摘要：在大數(shù)據(jù)及云計算技術、人工智能技術快速發(fā)展的背景下，不同行業(yè)對計算機專業(yè)人才的抽象仿真、綜合實踐應用與創(chuàng)新能力提出了更高要求。在計算機人才混合思維能力的要求下，高校計算機專業(yè)課程的教育教學應秉持專業(yè)共建、課程共建、資源共享、項目共研的發(fā)展理念，與校外企業(yè)形成聯(lián)合，對原有的課程內容、教學方式作出改革創(chuàng)新，建立多元化、層次化的計算機實踐教學體系，引入慕課（MOOC）、微課等網絡在線教學模式，開展基礎理論知識、實踐案例的交互教學，加強師生之間的互動交流、問題探究，以促進學生基礎思維能力、工程實踐能力和創(chuàng)新能力提升。

關鍵詞：計算機;混合思維能力;培養(yǎng);實踐教學

前言：計算機類專業(yè)課程是理工類高等教育體系中重要的組成部分，包含著C語言編程、局域網組建、軟件工具開發(fā)、網絡安全管理等多方面實踐內容，可以被應用到計算機軟件開發(fā)、工程項目、電子商務等行業(yè)之中。因而高校計算機類專業(yè)實踐課程的教育教學，也要從課堂案例實踐、項目或工程實踐的角度出發(fā)，選取基礎的語言算法、語言結構等理論知識，以及軟件開發(fā)、電路或系統(tǒng)設計的實踐案例，對學生進行全方位的邏輯思維、抽象思維、綜合應用能力的教育，來最大程度保證計算機實踐課程的混合思維教學質量。

一、混合思維能力的主要內容及層次化認知模型

計算專業(yè)課程的混合思維能力，通常涵蓋了計算思維能力、工程思維能力、創(chuàng)新思維能力等內容，計算思維、工程思維和創(chuàng)新思維等的交叉培養(yǎng)與應用，可以逐漸引導學生參與到課堂案例、課外實踐活動的學習之中，具體的層次化認知模型如圖1所示。其中計算思維能力是計算機科學家周以真提出的概念，他指出“計算思維能力是運用計算機基礎理論，對某一外部事件、數(shù)據(jù)信息處理的能力，是信息化時代解決海量、繁雜數(shù)據(jù)運算的重要方式?！币虼耍嬎闼季S能力作為解決復雜問題的操作工具，所具有的程序功能性要大于實踐應用性。

然而，工程思維能力則更傾向于計算機項目的實踐能力，是指工程人員、技術人員在處理實際的計算機實踐問題時，其本身所經歷的心理活動、心智變化過程，一般包括提出問題、工作內容排序、思維認知與調整、實踐方式、工作成果判斷等的執(zhí)行流程。在計算機工程程序執(zhí)行活動中，工程技術人員的思維是整體性、系統(tǒng)性思維，參與計算機工程人員，通常會綜合運用自然科學、社會科學、管理科學等知識，對遇到的計算機實踐問題進行操作分析、探究解決。

最后，計算機專業(yè)課程的創(chuàng)新思維能力，是在計算機基礎理論知識、課堂實踐教學的前提下，引領學生進行不同計算機內容的聯(lián)想、發(fā)散與移植，形成其形象思維、抽象思維與多向性思維的能力。在計算機類理論、實踐課程的學習中，學生根據(jù)計算機實訓案例、工程項目的活動，對某一計算機系統(tǒng)內不同組成要素之間的聯(lián)系，作出創(chuàng)新思考、實踐管理，提高學生參與的積極性。

二、目前計算機類專業(yè)課程實踐教學存在的問題

1.缺乏計算思維、綜合實踐思維的教學理念

現(xiàn)階段不同高校計算機專業(yè)課程的教學活動開展仍舊以基礎理論知識的“講授式”教學為主，整個課堂中教師占據(jù)主導地位，學生只能被動接受教師講解的計算機內容。部分教師認為計算機實踐課程，僅僅為基礎理論內容的驗證和補充，因而對計算機實踐案例、實踐活動教學，投入的精力、分配的課時較少。這一教育理念下高校教師對于計算機課程情境、課程教學內容的組織設置，也往往忽視學生計算思維、綜合實踐思維能力的培養(yǎng)，很少將計算機基礎理論知識，與相關的實踐內容進行緊密結合，也沒有為學生提供課堂實訓、社會實踐參與的機會，學生缺乏學習主動性，難以得到計算機編碼運算、工程問題實踐的能力提升。

2.計算機類專業(yè)課程的實踐軟硬件設備不足

由于高等院校財政資金、教育經費的限制，通常教育管理部門只是在校內，引入多媒體軟件、PPT課件、電子計算機等軟硬件，而缺少計算機實驗/實訓室、專業(yè)仿真軟件的設置與應用。

特別在《計算機組成原理》、《數(shù)據(jù)結構》、《C語言程序設計》、《數(shù)字/模擬電路》等專業(yè)課程的教學中，雖然教師也會引導學生上機操作，但更多的是利用PyCharm、Navicat Premium、Visual Studio Code等軟件，進行簡單的程序編譯，但缺乏運用CFD、Ansys等軟件的案例仿真實踐。此外，高校計算機專業(yè)實踐教學活動，也很少與校外企業(yè)進行聯(lián)合，建立計算機工程項目的實踐基地更是無從談起，這使得整個計算機實踐教育的質量不高。

3.計算機實踐內容、實踐教學方式缺乏創(chuàng)新

面對計算機計算思維、工程思維、創(chuàng)新思維等綜合人才培養(yǎng)的形勢，各高等院校開展的實踐課程教學，沒有根據(jù)社會企業(yè)的實踐創(chuàng)新要求，制定科學完整的實踐教育體系。首先在計算機類專業(yè)實踐內容的組織方面，教師更傾向于課內基礎理論知識、實踐案例的整合，缺乏課外“思維引導性”計算機實踐內容的搜集，也未針對某一典型的實踐教學案例，展開計算機探究問題、實踐工作流程的合理設置。

其次，對于計算機類專業(yè)課程的實踐教學方式，缺乏教學情境、在線測驗、交互模式等的創(chuàng)新。由于計算機實踐設備、教師實踐經驗的限制，多數(shù)教師僅僅是利用多媒體軟件、PPT課件，向學生演示一些簡單的計算機編程、數(shù)據(jù)結構等驗證性實驗，缺乏大型系統(tǒng)設計、軟件開發(fā)的實踐案例，也很少與學生展開“一對一”互動交流、實踐探究，不利于學生實踐創(chuàng)新思維的養(yǎng)成。

三、混合思維能力培養(yǎng)理念下計算機類實踐教學的改革創(chuàng)新策略研究

1.構建以混合思維能力培養(yǎng)為主的實踐教學理念

高校計算機專業(yè)學生的混合思維，既包含基礎理論知識識記的編碼運算思維，也涵蓋了提出問題、實踐參與、解決問題的工程項目實踐思維。在學生計算機綜合思維能力的教學目標指導下，教師應根據(jù)現(xiàn)有的教材大綱、課程教學內容，建立以學生為主的情景參與、實踐教學理念，進行相關課程問題、實踐教學案例的講解。

一是針對不同學生的計算機思維認知、學習狀況，對原有的課程“講授式”教學方案作出創(chuàng)新，設置層次化的計算機基礎理論、實踐教學情境，引導學生參與到專業(yè)理論知識學習、案例綜合實踐之中。二是圍繞計算思維、工程思維能力的培養(yǎng)目標，創(chuàng)設“問題導向式”的計算機課程實踐情境，利用融媒體等新型網絡手段，向學生演示、講解相關的編程實踐、系統(tǒng)設置內容，突出計算機課程教學，對學生計算思維、項目活動實踐能力的培養(yǎng)。

2.創(chuàng)新計算機課程的混合思維理論、實踐教學方式

計算機類專業(yè)課程教學活動的開展，要以課程教材理論知識、課外案例實踐等內容，作為學生混合思維教學的驅動任務。如首先在計算機課程《C語言程序設計》的教學中，可以根據(jù)每單元的教材大綱、知識傳達要求，將混合思維課程的教學內容，分為講解理論知識、實踐演練案例、在線測驗等多個模塊，對學生展開C語言基本指令等知識點的引導教育，以及C語言編程、網站或客戶端APP開發(fā)設計的實踐教學。

其次，計算機專業(yè)實踐課程的教學方式創(chuàng)新，是依托于慕課、微課、翻轉課堂、SPOC等網絡在線教學模式，在重難點理論知識演示、實踐案例示范、在線互動答疑的基礎上，通過針對某一工程案例的課程教學問題，設置線上線下的軟件仿真、實訓教育環(huán)節(jié)，為學生提供計算機程序匯編、信息軟件開發(fā)的實踐機會。同時，還可以與校外企業(yè)形成廣泛聯(lián)合，搭建計算機工程項目的實踐基地，開展分層化的工程案例講解、模塊化的實踐操作，不斷拓展學生的邏輯思維、抽象思維、聯(lián)想與移植思維，以及提高其參與具體項目的動手實踐能力。

3.加強計算機工程項目的交互實踐、探究延伸教育

計算機專業(yè)學生混合思維能力的教學，要遵循羅伯特·斯騰伯格的三元理論，包括外部情境、主觀經驗、改造行為等內容，開展課內計算機理論與實踐知識、課外計算機工程項目的綜合性教育，通過循序漸進的啟發(fā)引導、互動交流式教學，達到既定的混合思維能力培養(yǎng)教育目標。

其一，引入與計算機相關的自然科學、社會科學、管理科學知識，以工程實踐思維、創(chuàng)新思維為導向，設置用于學生實踐的課內、課外計算機創(chuàng)客空間。由教師提出相關的計算機疑難問題，學生先自主探究、小組實踐討論，再與教師、同學進行互動交流，提高學生的理論知識運用、交互實踐能力。其二，針對學生計算機創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)目標，由高校實踐課堂、校外實訓基地進行聯(lián)合，共同建設發(fā)散性、引申性的計算機實踐內容，加強多種課程教學資源、服務功能的共享，以培養(yǎng)與塑造學生在具體計算機工程項目實踐中，所具有的邏輯運算思維、實踐應用思維與創(chuàng)新思維。

結語

針對計算機專業(yè)的混合思維能力教學目標，需根據(jù)不同計算機教材、學生認知的狀況，進行基礎理論知識、實踐案例等教學內容及課程教學方式的創(chuàng)新。經研究表明，教師可以從學生計算思維、工程思維、創(chuàng)新思維的培養(yǎng)角度出發(fā)，建立多元化、層次化的計算機實踐教學體系，利用慕課、微課等網絡在線教學渠道，依托校外工程項目的實踐基地，開展學生計算機編程、數(shù)據(jù)結構等的計算思維，從而實現(xiàn)提出問題、實踐參與、解決問題的工程思維教育，不斷提高計算機專業(yè)學生的實踐應用能力和創(chuàng)新水平。

參考文獻

[1]顧容，熊海燕，李暉.工程思維視角下高校通識教育課程的設計與研究[J].教育探索. 2020（04）：44-47.

[2]陳國良，李廉，董榮勝.走向計算思維2.0[J].中國大學教學. 2020（04）：24-30.

[3]羅海風，劉堅，羅楊.人工智能時代的必備心智素養(yǎng)：計算思維[J].現(xiàn)代教育技術. 2019（06）：26-33.

[4]詹澤慧，梅虎，麥子號，邵芳芳.創(chuàng)造性思維與創(chuàng)新思維：內涵辨析、聯(lián)動與展望[J].現(xiàn)代遠程教育研究. 2019（02）：40-49+66.

[5]張其亮，周瑜，盧冶.“三位一體”層次化實踐教學體系構建與實施[J].實驗技術與管理. 2019（01）：33-36+43.

作者簡介：柏婷（1979—），女，漢族，上海市人，武漢大學碩士研究生，上海行健職業(yè)學院，助教，研究方向：計算機教學。