高晶 李婕妤
摘 要:隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛,培養(yǎng)出具有計(jì)算思維的本科人才是非常有必要的。在21世紀(jì)的背景下,計(jì)算機(jī)課程是本科教育階段必修公共基礎(chǔ)課程,目的就是培養(yǎng)大學(xué)生的計(jì)算思維,這對(duì)本科學(xué)生未來(lái)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用,幫助學(xué)生在面對(duì)問(wèn)題時(shí)能夠利用所掌握的計(jì)算思維將問(wèn)題更好地進(jìn)行處理和解決。因此計(jì)算思維對(duì)本科人才培養(yǎng)是非常有必要的。
關(guān)鍵詞:計(jì)算思維;本科人才培養(yǎng);影響;意義
基金項(xiàng)目:華北理工大學(xué)教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目,項(xiàng)目名稱:計(jì)算思維視野下大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程“任務(wù)驅(qū)動(dòng)式”教學(xué)模式研究與實(shí)踐(項(xiàng)目編號(hào):Q1684-16),青年專項(xiàng)。
1 本科人才計(jì)算思維能力培養(yǎng)的定義與目的
1.1 計(jì)算思維的定義
計(jì)算思維所屬的范圍在科學(xué)思維中,它與理論思維和實(shí)驗(yàn)思維是科學(xué)思維中三個(gè)主要的內(nèi)容。我國(guó)著名教授曾說(shuō)過(guò),計(jì)算思維就是利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)科學(xué)為依托,對(duì)問(wèn)題進(jìn)行解答,設(shè)計(jì)相應(yīng)的系統(tǒng)和一些思維活動(dòng)[1]。通常情況下,科學(xué)思維在整理分析以及后期的改變所得到的數(shù)據(jù),可以直接反映出事物變化的規(guī)律,以及中間的推理和判斷過(guò)程。因此,計(jì)算思維是一個(gè)理性認(rèn)知的過(guò)程。計(jì)算思維是一個(gè)較為抽象的概念,它是在不同維度上層層解答,幫助人們獲得最終的答案。
當(dāng)今社會(huì)發(fā)展速度非常得迅猛,隨著計(jì)算機(jī)開始應(yīng)用到各個(gè)行業(yè),所有的事物開始朝著信息化方向推進(jìn)。在這種形勢(shì)下,計(jì)算思維是每一個(gè)現(xiàn)代社會(huì)中的人們都應(yīng)該具備的能力,它能將科學(xué)、工程以及管理等方面的問(wèn)題解決,幫助我們更好處理各種數(shù)據(jù)和信息。進(jìn)入到21世紀(jì)以來(lái),我國(guó)重大科技和產(chǎn)業(yè)不斷向上發(fā)展,與此同時(shí)社會(huì)開始進(jìn)行重大轉(zhuǎn)型,計(jì)算思維已經(jīng)與我們大腦產(chǎn)生密不可分的關(guān)系,它是人們發(fā)展中已經(jīng)不能忽視的一個(gè)重要思維。作為高等院校,最重要的目的就是為社會(huì)培養(yǎng)合格人才,幫助我國(guó)社會(huì)更好的發(fā)展和進(jìn)步,想要完成這一目標(biāo)就要在高等院校教育中增加培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維,在不同專業(yè)中都要開展計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)以及專業(yè)課程,這樣才能塑造學(xué)生的計(jì)算思維素養(yǎng)和能力。
1.2 本科人才計(jì)算思維能力的培養(yǎng)目的
之所以培養(yǎng)本科學(xué)生的計(jì)算思維,是由于計(jì)算思維可以鍛煉、提升學(xué)生對(duì)事物的認(rèn)知能力,同時(shí)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決工作、學(xué)習(xí)、生活中遇到的問(wèn)題,培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣和理念,在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的幫助下可以實(shí)現(xiàn)共同學(xué)習(xí)。我國(guó)教育部已經(jīng)明確要求,在高等院校內(nèi)將計(jì)算機(jī)課程作為必修科目,即使是非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生也必須掌握該項(xiàng)技能,培養(yǎng)學(xué)生自身的計(jì)算思維。針對(duì)不同專業(yè)的學(xué)生,應(yīng)當(dāng)采用不同的方法來(lái)培養(yǎng),因?yàn)閷I(yè)不同所面臨的問(wèn)題也不盡相同,因此在培養(yǎng)之前要針對(duì)不同專業(yè)的特點(diǎn)來(lái)制定獨(dú)特的培養(yǎng)計(jì)劃和方案。計(jì)算思維本身是一個(gè)較為抽象的概念,在具體實(shí)施的過(guò)程中需要和專業(yè)知識(shí)進(jìn)行緊密的結(jié)合,主要目的是解決實(shí)際問(wèn)題,在掌握計(jì)算思維后可以隨時(shí)應(yīng)對(duì)其他不同的狀況。
2 計(jì)算思維對(duì)本科人才培養(yǎng)的影響
2.1提升本科學(xué)生的計(jì)算思維
現(xiàn)階段我國(guó)高等院校將計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程作為本科學(xué)生的必修課程,要求學(xué)生在掌握基本技能之后,在計(jì)算思維下可以應(yīng)對(duì)工作、生活和學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題。計(jì)算思維就像其他學(xué)科思維一樣,是一種特殊的思維。計(jì)算思維使學(xué)生變得更加的理性和沉穩(wěn),在面對(duì)難題時(shí)通過(guò)推理、實(shí)證以及計(jì)算等過(guò)程,將問(wèn)題拆解一步一步的解決。因此,高等院校本科教育階段計(jì)算思維是在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中獲得的,這也是培養(yǎng)學(xué)生具有計(jì)算思維的主要方式。
不同的專業(yè)對(duì)于計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)掌握廣度及深度是不同的,因此在進(jìn)行計(jì)算思維培養(yǎng)時(shí)應(yīng)當(dāng)針對(duì)不同專業(yè)來(lái)進(jìn)行區(qū)分培養(yǎng)。將本科生所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行提煉,形成一份詳細(xì)的報(bào)告,根據(jù)報(bào)告的結(jié)果來(lái)特定培養(yǎng)其計(jì)算思維。在教學(xué)中不斷地將計(jì)算思維教學(xué)進(jìn)行完善。在本科學(xué)生掌握一定程度之后,安排相關(guān)的訓(xùn)練來(lái)進(jìn)一步確認(rèn)其學(xué)習(xí)質(zhì)量。在這樣的形式下,本科學(xué)生的計(jì)算思維會(huì)得到明顯的提升。
2.2 冷靜面對(duì)問(wèn)題所帶來(lái)的困擾
在這個(gè)飛速發(fā)展的社會(huì)中,生活節(jié)奏變得特別快,一個(gè)又一個(gè)新興概念不斷沖擊著高等院校內(nèi)的學(xué)生。在這樣的狀態(tài)下,學(xué)生很容易在這樣的環(huán)境中迷失自我,特別是在面對(duì)任何問(wèn)題和困難時(shí)都會(huì)出現(xiàn)退縮的心理。但是在計(jì)算思維下,這樣的情況可以得到明顯的緩解。計(jì)算思維就是在學(xué)生的大腦內(nèi)擁有一個(gè)“程序化系統(tǒng)”,在面對(duì)專業(yè)上或者是生活上的問(wèn)題時(shí)都能夠?qū)?wèn)題進(jìn)行剖析,按照步驟一點(diǎn)一點(diǎn)地將問(wèn)題和困難解決掉[3]。計(jì)算思維是一種超理性思維,該思維對(duì)本科學(xué)生最大的影響就是可以具備分析問(wèn)題的能力,遇到學(xué)習(xí)中無(wú)法一眼解決的問(wèn)題,可以利用思維特定模式進(jìn)行思考和解決。
2.3 提高本科學(xué)生信息數(shù)據(jù)處理的能力
當(dāng)今社會(huì)是一個(gè)信息化時(shí)代,各種各樣的大數(shù)據(jù)和信息充斥著本科生的學(xué)習(xí)和生活。計(jì)算思維可以更好地幫助本科學(xué)生處理這些數(shù)據(jù)和信息。高等院校的學(xué)習(xí)與前幾個(gè)階段的學(xué)習(xí)是不一樣的,在轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式的同時(shí)還要轉(zhuǎn)變思維方式。高等院校的本科生所處的環(huán)境在發(fā)生著巨大變化,每天接收來(lái)自專業(yè)學(xué)習(xí)的知識(shí)以及網(wǎng)絡(luò)媒體上面的信息,如果利用傳統(tǒng)思維將這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整理和分析是一項(xiàng)浩大的工程,需要浪費(fèi)很多的時(shí)間。但是利用計(jì)算思維則可以很好地解決這一問(wèn)題。通過(guò)不同的算法和范式可以快速地將數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整理和分析,幫助學(xué)生在極短的時(shí)間內(nèi)就能了解整件事情的過(guò)程,節(jié)約了大量的時(shí)間和精力。
2.4 提高專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)
本科學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)課程時(shí)會(huì)失去熱情,在面對(duì)一些比較難理解的定義和知識(shí)點(diǎn)時(shí)會(huì)對(duì)學(xué)習(xí)的進(jìn)度造成阻礙。計(jì)算思維可以打破這一現(xiàn)狀,幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)。在學(xué)習(xí)算法這一概念時(shí),可以利用算法在實(shí)際中的應(yīng)用向?qū)W生進(jìn)行展示。同時(shí)在學(xué)生開始接觸計(jì)算思維概念時(shí),可以播放一些視頻短片來(lái)幫助清晰認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)知識(shí)的力量,激發(fā)出對(duì)計(jì)算思維的好奇,進(jìn)而更好在學(xué)生腦海中培養(yǎng)計(jì)算思維。
3 計(jì)算思維對(duì)本科人才培養(yǎng)的意義
自從我們國(guó)家進(jìn)入到21世紀(jì)以來(lái),每一天的變化都是非??斓?,在飛速變化的今天,計(jì)算思維對(duì)本科學(xué)生的培養(yǎng)意義是重大的。本科學(xué)生是社會(huì)發(fā)展的主力,依靠他們才能帶動(dòng)社會(huì)更好的發(fā)展和進(jìn)步。想要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)就要培養(yǎng)他們的計(jì)算思維。當(dāng)前,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)遍布日常生活和工作,只有利用計(jì)算思維才能更好地處理問(wèn)題以及分析數(shù)據(jù)和信息。計(jì)算思維屬于科學(xué)思維的范圍,培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維相當(dāng)于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力,進(jìn)而提升學(xué)生解決問(wèn)題的能力,所以說(shuō)計(jì)算思維是不能代替的一種理性思維。
4 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,計(jì)算思維是本科學(xué)生在大學(xué)中所學(xué)習(xí)的必備技能,同時(shí)也是創(chuàng)新人才培養(yǎng)所具備的基本素養(yǎng)?;谟?jì)算思維的教學(xué)對(duì)學(xué)生的影響是極為深遠(yuǎn)的,同時(shí)也具有非常大的意義。它可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,利用計(jì)算思維更好地解決問(wèn)題、對(duì)知識(shí)的探索以及合作學(xué)習(xí),幫助學(xué)生建立屬于自己的學(xué)習(xí)方式,進(jìn)而提升自己解決問(wèn)題的能力和水平。
參考文獻(xiàn)
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