高职高专计算机专业学生计算思维能力培养刍议

谢俐，张海

（重庆电力高等专科学校，重庆，400053）

高职高专计算机专业学生计算思维能力培养刍议

谢俐，张海

（重庆电力高等专科学校，重庆，400053）

现代职业教育要求协调推进人力资源开发与技术进步，培养高素质劳动者和技术技能人才并促进全体劳动者可持续职业发展。因此，高职高专院校作为职业教育人才培养的主体，在人才培养的过程中不仅要求传授知识、教会应用，更要求培养学生的科学思维能力和可持续发展能力，以更好地指导今后的学习和工作。对逻辑思维能力和学习能力相对较弱的高职高专学生而言，其人才培养的重点则落到计算思维能力的培养上。本文主要就高职高专计算机专业学生计算思维能力的必要性及实现方法和途径进行探讨。

高职高专 计算机专业 计算思维 培养

一、高职高专计算机专业学生现状分析

随着高等职业教育的不断发展，高职高专学生在校人数逐年增多。而计算机专业又是高职高专院校招生人数较多的专业，人数更是显著增加。计算机专业历经数十载发展，整体水平有了较大提高，但对于高职高专院校计算机专业而言仍存在较突出的问题。首先，由于地域差异及个人因素，学生入学时的计算机基础存在着较大差异。其次，虽然普遍认为学生的计算机水平有了很大程度的提高，但从实际而言，部分学生理论基础较强，能较轻松地通过等级考试和技能考试，但实践能力较弱；部分学生动手能力较强，能在教师指引下较顺利地完成实践项目内容，但多数停留在简单模仿上，不能举一反三。究其根源，主要因为高职高专学生逻辑思维能力和学习能力相对较弱，在前期学习过程中没有形成较好的思维习惯，不能较好地通过学习构建并应用自己的知识体系，对知识的掌握主要基于死记硬背或是简单模仿上。因此，很难融会贯通、举一反三。

二、高职高专计算机专业学生应具备的核心能力

近年来，我国职业教育事业快速发展，体系建设稳步推进，培养培训了大批中高级技能型人才，为提高劳动者素质、推动经济社会发展和促进就业作出了重要贡献。但《国务院关于加快发展现代职业教育的决定》（国发〔2014〕19号）也指出：当前职业教育还不能完全适应经济社会发展的需要，结构不尽合理，质量有待提高。专科高等职业院校要密切产学研合作，适应技术进步、生产方式变革以及社会公共服务的需要，培养数以亿计的服务区域发展的高素质劳动者和技术技能人才。这就要求专科高等职业院校在培养人才的过程中，注重学生专业技术能力、实践能力、创新能力、自主学习能力等技术技能及综合素质的培养。

就高职高专计算机专业学生而言，则应着重培养其计算机软、硬件的安装、调试、维护能力，计算机网络搭建、维护能力，计算机软件开发、测试能力及网站建设、维护能力等专业技术能力，以及实践动手能力、创新思维能力、自主学习能力、独立解决问题的能力等综合能力。

三、培养高职高专计算机专业学生计算思维能力的必要性

无论是熟练掌握计算机软、硬件的安装与维护能力，或是熟练掌握计算机软件的开发、测试能力等计算机相关能力，都需要学生具备主动学习、独立思考、认真分析和努力解决问题的能力，并在分析和解决问题的过程中培养逻辑思维能力、实践动手能力、独立解决问题的能力和创新思维能力，同时在分析和解决问题的过程中逐渐构建自己的知识体系，以便融会贯通，灵活应用。

而计算思维能力正是基于对问题的深入剖析和客观推理反映问题本质的理性认知过程，是通过抽象思维和逻辑思维来分析和解决问题的能力。2006年3月，美国卡内基·梅隆大学计算机科学系主任周以真(Jeannette M.Wing)教授在美国计算机权威期刊《Communications of the ACM》给出了计算思维（Computational Thinking，简称CT）的定义：计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。计算思维是一种科学思维，与实证思维、逻辑思维一起构成了人类的三大思维。计算思维的培养是潜意识思维到有意识思维的转换过程。计算思维能力是计算机专业人才应具备的最基本、最重要的能力之一。

因此，要培养高职高专计算机专业学生专业核心能力及可持续发展能力，首先要培养好学生的计算思维能力。

四、计算机专业学生计算思维能力培养的方法与途径

计算机思维能力的培养不是一朝一夕或是通过一门课集中训练就能实现的事情，需要通过一套科学的课程体系、采用科学的教学方法，系统培养而实现。就计算机专业学生而言，其计算思维能力的培养要从基础课程的教学入手，并通过专业课程的教学强化逐步培养而成。

（一）计算机基础课程教学阶段

随着现代信息技术的发展，计算思维已经成为使用计算机科学分析和解决问题的方法，已经成为信息时代的人们必不可少的基本能力。它同逻辑思维、实证思维一样深刻影响人们的学习、生活。因此，计算机专业基础课程教学不能再局限于计算机基础知识的传授和学生计算机基本技能的训练，而应该重视学生计算机思维能力的培养。

在计算机基础课程的教学中，以《计算机应用基础》课程和《C语言程序设计》课程为例。对于《计算机应用基础》课程的教学，应注意计算机思维的引入。在教学内容安排上，删减一些专业生僻或是不常用的计算机名词解释和细节问题，将教学重点放在通过案例教学、任务驱动等方法，引导学生认真分析并努力解决问题，培养其逻辑思维能力、实践动手能力和独立解决问题的能力，形成问题分析、解决方案设计、知识点应用的求解过程，从而逐步形成计算思维模式；对于《C语言程序设计》课程的教学，其知识体系应突出程序设计思想，而不是语言本身，不要一味强调语法规则和程序结构等细节内容，而应理清问题求解思路和求解方法，注重分析问题和解决问题的能力培养，完成从原来的教会知识、学会应用到教会方法、学会思考的转变。在课程教学过程中，引导学生逐步形成问题抽象、算法分析、问题求解的科学思维习惯，并逐渐构建自己的知识体系，即实现从传统思维到计算思维的转变，从而进一步培养学生独立解决问题的能力和实践创新能力。

（二）计算机专业课程教学阶段

在计算机基础课程的教学阶段，已让学生初步感受了计算思维的应用。在计算机专业课程教学阶段，则要通过案例教学法、任务驱动教学法、讨论式教学法等多种教学方法，以及小组互评、教师点评等过程化考核方式和开放式教学资源的应用培养、强化并逐步内化学生计算思维习惯。

1、教学方法

案例教学法以教师为主导，教师在对典型问题进行归纳的基础上，选取经典案例进行模型剖析，即对案例进行问题分析、求解方案设计及知识点应用、讲解的过程。让学生在学习案例的过程中认识教学模型，掌握求解思路及方法，能引用相关知识点解决问题。然后，布置类似案例，让学生参考教学模型进行问题分析、设计求解方案、应用相关知识点解决问题。如在程序类课程的教学中，首先构建数学模型，然后进行算法描述，进而编写和调试程序，最后分析运行结果。从而，使学生不仅形成了建模习惯，同时掌握了分析问题和运用所学知识解决实际问题的思路和方法，形成从问题认知-抽象-求解的学习过程。

任务驱动教学法以任务为主线，在教师引导下进行问题分析、任务确定、任务实施、作品呈现和总结评价的过程。整个过程中教师加强了对要解决的问题的分析性描述和解题思路的引导式描述，明确题目要求并提出问题，循序渐进地引导学生层层剖析问题并努力寻求多种求解思路，探索并使用正确的方法求解问题，然后通过计算机效验结果，最后教师进行总结和指导。从而培养学生首先确定解题思路，再运用所学知识完成目标任务的科学思维习惯，发挥学生学习的主动性和创造性，形成从问题认知-抽象-决策-求解-验证的学习过程。

讨论式教学法以学生为主体，教师布置教学任务后，让学生以团队形式自己分析问题、查阅资料、内部商讨、上机调试、解决问题的过程。在此过程中，教师可以实际项目或综合实验为案例，引导学生通过团队协作，分析问题、建立模型、算法分析、模型求解、结果分析的研究模式来完成任务。最后通过组员自评、小组互评、教师总结等方式评价问题的剖析、求解情况。主张学生以不同的视角、用不同的方法分析和思考问题，并形成不同的观点。鼓励学生在团队中积极阐述并论证自己的观点，从而在求同存异的过程中激发学生对问题的思考及学习兴趣。从而，在培养学生思维习惯的同时，极大地发挥其学习的积极性、主动性、创造性及独立思考问题的能力，形成了从问题认知-抽象-探索-决策-求解-验证-博弈-升华的学习过程。

2、考核方式

在计算思维的培养过程中，改革原来的考核方式，将结果考核改为过程考核；将单一的教师考核改革为学生自评、小组互评及计算机考试系统评价等多维考核方式；将唯一结果题型考核逐步向开放式结果题型倾斜。考核重心放在学生解题思路、方案设计、解决过程的考核，检验学生抽象问题、解决问题的思路。培养学生自主分析、独立解决问题的能力和探索创新能力。同时，培养其团队精神和协作能力，进一步升华计算思维能力培养的效果。

3、教学资源

为进一步巩固计算思维的培养成果，学校应建立科学的学习支持服务体系，即开放式、可共享教学资源，提供学生自主学习、提升的资源环境。学生通过网上学习中心、教学资源共享平台、精品课程平台等开放式教学资源可及时、方便地查找、解决并验证学习中遇到的问题。从而巩固学习效果、拓展所学知识，进一步促进计算思维能力及自主学习能力的培养。

结语

随着信息化时代的到来，计算思维已不再是一个新兴的概念，而是时代进步对人才培养的必然要求。教学作为人才培养的主体方式，应重新认识并审视计算机思维培养的重要性，尤其是对高职高专计算机专业学生计算机思维能力培养的重要性。树立基于计算思维的教学理念，健全专业教学与能力培养联动的培养机制，构建以学生为主体，教师为主导，以能力培养为核心的教学模式。加强计算思维能力培养的教学研究，从培养学生可持续发展能力的角度积极稳妥地推进课程体系改革及教学方法改革。将计算机思维的理念和方法贯穿于教学、教育全过程，着力培养学生利用计算思维分析和解决实际问题的能力，真正做到“授之以渔，而非授之以鱼”。让计算思维不仅指导学生的学习，还将贯穿始终指导今后的工作、生活。

[1]国务院关于加快发展现代职业教育的决定.

[2]周以真.计算思维[J].中国计算机学会通讯,20O7,3(11)：83-85.

[3]何钦铭等.计算机基础教学的核心任务是计算思维能力的培养[J].中国大学教学，2010(9)：5-9.

[4]彭国星等.基于计算思维的“大学计算机基础”课程教学改革[J].湖南工业大学学报，2013（7）：103-106.

[5]柳炳祥等.计算机课程中计算思维能力培养的研究与实践[J].现代计算机，2013（12）：36-39.

[6]邓红卫等.基于计算机思维能力培养的程序设计课程教学改革[J].衡阳师范学院学报,2013（12）:146-148.

[7]牛少彰.计算思维与计算机教育[J].通信市场,2014（1-2）:81-83.

A Brief Discussion on How to Cultivate Students’Computational Thinking Ability in Computer Majors of Higher Vocational College

XIE Li,ZHANGHai
(ChongQingElectric Power College,Chongqing400053)

Modern vocational education requires to promote human resources development and technological progress,and to cultivate high-quality laborer and technical and skilled talents to promote the labor force sustainable development.Therefore,as the main bodyofvocational education talent cultivation in higher vocational college,talent cultivation requires not only impart knowledge, learn touse,more for the cultivation ofstudents'ability ofscientific thinking and the ability ofsustainable development in the training process in order tobetter guide the future studyand work.Higher vocational education is relativelyweak on the logical thinkingability and learning ability of college students,and talent cultivation should focus on cultivating computational thinking ability.This paper mainly discusses the necessity and implementation methodology and ways of computing thinking ability of computer majors in higher vocational colleges.

higher vocational college,computer major,computational thinking,cultivation

TP3-4;G712

A

1671-5004（2016）04-0078-03

2016-3-21

重庆市高等教育教学改革研究重点项目资助（项目编号：152060）；重庆电力高等专科学校教育教学研究重点项目资助（项目编号：CQEPC15208）。

谢俐（1980-），女，四川成都人，重庆电力高等专科学校副教授、硕士，研究方向：电子信息、自动控制。

张海（1982-）,男，辽宁沈阳人，重庆电力高等专科学校讲师,研究方向：数字化办公和协作办公。