計(jì)算思維對本科人才培養(yǎng)的影響及意義

高晶 李婕妤

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，培養(yǎng)出具有計(jì)算思維的本科人才是非常有必要的。在21世紀(jì)的背景下，計(jì)算機(jī)課程是本科教育階段必修公共基礎(chǔ)課程，目的就是培養(yǎng)大學(xué)生的計(jì)算思維，這對本科學(xué)生未來的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用，幫助學(xué)生在面對問題時(shí)能夠利用所掌握的計(jì)算思維將問題更好地進(jìn)行處理和解決。因此計(jì)算思維對本科人才培養(yǎng)是非常有必要的。

關(guān)鍵詞：計(jì)算思維;本科人才培養(yǎng);影響;意義

基金項(xiàng)目：華北理工大學(xué)教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目，項(xiàng)目名稱：計(jì)算思維視野下大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程“任務(wù)驅(qū)動式”教學(xué)模式研究與實(shí)踐（項(xiàng)目編號：Q1684-16），青年專項(xiàng)。

1 本科人才計(jì)算思維能力培養(yǎng)的定義與目的

1.1 計(jì)算思維的定義

計(jì)算思維所屬的范圍在科學(xué)思維中，它與理論思維和實(shí)驗(yàn)思維是科學(xué)思維中三個(gè)主要的內(nèi)容。我國著名教授曾說過，計(jì)算思維就是利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)科學(xué)為依托，對問題進(jìn)行解答，設(shè)計(jì)相應(yīng)的系統(tǒng)和一些思維活動[1]。通常情況下，科學(xué)思維在整理分析以及后期的改變所得到的數(shù)據(jù)，可以直接反映出事物變化的規(guī)律，以及中間的推理和判斷過程。因此，計(jì)算思維是一個(gè)理性認(rèn)知的過程。計(jì)算思維是一個(gè)較為抽象的概念，它是在不同維度上層層解答，幫助人們獲得最終的答案。

當(dāng)今社會發(fā)展速度非常得迅猛，隨著計(jì)算機(jī)開始應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)，所有的事物開始朝著信息化方向推進(jìn)。在這種形勢下，計(jì)算思維是每一個(gè)現(xiàn)代社會中的人們都應(yīng)該具備的能力，它能將科學(xué)、工程以及管理等方面的問題解決，幫助我們更好處理各種數(shù)據(jù)和信息。進(jìn)入到21世紀(jì)以來，我國重大科技和產(chǎn)業(yè)不斷向上發(fā)展，與此同時(shí)社會開始進(jìn)行重大轉(zhuǎn)型，計(jì)算思維已經(jīng)與我們大腦產(chǎn)生密不可分的關(guān)系，它是人們發(fā)展中已經(jīng)不能忽視的一個(gè)重要思維。作為高等院校，最重要的目的就是為社會培養(yǎng)合格人才，幫助我國社會更好的發(fā)展和進(jìn)步，想要完成這一目標(biāo)就要在高等院校教育中增加培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，在不同專業(yè)中都要開展計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)以及專業(yè)課程，這樣才能塑造學(xué)生的計(jì)算思維素養(yǎng)和能力。

1.2 本科人才計(jì)算思維能力的培養(yǎng)目的

之所以培養(yǎng)本科學(xué)生的計(jì)算思維，是由于計(jì)算思維可以鍛煉、提升學(xué)生對事物的認(rèn)知能力，同時(shí)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決工作、學(xué)習(xí)、生活中遇到的問題，培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣和理念，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的幫助下可以實(shí)現(xiàn)共同學(xué)習(xí)。我國教育部已經(jīng)明確要求，在高等院校內(nèi)將計(jì)算機(jī)課程作為必修科目，即使是非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生也必須掌握該項(xiàng)技能，培養(yǎng)學(xué)生自身的計(jì)算思維。針對不同專業(yè)的學(xué)生，應(yīng)當(dāng)采用不同的方法來培養(yǎng)，因?yàn)閷I(yè)不同所面臨的問題也不盡相同，因此在培養(yǎng)之前要針對不同專業(yè)的特點(diǎn)來制定獨(dú)特的培養(yǎng)計(jì)劃和方案。計(jì)算思維本身是一個(gè)較為抽象的概念，在具體實(shí)施的過程中需要和專業(yè)知識進(jìn)行緊密的結(jié)合，主要目的是解決實(shí)際問題，在掌握計(jì)算思維后可以隨時(shí)應(yīng)對其他不同的狀況。

2 計(jì)算思維對本科人才培養(yǎng)的影響

2.1提升本科學(xué)生的計(jì)算思維

現(xiàn)階段我國高等院校將計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程作為本科學(xué)生的必修課程，要求學(xué)生在掌握基本技能之后，在計(jì)算思維下可以應(yīng)對工作、生活和學(xué)習(xí)中遇到的問題。計(jì)算思維就像其他學(xué)科思維一樣，是一種特殊的思維。計(jì)算思維使學(xué)生變得更加的理性和沉穩(wěn)，在面對難題時(shí)通過推理、實(shí)證以及計(jì)算等過程，將問題拆解一步一步的解決。因此，高等院校本科教育階段計(jì)算思維是在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中獲得的，這也是培養(yǎng)學(xué)生具有計(jì)算思維的主要方式。

不同的專業(yè)對于計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識掌握廣度及深度是不同的，因此在進(jìn)行計(jì)算思維培養(yǎng)時(shí)應(yīng)當(dāng)針對不同專業(yè)來進(jìn)行區(qū)分培養(yǎng)。將本科生所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識進(jìn)行提煉，形成一份詳細(xì)的報(bào)告，根據(jù)報(bào)告的結(jié)果來特定培養(yǎng)其計(jì)算思維。在教學(xué)中不斷地將計(jì)算思維教學(xué)進(jìn)行完善。在本科學(xué)生掌握一定程度之后，安排相關(guān)的訓(xùn)練來進(jìn)一步確認(rèn)其學(xué)習(xí)質(zhì)量。在這樣的形式下，本科學(xué)生的計(jì)算思維會得到明顯的提升。

2.2 冷靜面對問題所帶來的困擾

在這個(gè)飛速發(fā)展的社會中，生活節(jié)奏變得特別快，一個(gè)又一個(gè)新興概念不斷沖擊著高等院校內(nèi)的學(xué)生。在這樣的狀態(tài)下，學(xué)生很容易在這樣的環(huán)境中迷失自我，特別是在面對任何問題和困難時(shí)都會出現(xiàn)退縮的心理。但是在計(jì)算思維下，這樣的情況可以得到明顯的緩解。計(jì)算思維就是在學(xué)生的大腦內(nèi)擁有一個(gè)“程序化系統(tǒng)”，在面對專業(yè)上或者是生活上的問題時(shí)都能夠?qū)栴}進(jìn)行剖析，按照步驟一點(diǎn)一點(diǎn)地將問題和困難解決掉[3]。計(jì)算思維是一種超理性思維，該思維對本科學(xué)生最大的影響就是可以具備分析問題的能力，遇到學(xué)習(xí)中無法一眼解決的問題，可以利用思維特定模式進(jìn)行思考和解決。

2.3 提高本科學(xué)生信息數(shù)據(jù)處理的能力

當(dāng)今社會是一個(gè)信息化時(shí)代，各種各樣的大數(shù)據(jù)和信息充斥著本科生的學(xué)習(xí)和生活。計(jì)算思維可以更好地幫助本科學(xué)生處理這些數(shù)據(jù)和信息。高等院校的學(xué)習(xí)與前幾個(gè)階段的學(xué)習(xí)是不一樣的，在轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式的同時(shí)還要轉(zhuǎn)變思維方式。高等院校的本科生所處的環(huán)境在發(fā)生著巨大變化，每天接收來自專業(yè)學(xué)習(xí)的知識以及網(wǎng)絡(luò)媒體上面的信息，如果利用傳統(tǒng)思維將這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整理和分析是一項(xiàng)浩大的工程，需要浪費(fèi)很多的時(shí)間。但是利用計(jì)算思維則可以很好地解決這一問題。通過不同的算法和范式可以快速地將數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整理和分析，幫助學(xué)生在極短的時(shí)間內(nèi)就能了解整件事情的過程，節(jié)約了大量的時(shí)間和精力。

2.4 提高專業(yè)知識的學(xué)習(xí)

本科學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)課程時(shí)會失去熱情，在面對一些比較難理解的定義和知識點(diǎn)時(shí)會對學(xué)習(xí)的進(jìn)度造成阻礙。計(jì)算思維可以打破這一現(xiàn)狀，幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)專業(yè)知識。在學(xué)習(xí)算法這一概念時(shí)，可以利用算法在實(shí)際中的應(yīng)用向?qū)W生進(jìn)行展示。同時(shí)在學(xué)生開始接觸計(jì)算思維概念時(shí)，可以播放一些視頻短片來幫助清晰認(rèn)識計(jì)算機(jī)知識的力量，激發(fā)出對計(jì)算思維的好奇，進(jìn)而更好在學(xué)生腦海中培養(yǎng)計(jì)算思維。

3 計(jì)算思維對本科人才培養(yǎng)的意義

自從我們國家進(jìn)入到21世紀(jì)以來，每一天的變化都是非?？斓?，在飛速變化的今天，計(jì)算思維對本科學(xué)生的培養(yǎng)意義是重大的。本科學(xué)生是社會發(fā)展的主力，依靠他們才能帶動社會更好的發(fā)展和進(jìn)步。想要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)就要培養(yǎng)他們的計(jì)算思維。當(dāng)前，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)遍布日常生活和工作，只有利用計(jì)算思維才能更好地處理問題以及分析數(shù)據(jù)和信息。計(jì)算思維屬于科學(xué)思維的范圍，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維相當(dāng)于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，進(jìn)而提升學(xué)生解決問題的能力，所以說計(jì)算思維是不能代替的一種理性思維。

4 結(jié)語

綜上所述，計(jì)算思維是本科學(xué)生在大學(xué)中所學(xué)習(xí)的必備技能，同時(shí)也是創(chuàng)新人才培養(yǎng)所具備的基本素養(yǎng)?；谟?jì)算思維的教學(xué)對學(xué)生的影響是極為深遠(yuǎn)的，同時(shí)也具有非常大的意義。它可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，利用計(jì)算思維更好地解決問題、對知識的探索以及合作學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生建立屬于自己的學(xué)習(xí)方式，進(jìn)而提升自己解決問題的能力和水平。

參考文獻(xiàn)

[1]李娜.通識教育背景下的應(yīng)用型本科院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的探討與實(shí)踐[J].中國多媒體與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)學(xué)報(bào)（上旬刊），2019（03）：142-143.

[2]劉明綱，李琦.大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程發(fā)展中“計(jì)算思維能力培養(yǎng)”在應(yīng)用型本科院校落地的探索[J].信息與電腦（理論版），2018（21）：221-225.

[3]羅俊，樊洪斌，陳雪剛，章才能.地方本科院校文科類專業(yè)學(xué)生計(jì)算思維能力培養(yǎng)研究——以湘南學(xué)院為例[J].電腦知識與技術(shù)，2018，14（07）：135-136.