崔天明

（长春大学旅游学院，吉林 长春 130011）

0 引言

每个学科都有自己的思维模式，计算思维是三种基本科学思维方式之一，以计算机学科的典型代表。计算思维被认为是信息社会所有大学生都应具备的，如同“听、说、读、写、算”一样的一种解决问题的基本思维能力。

学习和掌握计算思维是社会大环境发展的必然趋势，信息社会各种新技术不断发展，计算机与各学科交叉融合发展出现了“新工科”，这种新工科需要是计算思维。无论什么专业的学生，毕业后所从事的工作，在当前大环境、大趋势下，基本上都离不开计算机的应用。在大学计算机基础教育阶段接触计算思维，刻意学习计算思维，注意对计算思维的理解和掌握，并结合本学科的思维，将本学科思维与计算思维交叉融合，这样才能达到毕业后更好理解专业仪器及产生的结果，才能更好地应用各种计算机仿真系统，真正实现国家高等教育高素质创新型人才培养的目标。

1 加强大学生计算思维培养的意义

1.1 计算思维能力是现代信息社会公民应具备的基本素质之一

学习计算机，首先要学习计算思维，近年来，计算思维的培养得到了我国各层次计算机基础教育界，尤其是在全国高校的广泛重视。计算思维是一种求解问题的思维，计算思维的培养已经证明可以通过计算机科学知识和应用能力的学习而获得理解和掌握，但是计算思维却并不是计算机科学的专属思维。在信息社会中，计算思维已经成为人人都应该掌握、处处都会被使用到的一个解决问题的有效工具，也是现代信息社会公民都应具备的基本素质之一[2]。

1.2 计算思维能力培养已经成为大学教育的重要组成部分

教育的目的是为了学生的全面发展，对学生思维方面的培养则是教学过程中非常重要的一项教学内容，对大学生的科学思维能力培养则是高等教育的核心内容。计算思维是广泛存在的，是一种高阶复杂性思维技能，在以前的教学中，教师对计算思维的培养多数是无意识进行的，而要有意识的实现计算思维能力培养，则要通过系统化的知识学习和精心的教学设计来实现，计算思维需要在学习和实践中不断体会、不断强化、不断理解并运用。因此，可以将计算思维做为计算机基础教育的重要组成部分，充分利用计算机基础教育阶段传授包含对学生未来发产生的借鉴和影响的核心计算思维。

1.3 计算思维能力是学科整合与创新发展的需要

随着计算机技术与各专业学科的不断交叉融合，计算机基础课程与各学科的专业课程都有着密不可分的关系，实现多学科不同思维交融对于各学科的发展都具有促进作用。培养一些计算思维模式，对于所有学科的人员建立复合型知识结构，进行各种新型计算手段的学科创新都有重要的意义。

2 计算机基础教学中计算思维能力培养存在的问题

2010年，部分高校敏锐地跟踪到国内外关于计算思维培养的动向，有9所高校率先在西安提出了“以计算思维培养为核心的大学计算机基础课程教学改革”的联合声明。自此，以计算思维为导向的计算机基础教学改革在全国各高校逐步推进，普通取得良好效果，但仍然存在着一定的问题。

2.1 侧重知识与技能传授，忽视思维能力培养

计算思维不是简单的一个概念，学习的目的是为了应用和创新，要将学习的理论知识应用于未来改造世界活动或工作场景中，虽然目前多数高校都在进行以计算思维为核心的计算机基础教学改革与实践研究，但还有相当一部分高校教师还在片面地认为计算机基础教学是教会学生如何使用计算机，课程教学目标更多地侧重于片面的知识或软件工具的操作培训，而忽视了引领计算机应用的思维能力。

2.2 计算机基础课程内容的稳定性有待提高

在计算机基础教学中，不应该片面强调技术，而应该更多地强调思维，思维有多远，未来才能走多远。因此，计算机基础课程内容应该重在传授“计算学科中不变的东西”“利用计算机解决各学科问题的一般方法”[4]，在进行计算思维能力培养过程中，不仅要考虑课程内容的适用性，也要兼顾教学内容的稳定性，这也是当前计算机基础课程教学改革研究的一项重要任务。

2.3 计算机基础教学的基础支撑作用体现得不够充分

近年来，随着社会信息化和智能化的快速发展，云计算、物联网、互联网+、大数据、人工智能等新概念和新技术不断出现，极大地改变了人们对计算（机）的认识，计算（机）正在与社会/自然各学科深度融合，各学科也在不断加速与计算（机）学科的融合，信息技术已经融入社会方方面面，信息处理已经与人类生活密不可分。但很多学校的计算机基础教学还不能满足信息社会对大学生的信息素质培养的基本要求，在如何支撑大学生专业知识应用与社会实践应用方面仍然存在很多不足之处亟待改进[5]。

3 计算机基础教学中加强计算思维培养的方法和措施

3.1 要明确计算思维培养在课程定位中的重要性

网络化改变了人们的思维模式，教师只有深刻地认识到思维培养的重要性，才能在日常教学工作开展的过程中有意识地提升计算思维培养的意识与方法，精心选择教学内容、精心设计教学方法。加强计算思维教学，并不是颠覆原有的课程内容，而是将原有课程本身存在的无意识的计算思维教学，转变为主动的、积极的、有意识的计算思维教学[6]。将教学目标从片面地强调计算机操作技能，转变为强调掌握计算机最本质的思维模式，如如何让计算机实现符号化、计算化、自动化的思维，如何实现网络化、智能化的思维培养，提升课程内涵建设，为进一步深入学习奠定坚实基础。

3.2 以计算思维培养为目标重组教学内容

计算机基础课程改革的探索点必须是强化思维教学，以思维引导辐射一系列的相关知识技能模块，因此，要进一步提升对计算思维能力培养的认识,梳理计算思维的科学内涵，构建引领思维变化的核心知识体系，编写典型的计算思维教学案例或教材加以推广，设计实践课程体系，将其落实为确实可行的多样化的教学实施方案。通过适当增删内容，对教材内容进行重组，形成以计算思维为导向的教学内容体系，使教学内容在传授知识的同时，还传授获取知识和创造知识的方法，从而让学生达到能力和素质的提升[7]。

3.3 以多样化教学实施方案适合不同高校的教学定位

不同高校的办学目标和人才培养定位存在较大差异。在面向不同的人才培养目标，同时又面对知识膨胀与学时数压缩的双向夹逼情况下，各高校不可能也不必要在课程体系中涵盖所有计算思维相关的知识体系，因此，计算机基础教学课程体系必然会呈现出多样化的教学实施方案。在体现计算思维前提下，“大学计算机基础”可以有多种教学内容组织策略，例如可以将现实具体实际问题如何转化为算法或程序作为教学重点，还可以将计算机技术与各专业技术领域的深度交叉融合作为教学重要突破点。

3.4 以实践能力培养体现计算思维能力培养

面对抽象化的教学内容，要通过实践案例进行理解消化，计算机基础实践教学也要围绕计算思维培养开展。教学内容、教学设计不同，实践内容，实践能力方面的要求也有所不同。在各个具体课程内容的教学组织过程中，要将课程内容所体现的计算思维培养恰当地融入所设计的项目中去，例如对于计算机操作系统，可以采用“分工-合作-协同”的思维来理解，这是一种将复杂问题简单化的思维，因此实践内容可以划分成不同层次，通过思维层面、表达层面、应用层面的训练，循序渐进地提升学生实践能力。

3.5 线上线下混合教学模式助力计算思维培养

MOOC的兴起是高校课程教学改革的一大契机，在大力推广在线开放课程的形势下，目前部分高校已经建设了一批反映计算思维教学改革成果的在线开放课程。通过引入MOOC的教学理念和教学方法，积极开展线下线下相混合的教学模式，有效利用并开发优质的教育资源，改革传统的教学模式，实现碎片化学习和翻转课堂，借助互动性强的各种网络学习平台，开展研讨式、探索式、协作式的教学活动，不仅可以提升计算机基础课程的吸引力和教学效果，提高任课教师的教学水平，自主学习环境也更加有助于学生多方面能力培养[8]。

3.6 培养计算思维的学习方法

分析大学计算思维教育空间，了解认知学习的不同深度，不同教学内容采用不同的教学方法，也应该有对应的学习方法，包括对比联想式学习方法、验证式学习方法、体验式学习方法、习练式学习方法、场景理解式学习方法、模拟式学习方法、案例对比式学习方法、类比分析式学习方法、内容驱动技术的学习方法等，不断习与练，化繁为简，以不同学习方法应对计算系统的千变万化。

4 结语

综上所述，在当前“互联网+”背景下，计算思维的培养对创新型人才培养有着重要意义，是每一个大学生走入信息社会应该具备的基本能力。在大学计算机课程中理解和运用思维还是一门发展中的课程，计算思维的培养还存在很多问题需要解决，处于这样一个历史时期，大学计算机基础教育任重道远，还需要得到更多教育者深入研究。希望本文一系列的建议和措施，可以有效提升对大学生信息素养和计算思维能力的培养，进而对促进大学计算机基础教学改革，提升课程教学质量发挥作用。