計算機思維如何培養精選(九篇)
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第1篇：計算機思維如何培養范文
中圖分類號：G712 文獻標識碼：A文章編號：1007-9599 (2011) 12-0000-01
How to Develop the Students Learning Thinking in Secondary Computer Teaching
Liu Zhili
(Jilin Tonghua Medical School,Tonghua134001,China)
Abstract:Mprehensive practical teaching based on a strong secondary computer,including the teaching content,features the expertise of many disciplines,how to strengthen the students launched the innovative,
logical thinking,and effectively improve the learning of practical teaching strategies,to enhance the teaching computer professionals,
students complete practical ability to master computer applications rich in positive and effective role in promoting.
Keywords:Secondary computer;Teaching;Thinking
一、將教師教學課堂合理轉變為學生學習陣地
學生是學習過程中的主體，因此在中專計算機教學實踐中我們應為學生營造全員參與的學習環境，令他們成為學習的主人，在課堂教學進程中通過主動的參與、良性的互動、靈活的思考令學生將所有能量都釋放出來，從而令整個課堂動起來，同時也令教師不再僅僅是知識的傳授者，而是學生學習的引導者，規范者與學生的良師益友。將課堂還給學生是有效提升計算機課堂教學效果的良性教學手段，也是新型教學方式占取先機的主要渠道，充分有利于學生綜合思維能力的提升，因此我們應全面將教師教學課堂合理轉變為學生的學習陣地，令他們的主體作用被充分激發，從而以創新的思維主動探索、自主體驗、創造性學習，并激發廣泛學習興趣，最終實現良好的學習效果。
二、全面樹立學生自信心、營造良好的課堂教學氣氛
信心是自主學習的動力源泉，因此在中專計算機教學實踐中我們應令學生充分了解自己的實力，能夠通過自身努力圓滿完成學習任務，并解決學習進程遇到的難題。因此，在實踐教學中我們應主體為學生多創造自主參與機會，令他們從被動的聽者變為主動的參與者。另外在課堂教學中我們還應營造良好的課堂教學氛圍，鼓勵學生主動發言、主動參與討論，不要因為觀點不正確、怕說錯話而放棄了參與的機會，他人發言時，其他同學應本著虛心、認真聽取的態度，不應因為觀點不同便嘲笑或不屑，對不同意見可以提出來供大家一起討論，應全面塑造尊重他人、富于內涵的綜合修養。
三、融洽氛圍，建立互信、互愛、互助、互敬的師生關系
在課堂教學中，教師不應過于嚴肅、過于抑制或壓抑情感，這樣容易給學生造成居高臨下、敬而遠之的畏懼感，令他們產生不良的心理防御，并最終形成抵觸學習情緒。因此中專計算機教師應在課堂教學實踐中本著尊重、誠懇、認真、細致的態度建立良好的師德師風，認真傾聽每一位學生的回答，并做出及時、誠懇的評價。當學生在回答問題的過程中有任何不妥當、不正確之處時，教師應為其提出中肯的合理化建議，不應對學生的錯誤嚴厲批評、嚴加指責，而應通過合理的啟發與引導令學生主動發現自身的不足，考慮問題的不周全之處，從而令他們始終保持一種愉悅、輕松的學習心態，不畏懼、不厭煩，而是充滿主動的學習熱情。在課下，教師應與學生多交流、多接觸，切實縮短師生間的距離，令學生感受到教師的懇切關懷，熱情幫助，從而將教師看作是自己學習的榜樣、模仿的對象，建立互相信任、互相尊重、互相愛戴的師生關系。
四、合理轉變教學思路，理清教學誤區，培養學生樹立理解性思維
傳統計算機課堂教學的基礎思路為令學生初步理解教材內容，通過分段講讀幫助學生學會分析內容并最終總結歸納學習內容。學生對教材理解了，也就完成了教學內容，整體教學過程僅僅將學生作為一個知識灌輸的容器，對于教材中富含的眾多詞句、生動詞匯、大量規范語言，學生是否全面理解、會學會用，則僅僅成為輔任務，體現了本末倒置的不良弊端。新時期，在教改實踐進程中我們應重新認識計算機教學定位，充分明確學科教材是為學生掌握計算機技能提供的具體情境，對教材學習的主體任務并非對其教材情境進行理解，而應是借助教材創設的情境令學生學會其中包含的豐富語言文字、全面開展各類聽、說、讀、練的計算機實踐活動，從而真正樹立科學的理解性思維，掌握綜合的計算機實踐應用能力。課堂設計實踐中，中專計算機教師往往僅從自我角度對知識進行構建，較少能從學生的角度出發，展開換位思考。導致這一不良現象的主體原因在于教師沒能樹立良好的教學心態，而是顧忌過分注重學生的學習過程會造成對教師教學環節的、教學進程的不良影響，并最終令課堂效率無法實現全面提升。另外廣大中專教師教學思維中還普遍存在另一誤區，即認為教師的教學環節是通過自身實現發展的。實則不然，學法才是促進教法的重要因素，只有充分了解了怎樣學習，才會全面掌握教學方法，也就是說教來自于學，而學則來自于生活。因此良好的教學實踐需要我們展開科學的逆向思維分析，即怎樣學最有成效、最具價值就怎樣教。教學的中心并非怎樣教，而應是怎樣規范學的過程，我們只有深入研究學生的學習環節，才能真正良好的發展教師的教導過程，通過促進學生學習真正實現提升教學效益的最終目標。
五、結語
新課改背景下，中專計算機實踐教學迫切需要全面創新以充分適應信息化社會發展建設需求，為市場經濟的穩定發展培養綜合全面的計算機應用人才，因此廣大中專計算機教師只有充分激發學生學習興趣、實施情感教育，培養學生綜合智力，徹底扭轉傳統教學中以教師為主體的不良教學方式，將學生作為學習實踐中的核心要素，令教師教、學生學的教學模式徹底轉變為學生自主學習的動態教學模式，充分肯定學生的主體學習地位，多方位構建師生間的多渠道互動教學模式，才能真正激發學生形成良好的計算機學習思維，并在自主、自覺、持續、創新的學習過程中找到真正的自我。
參考文獻：
第2篇：計算機思維如何培養范文
有關計算思維的認識和理解對廣大的計算機基礎課教師是一個循序漸近的過程。有關計算思維的一些例子都是一些和計算機處理問題相關的思維方法。新的計算機基礎教育側重點應當是對這些方法的介紹，并能夠讓學生深入的理解這些思維的方法，從而培養學生能靈活應用這種思維方法去創造性的解決一些實際的問題。這樣的培養目標，和教育理念，更多注重的是思維技能的訓練，學生通過計算機基礎課程，接觸計算機，并利用計算機完成一些任務，這些都只是讓學生進行計算思維訓練的一種手段，我們的目標是讓大學生形成良好的計算思維方面的能力。當然這并不是說現有的計算機基礎教育的框架，現有的計算機基礎教育框架仍然很重要，比如，學生仍需要掌握一些計算機軟件的使用方法，仍然需要去了解什么是計算機程序設計語言，以及能夠去設計一些簡單的計算機程序。但這些是培養學生計算思維能力的手段，不應當再是目標了。具體的計算思維能力包括如下例子：
（1）通過約簡、嵌入、轉化和仿真等方法，把一個困難的問題闡釋成如何求解它的思維方法
（2）采用抽象和分解的方法來控制龐雜的任務或進行巨型復雜系統的設計
（3）利用啟發式推理尋求解答，即在不確定情況下的規劃、學習和調度的思維方法。等等，這些都屬于計算思維能力的范疇。由上面的例子可以看出，計算思維能力的培養是一個巨大的，艱難的任務。許多的思維能力的培養和訓練已深入到了計算機科學的前沿。但是，通過計算機基礎教育的學習，應當讓學生能夠了解、并理解計算思維的思考方法，計算思維能力的養成不是一朝一夕能夠實現的，需要伴隨著人們的不斷學習才能養成的技能。
2.計算機基礎教育中計算思維能力培養途徑探討
之前已提到，計算思維能力的培養并不是完全打破現有的計算機基礎教育的課程體系，而是通過現有的課程體系，引導學生思考計算的本質，了解計算機在解決一些實際問題的時候所采用的思想和方法等。所以，在計算機的基礎教學中，融入計算思維，主要是教學方法、教學理念的改革，和教學的內容變更關系并不是非常大。當然，也可能需要在教學內容中適當變更，比如增加計算的本質，可計算性理論等內容。但這些內容的引入，在計算機基礎教育中不應當是重點。在教學過程中，從解決問題的角度出發，強調解決問題的方法、思路，而不是僅僅教會學生如何解決問題，引發學生的深入思考，使學生從計算的角度理解問題，從而培養學生的計算思維能力。深入到具體的教學過程中，計算思維不是內容和工具的改變，而是教學方式、理念的改變。這首先需要教師從更高的層次看待問題，引導學生深入的思考。計算思維能力的培養，是讓學生學會如何運用計算機科學的基礎概念進行問題求解與分析。這要求學生對一些原理性的概念有深入的理解，所以可能需要適當的增加一些教學內容，在原有課程體系的基礎之上，擴展一些教學內容。擴展的這些內容主要是幫助學生更深入的思考下去。可以在計算機基礎教學中適當增加計算機語言教學，在程序設計課程中強調與計算思維能力有關的數據結構和算法實現。但應當注意，計算思維能力的培養，絕不僅僅是培養學生的程序設計能力，計算思維是概念化，而不是程序化，要像計算機科學家那樣去思維，意味著遠遠不止能為計算機編程，還要求能夠在抽象的多個層次上思維。在現代的計算機基礎教學中，需要教師做恰當的引導，讓學生自覺地去學習、思考。例如，在所有的計算機基礎教學中，都會介紹到計算機使用二進制來表示信息，如數、字符等等，一般而言，如果教師只是單純的講解這些內容，學生們對此有個大概的認識，但不太可能引起普通學生對這些信息如何使用二進制表示的興趣。如果引入相應的例子，就可能會引導起學生的興趣和思考。比如，在1991年的海灣戰爭中，有一枚愛國者導彈并未能成功攔截飛毛腿導彈，造成美軍的傷亡。如果提示學生，之所以出現這樣的問題，原因就在于愛國者導彈系統的內置時鐘出現了問題，和計算機用二進制數來表示浮點數產生的誤差有關，這肯定會引起學生的興趣，學生們就會對計算機如何表示浮點數產生興趣，引導學生去閱讀相關的表示標準，如此一來，學生獨立思考、學習的興趣會大大的增加。在這一過程中，教學的內容并沒有實質上的大變化，但對于教師的要求顯然是提高了很多。教師能不能以高的角度去引導學生是非常重要的。
3.大學計算機基礎教育的方案
在教學實踐中，計算機基礎教育，首先訓練的還是學生應用計算機的基本技能，在學生掌握了基本技能之上，培養學生在遇到問題以后，熟練運用基本技能解決問題的應用能力，在這些基礎之上，逐步使得學生深入思考，提高學生的信息素養，從而引起學生在計算思維能力方面的逐步形成。教學內容仍然分為基礎理論教學與實踐教學兩個部分。其中，基礎理論教學部分可以根據學生所學專業的不同分為不同的部分。具體的一些教學安排和現有的計算機基礎教學安排差別并不大，因為筆者認為，計算思維的培養著重在于教師如何引導，教學的內容并不是能力培養的主導因素。具體的課程安排以及課時設置，可以根據不同高校的實際情況進行。其中實踐教學部分當中的擴展實驗的設計，需要教師能較好的把握：既不能設計的太簡單，太簡單不能促進學生思考、動手，也不能設計的太難，太難，學生往往有挫敗感，失去學習思考的興趣。
4.問題
第3篇：計算機思維如何培養范文
【關鍵詞】職業教育計算機教學效果
一、學生的專業能力的培養
在經濟以及科技大力發展的大背景下，現階段各個行業都在要求求職人員專業與求職的職位的專業對口，大量的急需對口的專業技術型人才。計算機專業要求學生多方面知識功底扎實，無論是數學能力還是邏輯能力，又或是電子設計與計算機構造方面，同時還要會設計系統軟件，注重培養頭腦靈活、基本功扎實的計算機人才。由此可見，計算機學習要求學生操作能力強、邏輯思維靈活。但是在現在的計算機教學中，老師和學生對于操作的重視程度相對偏低，大多數老師還是采取傳統的教學的方式，教師教學生學，較為死板。其次，邏輯思維能力也是計算機教學的重要內容，學生在未來工作中，邏輯思維可以幫助他們的事業更上一層樓。但在日常教學中，教師對于學生的邏輯思維的訓練少之又少。所以，職業學校的計算機教師應該根據自身班級學生的實際學習狀態以及學習興趣制定出相應的教學內容，把學生關于動手操作能力以及邏輯思維能力的提升作為教學目標，以此來提高學生的專業能力。
二、學生社會實踐的增強
在職業學校上學的學生，都希望自己畢業可以找到一份好工作。為了讓學生畢業以后在社會上有更好的發展，教師應增加學生的社會實踐能力，使他們畢業以后迅速適應社會生活。教師要培養學生的合作精神，學會合作是每個人都應該學會的一種能力。比如在教授計算機維護常識時，教師可以組織學生以小組為單位，每一個小組都是一個整體，組內的每一個人都是組成這個整體的主要成員，每個小組內推選出一個學生來擔當組長，學生之間通過合作學習完成計算機學習計劃，互相探討如何對計算機進行日常維護，如何提高計算機的使用壽命等問題，班級內部的小組也會產生競爭，同學們既學會了合作又體驗到了競爭，還學會了關于計算機的知識，加深記憶。通過合作學習，學生既學會了如何組織工作制定計劃，又學會了如何與人溝通，計算機的操作也會在合作中越來越熟練，理論知識也會越來越記憶深刻，邏輯思維能力也得到了鍛煉，這些能力是學生在以后的工作和學習中應該具有的基本素質，教師應在學生的社會實踐中進行合理的培養與鍛煉。
三、依照學生開展培訓
計算機理論知識是該專業課程學習的基礎知識，雖然學習內容枯燥，但掌握了理論知識會對計算機的整體學習有很大的幫助。計算機教師應幫助學生對計算機理論知識進行更好的理解和學習，這就要求教師不僅要因材施教，還要對學生定期的開展計算機能力培訓，加強每一位學生對計算機知識的學習，提高每一位學生的計算機能力。
四、培養學生創新思維
創新能力是創造的來源，只有好的創新思維，才會創造好的作品，創新能力在計算機學習中尤為重要。計算機專業教學不止是教會學生計算機方面的技術以及方法，還應根據學生的性格特點、行為作風，來設計具有特色的計算機軟件。教師應引導學生，根據學生的性格特點、行為方式以及興趣愛好等，對他們進行輔導，因材施教，激發出學生的最大潛能，提高他們對于計算機專業知識的掌握。由此可見，在計算機專業學習時，提高學生對于事物的認知能力是有必要的，而且起到關鍵的決定作用。老師不應該輕易地否定學生的思想，抑制學生的求知欲，因為創新不能被抑制，更不能在思維定型中生成。教師應鼓勵學生學會獨立思考、努力學習專業知識，在滿足社會需求的基礎上，設計自己的計算機軟件作品。
第4篇：計算機思維如何培養范文
【關鍵詞】計算思維 C語言程序設計 教學案例設計 中圖分類號：G642
課題資助：陜西省教育科學“十二五”規劃2014年度課題（SGH140896）。
計算思維
計算思維的概念是由美國卡內基?梅隆大學計算機科學系周以真（Jeannette M. Wing）教授于2006年提出的教育理念，2013年，周教授接受《中國信息技術教育》雜志社劉向永記者的訪談時對計算思維進行了詮釋[1-3]。
國外的眾多研究者涵蓋計算機教育界、社會學界以及哲學界等各個領域對計算思維進行深入的研究[4]。ACM和IEEE-CS在修訂后的《計算機科學教程2008》（Computer Science Curriculum 2008）[5]79-84中明確指出應該將計算思維作為計算機科學教學的重要組成部分。
在國內，基于計算機技術和Internet技術的飛速發展，培養大學生計算機綜合能力，提高大學生使用程序語言解決問題的能力，是當今大學生計算機基礎教育的核心點之一[6]。根據《中國高等院校計算機基礎教育課程體系2008》的規定，高校程序設計基礎課程的學習目標是：
⑴學習問題求解的思路和方法，即算法。
⑵理解計算機是如何具體實現算法的，即如何才能有效利用計算機編程。
因此在程序設計課程教學任務中，不僅要使學生掌握程序語言的語法規則來編寫程序，更重要的是掌握算法思想與問題求解的思路，而計算思維正是使學生掌握使用計算機科學對問題進行求解的一種思維方法和能力。
國內外的眾多學者把計算思維能力的培養視為教育界改革的重要研究范疇，特別是在計算機教育領域，進行了多年的研究與探索。如何將計算思維的理念融入到計算機教學中，培養學生計算思維能力，成為計算機教學研究的焦點和改革的突破點，并在此研究中取得了一定的成果，但在程序設計課程教學中培養計算思維尚未形成一套完整的教學模式，仍處于探索階段。
如何將計算思維真正融入程序設計課程中，我們進行了一定的探討，在多年的程序設計課程教學中總結了一定的經驗，基于計算思維的案例教學法比較適用，但是如何設計合理有效的設計案例是案例教學法成功的關鍵。
以計算思維為導向的教學案例設計原則
托爾說：“一個出色的案例，是教師與學生就某一具體事實相互作用的工具;一個出色的案例，是以實際生活情境中肯定會出現的事實為基礎所展開的課堂討論。它是進行學術探討的支撐點;它是關于某種復雜情境的記錄;它一般是在讓學生理解這個情境之前，首先將其分解成若干成分，然后再將其整合在一起。”
對C語言程序設計課程的教學任務而言，更重要的是使學生學習計算機分析、解決問題的思路和方法[7]。因此，在C語言程序設計課程教學過程中，一定要避免只重視程序設計語言的語法規則的錯誤思想，在將計算思維的培養作為教學核心任務的教學過程中要重視程序設計方法，而不是語言本身，不僅要求學生用計算機讀得懂程序，編寫和調試代碼，更重要的是要學會如何設計算法，從而開發學生的主動性和能動性。
如何設計以計算思維為導向的程序設計案例，是案例教學法的核心，經過多年程序設計課程教學的經驗，將程序設計課程的教學案例設計原則總結如下：
1.案例選題的生活化
在教學案例的選擇中堅持生活化、常態化的原則，即選擇貼近生活、學生比較熟悉的問題，讓學生在熟悉的問題下思考解決方法，這樣可以緩解學生對程序設計的畏懼感。在學生給出問題的解決方法并用計算機進行求解后，學生會有一種恍然大悟的感覺，他們從中認識到計算機竟然能這么方便地用以解決日常生活中的問題，從而消除對程序設計語言的抽象、枯燥的感覺。這樣生活化的案例在問題的求解中激發學生的學習興趣，讓學生在興趣盎然的氛圍中學習，感受到程序就在身邊。而對生活化的問題求解鍛煉了學生日常問題求解的思維，從而培養學生的計算思維。
2.案例涵蓋知識點的典型化
根據每節課的教學目標和教學內容的需要適當選擇教學案例，將本節課的教學內容涵蓋在案例的解決中，同時要符合學生的認知水平，案例的設計既是學生平時耳聞目睹的，但又了解不深的普遍問題，這樣可使學生對這些問題的實際背景容易接受，從而愿意去深入了解，這樣的案例可以使學生更容易理解教學內容，同時能夠讓學生觸類旁通，利用所學知識解決類似問題。
3.案例問題的提出和解決的程序化
使教學案例的設計與計算思維相結合，在案例問題的解決中注重算法的設計，方法的選擇，培養學生獨立解決問題的能力，并在案例中適當添加程序語言，使學生在問題解決的同時可以使算法程序化，這樣既可以培養學生的計算思維，又可以培養學生的程序思維，使枯燥無味的程序語法知識順其自然地在案例中學習，從而提高學生應用計算機知識抽象和分解問題的能力。
典型案例解析
根據課程教學目標和教學內容，以選擇生活化、常態化的案例為原則，以計算思維為導向的程序設計案例的選擇原則，讓學生體會到如何用計算機解決問題的方法來解決日常生活中的問題。下面以一個典型案例的設計為例具體實現案例設計和應用。
教學內容：指針和數組。
教學目的：掌握指針和數組的定義以及使用。
教學重點：指針和數組的定義及使用。
教學難點：指針和數組的使用。
針對C語言程序設計課程中指針和數組知識的學習，下面給出一個常見問題求解的案例，這一案例同樣適用于數組知識的學習，只是案例中問題求解的方式有所變化。
1.問題提出：根據二代居民身份證號確定此人性別的問題。
2.常識解答：居民二代身份證號共18位，從左向右前6位為戶口所在地，第7～14位共8位為出生年月日，第15～17位為順序位（同地區同年同月同日生的人的順序編號）其中第17位代表性別（奇數為男、偶數為女），最后1位為校驗位。
3.問題求解：從18位數字中取出第17位，然后判斷奇偶性，奇數為男、偶數為女。
對分解后的兩個問題，針對不同的理論學習內容，我們有很多種解決方法，如：使用函數提取字符串中的一個或多個字符、使用數組下標提取數組元素、使用指針提取數組元素等多種方法。下面針對指針的學習給出求解方法。
4.求解方法：
Step1：利用數組存儲給定的18位數字，利用指針的移動提取第17位數字;
Step2：用取出的第17位數字與2模除取其余數，判斷奇偶性。
5.算法分析：針對以上問題的求解方法為例寫出相應算法：
Step1：定義整型數組a，整型變量b，整型指針變量p;
Step2：將18位身份證號賦值給a數組，指針p指向數組的首地址;
Step3：移動指針指向第17位數字;
Step4：指針提取第17位數字后模除2取余數賦值給b變量;
Step5：判斷b的奇偶性，如果是奇數則是男，如果是偶數則為女;
Step6：輸出結果。
6.問題求解方法的代碼化：
#include<stdio.h>
main（ ）
{
int i，c，a[18]={1，5，0，4，2，8，1，9，8，9，0，6，0，8，1，2，3，3}，*p;
p=a;
for（i=0;i<16;i++）
p++;
b=*p%2;
if（b==1）
printf（"%s＼n"，"男"）;
else
printf（"%s＼n"，"女"）;
}
這一案例是非常生活化的案例，每個人都有身份證號，但是將這樣一個常見問題用程序設計語言在計算機上實現確實不是一件容易的事情，結合教學內容和教學目標，將問題的解決方法限定在指針和數組的使用，更是加大了問題的解決難度。就案例分析和問題的解決而言，讓學生選擇多種解決方法，訓練學生如何將生活中的問題用計算機來解決，同時掌握指針和數組的定義、賦值及使用等基礎知識。使學生在案例分析和算法設計時培養了計算思維能力，同時讓學生在有趣的案例中學習相對枯燥的理論知識。
總結
大學教育更多的是素質的養成，能力的培養，正像一條教育格言講的：“Tell me and I will forget. Teach me and I will know. Involve me and I will learn.”在大學教育中，要少一些灌輸，多一些參與。《C語言程序設計》課程的傳統教學存在一定的問題，在多年的程序設計課程教學中提出以計算思維為導向的案例教學法，并針對教學案例設計的核心問題進行研究，針對傳統教學存在的問題，以計算思維為導向，總結了教學案例設計的原則，設計了教學案例。通過《C語言程序設計》課程教學實驗證明，提出的以計算思維為導向的程序設計教學案例設計方法是有效的。學生通過案例教學可以提高學生的學習積極性和主動性，大眾化的案例解決在使學生掌握了相關理論知識的同時培養了學生分析和解決問題的能力，培養了學生的計算思維。
參考文獻：
[1]Jeannette M. Wing，“Computational Thinking，”Communication of the ACM，no.49（Mar.2006）：33-35.
[2]劉向永、周以真：《計算思維改變信息技術課程》，《中國信息技術教育》2013年第6期，第5-12頁。
[3]周以真：《計算思維》，《中國計算機學會通訊》2007年第3卷第11期，第83-85頁。
[4]《九校聯盟（C9）計算機基礎教學發展戰略聯合聲明》，《中國大學教學》2010年第9期。
[5]“CM/IEEE Computer Society Interim Review Task Force，”Computer science curriculum 2008： An interim revision of CS 2001， accessed June 28， 2010， http：///education/curricula/.
[6]教育部高等學校計算機基礎課程教學指導委員會：《高等學校計算機基礎教學發展戰略研究報告暨計算機基礎課程教學基本要求》，高等教育出版社，2009。
第5篇：計算機思維如何培養范文
關鍵詞：計算思維；大學程序設計課程；非計算機專業
作者簡介：張莉（1976-），女，江蘇宜興人，南京大學計算機科學與技術系大學計算機基礎教學部，講師；金瑩（1978-），女，回族，江蘇南京人，南京大學計算機科學與技術系大學計算機基礎教學部，副教授。（江蘇 南京 210093）
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）16-0094-02
2012年7月16日，“第一屆計算思維與大學計算機課程教學改革研討會”在西安交通大學召開，中國科學院陳國良院士和多名計算機教學名師、專家以及近三百名在國內高校承擔計算機課程教學的教師參加了此次研討會，大會探討了如何在大學計算機課程中引入計算思維，如何建立計算思維教學體系以及如何讓學生養成用計算思維方式來思考和解決專業問題等內容。
一、計算思維產生的背景及現狀
2006年3月，美國卡內基·梅隆大學的華裔女科學家周以真（Jeannette M. Wing）教授在美國計算機權威期刊《Communications of ACM》撰文提出計算思維（Computational Thinking）[1]的概念和詳細定義。周以真教授指出計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統設計和理解人類的行為，它是涵蓋了計算機科學之廣泛性的一系列思維活動。
計算思維是隨著近十年來美國對計算科學重要性的認識逐漸提高而提出的。近些年來，美國大學計算機基礎教育出現了學生對計算機基礎課程興趣逐漸下降，如中途放棄課程或通過抄襲及作弊來完成課程的教育危機。2005年6月，美國總統信息技術咨詢委員會（President’s Information Technology Advisory Committee，PITAC）給美國總統提交了報告《計算科學：確保美國競爭力》（Computational Science：Ensuring America’s Competitiveness），[2]報告中陳述21世紀科學上最重要的以及經濟上最有前途的前沿研究都有可能通過熟練掌握先進的計算技術和運用計算科學得到解決，計算本身也是一門學科，它可以促進其他學科的發展。計算思維一經提出，美國的教育專家們看到了解決這兩者矛盾的希望。2010年周以真教授再次在刊物上發表文章闡述計算思維的基本思想，而近年來美國各大高校都在修訂其本科生計算機科學課程的計劃，美國麻省理工大學、[3]斯坦福大學[4]和卡內基·梅隆大學[5]等著名高校紛紛設置了面向全校的計算思維的通識課程。除美國外歐洲也開始重視計算思維的培養，2010年8月，英國皇家協會也了以計算思維為出發點的為期18個月的“學校計算教學方法”項目。
中科院自動化所的王飛躍教授率先把計算思維引入國內，王飛躍教授撰文《計算思維與計算文化》，[6]他希望能借“計算思維”的東風將中國傳統世故人情的“算計文化”反正成現代科學理性的“計算文化”，以提高民族的整體素質。2010年10月中國科學技術大學的陳國良院士在“第六屆大學計算機課程報告論壇”上倡議將計算思維引入大學計算機基礎教學后，計算思維得到了國內眾多計算機基礎教育者和研究者更廣泛的重視。中國科學院計算技術研究所李國杰院士、[7]清華大學軟件學院孫家廣院士[8]和中國科學院計算技術研究所徐志偉總工[9]等多位專家在這方面進行了有效的探索。
二、計算思維與大學程序設計課程
1.大學程序設計課程教學目標
大學程序設計課程是許多高校理工科（包括部分文科）專業的必修公共基礎課程之一，《中國高等院校計算機基礎教育課程體系（2008）》[10]對“程序設計基礎”課程提出的培養目標主要有兩個：學習問題求解的思路和方法，理解在計算機上是如何具體實現算法的，這也就意味著大學程序設計課程學習的重點不僅僅是編寫程序，而更重要的是學習算法思想與問題求解方法。但是大學程序設計課程傳統的教學方法存在諸多的問題。
2.大學程序設計課程存在的問題
（1）教師在課程講授過程中容易陷入語法和句法的細枝末節中而忽視基本問題求解方法的講解。
（2）上課時常常是教師先講解學生后上機實驗，學生屬于被動學習，整個學習過程中其參與度不高，聽課后學生通常按照教師的想法按部就班完成實驗。這種教學策略只能提高學生上機實驗能力，而學生思維能力的養成沒有得到專門的訓練。
（3）傳統的計算機程序設計課程還存在與專業背景結合不緊密的情況，在教學過程中通常不考慮學生的專業背景，學生在學完課程后常常會感到迷茫，不知道如何用程序設計方法解決自己的專業問題。
3.將計算思維融入課程教學
要想改變目前這種傳統教學模式，消除其弊端，需要對程序設計課程的教學內容、教學方法和手段進行改革，融入計算思維培養的教學方法，讓學生理解計算環境、問題求解過程中各類構造能力，如對象構造、過程構造和驗證構造等，以及通過計算能解決什么問題和使用計算來解決問題的過程、方法和步驟，讓學生學會如何通過約簡、嵌入、轉化和仿真等方法得出能求解一個困難問題的方法，學會利用啟發式推理來尋求解答，即在不確定情況下進行規劃、學習和調度，同時培養學生以計算思維的方式來分析、理解和解決本專業領域問題。
三、以計算思維為目標的大學程序設計課程培養方法
南京大學（以下簡稱“我校”）計算機科學與技術系大學計算機基礎教學部在2008年教學改革中，對于程序設計課程提出了層次化教改方案，并通過課程設計等方式提高學生解決問題的能力，同時也進行了將專業知識與程序設計課程相結合的嘗試性工作，獲得了院系和學生的好評，但是在整個過程中尚欠缺對于計算思維能力的顯式培養，學生對問題求解的抽象能力、抽象表示、抽象思維以及形式化證明等能力缺乏，由此需要對現有的教學模式和教學評價體系等做相應修改，將計算思維切實融入到程序設計課程中，教會學生如何學習問題求解的思路和方法，并讓學生在經由計算思維培養后能更好地解決專業問題。以下分別從改革的主要內容、實施步驟和具體案例來進行說明。
1.主要內容
以計算思維為目標的大學課程設計課程培養方法的主要內容有：
（1）調研我校各專業對于程序設計課程的一般要求和專業要求，探索如何設計以計算思維為主線的教學方法體系。
（2）調研國內外其他高校程序設計課程中計算思維培養的教學情況，學習借鑒成功的經驗和方法。
（3）在我校和國內外調研的基礎上建立以計算思維為主線的教學方法體系，修訂和建設相關的課程資料、案例和實踐項目，通過這些有針對性的訓練讓學生掌握通過計算思維來解決一些實際問題的能力。
（4）建立培養學生以計算思維的思想去理解、抽象本專業領域問題的能力的教學方法，使得學生能夠擁有以計算的眼光看待問題的素養，從而能夠分析、抽象、分解、解決自己研究領域問題，并具有足夠的自學能力去獲得完成以上各階段任務所需的知識和技能。
2.實施步驟
根據主要內容制定了如下的實施步驟：
（1）通過搜集和閱讀國內外計算機程序設計課程教學資料和計算思維相關論文、開會研討和個人總結等方式，對現有程序設計課程教學方法進行改進，圍繞計算的本質和讓學生以計算的方式思考為中心，完成修改現有課程教材、改進課程教學計劃等任務。通過這一階段的基礎工作，能夠讓教師深刻理解計算思維的本質，建立以計算思維的培養為核心的教學理念，更好地指導程序設計課程的教學。
（2）改進和設計以計算思維方式分析和解決各專業共同面對的研究問題的教學方法。設計教學案例，能夠讓學生理解從計算思維出發思考，以計算的方式表達、分析和解決問題的整個過程；設計實驗項目，讓學生嘗試使用計算思維來表達和解決一些典型但足夠簡單的問題，從而加深對計算本質的理解并掌握足夠的基礎技能。這一階段教學方法的應用，應使得學生能夠掌握實踐計算思維的基本技能，并能夠讓學生在這個計算背景知識的基礎上，實現解決問題的各個步驟，而最重要的是，在這個過程中，讓學生理解獨立于具體實踐技術之外的計算思維本質，從而使得學生在轉換到另一個具體實踐技術背景下時，也能知道應用計算思維解決問題的各個階段應該做什么，需要獲取欠缺的哪些知識，從被動學習變為主動學習。
（3）在針對所教院系應屆和往屆學生及院系教學相關人員通過調查問卷和座談等形式收集專業典型案例的基礎上，建設利用計算思維解決學生所在專業領域問題的教學方法。通過緊密結合學生的專業背景，提煉此專業的一些典型并能體現計算解決方法優勢的問題，使用少部分問題作為計算思維應用的殺手級應用，讓學生理解計算思維如何應用到本專業研究中。使用大部分典型問題設計若干實踐項目，以指定實踐技術手段和不限定實踐技術手段并用的形式，通過學生獨立完成、小組完成、分組討論以及完成項目論文等方式，培養學生在本專業領域應用計算思維所需的一系列能力。
3.案例設計
在改進和設計以計算思維方式分析和解決各專業共同面對的或不同專業各自面對的研究問題的教學方法時，設計了許多教學案例、實驗作業和課程設計項目，總體來說是以問題驅動的方法先將問題提出，然后再由學生分析和思考如何設計和解決問題并提出不同的方案，再對各種方案進行分析比較后選擇優勢最明顯的一種作為最終的方案。
以講授高級語言翻譯環境為例。以往的教學主要是灌輸式的，將流行的翻譯環境進行綜合介紹：教師首先介紹每個編譯器/解釋器的菜單項的功能、操作方式和獨有的特征等；學生按照教師的介紹選擇某一種編譯器/解釋器進行操作并熟練掌握。
但這種教學方式導致學生對編譯器/解釋器的理解只流于表面，并沒有真正理解編譯器/解釋器這種計算環境的本質特征，學生換一種編譯器/解釋器或者遇到特殊問題時就沒法很好地利用現成的計算環境。
為此，需要改變學生理解高級語言翻譯環境的教學方式。而我們在設計新的教學案例時著重對于學生“思想”和“方法”的培養，讓學生深刻理解問題的本質。新的教學方式從高級語言和機器語言的關系入手，具體步驟為：
（1）用一個簡單的實現介紹高級語言和機器語言的特征和關系，讓學生理解高級語言翻譯這種計算環境的必要性和重要性。
（2）引導學生思考如何將高級語言翻譯為機器語言，理解解釋和編譯這兩種翻譯方式的特征。
（3）接著探索一個高級語言翻譯環境需要的功能模塊有哪些，讓學生分組討論并設計出基本的功能模塊，教師根據學生設計的功能模塊進行點評，探討哪些是合理的功能模塊和沒有必要的功能模塊。
（4）在功能模塊基本確定的基礎上教師選擇至少兩種高級語言翻譯環境供學生進行觀摩評價，讓學生學習成熟的翻譯環境是如何設計的，并了解翻譯環境的高級功能。
（5）在對翻譯環境有了本質的理解后學習可自行操作編譯器/解釋器，并且對于不同的翻譯環境也能很快理解并運用。
從教學、實驗和課程設計等多個環節中引入計算思維方式培養的案例實施結果來看，利用這種改進的問題構造、問題表示和問題解決的引導性、交互性教學方式，能有效地提高學生的計算思維能力。
計算思維的培養不是一蹴而就的，還需要更多的努力，但是應該看到計算思維是一種可以面向所有人，在任何地方都可以培養的一種思維活動，作為高校教師，應該也可以通過自身對于計算思維認識的提高而激發學生能夠在抽象的多個層次上進行主動積極的思維。
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第6篇：計算機思維如何培養范文
關鍵詞:計算機教育;培養;學生;創新思維;對策
1引言
二十一世紀以來，我國針對創新教育的研究已經取得了一定成果，教育機構對創新教育的認識也更加深刻。但是，在推進創新教育實踐方面仍然存在明顯不足，真正實施創新教育的高校為數不多。因此，對于創新教育的研究不能僅僅停留在理論層面，而要積極面向全體學生推廣實施，堅持創新教育與課程教學的有機結合，在促進學生全面提高文化素質水平的同時，培養學生形成創新思維能力。隨著計算機技術和互聯網技術的日新月異，現代信息技術給人們日常生活、學習和工作提供了極大便利，強烈沖擊著人們傳統的思想觀念。在現代社會市場經濟體制下，如何快速獲取有價值的信息資源，充分利用信息資源，更成為了人們必備的生存技能之一。目前，衡量人們文化教育素質水平的重要指標就是計算機技術的掌握程度。基于信息化時代背景下，國家在推行教育教學改革的過程中，更要提高對素質教育的重視程度，培養學生具備良好的信息素養，使學生形成創新思維意識。本文在創新教育理念背景下，以普通高等學校計算機基礎課程為依托，探索高校計算機教育中如何培養學生的創新思維能力。高校必須堅持從實際出發，積極采取切實有效的方法，將創新教育理念融入到計算機課堂教學中，逐漸培養學生形成創新思維能力。
2計算機教育中傳統教學模式的弊端問題
傳統的高校計算機基礎課程教學模式是以教師為主體展開一系列教學活動，在這種落后的教學模式下，一切由教師主導，學生被動接受知識;“知識本位”成為了唯一的教學目標，“灌輸式講授”成為了慣用的教學方法;教學過程輕探究、輕實踐、輕過程，重記憶、重成績、重結果;教師在組織開展教學過程中根本沒有考慮對學生非智力因素的培養問題，導致學生無法形成創新思維意識;學生長期缺少自主思維的空間，在學習計算機知識的過程中不能開發內在的創新和創造潛力。由此可見，我國高校在計算機教育中長期以來采取的傳統教學模式嚴重制約了學生創新思維能力的形成。據調查研究表明，我國高校學生的創新思維能力遠遠不如發達國家高校學生。
3計算機教育中培養學生創新思維培養的建議
3．1改變創新思維培養理念
高校在實施計算機教育過程中要堅持一切以學生為出發點，樹立“以人為本”的教育理念，將培養學生素質全面發展作為教育目標。同時，高校要注重對學生的人文關懷，鼓勵學生主動思考如何體現個人價值，尊重學生對計算機知識的質疑和批判，培養學生主動探究意識，使學生逐漸形成創新思維能力;鼓勵學生向傳統知識進行挑戰，積極探索、敢于創新。高校培養計算機專業學生的形成創新思維過程比較復雜，其中涉及了不同領域學科知識和不同層次的機制影響，因此，高校計算機教育要采用創新教育理念，采取不同的多樣化教學方法培養學生的創新思維，充分尊重學生的個體差異，以多元化的人才培養理念使學生突出個人的個性特征。
3．2加強專業課程內容建設
高校計算機教育的目標是為社會培養富有創新思維意識的高層次、高水平專業人才，以促進社會IT行業的可持續發展。因此，在高校計算機基礎課程教學過程中，必須增加實踐操作教學和人文科學教育，提高學生親自動手的實踐能力，培養學生對計算機知識主動探究的興趣愛好。在教學內容方面，要進一步增加培養學生創新思維的內容，使學生在深入了解創新能力的特征和優勢后，積極主動參加創新能力訓練，激發學生對計算機知識的學習熱情，在全面掌握計算機理論知識的基礎上學會主動運用知識以不同的方法解決實際問題，不斷培養學生的發散性思維和創新思維意識，使學生掌握靈活變通的解題方法，深入挖掘學生的內在創新潛能，提高學生的創新思維能力。
3．3深入改革傳統教學方法
在高校計算機教育中，教師要積極引導學生進行思考，使學生從多個角度看待問題。高校計算機教育如何培養學生創新思維能力并沒有統一定式，其本質是充分調動學生參與學習的熱情，進一步啟發學生的發散性思維，長此以往形成創新思維意識，最終達成培養學生創新思維能力的根本目標。首先，教師在教學過程中可以采用問題教學法，整個教學活動圍繞某些特定問題展開，利用問題引發學生主動探究、積極思考，使學生在解決問題的過程中不斷發現新的問題，進而提出解決問題的方法，達到培養學生創新思維能力的目的。教師在組織開展教學活動中要提前設計問題，在課堂講授時由淺入深地提出一系列問題，要求學生思考問題并給出解決問題的方法，提高學生的課堂注意力。其次，教師可以采用分組合作教學法，使學生在課堂上盡可能多地進行情感交流，營造良好的課堂氣氛，激發學生的求知欲望。分組合作教學法可以提高學生參與教學活動的積極性和主動性，教師安排學生在課余時間收集資料，深入思考，形成獨具個人特色的觀點，在課堂上與其他學生進行討論。最后，教師還可以采用案例教學法，使學生獲得親身體驗，縮短現實生活與教學情境的距離。案例教學法的應用可以使學生循序漸進地思考和分析典型案例，真正理解具有不確定性因素的問題，進而給出客觀合理的解決方法。
3．4提高教師隊伍素質水平
在高校計算機教育的過程中，教師扮演了傳道授業解惑的角色，是整個教學活動的策劃者和指導者，如果教師隊伍的業務素質和水平不高，使用的教學方法過于落后，很難實現預期的教學目標。因此，教師必須積極主動地更新理論知識，引進新型教學方法，樹立科學的教學觀念，在教學過程中不斷總結問題，發掘可以刺激和啟發學生思維的教學手段，創造輕松、愉快、和諧的課堂氛圍。同時，教師要堅持以學生為根本，培養學生對計算機知識的學習興趣，使學生在課堂和課后能夠主動探究知識內容。根據創新教學理念的需求來看，作為一名高校計算機教師，要具有接受學生質疑和挑戰的勇氣，能夠利用自身用于創新的思維方式去引導學生，培養學生創新能力的發展，努力為學生創造適合學生本身的課堂氣氛，啟發學生運用發散性思維模式思考問題。
3．5培養學生的挑戰精神
高校要積極鼓勵學生主動向教師提出質疑、向課本知識提出挑戰，這樣有助于培養學生主動探究問題的創新能力，教師要引導學生將計算機知識作為一項需要探索和發現的問題，使學生逐漸樹立一種批判精神，同時又不會過于偏激質疑。在高校計算機教育中，要使學生真正了解現代計算機行業的知識更新速度很快，教師可以將計算機學科前沿的知識引入課堂，組織討論辯論活動，使師生、生生之間獲得充分的交流和溝通。由此可見，教師不再是傳統教學模式中的唯一強者，在計算機學科的某方面，也許學生的創新想法比教師的更加超前，因此，教師更要主動與學生進行相互交流，共同研究和解決問題，使教師和學生處于平等地位，以獲得學生的尊重、理解和信任。教師與學生在課堂上就某一問題進行相互質疑和探討，是高校計算機教育培養學生創新思維能力的發展趨勢。
4結論
綜上所述，國家大力推行創新教育的實施是現代社會不斷發展的切實需求，更是二十一世紀培養創新型高素質水平人才的根本需要。目前，創新教育已經成為我國教育教學領域熱切關注的重點問題。高校計算機教育要積極采取有效手段培養學生的創新思維能力，全面提高學生的信息素養，使學生將計算機知識應用到解決實際問題的過程中。本文提出高校計算機教育要從改變創新思維培養理念、加強專業課程內容建設、深入改革傳統教學方法、提高教師隊伍素質水平和培養學生的挑戰精神五個方面培養學生創新思維能力，具有一定的理論指導意義。
參考文獻:
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第7篇：計算機思維如何培養范文
關鍵詞：中職計算機；教學；創新教育
在二十一世紀飛速發展的過程中，信息的高度發達，使得人們的生活越發的便捷、高效，尤其是在計算機技術使用之后，這也就使得計算機人才成為了當前科技領域發展過程中所極為需求的。目前對于人才的界定，不僅僅是要對于相關領域的熟悉，還必需要具備創新性，這是一個領域能夠持續發展的基礎。而中職教育便是為整個社會提供基礎人才的搖籃，其計算機教學水平降低，是否具有創新性，將會直接影響到學生是否能夠為社會所需求。下文主要針對中職計算機教學工作中如何實施創新性教育進行了全面詳細的探討。
1 關于創新教育的界定
創新教育指的是把培養人的創新精神和創新能力作為教育的主要價值取向。創新教育實質上是在進行素質教育中，適應知識經濟要求和挑戰，重點解決如何培養學生創新思維，提高學生創新能力。創新教育是素質教育的重要組成部分，創新教育的目標是要挖掘人的創新才能，弘揚主體精神，促進個性的發展和綜合素質的提升。創新教育要求改變傳統的教育方式，努力構建一種新時代的教學理論模式，不斷完善和豐富現代教學內容和方式，讓學生體驗課堂學習的快樂，激發學生的創新熱情，進而培養學生的創新能力。
2 中職計算機教學中進行創新教育的重要性
在中職教育體系中，計算機教學課程是各個科目中的重點環節，計算機的掌握程度深入與否，對于整個國家信息化體系的發展實際上都有著至關重要的作用。計算機本身除了要對于理論進行學習以外，還具備著極強的操作性。但是計算機本身所呈現出的發展速度、更新速度極為迅速，這直接決定了計算機教學過程中所呈現出的高要求、高標準。計算機教學工作本身的發展，也同樣為其他學科的發展奠定了堅實的基礎。單從我國目前所呈現出的中職計算機教育體制的現狀來看，其創新教育的實施存在著較為嚴重的問題。主要是在理論教學上的占比過大，忽視了學生的實踐操作以及應用型。在學生完全受到知識灌輸的影響之后，思維上所具有的啟發性也就基本喪失了。在這一過程中，能夠明顯的看出，中職計算機教育依然還是走的填鴨式教學套路，缺乏一種教學上的創新。在這類死板的計算機教育體系之下，整個中職教育領域都無法得到持續的發展。創新對于任何一個國家來說，都是至關重要的，創新意識的培養，能夠在某種程度上激發起學生的實踐潛能、學習潛能等，進而塑造出更加優秀的現代化人才。尤其是在如今的知識經濟時代下，知識的創新便是競爭力的核心，缺乏創新便是缺乏競爭力。因此，中職教育的計算機教學發展創新教育是整個時代所提出的要求。
我國《教育法》明確提出，教育的根本目標是為我國現代化建設培養創新人才，培養具有實踐能力和創新精神的高等人才，推動科學技術的發展和文化的進步，促進社會建設。在新的歷史時期，如何培養對社會有用的創新人才，這是深化教育體制改革，實現教育的跨越式發展必須解決的問題，在教育領域和社會各方面廣泛開展創新學習已是時代所需。
3 中職計算機教學中進行創新教育的具體對策
關于中職院校計算機教學中，創新教育的培養要從四個方面入手：即學生的創新意識培養、學生的創新思維激發、學生的創新能力提升和創新個性發展。
3.1 培養學生的創新意識
在中職計算機教學過程中，教師本身務必要承擔起教學的責任，在教學期間努力的對于學生的創新意識進行培養。計算機本身作為一種新時代的新產物，每天都在不斷更新和變化，這就對計算機課堂提出了高標準和高要求。根據筆者多年的實踐，認為在計算機教學中注重學生的創新意識激發，結合計算機自身的發展規律靈活改變課堂教學方式和內容，如此定會收到良好的效果。例如，從人類在計算機械化漫長奮斗的角度來講述電子計算機的出現，從計算機的不斷更新到新技術的不斷涌現，可講述新知識的創新及產生的條件，從而激發學生的創新意識。
3.2 努力激發學生的創新思維
創新思維的激發，是創新教育中的第二個方面，創新思維的培養本身對于學生創新能力培養來說，起到了至關重要的作用。而創新所包含的意義，實質上就是要塑造出一種全新的思維模式，這方面的思維模式主要是在對于某些事物處理的思維過程中加以體現。在計算機課程中，無論是編程還是設計上的問題，其方法永遠都比困難多，那么就必須要讓學生形成一種多角度解決問題的思維，鼓勵學生通過各種不同的措施，來解決問題。老師對于學生只要是符合邏輯、正面的思想觀念都應當要積極的鼓勵，即便是存在一些問題，也要善意的進行指正，通過這方面的日常行為，讓學生真正的在計算機教學期間構建出一種創新性的思維。讓學生能夠更多的參與到學習活動中，積極的從多角度看待問題，避免思維上的僵化。
3.3 提高學生的創新才能
要讓學生掌握計算機知識，就要幫助學生學會獨立思考問題和分析問題的能力，讓學生善于發揮自己的想象力。如對于可編程中斷控制器 8259A，它本身的內部結構由8個部分所組成， 如果中職學生僅僅是機械地記憶，那么學習的難度會比較大，針對此類問題，中職老師要抓住機械各組成部分之間的聯系，教會學生抓重點，從而突破全面，這樣就會收到了很好的效果。對于8259A 內部結構的掌握，要學生抓住外設可向CPU 發出中斷請求這點，將組成部分連接起來，這樣學生再記憶起來就顯得輕松許多。只有學生們掌握了科學的學習方法， 不僅學習的主動性提高，當再次出現類似問題也能觸類旁通，而且不再是把知識學習當作目的，學習成為一種體驗和樂趣，學習成為認識科學、提高思維能力、掌握學習方法的有效手段。學生們要利用各種工具去延伸自己的手腦， 去完成更多的事情。
4 結語
綜上所述，對于任何一個社會來說，創新都社會能夠進步的根本。尤其是在我國創新教育體系不斷改革深化的情況下，要如何確保中職教育的發展，便成為了當前社會發展的關鍵所在。尤其是在計算機這一類與人們生活有著緊密聯系的專業，其中所呈現出的創新教育，對于行業的發展都起到了推動性的作用。■
參考文獻
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第8篇：計算機思維如何培養范文
【關鍵詞】計算思維；高職；基礎教育
1計算思維概念辨析
何為計算機思維？這是本文首先需要考慮的問題。筆者認為，計算機思維就是遵循計算機運行方式方法，解決問題，進行系統設計，運行人工智能的一系列包含廣泛的思維方式的綜合。所謂的計算機思維，其中最主要的就是抽象化和自動化。就是說，問題進行抽象，由計算機自動解決。如同人類思維一樣，可以進行一些抽象思維，可以進行包括諸如人像識別、人工仿真等一系列在內抽象運行方式。同時，計算機思維又是自動進行處理的。只要在滿足特定條件下，就能觸發相應的行為，或者經過系統設計，自動實施某種行為。這些都是由計算機自動完成的，不需要外力的介入。計算機思維，是一種遞歸的思維。所有的運行，按部就班地進行，完成一項步驟之后，將其結果作為下一個步驟的運行條件，自動進入到下一個步驟中。在運行過程中，還可以同時運行多項任務，同時處理多種事物，即并行多線程運算。計算機思維，從根本上來說，是人類依托計算機來解決問題的一種途徑。計算機運行所需要的程序，就如同人類思考模式一樣，只不過是這種思考模式需要遵循計算機的運行規律，只有通過將人類思維翻譯成計算機能識別的語言，才能真正使計算機運行起來。為了更好地實現這兩者思維之間的轉換，這就需要加強學生的計算思維的鍛煉。
2高職計算機基礎課程的重要性
隨著經濟社會的發展，人工智能在經濟運行中所占據的地位愈加重要，自動化設備異軍突起。在各行各業，幾乎都與計算機或多或少地相關聯。尤其是全國上下都在推進“互聯網+”的戰略，計算機對于經濟社會發展的滲透程度進一步加深。比如，無論在哪里都離不開的話題——電商，其重要基礎就是計算機運用。同時，隨著經濟下行壓力增大，勞動力成本日益提高，企業的自動化程度在幾年內得到了快速提升。機器工廠，即只需少部分機器操作和維護人員的，全程自動化作業的工廠，目前在東莞、深圳等地得到了快速的發展。這些全自動的機器設備，無一不是計算機進行操控的。接下來，不懂計算機，將很難適應現代化的機器工廠內的環境，更不用說在里面進行一番作為。作為培養技能型人才的高職院校，計算機基礎教育的重要性，已如同閱讀、寫作一樣成為了最基本的職場技能。可以說，不具備良好的計算機基礎，培養出來的技能型人才是不符合社會發展需要的，也是不合格的畢業生。
3高職計算機基礎課程存在的問題
在高職教育中，計算機基礎課程是必修課，也是學生必須要掌握的一門技能。但是，從目前來看，高職院校中的計算機基礎課程設置也存在著狹隘的“工具論”思維，即把計算機當成是一種工具，把計算機能力作為一項基礎的職業技能來培養，存在短視思維。除了一般的計算機運用外，少有相關思維以及文化方面的教育。與此同時，課程設置上，對于一些課程也是主要以上機操作為主，并且將一些課程濃縮在一起，導致相關的課程設置太過緊密，而且主要側重于實際運用方面。這對于學生來說，是學期起來，具有一定的困難。在計算機課程的未來發展上，并沒有相應的銜接課程，只是為其他技能基礎服務。最終導致的結果，就是計算機在經濟社會發展中的重要地位和學生對于計算機的興趣成反相關性，并形成鮮明的對比。職業技能在高職院校中占據有重要地位。高職院校主要的任務就是培養合格的技能型人才。但是，光擁有職業技能還不夠，對于高職院校來說，還需要適當地增加一些未來發展的課程。從這方面來說，培養學生的計算機思維，是一種非常有效的途徑。
4高職計算機基礎教育優化建議
高職的計算機課程，一般由計算機基礎，學科的計算機運用等方面的課程所組成。當然，高職院校學生最早接觸的還是計算機基礎，而這也是培養學生計算思維的重要途徑。對于，第一門課程，筆者建議將其更改為計算思維導論。從計算思維的角度開設相關的計算機基礎課程，幫助學生建立起最初的計算思維。
4.1課程的地位、性質和任務計算思維導論，作為高職學生進入學校以來最早接觸到的一門課程，對于他們學習計算機相關文化和知識具有重要的作用。課程主要目的，就是幫助學生建立起對計算機的整體感知，這是一門入門級課程。在這門課程中，主要就是講述計算機的發展歷史，計算思維的一些基本概念，以及相應的計算文化，計算機運行基本程序。該課程，主要用通俗易懂的語言，將向學生講述，究竟什么是計算機，計算機以及計算思維將在人類未來的發展中起到什么作用。
4.2課程基本要求
通過一些計算機基礎性課程，要讓學生建立起關于計算機的一些基本概念，懂得運用一些基本的計算思維方法去解決學習中所需要的較為簡單的問題。同時，還要讓學生明白什么是計算機的運行的一些基本步驟，并用他們所掌握的計算思維知識，初步學會如何在日常生活中進行運用。
4.3一些計算機文化相關的內容，讓學生從歷史和現實，以及未來的角度去認識計算機，去了解計算機在生活中所起到的重要作用。與此同時，還要增加一些計算機交叉學科方面的內容，讓學生了解在其他的學科中，計算機是如何幫助他們進行優化升級的，計算思維在其他的問題解決過程中，是如何運行的。
4.4教學原則優化
通過基礎性的課程，讓學生建立相關的概念。與目前的基礎類課程相比，計算思維下的高職計算機基礎課程，應該增加一些可閱讀性的東西，增加更多的案例，主要從思維的角度來進行剖析，從而得出一般的解決方法。通過經典案例分析，可以讓學生更加清晰地樹立計算思維圖。在遇到相關問題時，便會自覺地運用計算思維進行分析和解決。啟發原則也是教學中需要考慮的問題。在基礎類的課程中，增加一些啟發性問題和課程，引導學生進入到計算思維中去。
參考文獻：
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第9篇：計算機思維如何培養范文
關鍵詞：計算思維;大學計算機基礎;MOOC
計算技術的發展日新月異，已經滲透各個學科，創新人才的培養對高校計算機基礎教育提出了更高的要求。但隨著教學改革的深入，顯現出共性問題：高校計算機基礎的第一門課程主要教學內容是計算機學科知識的一個“壓縮餅干”，樣樣多講，但沒有突出主題思想;在實踐環節強調了工具的使用，導致了“狹義工具論”的說法，使很多人認為教計算機基礎就是教些計算機工具及其使用方法。
為了改變現狀，2010年教育部高等學校計算機基礎課程教學指導委員會主任陳國良院士根據國外計算機教育的研究成果，提出了將計算思維引入大學計算機基礎教學的創議，這對于培養具有創新復合型人才具有著重要的戰略意義。計算思維得到了國內計算機基礎教育界的廣泛重視，教育部高教司為此設立了專項課題，開展了各有重點、特色的教學研究和實踐。
一、提出計算思維三個層次培養目標和修訂相應課程體系
計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統設計以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。
通過深入學習、研究、分析，我們提出了計算思維由意識、方法和能力三個層次的內容組成，并確定了相對應的計算思維三個層次培養目標，最后修訂了相應課程體系。
1.計算思維三層次培養目標
（1）計算思維意識。計算思維并不是一種新的發明，而是早已存在的思維活動，是每一個人都具有的一種技能。在大學計算機課程中，計算思維的案例也是處處存在。問題是人們的計算思維活動是無意識的，關鍵是要將無意識的計算思維變成有意識的計算思維，主動地用計算思維去思考問題。
（2）計算思維方法。計算思維方法是計算思維的核心。計算思維方法很多，主要有兩大類：一類是來自數學和工程的方法，另一類是計算機科學獨有的方法。在程序設計課程中，各種常用算法以及各類問題的求解方法，如迭代法、遞歸法等，都是典型的計算思維方法。
（3）計算思維能力。計算思維的根本目的是解決問題，即問題求解、系統設計以及人類行為理解。從計算機應用的角度來說，解決問題就是計算機的應用問題。培養計算思維能力需要有一系列應用課程的支撐和拓展，如數據技術與應用、多媒體技術與應用等課程。這些課程引導學生應用計算思維解決各種專業的問題。
2.修訂課程體系
根據計算思維的內涵，計算思維的培養不是靠1門課程能夠解決的，而是一項系統工程，各門課程應該統籌考慮、聯動改革。將計算思維的三層次內容分別賦予原有的“2+X”課程體系，即計算思維意識由大學計算機課程培養，計算思維方法由程序設計課程培養，計算思維能力由“X”課程培養。為此，調整各層次課程的培養，如圖1所示。
二、統籌規劃、聯動改革，確立新課程內容體系
如何有效地在第一門課程中培養學生的計算思維意識？講述相關概念、算法思想，對于新生來說是比較困難;而在程序設計課程中2學時的教學也很難把計算思維中的經典算法講清楚。為此我們率先提出了將兩門課程聯動改革的思路，并于2012年起實施。
1.“大學計算機”課程內容體系
對“大學計算機”課程的原有內容進行梳理、優化、提升，在不弱化原基本知識、實踐能力的培養基礎上，騰出6周時間，開展計算思維基礎、程序設計和算法初步的教學，促進對基本計算思想方法的理解，如圖2所示。
新編的《大學計算機（第6版）》教材構建了以信息處理為主線的知識體系，包括信息的表示、存儲與組織、計算處理和展示等各環節;增加了計算思維概念、算法和程序設計初步內容，在計算思維概念中突出計算、抽象、自動化等方面的概念與方法，通過引導性案例使之通俗易懂;程序設計初步以“基本知識”+“控制結構”為主體，同時加強算法流程設計訓練，幫助學生理解計算機解決問題的思想和方法。
2.“程序設計”課程內容體系
“程序設計”課程在程序設計初步內容前置到“大學計算機”課程中后，騰出了6周時間，根據不同類別的程序設計科目，以“專題”形式增加各具特色的擴展內容，如遞歸函數、問題求解方法、文件系統和鏈表、圖形應用、數據庫訪問、簡單Web應用程序等，如圖3所示。
遞歸是計算思維經典方法的精髓，因此增加了“遞歸”專題。通過教學方法改革，讓學生理解了遞歸的核心思想是將大問題分解成同質小問題即分而治之，關鍵是掌握如何將求解的問題抽象出遞歸模式，遞歸算法的實現就迎刃而解了，體現了計算思維的本質“抽象”和“自動化”。通過將傳統用迭代解決的問題或經典問題用遞歸來實現的實驗訓練，使得學生深刻地體會到遞歸解決問題的魅力，進一步理解計算思維的內涵。
在“C/C++程序設計”中通過“問題求解方法”和“文件管理系統和鏈表”專題教學，不但將C語言的各重要知識點串起來綜合應用，更重要的是通過問題驅動引導學生學會用計算思維的思想解決問題，使學生不局限于用某個知識點解決簡單問題，而是具備對復雜問題自頂向下進行全局把握的能力。
在“程序設計”和“C#程序設計”課程中增加了對與專業相結合的“圖形編程”、數據處理核心的“數據庫訪問”和當前流行的“簡單Web應用程序”等專題，很好調動了學生學習的興趣，啟迪了計算思維的潛能，拓展了解決實際問題的思路和能力。
這一聯動改革方案從2012年開始試點，2013年全面實施，既有效解決了計算思維教學落地的問題，又使得程序設計基本功的訓練更為扎實。
三、探索多元化教學模式，開展MOOC實踐，提高學生自主學習能力
為了解決教學內容更新與教學學時壓縮之間的矛盾，必須提高教學實效，探索多元化教學模式。
1.將知識教學升華為思想和方法的教學改革
在教學過程中，注重培養學生運用計算思維去思考和解決問題的能力，主要體現在以下幾點。
（1）問題驅動的教學改革。精選教學案例，實施以“發現問題-分析問題-尋求多種解決方案-比較各種方案的優劣”的問題求解驅動式的方法進行教學，盡可能逼近解決實際問題的模式，引導和訓練學生以正確的思維方式思考問題、解決問題。
（2）將程序設計的語言與問題求解的過程分開。先講解決問題的思路、實現的算法描述，學生理解了算法的基本思想后，再引入程序設計語言來實現這一算法，編寫代碼并調試執行。這一方法加強和促進了算法的構建，訓練了學生的程序設計水平，從而簡化了對程序語言的復雜性的理解。
2.探索和實施MOOC教學，提高學生自主學習能力
隨著2013年開始執行新的教學計劃，學時由原來的周學時“2（上課）+2（上機）”減少為“2+1”，如何保證教學質量和以計算思維為切入點的教學改革的深入？MOOC教學是很好解決的途徑。
2012年起我們分別在“中國大學MOOC” “上海課程中心”等平臺建設了“大學計算機”和“程序設計”MOOC和SPOC課程，已在多個學院的兩屆學生中進行試點。采取的措施為：
（1）采取“三不變”和“三變”。“三不變”為實驗內容和要求不變、提交形式和時間要求不變;面向過程考核方式不變，包括期中、期末考核;平時答疑不變。“三變”是課堂教學從每周一次變成每兩周一次;將MOOC平臺成績作為平時成績一部分;增加了線上答疑和討論。
（2）抓住MOOC教學的關鍵問題。實現翻轉課堂和碎片化時間學習。翻轉課堂的理想形式是線上學習、線下討論，但是基礎課班級較大，難以做到，目前的課堂教學是講解重點、難點、常見錯誤、典型問題，引導學習。
實驗是關鍵。特別是程序設計，在實驗要求、強化實驗管理更顯重要，是確保MOOC教學質量很重要的環節。
需要監督、了解學生學習情況。這是MOOC不足的，現在正在改進。
（3）采取MOOC教學后學生的反饋。通過網絡對參加MOOC教學模式的近600名學生進行學習效果調查，統計如下：
①比傳統課堂好，時間自由，效率增強，57%的學生選擇;
②不如傳統課堂直接監督，逐步推進，27%的學生選擇;
③差不多，16%的學生選擇。
說明大部分學生歡迎MOOC教學模式，可促進學生自主學習。
四、多管齊下強化實踐能力培養
我校計算機基礎課程歷來重視實踐能力培養，從實驗方案設計到實驗過程管理再到考核方式的導向等多方面入手，主要措施如下：
（1）設計兩門課程聯動實驗方案，精選實驗案例;強調解決問題的思路，訓練計算思維方法。
（2）強化實驗管理，實現“三定”舉措。實驗課采用了限定實驗項目、固定機位、限時提交的過程化管理方式，保證了出勤率和效果。
（3）強調面向過程的考核。以考促練、重在平時，進一步加大了對學生編寫、調試程序能力的考核，如圖4所示。
經過三年的以計算思維為導向的兩門課聯動改革，明確了計算思維培養的目標和途徑，培養了學生計算思維意識、訓練了計算思維方法，提升了計算思維能力，成效明顯。
（1）我校學生參加上海市計算機程序設計科目（C、、C#）等級考試成績名列前茅。
（2）2015年在教指委組織的“大學計算機課程教學成效評測”中，評測成績居參試高校前列。
