姚麗敏??

摘要：在本文中，筆者對計算機(jī)思維的定義進(jìn)行分析，并且提出該思維的核心以及本質(zhì)。之后筆者在對計算機(jī)基礎(chǔ)教育之中計算思維的現(xiàn)狀進(jìn)行簡單介紹，最后提出面向計算思維教學(xué)改革的一系列策略。

關(guān)鍵詞：計算思維；大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)；教學(xué)

2010年10月，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的陳國良院士在報告中首次提出，要將計算機(jī)思維引入到大學(xué)的計算機(jī)教學(xué)之中。從這時起，計算機(jī)思維這一概念開始被教育界所廣泛接受，并且受到極大的重視。在計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)之中，加入思維能力的培養(yǎng)計劃，可以鍛煉當(dāng)代大學(xué)生的思維能力，并且?guī)椭麄兝眠@種思維的方式解決生活中的一系列問題，對人才的培養(yǎng)有著深遠(yuǎn)的意義。

一、 計算思維的內(nèi)容

美國卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)的周以真教授早在2006年就將計算思維進(jìn)行了定義。他認(rèn)為計算思維就是利用計算機(jī)學(xué)科中的基礎(chǔ)概念去解決一定的問題，或者設(shè)計系統(tǒng)，并且對人類的一系列行為進(jìn)行解讀。計算機(jī)思維實際上包含了計算機(jī)科學(xué)之中的很多思維活動。而正是因為上述的原因，計算機(jī)思維這一概念也就具有高度的概括性，讓大家很難深入了解。而計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的對象大多數(shù)都不是計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生。所以即使周教授之后又對這一概念進(jìn)行進(jìn)一步的歸納，但是其依舊顯得十分晦澀，讓學(xué)生很難真正理解，講解的過程本身，對教師也是一大挑戰(zhàn)。在經(jīng)過討論之后，教育工作者發(fā)現(xiàn)，可以對周教授提出的理論進(jìn)行進(jìn)一步提純和精煉，并且將其概括成為三方面問題，這三方面問題分別是“意識、方法和本質(zhì)”：

（一） 計算思維意識

計算這一思維自古以來就存在于人類的大腦之中。而這種思維意識伴隨著人類的發(fā)展而逐漸有所變化。因此其實際上并不是一個新發(fā)明，也并不是一種新的思維方法，而是每個人都具有的一種能力。現(xiàn)如今，計算思維以及理論、實驗思維已經(jīng)被認(rèn)為是人類的三大科學(xué)思維。計算機(jī)學(xué)科是利用設(shè)計和構(gòu)造來對計算思維進(jìn)行培養(yǎng)的，而計算思維的案例在計算機(jī)教學(xué)之中也是處處存在的。但是問題的關(guān)鍵就是怎樣將計算思維這種本能的行為轉(zhuǎn)化成一種有意識的、主動的行為，并且利用計算思維去解決各種問題。

（二） 計算思維方法

計算思維方法是計算思維的核心，周教授將其延伸成為七大類，而這七大類進(jìn)行總結(jié)之后可以大致歸結(jié)為兩方面。一方面就是數(shù)學(xué)以及工程方法，而另一方面則是計算機(jī)科學(xué)的獨有方法。計算思維以及方法之間是相互促進(jìn)，呈現(xiàn)互補(bǔ)的趨勢的。前者是利用后者作為工具進(jìn)行研究而逐漸豐富起來的。

在大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課中，每一個定義基本上都有著其對應(yīng)的思維方法。例如，Cache實際上就是緩存的方法。而在應(yīng)用計算機(jī)的過程之中，每一個案例都是計算方式的多種集合。

（三） 計算思維的本質(zhì)

計算思維歸根結(jié)底是一種抽象的、自動化的思維方式，它和數(shù)學(xué)、物理這兩門基礎(chǔ)學(xué)科的思維方式相比較，要復(fù)雜得多，甚至可以完全用符號來表示。數(shù)學(xué)抽象就是拋開顯示事物的特征，僅僅保留其量的關(guān)系以及空間形式。計算機(jī)思維的抽象卻具備有限性、程序性以及機(jī)械性。

二、 計算思維教學(xué)現(xiàn)狀

1. 計算思維教學(xué)是無意識的。實際上，在當(dāng)前這一階段，對計算思維的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到成熟，而計算機(jī)這一學(xué)科本身的特性決定，其就是用來解決一系列問題的，而解決這些問題的方式其實就是計算思維的方法。所以目前計算機(jī)老師大多都會在課堂中無意識地進(jìn)行計算思維的教學(xué)，但是這種教學(xué)是被動的、松散的。

2. 難以認(rèn)識到培養(yǎng)計算思維的重要性。在之前，人們普遍認(rèn)為，計算思維僅僅是應(yīng)用計算機(jī)的一種能力，而沒有意識到該思維實際上也同樣是人類的三大科學(xué)思維之一，并且推動著人類科技的發(fā)展和進(jìn)步。正是因為沒有從根本上對計算思維給予重視，所以現(xiàn)階段人們很難從戰(zhàn)略思維的高度將計算思維的重要性凸顯出來。

3. 教學(xué)只注重技術(shù)與應(yīng)用，卻忽視了思維方法。開發(fā)軟件以及系統(tǒng)才是計算機(jī)應(yīng)用最為重要的目的，所以在教學(xué)的過程中，人們大多只重視計算機(jī)的開發(fā)過程以及相應(yīng)的細(xì)節(jié)，而忽略計算機(jī)思維方式的教學(xué)。因此計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)必須重視思維教學(xué)這一過程，并且找到思維教學(xué)發(fā)展的方法。

三、 面向計算思維的教學(xué)改革策略

進(jìn)行計算思維教學(xué)是把原有的計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化和提升，而不是另起爐灶，將當(dāng)前的教學(xué)方式全部推翻。實際上計算機(jī)思維教學(xué)就是將計算機(jī)思維以及基礎(chǔ)課程結(jié)合在一起，讓前者變被動為主動。

大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)應(yīng)該重視三方面內(nèi)容，這三方面內(nèi)容分別是“技能、知識和思維”。在當(dāng)今社會，所有的大學(xué)生都應(yīng)該掌握一些計算機(jī)的基本操作。但是實際上，在教學(xué)的過程中，老師還是按照之前的教學(xué)策略，僅僅是照本宣科地講解一些計算機(jī)知識，而很難顧及計算思維方法的培養(yǎng)。在現(xiàn)階段，老師應(yīng)該將課程中所涉及的知識點進(jìn)行整理，并且在進(jìn)行理論知識的傳授過程中，將計算思維方法直接傳授給學(xué)生。此外老師還應(yīng)該通過案例分析、課堂討論等一系列方法，對學(xué)生計算思維進(jìn)行強(qiáng)化。

盡管提升學(xué)生計算思維的課程有很多，然而其中最好的課程依舊是大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)。這是因為該課程是我國各類高校所有學(xué)生的必修課。而學(xué)生進(jìn)行該課程的學(xué)習(xí)之后，應(yīng)該可以有效地提升計算機(jī)的使用能力，并且從一個較高的層次認(rèn)識計算機(jī)的本質(zhì)，可以在實際應(yīng)用過程中處理一些簡單的問題，進(jìn)而有意識地將在該課程中學(xué)習(xí)到的一系列手段和方法應(yīng)用到自己本身的專業(yè)之中。

我校在進(jìn)行基礎(chǔ)的計算機(jī)教學(xué)過程中，結(jié)合本校實際情況，將計算思維這一全新的理念融合到教學(xué)之中，并且提升學(xué)生合作的能力，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)造性。這樣一來，就可以真正地讓學(xué)生作為課堂的核心，幫助學(xué)生提升創(chuàng)造能力，使得學(xué)生可以真正地利用計算思維，去解決一系列問題，讓他們的綜合素質(zhì)得到充分提升，進(jìn)而提升我校計算機(jī)教學(xué)水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳國良，董榮勝.計算思維與大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)教育[J].中國大學(xué)教學(xué)，2011，（1）：3.

作者簡介：

姚麗敏，助教，安徽省滁州市，滁州城市職業(yè)學(xué)院。endprint