計算思維在“數據結構”課程教學中的運用

摘要：計算思維是近年來被普遍倡導的一種科學素養，如何在課堂教學中培養大學生的創新能力和計算思維能力，已成為“數據結構”課程教學改革的任務之一。文章首先詳細分析計算思維的定義和特征，然后說明計算思維和數據結構的相通之處，最后給出幾個相關的教學案例。

關鍵詞：計算思維；數據結構；算法設計

0.引言

自2006年3月美國卡內基·梅隆大學周以真教授提出“計算思維”以來，在國內外教育界引起了很大的反響。周教授清晰系統地闡述了計算思維的概念，并認為計算思維是每個人的基本技能，不僅屬于計算機科學家，應當使每個學生在培養解析能力時除掌握閱讀、寫作和算術外，還要學會計算思維。既然是每個人都必須掌握的思維能力，那么作為最“接近”計算思維的計算機專業的學生來說，該如何培養學生具有這種思維方式呢？這個任務顯然不是某一門課程能獨立完成的，它需要滲透到每一門專業課程中。這就要求任課教師本身就應該具有計算思維的教育理念，唯有這樣才能把計算思維滲透到每門課程中，最后把這一抽象的思維方式融到學生的生活和今后的工作中去。

筆者將以計算機專業的基礎課程——“數據結構”的教學經驗為載體，詳細介紹如何在課程中傳授計算思維，使大學生學會運用計算思維去思考問題、解決問題，提升他們的計算素養，使其成為卓越人才。

1.計算思維的定義和特征

計算思維不是新生事物，從古代的算盤到近代的加法器、計算器以及現代的電子計算機，直到目前風靡全球的互聯網和云計算，計算思維的內容在不斷豐富，推動著人類科技的進步。……