下载文档原格式
中国科学院院士陈国良做题为《计算思维：大学计算教育的振兴科学工程研究的创新》的演讲。
以下为演讲实录：各位领导、各位代表：大家早上好！我讲话不习惯坐着，我喜欢到处走，但是因为有PPT，所以我一会儿站着，一会儿坐着，请大家原谅。
今天不算是报告，就算是闲谈吧，谈谈计算思维。
我为什么讲这个题目，我想大家在座的都是搞计算的，因为我们是计算机大会，我们的计算机科学跟计算机学科的现状是什么样的呢？我们计算科学是很伟大的，为什么？因为计算科学是理论科学、实验科学，被称为推动人类文明进步和科技发展的三大科学，或者三大手段或者叫三大支柱。
注意，计算科学居然有这么高的位置，它当然是伟大的。
但是我们计算机学科，特别是计算机教育，特别是计算机的基础教育它是有问题的。
在社会上，对它存在着误解，在社会上也有不好的形象，甚至我们计算机基础教育的存在性都是有危机的，这就是我们的现状。
那么我们作为计算机教育者和改革者，或者是普及者，我们应该怎么办呢？我们应该积极地改变这种局面，要想改变这种局面，这几年都有一些比较大的术语，面对着我们计算机科学、计算机学科存在的问题，我们要积极行动起来，要纠正社会上对计算机学科的片面理解，要改变计算机学科不需要理论目前只是工具的社会的不良影响，要扭转计算机学科在现在社会上，特别是计算机基础教育认为很有可能存在危机感的错误观念，我们要树立计算科学、计算机科学的研究和在工业革命中的中心位置。
我们要传播计算机科学的魅力，这就是我的关键标语。
我们要改变我们现在的情况，所以，我们要提倡计算思维，我们要提倡计算思维在教育和科学中的作用，我们要把这种思维普适化、大众化，真正融入到人类的一切活动中。
因为计算思维是属于科学思维，所以我现在来进什么叫科学、什么叫思维、什么叫科学思维、科学思维的重要性、科学思维究竟包含了什么内容。
因为，科学思维包含了理论思维、实验思维和计算思维，所以最后就引出了我的报告的正题就是计算思维。
基于计算思维的计算机基础课程体系【摘要】从培养学生计算思维思想和创新实践能力出发，提出培养具有计算思维的创新型人才的计算机基础教学体系，其模块：基础课程教学模块、创新实践基地和强化计算思维部分。
实践证明改进后的计算机基础教育体系结构取得了较好的实践效果。
【关键词】计算思维创新模块信息平台【中图分类号】g642 【文献标识码】a 【文章编号】2095-3089（2013）04-0158-011.引言目前，计算机技术飞速发展，使学生真正应用计算机技术加快创新能力的培养，是计算机基础教育长期需要面对的问题。
陈国良院士[2]将掌握计算思维思想，提高学生创新能力的培养渗透到计算机基础教育教学，通过计算机基础教学模式的变化，培养学生的计算思维能力和创新能力。
2.目前计算机基础教育教学状况目前高校计算机基础课程的设置往往存在重基础、轻应用，重学分、轻能力的现象。
在学完大学计算机基础课程之后[1][3]，比如计算机基础、程序设计课程、应用课程等之后，非计算机专业的计算机课程往往到此结束，缺乏后续结合专业、应用型、创新实践型等课程体系的支持，而学生直接进入专业课程学习，学习的计算机知识很少进行实用，对于从计算机角度去解决实际问题更是极少提及，特别是针对本专业领域进行的使用。
结合我校实际情况构建培养计算思维创新型能力的基础教学课程体系，促进和培养学生使用计算机工具去提高本专业知识水平的能力，从而提高学生的创新实践能力。
3.计算机基础体系结构的改进研究本校的计算机基础教学体系模式经过多年的探讨，发生了很大的变化。
在实际工作中有效果，但是不突出。
根据本校实际情况和计算机技术的发展，结合其他院校的方法，对原有体系结构进行了改进，以适应创新型人才的培养，如图-1所示：1）在课程中增加大作业，大作业是一个结合本校特色和本课程有关的实践项目。
2）强化计算思维思想的教育，重视学生创新能力的培养。
3）优化原来的基础课群体系结构，使得各个模块衔接更加紧密。
计算思维在信息技术教学中的运用贵阳中天中学何雪松信息技术课程推进了这么多年，在信息技术课程日趋成熟的今天，我们的信息技术教学中还缺乏些什么呢？今天我就来谈谈我在信息技术教学工作中找到的一条提升学生信息素养的有效途径——计算思维。
托尔斯泰在他的教育论文集说：“靠记忆力来掌握未曾检验过的概括，是破坏思维进程的最大祸害”。
所以信息技术课程标准要求学生在信息技术课程中必须保证一定课时的上机实践操作。
这是很重要的一个方面，但是我们却忽略了另外一个贯穿于学科学习中的副产品——计算思维。
这个问题很少被明确的提出和讨论。
今天我就来介绍一下计算思维是什么，并向大家介绍一下我在教学中的运用实例。
首先我们先看一个短片，这是广州市南武中学数学教师谢捷的女儿谢恩希，3岁117天的时候，创下了114秒还原六面魔方的吉尼斯世界纪录，这个故事告诉我们有效地训练我们的思维，是可以提高相关方面的思维能力的。
那么人脑常规是如何思维的呢？我们现在来做一个互动的实验，这里有8个小木块，哪位老师能上来帮我还原成一个如图所展示的正方体呢？通过这个蒙台梭利二项式的玩具还原游戏，我们可以感受到具体到抽象的过程，当然抽象的公式反过来可以指导我们具体任务。
这就是我们简单的思维过程，两个看似简单的智力玩具，却无形中提升了我们的思维能力。
那么计算机能提升我们什么样的思维能力呢？这就是随着计算机不断普及后，计算机泛在化、平民化现象后发展起来的一种像计算机科学家一样解决问题的计算思维能力。
2011年我作为贵州省中学信息学奥赛的指导老师得到计算机协会资助，免费参加了在深圳举办的2011中国计算机大会，这是目前国内计算机领域学术水平最高的会议了，我在这次会上听了陈国良院士做了一篇题为：“计算思维是振兴计算机教育的途径”的演讲。
他在演讲里面纠正了“计算机科学等同于计算机编程和认为计算机科学的基础理论已完成剩下的只是工程问题”的错误观点，这些观点只有通过我们信息技术教育一线的广大教师不断的改变教育理念，落实教材内容创新教法，才能在信息技术的课堂教学中培养出更多的信息技术学科优秀人才，才能在自己的教师职业生涯中找到闪光点。
第6章 计算思维的基本概念153 讨论中了，但是当时并没有对这个概念进行充分的界定。
直到2006年周以真教授在“Communications of the ACM ”期刊上发表了“Computational Thinking ”一文，对计算思维进行了详细的阐述和分析，这一概念才获得国内外学者、教育机构、业界公司甚至政府层面的广泛关注，成为进入新世纪以来计算机及相关领域的讨论热点和重要研究课题之一。
2010年10月，中国科学技术大学陈国良院士在“第六届大学计算机课程报告论坛”倡议将计算思维引入了大学计算机基础教学，计算思维也得到了国内计算机基础教育界的广泛重视。
学者、教育者和实践者们关于计算思维本质、定义和应用的大量讨论，推动了计算思维在社会的普及和发展，但到目前为止，都没有一个统一的、获得广泛认可的关于计算思维的定义。
所有的讨论和研究大致可分为两个方向：其一，将计算思维作为计算机及其相关领域中的一个专业概念，对其原理内涵等方面进行探究，称为理论研究；其二，将计算思维作为教育培训中的一个概念，研究其在大众教育中的意义、地位、培养方式等，称为应用研究。
理论研究对应用研究起到指导和支撑的作用，应用研究是理论研究的成果转化并丰富其体系，两者相辅相成，形成对计算思维的完整阐述。
6.2.2 科学方法与科学思维科学界一般认为，科学方法分为理论科学、实验科学和计算科学三大类，它们是当今社会支持科学探索的三种重要途径。
与三大科学方法相对的是三种思维形式，即理论思维（Theoretical Thinking ）、实验思维（Experimental Thinking ）和计算思维（Computational Thinking ），其中理论思维以数学为基础，实验思维以物理等学科为基础，计算思维以计算机科学为基础。
三大科学思维构成了科技创新的三大支拄（见图6-1）。
作为三大科学思维支柱之一，计算思维又称构造思维，它是指从具体的算法设计规范入手，通过算法过程的构造与实施来解决给定问题的一种思维方法。
以计算思维为航标拓展计算机基础课程改革的新思路摘要：“大学计算机基础”课程教学改革的核心不仅是为不同专业人才提供解决问题的有效方法和手段，而且还应提供一种独特的处理问题的思维方式，“计算思维”的引入正为计算机基础课程改革指明了方向、明确了任务、拓展了新思路。
本文基于对计算机基础教学的现状与发展趋势分析，提出了基于“计算思维”的“大学计算机基础”课程教学改革新思路。
关键词：计算思维；大学计算机基础；教学改革；计算机文化素养；创新意识一、计算机基础教学的现状与发展趋势1．现状：面临挑战与机遇社会信息化不断向纵深发展，各行各业的信息化进程不断加速。
计算机技术与众多专业的融合大大丰富了专业课的教学内容，这种融合已成为一种新的科技发展趋势。
各专业对学生的计算机应用能力的要求日趋强烈，而且呈现多样化特点。
计算机基础教学面临的挑战和机遇，一个方面来自计算机基础教学与相关专业教育之间的相互联系；另一方面更多的挑战和机遇来自计算机基础教学本身。
在新的发展阶段，面临信息技术和信息社会迅速发展，社会对大学生信息能力要求越来越高，计算机基础教学必须有效提高学生信息技术应用能力和研究思考能力，改革势在必行。
2．发展趋势：任重道远随着信息化全面推开，人们的工作学习直接处于以计算机网络为平台的数字化学习、数字化图书馆、数字化校园等环境中，尤其是物联网及云计算平台的诞生。
在这样的社会发展进程中，高校的计算机基础教学必须从教学理念、培养模式与目标着手，深入研究学生的学习需求、专业需求和社会需求，在课程体系、教学模式、教材建设、教学设计、教学方法与教学手段改革、教学资源与环境建设等方面进行积极的探索和大胆的实践。
其发展的趋势集中在以下几点：（1）计算机基础教学的基础性地位越来越被重视，计算机基础教学的功能定位越来越呈现出“面向应用、突出实践、着眼计算机素养”的特点。
（2）大学的计算机基础教学本身呈现出多元化、模块化、融合化、网络化的发展趋势。
二十一世纪,人们应该具有计算思维能力袁开榜【摘要】@@ 自1939年电子计算机问世以来,信息时代的发展突飞猛进,互联网技术已经把人们的各类信息编织成一个庞大的系统,现代人生活领域的各个方面已经离不开电子计算机了.本人从事过我国第一代电子管计算机的研制工作,经历了电子管、晶体管、中小规模集成电路、大规模集成电路、微米技术、纳米技术的演变,见证了一个几十吨重的庞然大物(电子管计算机)变成今天不到1千克的智能型触摸式平板电脑,计算速度更是由每秒几十次变为今天的近五千万亿次.【期刊名称】《计算机教育》【年(卷),期】2011(000)003【总页数】4页(P30-33)【作者】袁开榜【作者单位】全国高等学校计算机教育研究会【正文语种】中文自1939年电子计算机问世以来，信息时代的发展突飞猛进，互联网技术已经把人们的各类信息编织成一个庞大的系统，现代人生活领域的各个方面已经离不开电子计算机了。
本人从事过我国第一代电子管计算机的研制工作，经历了电子管、晶体管、中小规模集成电路、大规模集成电路、微米技术、纳米技术的演变，见证了一个几十吨重的庞然大物(电子管计算机)变成今天不到1千克的智能型触摸式平板电脑，计算速度更是由每秒几十次变为今天的近五千万亿次。
依个人之见，计算机依据用途可以分为三大类：第一类为高端技术应用，是科技工作者和大学计算机专业研究人员，通过不懈的研究创新，推出更新的科技成果产品；第二类是普通应用，人们把它作为一种高效率的工具，在工作和生活的各种应用环境中大量使用；第三类是玩具，在当今这个信息社会中，更为壮观的是全球的人都把计算机当做一个高级的智能玩具，用来娱乐、游戏。
研究高端科学技术的人们，不仅要懂得电子计算机是如何工作的，而且还要知道它是如何制造出来的，要了解它从一个几十吨重的庞然大物变成今天的笔记本电脑的演变过程；把它当工具使用的人，则只要了解电子计算机的基础知识，学会编制程序的方法，就能得心应手地开展自已应用领域的工作，没有必要去过问它是怎样造出来的；把电脑当作玩具者，则只要知道计算机的操作命令就行了。
