楊俊 高祥 孔慶彥 呂鴻略

（哈爾濱商業(yè)大學(xué) 計算機與信息技術(shù)學(xué)院，黑龍江哈爾濱150028）

培養(yǎng)計算思維提升大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力研究*

楊俊 高祥 孔慶彥 呂鴻略

（哈爾濱商業(yè)大學(xué) 計算機與信息技術(shù)學(xué)院，黑龍江哈爾濱150028）

大學(xué)計算機在大學(xué)教育中具有基礎(chǔ)課程、通識課程的地位，以計算思維培養(yǎng)為切入點是當(dāng)今大學(xué)計算機課程深化改革、提高質(zhì)量的核心任務(wù)。根據(jù)具體情況，可以各有側(cè)重地進(jìn)行分類教學(xué)。面向理工類學(xué)生基于“計算”的應(yīng)用領(lǐng)域，強化問題求解基本思路的引導(dǎo)；面向經(jīng)管文類學(xué)生的數(shù)據(jù)處理需求，強化數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)獲取和數(shù)據(jù)管理的運用。通過在通識課程中培養(yǎng)計算思維，可以提高學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

計算思維；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力；大學(xué)計算機基礎(chǔ)；分類教學(xué)

一、培養(yǎng)計算思維提升大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的必要性

大學(xué)計算機教育的主要目標(biāo)是服務(wù)于學(xué)生社會就業(yè)和專業(yè)本身所需的計算機的知識、技術(shù)及應(yīng)用能力的培養(yǎng)，以造就更多的創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)型人才。計算思維旨在提高學(xué)生的信息素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)明和創(chuàng)新的能力及運用計算機處理問題時應(yīng)有的思維方法、表達(dá)形式和行為習(xí)慣。信息素養(yǎng)又要求學(xué)生能夠?qū)Λ@取的各種信息通過自己的思維進(jìn)行深層次地加工和處理，從而產(chǎn)生新信息，因此，計算思維應(yīng)當(dāng)作為計算機基礎(chǔ)教學(xué)的主要任務(wù)。

中國有很多創(chuàng)業(yè)機會，但創(chuàng)業(yè)能力卻低于世界平均水平，多數(shù)人缺乏創(chuàng)業(yè)技能和創(chuàng)業(yè)經(jīng)驗。創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)已成為社會問題。

所以說，通過培養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生用計算機解決和處理問題的計算思維方式，提高大學(xué)生的信息素養(yǎng)，提升創(chuàng)業(yè)實踐能力，為社會和國家培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的創(chuàng)業(yè)型人才，具有重要的社會意義和應(yīng)用前景。

二、培養(yǎng)計算思維方式的有效途徑

（一）開設(shè)一門稱為“怎么像計算機科學(xué)家一樣思維”的課程

面向非計算機專業(yè)的大學(xué)新生開設(shè)一門稱為“怎么像計算機科學(xué)家一樣思維”的課程，是培養(yǎng)計算思維方式的有效途徑。通過該課程，使學(xué)生接觸計算的方法和模型，傳播計算機科學(xué)的快樂和力量，致力于計算思維的常識化。最后的培養(yǎng)目標(biāo)是：一個人可以主修計算機科學(xué)，接著從事醫(yī)學(xué)、法律、商業(yè)、政治、藝術(shù)等工作。

目前來看，大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程改革后是最貼近的像計算機科學(xué)家一樣思維的課程。

1.以計算思維為核心的大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程主要教學(xué)模塊

計算思維基礎(chǔ)知識模塊主要講解計算思維的概念和本質(zhì)，計算思維對其他學(xué)科的影響，了解計算生物學(xué)、計算博弈學(xué)、社會計算、計算經(jīng)濟(jì)、計算機藝術(shù)等交叉學(xué)科。

計算機硬件基礎(chǔ)模塊主要講解“符號化—計算化—自動化—構(gòu)造化—集成化”的構(gòu)造思維，即語義符號化—符號計算化—計算0、1化-0、1自動化-分層構(gòu)造化—構(gòu)造集成化。幫助學(xué)生理解計算思維的本質(zhì)，即抽象和自動化。

算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模塊給出了算法類問題的求解思路：數(shù)學(xué)建模-算法策略分析—數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計-算法過程設(shè)計-算法程序語言實現(xiàn)。

軟件技術(shù)基礎(chǔ)模塊講解現(xiàn)實世界中遇到的復(fù)雜問題，不能由單一算法解決時，必須構(gòu)建一個系統(tǒng)來解決問題。系統(tǒng)類問題求解的重點是通過開發(fā)軟件系統(tǒng)來解決系統(tǒng)類問題。

數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)模塊講解大數(shù)據(jù)環(huán)境下?lián)碛械幕ヂ?lián)網(wǎng)思維，各行業(yè)通過數(shù)據(jù)管理提供決策支持。數(shù)據(jù)庫設(shè)計和使用是系統(tǒng)類問題求解的重要步驟之一。

2.以計算思維培養(yǎng)為切入點實施大學(xué)計算機基礎(chǔ)分類教學(xué)

根據(jù)普通綜合性高等院校的通常情況，大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程可以針對理工科和經(jīng)管文類兩大類別進(jìn)行分類教學(xué)。

能力目標(biāo)確定，實現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐。通過學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，能夠?qū)⒂嬎銠C解決問題的思想和方法應(yīng)用到專業(yè)領(lǐng)域中；幫助學(xué)生儲備運用計算機解決專業(yè)領(lǐng)域問題的知識；培養(yǎng)學(xué)生在專業(yè)領(lǐng)域中的計算機應(yīng)用能力；提高大學(xué)生的信息素養(yǎng)，提升創(chuàng)業(yè)實踐能力。

知識目標(biāo)不同，課程側(cè)重不同。面向理工類學(xué)生基于“計算”的應(yīng)用領(lǐng)域，即計算機科學(xué)與各學(xué)科融合產(chǎn)生的跨學(xué)科（計算力學(xué)、計算化學(xué)、計算物理學(xué)、計算電子學(xué)、計算生物學(xué)等）需求，強化問題求解基本思路的教學(xué)。面向經(jīng)管文類學(xué)生的日常數(shù)據(jù)處理需求，提供電子表格關(guān)于財務(wù)處理的相關(guān)內(nèi)容；針對數(shù)據(jù)顯示需求，提供演示文稿相關(guān)訓(xùn)練；針對數(shù)據(jù)的獲取需求，提供網(wǎng)絡(luò)信息檢索操作訓(xùn)練；同時通過學(xué)習(xí)算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)知識，可以完善數(shù)據(jù)的管理手段。

（二）將任務(wù)統(tǒng)籌設(shè)計應(yīng)用于日常工作生活中

將任務(wù)統(tǒng)籌設(shè)計應(yīng)用于日常工作生活中，是培養(yǎng)計算思維方式的有效途徑。例如日常做飯，對于一個有計算性思維的人，他既要考慮到效果，又要考慮到正確性。在保證做出好吃的飯的同時，還考慮到做好的葷菜不要涼了，同時要做搭配的素菜。從計算性思維角度來說，這就是給定有限的資源，如何去設(shè)定幾個并行的流程的問題，實際上就是一個任務(wù)統(tǒng)籌設(shè)計。

（三）強化計算思維改變原有慣性思維

強力推廣計算思維，引發(fā)人們慣性思維的改變，是培養(yǎng)計算思維方式的有效途徑。計算性思維能夠?qū)⒁粋€問題清晰、抽象地描述出來，并將問題的解決方案表示為一個信息處理的流程。日常工作生活中，如果人們碰到問題時，先對這個問題進(jìn)行抽象，抽象之后對它進(jìn)行一種重新的計算性表達(dá)，同時考慮問題的解決效率是不是高，表達(dá)是不是準(zhǔn)確，那么人們就擁有了計算性思維。

三、培養(yǎng)計算思維提升大學(xué)生創(chuàng)業(yè)能力的實踐方式

當(dāng)前許多大學(xué)生都選擇通過創(chuàng)業(yè)來實現(xiàn)就業(yè)，創(chuàng)業(yè)成功率高，可以增加就業(yè)機會并實現(xiàn)穩(wěn)定社會。創(chuàng)業(yè)能力包括多方面，如規(guī)劃人生并確定目標(biāo)能力、決策時的膽識和魄力、計劃管理的能力、管理信息的能力、談判的能力、處理突發(fā)事件的能力、學(xué)習(xí)能力、社會交往能力、心態(tài)調(diào)節(jié)能力。計算思維的根本目的是解決問題。如何解決利用計算思維提升學(xué)生創(chuàng)業(yè)能力這個問題？事實上，學(xué)生在學(xué)習(xí)和應(yīng)用計算機過程中一直在不斷地培養(yǎng)著計算思維，如學(xué)習(xí)程序設(shè)計，其中的算法思維就屬于計算思維。

（一）整合已有算法提升學(xué)生的創(chuàng)業(yè)能力

算法是對解題方案的準(zhǔn)確而完整地描述。實際上，在用戶的日常生活中算法無處不在，如網(wǎng)上支付、電子地圖中路線的查找、搜索引擎的信息查找等都是算法運行的結(jié)果。

通過充分理解算法，形成計算思維，日后學(xué)生在投身到互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)業(yè)時，會思路清晰，遇到技術(shù)性問題也明白解決問題的大致思路。

（二）強化抽象和自動化能力提升大學(xué)生的創(chuàng)業(yè)能力

計算思維的本質(zhì)是抽象和自動化。在現(xiàn)實中遇到問題，可以通過抽象出數(shù)學(xué)模型，確定適當(dāng)?shù)挠嬎悴呗?，選取合適的算法，通過計算機自動化運行來解決。當(dāng)大學(xué)生習(xí)慣了這樣的計算思維方式，在創(chuàng)業(yè)過程中遇到的各種問題就有了初步的解決方法，提升了創(chuàng)業(yè)能力。

例如，學(xué)生畢業(yè)后開了一家網(wǎng)站賣東西，假如不小心做大了規(guī)模類似淘寶了，在交易量爆棚情況下怎樣保證網(wǎng)站正常運轉(zhuǎn)不崩潰呢？通過抽象問題對比后，選擇了云平臺+幾十個MySQL數(shù)據(jù)庫，再通過化整為零、水平化、分庫分表的計算策略，實現(xiàn)了大數(shù)據(jù)吞吐。

通過培養(yǎng)計算思維方式提升學(xué)生創(chuàng)業(yè)能力的研究，可以完善計算機基礎(chǔ)教學(xué)的改革思路，可以通過培養(yǎng)計算思維來實現(xiàn)多學(xué)科在思想層面上的融合，可以提供大學(xué)生解決問題的思路并提高解決問題的能力，可以提升大學(xué)生的創(chuàng)業(yè)能力并提高就業(yè)率，不僅實現(xiàn)了社會穩(wěn)定，同時保證了高等教育人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

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Computer Basic Course is the fundamental course and general course in higher education.Its core is to cultivate the computational thinking，deepen the reform and improve the teaching quality.In practice，classified teaching should be implemented among the students.For students of Science and Engineering，they focus on application based on calculation，so the solution to the problem should be their focus.For students of Economics，Management and Literature，they need the basic skill of data processing，so the emphasis should be put on the data display，data retrieval and data management.To sum up，the cultivation of computational thinking in general course can improve students'innovation and entrepreneurial ability.

computational thinking；innovation and entrepreneurial ability；Computer Basic Course；classified teaching

G640

A

2096-000X（2016）21-0005-02

黑龍江省高等學(xué)校教改工程項目（NO：JG2014010813）

楊?。?972-），女，山東平度，碩士，副教授，主要從事計算機基礎(chǔ)教學(xué)工作和計算機應(yīng)用研究。