Computational Thinking ist für alle

Als Neuling bei Duke, der auf eine Karriere in der Medizin hinarbeitete, war Benjamin Asomani neugierig darauf, mehr über Informatik und Programmieren zu lernen, befürchtete jedoch, in den Unterricht einzusteigen, ohne sich zuvor mit dem Bereich vertraut gemacht zu haben. Auf Anregung eines anderen Studenten nahm er im Sommer 2021 teil Code+-Programm, lernt CSS- und HTML-Kenntnisse in einem angewandten Gruppenprojekt und bestätigt gleichzeitig sein Interesse an IT. Neben ihrem geplanten Hauptfach Biologie hat Asomani in diesem Semester mit dem Nebenfach Informatik begonnen.

„Praktisches Lernen war eine großartige Möglichkeit, um mit dem Programmieren anzufangen. Mir gefiel der Prozess, etwas für ein Projekt zu erstellen und zu bauen, und Lehrer zu haben, die uns helfen konnten, unsere Arbeit zu überprüfen und Fehler zu erkennen, sagte Asomani, der das Programm mit einem guten Gefühl abschloss ihre CSS- und HTML-Fähigkeiten.

Das Duke’s Center for Computational Thinking (CCT) wurde 2020 ins Leben gerufen, um campusweite Ressourcen für Fakultäten, Studenten und Mitarbeiter zu unterstützen und zu koordinieren. Ihre Hauptpriorität ist es sicherzustellen, dass alle Duke-Studenten mit computergestützten Ansätzen vertraut gemacht werden können und lernen, wie man Daten verwendet, um neues Wissen zu schaffen.

Für Studenten wie Asomani kann das Programmnetzwerk von CCT eine Einführung in die Informatik bieten und Informatik-Hauptfächer zugänglicher machen, indem reale oder vermeintliche Eintrittsbarrieren reduziert werden.

Für Harsha Srijay Undergraduate Sommer 2020 +Datenwissenschaft Das fortgeschrittene Forschungsprogramm verband seine Mathematik- und Datenwissenschaftsmajors mit seinem Interesse an Bioinformatik für a Projekt zur Untersuchung der Verwendung von Vorhersagemodellen für die Diagnose von Atemwegserkrankungen. „Ich interessiere mich mehr für angewandte Arbeit als für theoretische Modellierung, und dieses Projekt hat es mir ermöglicht, mich auf die Verwendung von Data-Science-Tools zu konzentrieren, um reale Probleme zu lösen“, bemerkte Srijay.

Zur Unterstützung des Unterrichts arbeitet CCT mit der Duke-Fakultät und -Abteilungen zusammen, um informatikbezogene Inhalte in ihre Kurse zu integrieren, und bietet Lernmodule zur Ergänzung des Fakultätsunterrichts an.

„Das Lernen, kritische Schlussfolgerungen aus Daten zu ziehen und rechnerische Ansätze zur Lösung komplexer Probleme in allen Disziplinen anzuwenden, sind wichtige Bestandteile eines 21^st geisteswissenschaftliche Ausbildung des Jahrhunderts“, sagte Provost Sally Kornbluth. „CCT verbindet vorhandene Ressourcen bei Duke – und schließt Lücken in unseren aktuellen Angeboten – um sicherzustellen, dass alle Studenten und Fakultäten die Möglichkeit haben, diese Ansätze in ihr Studium und ihre Forschung einzubringen.“

Kornbluth hat kürzlich Professor Matthew Hirschey von der Duke School of Medicine zum Leiter des Zentrums ernannt und arbeitet eng mit anderen Informatikern auf dem Campus zusammen. Als Molekularphysiologe, der sich vor Jahren der Datenwissenschaft zugewandt hat, um seine eigenen Fähigkeiten und die Datenanalysefähigkeiten seines Labors zu verbessern, engagiert sich Hirschey dafür, Studenten und Kollegen dabei zu helfen, die Vorteile von Ansatzcomputern zu erkennen.

„Als jemand, der erst vor kurzem mit der Infinitesimalrechnung angefangen hat, bin ich der Meinung, dass es etwas ist, das jeder wissen sollte“, sagte Hirschey. Seine Vision ist es, Studenten, die bereits tief in die Informatik eingetaucht sind, dabei zu helfen, ihre Schnittmengen mit Ethik, Politik und anderen Bereichen zu verstehen. Und für Studenten und Gelehrte der Geisteswissenschaften möchte Hirschey, dass CCT ihnen dabei hilft, „mit Berechnungen und Computerwerkzeugen vertraut und in der Lage zu sein, um Bedeutung aus Daten zu extrahieren, unabhängig von ihrem Studienfach“, bemerkte er. „Denn die heutige Generation von Studenten der freien Künste sollte verstehen, wie computergestützte Ansätze verwendet werden können, um Muster in Literatur, Kunst oder Tanz zu finden.“

In einem von Hirschey geleiteten Data-Science-Minikurs erlernten die Doktoranden Taylor Chavez und Jessica Portillo Computerkenntnisse mit unmittelbarer Anwendung auf ihre Forschung. „Ich komme aus einem Nasslabor, und es lieferte die Grundlage und die Bausteine ​​für das, was ich brauche, und machte deutlich, dass ich in Zukunft mehr Computerarbeit machen möchte“, sagte Portillo.

Chavez studiert Tissue Engineering und hat Unterrichtsaufgaben genutzt, um mit Daten aus seinen Experimenten zu arbeiten. „Ich habe einige Programmierkenntnisse, aber wirklich nicht genug“, sagte sie. „Es war das erste Mal, dass ich an einem Kurs teilgenommen habe, der mir beibringen sollte, wie man experimentelle Daten im Kontext meiner Wissenschaft analysiert und visualisiert. Ich brachte meine eigenen Daten mit und konnte mit verschiedenen Methoden herumspielen, um die Ergebnisse so zu visualisieren, dass es für meine Datenpräsentation sinnvoll war.