浅谈计算思维能力如何培养

张先休　杨仪

摘要：首先介绍了计算思维的有关概念及重要性。然后从三个方面阐述了如何培养学生的计算思维能力。

关键词：计算思维;求解问题;设计系统

2006年3月，美国卡内基·梅隆大学计算机科学系主任周以真教授在美国计算机权威期刊《Communications of the ACM》雜志上给出，并定义了计算思维（Computational Thinking）。周教授认为：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。[1]

计算思维吸取了问题解决所采用的一般数学思维方法，现实世界中巨大复杂系统的设计与评估的一般工程思维方法，以及复杂性、智能、心理、人类行为的理解等的一般科学思维方法。[1]

计算思维利用启发式推理来寻求解答，就是在不确定情况下的规划、学习和调度。在实际生活中，我们所做的工作往往是为了解决某个实际问题！解决问题的能力是衡量一个人工作能力的重要指标。例如一个大一新生，想通过英语四级考试，他就需要知道英语四级考试的要求，制定相应的学习计划并努力实施，才有可能通过英语四级考试。计算思维的目的就是求解问题、设计系统和理解人类行为，而使用的方法是计算机科学的方法[2]。所以在计算机科学的教学中渗透计算思维思想、培养计算思维能力，是非常重要的！

当今社会，计算机早已普及，是我们学习、工作不可或缺的工具！但计算机不仅仅是一种工具，学生接受计算机科学的教育也不仅仅是为了学会应用计算机，而是由此学会一种有用的思维——计算思维。在社会对创新应用型人才培养需求的指导下，计算思维与个人能力的培养的关系主要体现在计算思维与个人逻辑推理能力培养、动手能力培养和创新能力的培养三个方面。

首先，计算思维直接影响着个人逻辑推理能力的培养。计算思维是人们处理问题的有力工具，通过影响人们思维习惯来对逻辑推理能力产生影响。基于计算思维的角度来看待计算机科学、学习过程，有利于学生在专业学习的同时注意计算思维培养，注重提高科学的逻辑推理能力，使计算思维的培养融入到学习和实践的整个过程中，进而有效的培养学生的逻辑推理能力。

其次，计算思维与培养学生动手能力密不可分。现在的学生，思维活跃，一般动手能力比较强，如何引导和培养至关重要！而计算思维里的系统设计就是对学生动手能力的一个很好的训练！计算机科学属于工科，本质上源自工程思维，现在已经被逐渐应用到社会生活中的各个方面，帮助人们有效的处理了许多问题，但随着社会的发展，当前的计算机能力仍不能满足问题处理的需求，许许多多、各种各样的问题亟待处理。在不断发现问题、解决问题的过程中，计算机科学及应用得到极大发展，计算思维能力也在处理问题的实践中得到培养和提髙。

最后，计算思维能力的培养对学生创新能力的培养是非常重要的。“创新是一个民族的灵魂， 是一个国家兴旺发达的不竭动力。” 创新能力一般是指人根据一定的目标任务，提出新理论、新构想或发明新技术、新产品，从而创造性地解决问题的能力。大学生培养创新能力既是实施科教兴国和建设创新型国家的必然要求，也是提高大学生自身综合素质的重要途径。大学生拥有科学的思维能力，才能在学习和生活中科学的观察和理解世界，发现并解决问题，最终达到自身创新能力的提高。

在未来社会，计算思维将是每个人的基本技能，而不是仅仅属于计算机科学家。进一步，我们应当使每个孩子在培养解析能力时不仅掌握阅读、写作和算术，还要学会计算思维。

参考文献

[1]https：//baike.baidu.com/item/%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%80%9D%E7%BB%B4/4689456？fr=aladdin.

[2]曾俊. 大学计算机教程[M].北京邮电大学出版社，2018.

[3]刘智远. 现代大学的使命与现代社会的进步[J]. 中国高等教育. 2005/21. 45-46.

基金项目

本文由重庆高校市级重点实验室基金 （[2017]3）、重庆市发改委基金（2017[1007]）、重庆三峡学院基金资助。