计算思维对本科人才培养的影响及意义

高晶 李婕妤

摘 要：随着我国经济的快速发展，计算机网络技术应用越来越广泛，培养出具有计算思维的本科人才是非常有必要的。在21世纪的背景下，计算机课程是本科教育阶段必修公共基础课程，目的就是培养大学生的计算思维，这对本科学生未来的发展起着至关重要的作用，帮助学生在面对问题时能够利用所掌握的计算思维将问题更好地进行处理和解决。因此计算思维对本科人才培养是非常有必要的。

关键词：计算思维;本科人才培养;影响;意义

基金项目：华北理工大学教学改革研究与实践项目，项目名称：计算思维视野下大学计算机基础课程“任务驱动式”教学模式研究与实践（项目编号：Q1684-16），青年专项。

1 本科人才计算思维能力培养的定义与目的

1.1 计算思维的定义

计算思维所属的范围在科学思维中，它与理论思维和实验思维是科学思维中三个主要的内容。我国著名教授曾说过，计算思维就是利用计算机网络技术科学为依托，对问题进行解答，设计相应的系统和一些思维活动[1]。通常情况下，科学思维在整理分析以及后期的改变所得到的数据，可以直接反映出事物变化的规律，以及中间的推理和判断过程。因此，计算思维是一个理性认知的过程。计算思维是一个较为抽象的概念，它是在不同维度上层层解答，帮助人们获得最终的答案。

当今社会发展速度非常得迅猛，随着计算机开始应用到各个行业，所有的事物开始朝着信息化方向推进。在这种形势下，计算思维是每一个现代社会中的人们都应该具备的能力，它能将科学、工程以及管理等方面的问题解决，帮助我们更好处理各种数据和信息。进入到21世纪以来，我国重大科技和产业不断向上发展，与此同时社会开始进行重大转型，计算思维已经与我们大脑产生密不可分的关系，它是人们发展中已经不能忽视的一个重要思维。作为高等院校，最重要的目的就是为社会培养合格人才，帮助我国社会更好的发展和进步，想要完成这一目标就要在高等院校教育中增加培养学生的计算思维，在不同专业中都要开展计算机基础以及专业课程，这样才能塑造学生的计算思维素养和能力。

1.2 本科人才计算思维能力的培养目的

之所以培养本科学生的计算思维，是由于计算思维可以锻炼、提升学生对事物的认知能力，同时利用计算机技术解决工作、学习、生活中遇到的问题，培养终身学习的习惯和理念，在计算机系统的帮助下可以实现共同学习。我国教育部已经明确要求，在高等院校内将计算机课程作为必修科目，即使是非计算机专业的学生也必须掌握该项技能，培养学生自身的计算思维。针对不同专业的学生，应当采用不同的方法来培养，因为专业不同所面临的问题也不尽相同，因此在培养之前要针对不同专业的特点来制定独特的培养计划和方案。计算思维本身是一个较为抽象的概念，在具体实施的过程中需要和专业知识进行紧密的结合，主要目的是解决实际问题，在掌握计算思维后可以随时应对其他不同的状况。

2 计算思维对本科人才培养的影响

2.1提升本科学生的计算思维

现阶段我国高等院校将计算机基础课程作为本科学生的必修课程，要求学生在掌握基本技能之后，在计算思维下可以应对工作、生活和学习中遇到的问题。计算思维就像其他学科思维一样，是一种特殊的思维。计算思维使学生变得更加的理性和沉稳，在面对难题时通过推理、实证以及计算等过程，将问题拆解一步一步的解决。因此，高等院校本科教育阶段计算思维是在计算机基础课程中获得的，这也是培养学生具有计算思维的主要方式。

不同的专业对于计算机基础知识掌握广度及深度是不同的，因此在进行计算思维培养时应当针对不同专业来进行区分培养。将本科生所学习的专业知识进行提炼，形成一份详细的报告，根据报告的结果来特定培养其计算思维。在教学中不断地将计算思维教学进行完善。在本科学生掌握一定程度之后，安排相关的训练来进一步确认其学习质量。在这样的形式下，本科学生的计算思维会得到明显的提升。

2.2 冷静面对问题所带来的困扰

在这个飞速发展的社会中，生活节奏变得特别快，一个又一个新兴概念不断冲击着高等院校内的学生。在这样的状态下，学生很容易在这样的环境中迷失自我，特别是在面对任何问题和困难时都会出现退缩的心理。但是在计算思维下，这样的情况可以得到明显的缓解。计算思维就是在学生的大脑内拥有一个“程序化系统”，在面对专业上或者是生活上的问题时都能够将问题进行剖析，按照步骤一点一点地将问题和困难解决掉[3]。计算思维是一种超理性思维，该思维对本科学生最大的影响就是可以具备分析问题的能力，遇到学习中无法一眼解決的问题，可以利用思维特定模式进行思考和解决。

2.3 提高本科学生信息数据处理的能力

当今社会是一个信息化时代，各种各样的大数据和信息充斥着本科生的学习和生活。计算思维可以更好地帮助本科学生处理这些数据和信息。高等院校的学习与前几个阶段的学习是不一样的，在转变学习方式的同时还要转变思维方式。高等院校的本科生所处的环境在发生着巨大变化，每天接收来自专业学习的知识以及网络媒体上面的信息，如果利用传统思维将这些数据信息进行整理和分析是一项浩大的工程，需要浪费很多的时间。但是利用计算思维则可以很好地解决这一问题。通过不同的算法和范式可以快速地将数据信息进行整理和分析，帮助学生在极短的时间内就能了解整件事情的过程，节约了大量的时间和精力。

2.4 提高专业知识的学习

本科学生在学习专业课程时会失去热情，在面对一些比较难理解的定义和知识点时会对学习的进度造成阻碍。计算思维可以打破这一现状，帮助学生更好地学习专业知识。在学习算法这一概念时，可以利用算法在实际中的应用向学生进行展示。同时在学生开始接触计算思维概念时，可以播放一些视频短片来帮助清晰认识计算机知识的力量，激发出对计算思维的好奇，进而更好在学生脑海中培养计算思维。

3 计算思维对本科人才培养的意义

自从我们国家进入到21世纪以来，每一天的变化都是非常快的，在飞速变化的今天，计算思维对本科学生的培养意义是重大的。本科学生是社会发展的主力，依靠他们才能带动社会更好的发展和进步。想要实现这一目标就要培养他们的计算思维。当前，计算机网络技术遍布日常生活和工作，只有利用计算思维才能更好地处理问题以及分析数据和信息。计算思维属于科学思维的范围，培养学生的计算思维相当于培养学生的科学思维能力，进而提升学生解决问题的能力，所以说计算思维是不能代替的一种理性思维。

4 结语

综上所述，计算思维是本科学生在大学中所学习的必备技能，同时也是创新人才培养所具备的基本素养。基于计算思维的教学对学生的影响是极为深远的，同时也具有非常大的意义。它可以激发学生学习的积极性，利用计算思维更好地解决问题、对知识的探索以及合作学习，帮助学生建立属于自己的学习方式，进而提升自己解决问题的能力和水平。

参考文献

[1]李娜.通识教育背景下的应用型本科院校计算机基础教学的探讨与实践[J].中国多媒体与网络教学学报（上旬刊），2019（03）：142-143.

[2]刘明纲，李琦.大学计算机基础课程发展中“计算思维能力培养”在应用型本科院校落地的探索[J].信息与电脑（理论版），2018（21）：221-225.

[3]罗俊，樊洪斌，陈雪刚，章才能.地方本科院校文科类专业学生计算思维能力培养研究——以湘南学院为例[J].电脑知识与技术，2018，14（07）：135-136.