王?！≮O永剛　張欣

摘要：軍隊(duì)院校環(huán)境下，最重要的目的之一是培養(yǎng)學(xué)員的計(jì)算思維，也就是培養(yǎng)學(xué)員能夠獨(dú)立運(yùn)用計(jì)算思維解決問題的能力以及創(chuàng)新能力。主要探討了軍隊(duì)院校環(huán)境下，計(jì)算思維模型的構(gòu)建，探索在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育中培養(yǎng)學(xué)員計(jì)算思維的有效措施，以部隊(duì)需求為出發(fā)點(diǎn)，將計(jì)算思維以三維“金字塔”式呈現(xiàn)，多種手段、方法培養(yǎng)提高學(xué)員的計(jì)算思維能力。

關(guān)鍵詞：軍隊(duì)院校；計(jì)算思維；模式

當(dāng)今時代的每一項(xiàng)“高科技”技術(shù)的創(chuàng)新、改進(jìn)，均與計(jì)算機(jī)有密切的聯(lián)系。例如，在經(jīng)濟(jì)學(xué)、材料學(xué)、數(shù)學(xué)等領(lǐng)域，傳統(tǒng)的方式已經(jīng)不能滿足人們科研的需要，而計(jì)算機(jī)卻可以滿足人們的需求，通過模擬技術(shù)可以為困難的實(shí)驗(yàn)提供可行性，幫助人們獲得更加直觀的認(rèn)識。因此，計(jì)算機(jī)成為“理論”與“實(shí)驗(yàn)？之間不可或缺的橋梁，假如，數(shù)學(xué)家缺少計(jì)算機(jī)，那么他的每一組實(shí)驗(yàn)的計(jì)算將需要花費(fèi)更多的時間，且錯誤率會提高，影響整個實(shí)驗(yàn)。計(jì)算科學(xué)躋身成為現(xiàn)代社會科學(xué)研究的重要方法之一。在我軍發(fā)展走向現(xiàn)代化的過程中，需要大量掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)技能的復(fù)合型人才，他們是推進(jìn)軍事技術(shù)創(chuàng)新要組成部分。

一、軍隊(duì)院校環(huán)境下計(jì)算思維重要性分析

軍隊(duì)院校環(huán)境下，計(jì)算機(jī)作為一門多學(xué)科交叉的邊緣性學(xué)科，不僅僅要提高學(xué)員上機(jī)實(shí)踐操作能力，更應(yīng)該培養(yǎng)高層次交叉學(xué)科軍事類人才。以我院為例，學(xué)員們來自不同專業(yè)，包括：后勤指揮專業(yè)、軍需勤務(wù)專業(yè)等，然而，這些領(lǐng)域的重大成就幾乎都得益于計(jì)算科學(xué)的支持。因此，計(jì)算思維能力的重要性不斷凸顯。眾所周知，未來軍隊(duì)院校主要任務(wù)是對軍人的任職能力的培養(yǎng)，然而，軍人的任職能力是循序漸進(jìn)地培養(yǎng)出來的，是適應(yīng)部隊(duì)崗位任職需要的綜合能力，這種能力的培養(yǎng)僅僅依靠最后的任職教育是不夠的，這就需要在學(xué)歷教育階段提前熟悉部隊(duì)、了解基層，以便與任職教育階段相銜接。要做到這一點(diǎn)，就要在基礎(chǔ)課內(nèi)容選擇上盡量向部隊(duì)現(xiàn)實(shí)需要靠攏，以學(xué)員畢業(yè)后的實(shí)踐應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn)。作為軍隊(duì)院校應(yīng)該努力轉(zhuǎn)變老舊的教育觀念，采用先進(jìn)的教學(xué)模式，設(shè)計(jì)合理的教學(xué)案例，使計(jì)算思維能力的培養(yǎng)更有效、更高效，是培育適應(yīng)新時期軍事斗爭準(zhǔn)備人才的必由之路。

二、軍隊(duì)院校環(huán)境下的計(jì)算思維模型

計(jì)算思維的核心是基于具體計(jì)算模型和現(xiàn)有的問題尋求最佳答案。計(jì)算機(jī)學(xué)科是研究計(jì)算模型及如何有效地利用計(jì)算系統(tǒng)進(jìn)行信息處理、實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用的學(xué)科，涉及基本模型的研究、軟件硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及面向應(yīng)用的技術(shù)研究與工程方法研究。針對軍隊(duì)院校環(huán)境的重要性，以及軍隊(duì)院校學(xué)員群體的特征，經(jīng)過幾年的教學(xué)實(shí)踐，慢慢摸索總結(jié)出一套適用于軍隊(duì)院校環(huán)境下的設(shè)計(jì)思維模型。計(jì)算維模型以部隊(duì)需求型人才為目標(biāo)，由三個維度的內(nèi)容構(gòu)成：軍隊(duì)院校課程開展維度、計(jì)算思維維度和教員隊(duì)伍構(gòu)建維度（見圖1）。三個維度的內(nèi)容互有穿插，共同筑成一個以“學(xué)員”為主體，形成“金字塔”式的計(jì)算思維模式。

（一）課程設(shè)置維度

課程設(shè)置從傳統(tǒng)的深入型改為橫向?qū)拸V型，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)課為專業(yè)課服務(wù)，形成互相聯(lián)系的學(xué)科群體，使學(xué)員的主體作用和能動性得到進(jìn)一步的發(fā)揮，促進(jìn)人才全面發(fā)展和個性發(fā)展。大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程應(yīng)分層次教學(xué)。計(jì)算機(jī)能力的培養(yǎng)分為三個層次：第一層次是操作使用能力；第二層次是綜合應(yīng)用和設(shè)計(jì)能力；第三層次是創(chuàng)新能力，軍隊(duì)院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育必須與各學(xué)科專業(yè)交叉與融合，因此，軍隊(duì)院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程設(shè)置應(yīng)考慮以上因素。第一層次為軍隊(duì)院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程，該課程在大學(xué)一年級第一學(xué)期開設(shè)。開設(shè)對象為全校學(xué)員。本課程的開設(shè)用于培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。作業(yè)通常為教員根據(jù)知識單元設(shè)計(jì)的案例，綜合性較強(qiáng)。教員以階段性測試的形式對學(xué)員的自學(xué)習(xí)情況進(jìn)行驗(yàn)收。通過實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)達(dá)到培養(yǎng)學(xué)員自主學(xué)習(xí)的能力的目標(biāo)。第二層次為大學(xué)計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)課程。通過該課程達(dá)到培養(yǎng)學(xué)員邏輯思維、分析問題，解決問題的能力目標(biāo)。結(jié)合我校學(xué)員的實(shí)際情況，開設(shè)C語言程序設(shè)計(jì)課程。第三層次為面向?qū)I(yè)的公選課程與專業(yè)課程。這類課程的開設(shè)可以使學(xué)員跨學(xué)科選修能與本專業(yè)需求結(jié)合起來的計(jì)算機(jī)類課程，通過該類課程可以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)員利用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決專業(yè)領(lǐng)域問題，提高創(chuàng)新能力的目標(biāo)。我們開設(shè)的課程有：計(jì)算機(jī)專業(yè)背景課程，是使用計(jì)算機(jī)工具，以計(jì)算機(jī)軟硬件為依托而開設(shè)的專業(yè)課。這是某些專業(yè)所特有的課程。這類課程的核心是專業(yè)知識和專業(yè)技能，而計(jì)算機(jī)又是其不可或缺的平臺。

（二）計(jì)算思維維度

周以真教授對計(jì)算思維六大特征（是概念化的思維，而不是程序化的思維；是本

質(zhì)的技能，而不是刻板的技能；是人的思維，而不是計(jì)算機(jī)的思維；是和工程思維的互補(bǔ)性和融合性思維；是一種思想，而不是一種人造產(chǎn)物；是任何人、任何地點(diǎn)都適用的思維）的論述可以看出，計(jì)算思維能力是可以脫離計(jì)算機(jī)而存在的。計(jì)算思維是一種利用啟發(fā)式推理尋找答案的思維方法，在沒有明確具體目標(biāo)的情況下做出相應(yīng)的規(guī)劃、學(xué)習(xí)和調(diào)度，并且還可以依托海量數(shù)據(jù)庫，在時間和空間之間、在處理能力和存儲容量之間選擇最優(yōu)的方案的思維方法。計(jì)算思維是一種根本技能，是每一位軍校學(xué)員應(yīng)該掌握的。但是其并不簡單是像計(jì)算機(jī)專業(yè)人員那樣可以熟練編程那么簡單，就像美術(shù)專業(yè)不僅僅是畫板，數(shù)學(xué)專業(yè)不僅僅是數(shù)字，商學(xué)專業(yè)不僅僅是貿(mào)易。它是一種思維，是一種可以抽象到多個層次上的思維。計(jì)算思維為學(xué)員提供精神的驅(qū)動力，在一些看似無關(guān)的東西中尋找其中的關(guān)聯(lián)，從而為創(chuàng)新能力的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)枯燥且沉悶，但使用者——學(xué)員的想象力是豐富的，是充滿激情的，兩者相互結(jié)合，恰好可以發(fā)揮其最優(yōu)的性能。最大程度的推動學(xué)員的創(chuàng)新發(fā)展，為建設(shè)和諧社會。推動社會的發(fā)展做出相應(yīng)的貢獻(xiàn)。計(jì)算思維的養(yǎng)成主要體現(xiàn)在對于現(xiàn)有問題的解決思路和方法，以一種發(fā)散的思維方式去思考，在融合學(xué)員自我專業(yè)的相關(guān)知識后，得出一個更加優(yōu)異的解決辦法或者走出一條新的發(fā)展之路。最終達(dá)到如圖所示的“金字塔”的塔尖，擁有系統(tǒng)的計(jì)算思維的學(xué)員在創(chuàng)新方面有更大的優(yōu)勢，當(dāng)學(xué)員自身的知識隨著計(jì)算思維的養(yǎng)成可以融會貫通，即對現(xiàn)有知識的充分運(yùn)用，從而為創(chuàng)新發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（三）教員素質(zhì)維度

1.如圖所示教員結(jié)構(gòu)安排上主要是“縱向”進(jìn)行設(shè)置。要求教員擁有深厚的專業(yè)底，專業(yè)技能扎實(shí)，除了能夠真實(shí)地在相關(guān)領(lǐng)域做出貢獻(xiàn)，還要具有廣闊的快學(xué)科知識。在培養(yǎng)方法上實(shí)行“以學(xué)員為主體”激發(fā)學(xué)員的計(jì)算思維能力的同時敦促學(xué)員回過頭更加富有激情地學(xué)習(xí)各自專業(yè)，真正培養(yǎng)學(xué)員的學(xué)習(xí)自主性和綜合學(xué)習(xí)能力。

2.方法論上，提倡“身臨其境”的體驗(yàn)式開展。計(jì)算思維模型鼓勵學(xué)員們設(shè)身處地地用從部隊(duì)需求出發(fā)，情景模擬場景和進(jìn)行細(xì)致的觀察記錄。只有換位思考，身臨其境，才能更好地解決問題。不同專業(yè)的學(xué)員為其各自方案進(jìn)行結(jié)構(gòu)深入，提出各種預(yù)案。

3.以學(xué)員為主體的項(xiàng)目驅(qū)動式教學(xué)方法。項(xiàng)目驅(qū)動式教學(xué)方法是一種基于建構(gòu)主義理論基礎(chǔ)上的教學(xué)方法。具體的過程包括在授課過程中引入一個實(shí)際問題（稱為項(xiàng)目），然后將項(xiàng)目分解為若干個任務(wù)，學(xué)員通過對提出的任務(wù)進(jìn)行分析和討論，一步步完成各個任務(wù)，適當(dāng)?shù)臅r候教員進(jìn)行有針對性的輔導(dǎo)，最終完成問題求解。這種教學(xué)方法能夠保證在解決問題的前提下，學(xué)員最大程度地參與問題求解，使學(xué)員思維能力得到最大限度的鍛煉，從而真正掌握一種思維能力。

三、結(jié)束

在整個計(jì)算思維模型構(gòu)建過程中，及時進(jìn)行互動，以找出使用計(jì)算思維模型過程中存在的缺憾和不足。模型不斷地進(jìn)行改進(jìn)和修正，直到部隊(duì)或目標(biāo)人群都滿意為止，才可以正式提交這項(xiàng)方案，最終實(shí)現(xiàn)為部隊(duì)服務(wù)。學(xué)員們更好的未來發(fā)展，是我們培養(yǎng)具有計(jì)算思維的軍事類人才的目標(biāo)，也是對我們計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的最好的反饋。