于秀敏（哈爾濱學(xué)院，150086）

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計算機專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)計算思維方式探究

于秀敏
（哈爾濱學(xué)院，150086）

摘要：計算機專業(yè)學(xué)生能力的培養(yǎng)，從某種角度來說，計算思維的逐步形成比掌握某種高級語言，簡單的參與到某個實際項目的開發(fā)中更為重要。學(xué)生掌握高級語言是學(xué)會使用開發(fā)的工具。實際項目的開發(fā)雖然能夠提升學(xué)生的實踐能力，但是在學(xué)生未來的學(xué)習(xí)和工作中，難以遇到完全相同的項目和完全相同的開發(fā)過程。而掌握了計算思維，可以理清對問題的理解，對用戶需求轉(zhuǎn)換成開發(fā)約束的過程。能夠進行思維拓展，驗證規(guī)律。同時計算思維也可以提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。所以要培養(yǎng)學(xué)生的計算思維。本文就計算思維的內(nèi)涵、作用以及具體實施方案進行了詳細(xì)的闡述。

關(guān)鍵詞：計算思維；任務(wù)驅(qū)動；探索改進；課程改革；專業(yè)特色

1　計算思維簡介

計算思維的概念是由美國的周以真教授最先提出。從概念的含義描述來說。認(rèn)為計算思維就是人掌握了對問題進行分化，把需求轉(zhuǎn)化為計算機專業(yè)知識，從而建立功能解決模型過程的能力。從宏觀角度來說，計算思維還包含對客觀世界行為的了解與分析的思維過程。我國多所高校已經(jīng)把計算思維對計算機專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)工作放到了核心位置，在我國高等院校計算機教育課程體系中也提出了對計算思維的明確要求，即對要掌握算法，能夠形成解決問題思路；要能實現(xiàn)算法，通過編程使算法具體實現(xiàn)。這更加需要計算思維能力的體現(xiàn)。

2　計算思維的作用以及培養(yǎng)學(xué)生計算思維的原因

2.1計算思維的作用

首先，計算思維具有規(guī)律化的作用。當(dāng)遇到任務(wù)和問題時，從具象的問題中尋求問題的種類，進行擴展分類?？梢园褑栴}從不同專業(yè)角度，轉(zhuǎn)化為雙方能理解的思維模式。并針對任務(wù)和問題進行解決。其次，計算思維與實踐互通，并具有指導(dǎo)性。計算思維的形成是一個長期的過程。不是一蹴而就的。在計算思維的形成中，離不開實踐的參與。在培養(yǎng)計算思維的初期，一些思維需要實踐驗證，例如問題的歸類和解決方式是否正確，只有通過實踐才能進行判斷。最后，計算思維不僅僅局限于解決計算機方面的問題。計算思維有利于提升人的邏輯思維能力，有利于對一些人類行為產(chǎn)生不同的深入理解。

2.2培養(yǎng)計算機專業(yè)學(xué)生計算思維的主要原因

一方面，這是計算機課程自身原因決定的。計算機課程具有抽象性，很多課程不易理解，需要較好的邏輯能力。所以培養(yǎng)計算思維，能夠提升學(xué)生對計算機課程的學(xué)習(xí)能力。計算機課程的實際編程是為了滿足項目開發(fā)需求。而項目的開發(fā)就需要對用戶的需求進行理解、把專業(yè)功能模塊轉(zhuǎn)化為切實可行的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型，以具體算法實現(xiàn)。這些過程都需要解決問題，分類，具象的思維能力。而這些能力恰恰是計算思維的主要方面。另一方面，從學(xué)生特點來說。進入高等學(xué)府學(xué)習(xí)的學(xué)生正處于富有朝氣的青年階段。這一階段的他們喜愛活動，新鮮事物，但是對于思維能力還處于較弱的時期。所以要通過在校學(xué)習(xí)的時間，進行計算思維的培養(yǎng)。

3　計算思維培養(yǎng)方式初探

3.1長期培養(yǎng)，定向跟蹤

計算思維顧名思義，是思維模式的培養(yǎng)過程。不能操之過急。要通過課堂學(xué)習(xí)，教師指導(dǎo)，學(xué)生的嘗試與摸索，經(jīng)歷長期的過程才能形成。所以要以年為單位，進行培養(yǎng)成果的檢驗。同時選擇一些學(xué)生，進行培養(yǎng)成果的跟蹤研究。在計算思維培養(yǎng)較為成功的個體案例上，要及時進行總結(jié)。對這樣的學(xué)生采取的培養(yǎng)手段有哪些，學(xué)生個體具有哪方面的特性，這些方法是否符合推廣性，是否具備規(guī)律性等等。深入淺出的說，就是密切觀察計算思維的培養(yǎng)成效。不斷的總結(jié)，進行歸納和改進過程。

3.2側(cè)重實踐，以練代講

計算機課程會出現(xiàn)一些枯燥的理論知識，從理論角度過多的灌輸，未必利于計算思維的理解。計算機課程的一個特性就是可以通過實踐來幫助理解。在課程中側(cè)重實踐。用生動的實驗，成型的項目展示來觸動學(xué)生的感性認(rèn)識，引發(fā)自主學(xué)習(xí)的興趣，在實際操作中積累經(jīng)驗，從操作中摸索對知識加深理解，融會貫通。反而更加利于培養(yǎng)學(xué)生的計算思維。

3.3借鑒國外優(yōu)秀經(jīng)驗，知識與能力并重模式

此種模式在課程設(shè)置時將通識培養(yǎng)計劃中列出的基本能力和各能力所涉及的知識主題作為論據(jù)，而并不遵照傳統(tǒng)的學(xué)科大類。例如，Harvard大學(xué)的作法是將審美能力、文化理解能力、實證數(shù)理能力、道德思考能力、認(rèn)識生命和物質(zhì)世界的能力作為培養(yǎng)目標(biāo)將校本的通識教育課程分為8個大類，以供學(xué)生從每一類中選取一門課程。此種設(shè)置模式在操作層面具備相當(dāng)大的難度，需要集合各學(xué)科領(lǐng)域的教師和專家，在對社會時代的大環(huán)境需求及學(xué)生的個人發(fā)展需求進行深入廣泛的探討的基礎(chǔ)上總結(jié)歸納出需要培養(yǎng)的基本能力，并將相關(guān)各個學(xué)科的知識整合融入各個中心能力主題之中。

3.4課程創(chuàng)新與改革，為計算思維服務(wù)

課程的創(chuàng)新與改革可以為計算思維的培養(yǎng)起到推動作用。課程改革與創(chuàng)新的內(nèi)容較多，篇幅有限，這里簡單介紹幾種重要改革措施：

授課方式多樣化：可以采用一體化教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動模式教學(xué)、競賽教學(xué)等方式。針對不同課程的特性進行不同授課方式的選擇。

課程資源：發(fā)揮計算機專業(yè)特長，打造動態(tài)互動教學(xué)平臺。如果硬件條件允許的情況下，可以打造智慧校園，讓互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)不僅僅為教學(xué)服務(wù)，更加為教師、學(xué)生的工作生活服務(wù)，為整個校園服務(wù)。

參考文獻

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Computer major students cultivate Computational Thinking Mode

Yu Xiumin
（Harbin University， 150086）

Abstract：The ability of computer professional students，from a certain point of view， the gradual formation of computational thinking is more important than to master a certain high-level language，simple to participate in the development of a practical project.Students master the language is to learn how to use the development tool.Although the actual project development can enhance students' practical ability，but in the future study and work of the students，it is difficult to meet exactly the same project and the same development process.And grasp the computational thinking，you can sort out the understanding of the problem，the user needs to be converted into a process of development constraints.Be able to expand the thinking，verify the law.At the same time，it can also improve the students' comprehensive quality. So to cultivate students' computational thinking.In this paper，the connotation， the function and the concrete implementation plan of the computational thinking are described in detail.

Keywords：Computational Thinking;task driven;exploration and improvement;curriculum reform;professional characteristics

本論文系課題：《大學(xué)生計算思維培養(yǎng)研究》的階段性研究成果