獨立學院學生計算思維培養模式的初探

劉 云 顧 翔張維薇

（1.南通大學 杏林學院，江蘇 南通 226004；2.南通大學 計算機科學與技術學院，江蘇 南通 226004）

0 提出的背景

獨立學院是近10年來我國高等教育辦學體制改革創新的重要成果，它為合理有效地開發和利用教育資源提供了新的思路。獨立學院屬于三類本科，首先我們要將獨立學院的辦學定位在本科層次上，但學生的高考錄取分數線平均低于二本30-50分，學生基礎知識不扎實，從這個角度看,獨立學院的辦學定位不能等同于原有的普通本科院校，人才培養目標應與普本有所不同，普本培養的是學術研究型的人才，注重學生的研究性學習和創新能力的培養，獨立學院的人才培養目標介于高校研究型與高職院校技能型之間，培養的是具有相關理論基礎的高級專門應用型人才，與普通本科生相比,他們有較強的動手能力、應用技術的能力;與高職學生相比,他們有較系統的學科基礎理論,具有一定的創新與技術革新的理論能力,位于研發技術人員和實際操作人員之間,正好滿足社會對高層次技術應用性人才的需求，緩解科研人才與應用人才脫節的矛盾。

如何根據獨立學院學生特點及人才培養目標的要求，提高教學質量，是我們每一位教育者一直以來思考的問題[1-3]。鮑麗娜[1]提出的“精講多練”的教學方式，實質上仍是傳統教學方式;蕭毅[2]等主要采用項目驅動法在實踐的應用；吳斌[3]針對一門學科提出了培養思維的教學方式。2010年7月，西安會議上發表了《九校聯盟(C9)計算機基礎教學發展戰略聯合聲明》，確定了以計算思維為核心的計算機基礎課程教學改革。課程改革對我們提出了很大的挑戰，要求教師不但要講授計算機專業知識，還需要針對不同專業背景的學生進行生動有趣地講授。我們準備在教學中精心組織教學材料，不斷改進教學方法，提高學生的學習興趣和學習主動性，從教與學兩個方面來提高課程質量和教學效果。逐步推進、及時總結，使學生的學習與特長得到最大程度上的提高與發展，這也是獨立學院健康持續發展的有力保障，因此，根據獨立學院學生特點的探索新的教學模式具有十分重要的意義。

1 計算思維

2006年美國卡內基·梅隆大學周以真（Jeannette M.Wing）教授在美國計算機權威期刊《Communications of the ACM》雜志上提出“計算思維”這一概念，指出計算思維指的是運用計算機科學的基礎概念去求解問題、設計系統和理解人類的一種科學思維。中科院自動化所王飛躍教授率先將“計算思維”引入國內，翻譯了周以真教授的“計算思維”，撰寫了相關的“計算思維與計算文化”。他認為：在中文里，計算思維不是一個新的名詞。在中國，從小學到大學教育，計算思維經常被朦朦朧朧地使用，卻一直沒有提高到周以真教授所描述的高度和廣度，以及那樣的新穎、明確和系統。他希望我們能借“計算思維”之東風，盡快把中國世故人情的“算計文化”反正成為科學理性的“計算文化”，以提高我們民族的整體素質。

2 計算思維的教學實踐

長期以來，社會上普遍存在著“計算機只是工具”、“計算機就是程序設計”和“計算機基礎課程主要是講解軟件工具的應用”等片面認識，要徹底改變這種現象首先要從學校抓起，通過計算思維培養出來的學生綜合素質得到顯著提高。

目前我校計算機基礎課程主要開設兩門：“大學計算機信息技術基礎”和“Visual Basic程序設計”。下面，我們針對現有的計算機基礎核心課程，初步探討教學過程中對學生計算思維能力的培養。

2.1 大學計算機信息技術基礎

國家明確定位計算機基礎課程是和數學、物理同等地位的基礎課程，教育部高等學校計算機基礎課程教學指導委員會提出了大學計算機基礎教學四個方面的能力培養目標[5]：

（1）認知能力。掌握計算機、網絡及其他相關信息技術的基本知識和原理；具備綜合運用這些原理知識的能力，具有判斷和選擇計算機工具與方法的能力。

（2）運用能力。計算機不僅為不同專業提供了解決專業問題的有效方法和手段，而且提供了一種獨特的處理問題的思維方式。例如office中的Excel表格基本職能是對數據進行記錄、計算與分析，可完成表格輸入、統計、分析等多項工作，生成精美直觀的表格、圖表。在實際應用中，它小到可以充當一般的計算器，記錄個人收支情況，計算貸款或儲蓄等等，采用絕對引用、相對引用以及兩種引用相混合的方法通過公式進行動態計算；大到可以進行專業的科學統計運算，以及通過對大量數據的計算分析，為公司財政政策的制定，提供有效的參考。

（3）學習能力。熟悉計算機，熟練使用計算機及互聯網，為人們終生學習提供了廣闊的空間以及良好的學習工具與環境。

（4）共處能力。善于使用互聯網和辦公軟件是培養良好的交流表達能力和團隊合作能力的重要基礎。

計算機基礎教學的核心任務是計算思維能力的培養，我校高度重視大學計算機信息技術基礎課程，將計算機基礎課程列為我校學生進校后接觸的第一門計算機課程。

2.2 Visual Basic 程序設計

計算機科學不是計算機編程，像計算機科學家一樣思維意味著不僅僅能為計算機編程，還要求能夠在抽象的多個層次上進行思維。計算機科學不只是關于計算機，就像數學不只是關于數字符號、物理科學不只是關于實驗器材一樣。

算法是解決某個問題的方法和步驟，是程序設計的靈魂。對于同一問題的求解，往往可以設計出多種不同的算法，不同算法的運行效率、占用內存量可能有較大的差異，我們要尊重學生們不同的認知方式，鼓勵學生從不同的角度認識問題、用不同的方法解決問題，發展學生計算思維的靈活性，倡導算法多樣化的過程中，通過分析、比較選擇一個最合適的方式陳述一個問題；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。

另外，在這門課程的教學中要特別注重實踐，編寫程序強調從需求定義開始，然后進行算法優化與選擇，最后通過上機實驗。當程序出現錯誤時不要放棄，要學會調試，指導學生努力找出錯誤，使學生通過實踐確實感受、領悟計算機問題求解的基本方法和思維模式。

3 結論

計算思維能力的培養不是通過一兩門課程的教學就能解決的問題，在所有課程的教學中都應該貫穿計算思維這一概念，從計算思維的角度對所教課程進行梳理和建設，潛移默化中培養學生們的計算思維能力。

［1］鮑麗娜.創新獨立學院教學模式的研究與實踐[J].航海教育研究,2009,4：41-43.

［2］蕭毅,張劍.獨立學院教學模式的探討[J].中國建設教育,2009,12(12)：9-12.

［3］吳斌.獨立學院《高等數學》教學模式初探[J].中國科技信息,2010,20：293-294.