大学计算机基础教学中的计算思维培养

于晓婷，王 娜

(1.哈尔滨华德学院 数据科学与人工智能学院，哈尔滨 150025； 2.中国联合网络通信有限公司 哈尔滨软件研究院，哈尔滨 150000)

大学计算机基础课程作为大学生创新能力培养、自主探究能力培养的重要课程，对于学生日后更好地走向工作岗位具有重要影响。传统的计算机基础课程教学模式已经不能适应当前计算机人才培养的需求，在细节上存在诸多问题，因此，不断创新计算机基础课程教学方法、理念，提升课程教育教学水平是当前计算机基础课程教学急需解决的问题之一。

1 计算思维的具体内容

计算思维伴随着人类的出现而发展，在人类日常生产生活中无处不在。从古代人类发明的珠算、算筹，到近代以来发明的计算器、加法器、电子计算机等，都应用了计算思维，随着科学技术的不断进步，计算思维的内容也在不断扩展，发展到现在已经出现大数据、云计算等计算思维。

1.1 计算思维意识

众所周知，计算思维经过历史的打磨、时间的洗礼，其发展越来越具有科学性，可以说具备了人类的三大思维能力，既理论思维、科学思维、实验思维，同时计算思维也是人类与其他物种相区别的一种重要思维，是人类独有的特殊技能。作为与计算机基础教学相关的工作者都知道，在课程教学过程中计算思维的应用无处不在。但是，人类的计算思维一般都是无意识的，因此，要想提高大学计算机基础课程教学水平，就必须将计算思维的无意识变成有意识，有效提升学生的自主计算思维，使其能够主动应用计算思维解决实际问题，并拓展到其他课程的学习中。

1.2 计算思维应用方法

人类在应用计算思维解决实际问题过程中，需要采用有效的计算思维方法解决实际问题，计算思维的方法就是计算思维的核心所在。计算思维的方法有很多，总体上可以分为两大类，一类是采用数学思维的计算方法，另一类是人类在应用计算机过程中形成的独有方法。例如，在积分运算实践中，可以运用数学函数进行计算，也可以应用计算机中区间的算法进行计算。学生通过学习大学计算机基础课程后，可以利用简单的计算机技术解决计算问题，计算机基础课程中每一个概念里都包含着计算思维，要求教师在教学过程中注重学生计算思维的培养，使学生能够运用计算思维解决实际问题。

1.3 计算思维能力

学习计算机基础课程，培养学生计算思维的最终目的就是让学生解决实际生活中遇到的问题。从计算机知识与技术的应用角度来看，解决实际问题就是计算机的应用问题，如电子商务网站的创建、数据库系统的建立、机器人的制作等，都可以归类为计算机应用问题，也是培养学生计算思维的目的所在。学生计算思维的培养不是一蹴而就的事情，而是需要将计算思维贯穿于整个计算机基础课程教学中，促进学生扎实地掌握好计算机基础知识、多媒体技术、计算机应用技术等，进而运用计算思维解决实际问题。

2 大学计算机基础教学计算思维培养存在的问题

2.1 计算思维的有意识教学有待提高

计算思维在大学计算机基础教学中的应用时间不长、受重视程度不够，导致计算机基础教学中学生计算思维的培养模式还不够完善。例如，在开展计算机基础教学中，广大教育教学工作者过多地重视无意识、潜移默化的计算思维教学，有意识、有计划地培养学生的计算思维过程相对较少。

2.2 未充分重视学生计算思维的培养

由于计算思维模式的培养发展起步较晚，很多教育工作者对计算思维的重要性认识不足，只是简单地认为计算思维只是计算机技能学习的应用能力之一，没有真正认识到计算思维是人类发展的三大重要思维之一，是新时代经济社会发展下需要掌握的基本能力之一。认识上存在的不足影响了大学计算机基础教学质量与水平的提高，没有从战略的高度上将计算思维从计算机基础教学中重视起来，阻碍了学生计算思维能力的培养与提高。

2.3 过于重视计算机应用技术的教学

由于计算机基础课程教学的最终目的和结果是促进学生实践能力的提升，导致很多教师在教学过程中过多地重视计算机技术与应用的教学，如计算机软件开发、系统设计等课程，而忽视了学生计算机应用思维能力的培养。

3 计算思维的培养策略

当前经济社会的快速发展，使如何有效培养学生的计算思维成为当前计算机基础课程教学改革的热点问题之一。有效培养学生的计算思维要求计算机教学规范化、科学化，并要求学生扎实掌握计算机基础课程知识。在教学过程中，教师要在原有基础教学上不断优化创新。

3.1 创新计算思维教学模式

传统计算思维培养模式未充分重视学生的计算思维培养工作，因此，要转变这一教学模式，实施以计算思维为导向的教学模式。具体实施中，教师要根据学生专业的不同类别设置一些针对性较强的课程，如理工类和综合类专业在计算机基础教学过程中可增设程序设计算法的相关课程，文科类专业可增设一些高级软件应用课程。

3.2 创新课程教学方法

在具体教学过程中，可以采用问题驱动的教学方法，让计算思维贯彻于整个计算机基础课程教学中。例如，在课堂教学中提出一些以计算机思维培养维度为重点的趣味性问题，这样既能引起学生的学习兴趣，又可以促使学生有意识地掌握计算思维以及计算思维在实践中的应用。

3.3 注重经典案例教学

从计算思维的角度出发，重组经典案例，将问题求解提升到计算思维的高度。计算思维中问题求解的一般步骤为：A.问题抽象化描述，问题表示，即如何建立模型。B.寻找解决方案，问题求解，即如何设计算法。C.计算机实现过程、效率，即如何有效地求解、编码。D.现实问题的延伸。按照计算思维重组教学案例，让学生体会计算思维的本质，即抽象和自动化。

4 结语

计算思维在计算机基础教学中的重要性越来越凸显，教师在教学过程中一定要重视培养学生的计算思维，不断创新课堂教学方法、教学模式，促进学生计算思维能力的稳步提升。