大学生计算思维能力对就业创业的影响

郑福妍 郑宝民 韩 雪

(黑河学院 a.计算机与信息工程学院；b. 现代教育技术中心，黑龙江 黑河 164300)

一、计算思维的相关概念

计算思维是运用计算机科学相关概念进行问题求解、设计相应系统并融入人类行为的一系列思维活动的统称[1]，计算思维是每个人都应具备的思维能力，受计算能力的限制，最终由人和计算机共同执行。理解计算思维的相关内容就是掌握人们是如何利用计算系统对现实世界中各种事物进行控制和处理，培养计算思维有利于培养复合型知识结构的人才，对新型计算手段的创新也有重要意义。具有计算思维的人通过对数据的收集、整理，能够加深对问题的近一步研究，通过点看到面、透过表面看到实质，具有举一反三的能力。找出其共性问题为其建立数据模型，将其抽象为具有数据特征的问题，然后通过编写程序代码的形式解决所有相似问题，最后还能通过大量数据对其进行测试以验证该解决方案的正确性。计算思维不只是在计算机编程中使用，在人类工作生活的各行各业中也广泛运用。培养学生的计算思维能力，也有利于其他课程的学习。

二、锻炼和提高我国大学生的计算思维能力的方法

通过对美国基础教育(K-12)的计算思维能力培养形式提出以下可借鉴方法：

(一)计算机编程课程的学习是计算思维能力培养的直接手段和方法

国外教育与我国教育有很大区别：国内教育重点在知识点的传授，让学生学习时更加的直接，缩短学习时间；国外教育重点在能力的培养，让学生通过实践探索总结其中的奥妙，使记忆更加牢固，无形中培养了学生的创新及动手能力。可以对我国的教育模式进行适当调整，保留我国的直接快捷，同时，提高学生的实践动手能力比例，以此激发学生的创新能力。

计算思维与编程能力相辅相成，编程过程就是让学生将学习到的理论知识实践化的过程，一方面，通过编程操作有助于计算思维的培养；另一方面，计算思维的运用能快速地提高编程能力，二者相互促进，计算思维及编程能力的提高能使学生从技能操作层面上升到创新创造层面。

通过编程语言的学习既掌握了该种高级语言的语法规则，同时，也锻炼了人们严谨的逻辑思维能力，这是任何一门课程都无法替代的。如果人们能够从小就开始接触计算机编程，真正投入精力去了解、掌握，那么计算机编程将给人们打开一个观察、认识世界的全新视角[2]。

布伦南等人将计算思维定义为三维框架，主要包括以下三个关键部分：(1)计算相关概念：如顺序、循环、事件、条件、运算、数据等；(2)计算实现：如迭代、继承、测试、抽象化、模块化；(3)计算观念：如表达方式、连接、质疑等[3]。

上述所提出的计算思维的特征和关键部分都是我国计算机专业人员在计算机编程语言学习中所要学习的，可见，通过计算机编程语言的学习能更加直接有效地提高人们的计算思维能力的培养。

(二)计算思维与其他课程的融合

找到提高计算思维的主要方法后，其他课程的学习也是必不可少的，将语文、数学、音乐、地理、物理、化学等课程与计算机编程进行融合对不同年龄的孩子在计算思维方面也有不同的锻炼与收获，能使其将不同学科的内容进行融合，使各科之间的分界线不明显，在使用时能够灵活转换，不会造成理论与实践相脱节的情况，并能充分表达自己的思想，最大程度激发孩子的创造力。

如在Scratch编程中孩子理解了计算机模块化的编程思想后，任课教师只需布置主题任务，不要对具体实现过程加以约束，通过游戏式的程序开发方式让孩子展开想象力，有的制作新年贺卡、有的编写音乐播放程序、有的开发小游戏……，孩子可以自由设计，按照自己的想法在程序中融入各种元素，在程序设计开发过程中即运用了计算思维、锻炼了程序开发能力，同时，也提高了对其他课程的理解与探究的欲望和学习的热情。每一个优秀作品的呈现都离不开宏观的布局及微观每个细节的实现，其中的耐心与创新力也是必不可少的。

STEM教育为科学、技术、工程、数学多学科的融合，为提高大学生的就业率，需要多学科、多专业培养，毕竟现实生活中发生的大多数问题无法单纯地界定为是某一知识领域的问题，大都需要运用多种学科的知识来共同解决。在高等教育中无论是哪个专业学生的培养，都应融入STEM教育，只有这样才能培养出符合社会需求的复合型人才。

(三)经常进行计算思维练习

使用计算机解决实际问题包括两个过程。

1.实际问题的抽象过程

如何将现实生活中存在的实际问题抽象成计算机内部的数据操作问题，这就是计算思维，当具有计算思维后，就能够很容易地将问题进行分解、抽象，就知道应该如何在计算机中建立相应的数据模型，这就是数据库课程中所讲解的将数据由现实世界到信息世界的抽象过程，这一过程非常重要，只有这一步成功了，才能进入第二个过程。

2.代码的实现过程

当对实际问题抽象为数据模型后，就需要通过计算机借助于某种具体的编程语言进行程序代码的编写实现，代码的调试。

在这两个过程中第一个过程是非常重要的，笔者通过自己的实践教学发现，大部分同学不会编程的原因，不是某种程序设计语言不会运用，大部分学生对别人编写好的程序都能读懂，说明程序阅读是没有问题的，那么差的是什么呢？分析原因，就出现在第一个环节的练习，也就是计算思维能力及逻辑思维能力没有得到锻炼，还不具备使用计算思维的方式来理解和分析问题，造成无法进入第二个——程序代码的编写环节。为解决这个问题，在高校计算机专业课程中开设了数据结构课程，数据结构课程就是锻炼学生问题抽象能力的，通过数据结构课程的讲解，向学生讲授传统的数据模型无非也就是线性结构、树形结构和图形结构。拿来一个现实问题，先分析其属于哪种(逻辑)结构，然后再根据操作来确定采用哪种存储结构进行存储，使操作更加方便，因为不同的存储结构，在代码实现时操作思想就不同，语句代码自然也不同，相应的时间复杂度及空间复杂度也不同，也就是效率也有所不同。毕竟实际问题的解决，还是要讲究效率问题的。计算机专业的学生数据结构课程的内容要熟练掌握，通过这门课程的学习会大大提高学生的逻辑思维能力及计算思维能力。

三、编程能力对大学生就业创业的影响

人类研究发明了计算机，使计算机越来越智能，成为人脑的延伸，同时，计算机的不断强大和发展反过来也改变了人们的生活及思维方式，人们也开始使用类似于计算机的思维模式进行思考问题，这一点对于当今社会的每个人来说都深有体会。

数字化是未来社会发展的大趋势，在发达国家已经将编程认定为未来所有产业必须掌握的技能，成为社会生存的一项基础能力。

各种人工智能产品已无法阻挡深入人们的工作和生活，机器人在帮助人们的同时，对人们的工作也产生了极大的威胁，大量公司引入机器人代替员工工作，裁员的消息不断充斥着网络。以前是人与人的竞争，只要比别人强，就会获得这份工作；现今是人与机器的竞争，人如何才能竞争过不知疲惫的机器，答案只有一个，那就是在思维方面战胜机器人。

据美国计算机科学教师协会CSTA的报告，到2020年将会产生920万与STEM有关的工作，其中一半都与计算思维紧密相关[4]。可以看出，只有计算思维方式才符合数字化社会的发展，在未来大量的工作岗位将被机器人所取代，计算机编程语言就像一门外语一样，只有具备了一定的编程能力才能够学会与智能机器进行沟通，未来所剩无几的岗位将是留给懂编程的高科技人才。具备一定的编程能力有利于大学生尽快融入社会，适应社会的思维模式，在社会中找到适合自己的工作，对大学生的就业和创业将有极大帮助。

四、结语

计算思维是一种思维习惯，不是只有学习计算机的人才具有的，不管从事什么专业学习的人都应该具备这种思维习惯，特别是在如今信息化社会，要求人们更应具备这种思维习惯，并努力提高其能力，当人们具备了这种思维习惯后，会不自觉地运用到自己的工作和生活中，计算思维的运用能够降低工作出错的概率、提高工作效率。计算思维形成过程中的同时，培养了人们就业、创业所需的各项素质能力，如敏捷的思维、严谨的态度、坚强的意志等，这些能力的培养不管是以后从事哪种工作，都是必不可少的。