非计算机专业学生计算思维能力的培养——以“程序设计基础”课程改革为例.pdf

计算思维是近年来教育领域中一个重要的概念，起源于2006年美国卡内基梅隆大学周以真教授的提出。它是指运用计算机科学的基础概念来解决实际问题、设计系统以及理解人类行为的科学方法。计算思维不仅仅是计算机专业学生的必备能力，对于非计算机专业的学生同样重要，因为它能够培养学生的逻辑推理、问题解决和创新思维能力。 在非计算机专业学生的教育中，"程序设计基础"课程是培养计算思维的关键环节。该课程通常涵盖了编程语言的基本语法、数据结构、算法等核心概念，这些都是构建计算思维的基础。通过案例教学法，教师可以将抽象的理论知识与实际问题相结合，帮助学生更好地理解和应用这些概念。例如，通过设计和实现简单的排序算法，学生可以学习如何分解复杂问题、抽象化问题，并用程序来解决。 在课程改革中，加强上机实验是培养计算思维的有效途径。让学生亲手编写代码，调试程序，能够让他们亲身体验到计算思维的过程，增强其动手能力和独立解决问题的能力。此外，案例驱动的教学模式可以激发学生的学习兴趣，通过解决实际问题，使他们意识到计算思维在日常生活和工作中的广泛应用。 陈国良院士提出的将“计算思维能力培养”作为计算机基础课程教学改革的切入点，得到了广泛认同。2010年，九所高等学校的联合声明强调了大学计算机基础教学的重要性，指出培养学生的计算思维能力是其核心任务。这是因为计算思维已经成为了现代社会中不可或缺的科学思维方式，与理论思维和实验思维并列，对个人发展和社会进步具有深远影响。 在"程序设计基础"课程中，许多知识点都可以用来培养计算思维。例如，通过教授条件语句和循环语句，学生可以学习如何控制程序流程，理解条件判断和迭代的概念；通过学习函数和模块，他们可以掌握如何组织和复用代码，提高代码的可读性和效率。这些基础知识和技能的掌握，对于非计算机专业的学生来说，不仅能够提升他们的技术素养，还能在其他学科领域中发挥重要作用，如数据分析、决策支持等。 总结来说，非计算机专业学生计算思维能力的培养是高等教育的重要目标之一。通过改革"程序设计基础"课程，采用案例教学、加强实验等方法，可以有效地培养学生的计算思维，提高他们的自主学习能力、分析问题和解决问题的能力，从而提升整体的教学质量。这一过程不仅符合当前教育改革的方向，也是为了适应信息化社会对多元化、跨学科人才的需求。