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地方高校计算机应用型人才计算思维能力培养研究张连福【期刊名称】《电脑知识与技术》【年(卷),期】2014(000)032【摘要】At present studying the computational thinking is still at the preliminary stage of theoretical research and Practice at home and abroad, Has not yet formed a perfect system of theory and Practice.This paper takes the"excellence program"class in YiChun University as a pilot,from the aspects of training program, teaching content, teaching mode, practice teaching etc,ex⁃plores the way and the strategy of computational thinking ability training of college students.%目前国内外对计算思维的研究仍处于理论研究和实践的初步探索阶段，尚未形成完善的理论和实践体系。
该文以宜春学院“卓越计划”班为试点，从培养方案、教学内容、教学模式、实践教学等方面，探讨了大学生计算思维能力培养的途径和策略问题。
【总页数】2页(P7693-7694)【作者】张连福【作者单位】宜春学院数学与计算机科学学院，江西宜春336000【正文语种】中文【中图分类】G642【相关文献】1.地方高校机械类专业高素质应用型人才实践创新能力培养的研究与实践 [J], 刘丽芳;杨红;曹鹏彬;陈绪兵;徐建民2.用研究与实践的创新成果,破解“增强计算思维能力培养”的难题——为《大学计算机——计算思维导论》作序 [J], 冯博琴3.计算机应用型人才的计算思维培养研究 [J], 阎岳4.大学计算机基础课程—以计算思维能力培养为核心的大学计算机基础课程教学内容改革研究 [J], 吴宁;崔舒宁5.计算机应用型人才的计算思维培养研究 [J], 任化敏;陈明因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
新工科背景下计算机应用型创新人才培养研究
一、研究背景
随着信息化时代的到来，计算机技术已经成为支撑社会、经济发展的重要技术之一、能够驾驭计算机技术，创新性的运用计算机技术，具有了重要的意义。
传统的教育学、心理学等学科的研究方法不足以满足计算机应用型创新人才的培养要求，因此，探索工科背景下计算机应用型创新人才的培养，成为当前非常重要的课题。
二、研究目的
计算机应用型创新人才的培养必须科学合理，体系完整，具有创新精神，以达到有效培养目的。
本研究的目的是探索工科背景下计算机应用型创新人才的培养方法，以更好地促进计算机应用型创新人才的培养过程，从而为社会经济发展提供更多有效支持。
三、研究方法
本研究采用调查研究、案例研究、实践研究等研究方法，以了解工科背景下计算机应用型创新人才的培养方法。
（1）调查研究：采用问卷调查法，开展计算机应用型创新人才培养的详细调查，包括对计算机应用型创新人才的性格、特征、能力要求等问题进行详细调查。
（2）案例研究：采用案例研究方法，以国内外优秀大学的计算机应用型创新人才培养模式为例，结合实际。
计算机应用及思维能力培养研究［摘要]近年来，计算机在我国经济中做出了巨大贡献,各个高校也纷纷开设计算机专业，以此培养出更多的计算机应用人才。
而在计算机基础教育中，对计算机专业人才的计算机应用及思维能力培养是至关重要的，不过就目前来看，我国在计算机基础教育中尚有许多问题，这不利于对学生的计算机应用及思维能力进行有效培养.鉴于此,本文对计算机基础教育的现状进行分析，并深入研究了计算机应用及思维能力在计算机基础教育中的培养策略,以期能够为高校在计算机基础教育工作中提供可靠参考。
ﻭ［关键词］计算机基础；计算机应用；思维能力ﻭ一、计算机基础教育现状分析ﻭ教育内容陈旧ﻭ信息技术的高速,使计算机在各个领域中的应用变得越来越广泛，计算机给人们的生产生活方式也带来了翻天覆地的变化，改变了人们的思维方式。
现如今,计算机已经成为人们在日常生产生活中不可或缺的重要工具,在信息时代下,各行各业对计算机人才的需求也不断增加，这也使急需大量的计算机专业人才。
不过，就目前来看,我国各个高校在计算机基础教学中,其教育内容和教材设置的适应性不高，无法紧随时代形势，教学内容陈旧落后，这也使高校很难对学生的计算机应用及思维能力进行有效培养，进而造成学生的计算机应用能力过于薄弱,无法满足各界对计算机专业人才的能力要求。
ﻭﻭ课程结构不合理ﻭ现阶段，高校在计算机基础教育中，计算机专业课程在结构设置上，在课程结构中的理论知识要占据很大部分，而内容的占比却非常小,这也使教师在进行计算机基础教学时，往往过于侧重理论灌输,却忽视了计算机应用能力的，虽然理论知识能够为学生对计算机的应用提供科学的指导，但学生却非常缺乏相应的机会,长此以往,势必会影响到学生对计算机应用能力的提高，难以培养其计算机应用思维，并且学生在长时间的理论学习中，会逐渐丧失对计算机学习的兴趣,进而给计算机教学成效带来。
因此,在计算机基础教育中，除了要严格遵循知识完整性与系统性原则之外，还要围绕其知识应用性来对课程结构进行设置,只有这样才能使计算机基础教育课程的应用特点得以突显出来。
新工科背景下计算机本科专业人才“并行计算”思维与能力培养途径的探索1. 引言1.1 背景介绍在新工科背景下，计算机本科专业人才的培养逐渐成为教育界关注的热点。
随着信息技术的快速发展和应用领域的不断拓展，计算机本科专业人才的需求量也在不断增加。
传统的计算机专业教育往往难以满足行业的实际需求，尤其是在并行计算领域，学生缺乏相关的思维和能力。
针对新工科背景下计算机本科专业人才的培养，尤其是在并行计算方面的思维和能力，已经成为一个亟待解决的问题。
只有通过深入探讨并实践相应的培养途径，才能更好地培养出适应行业需求的计算机专业人才。
1.2 问题提出在当前新工科背景下，计算机本科专业人才的培养已经成为一个亟待解决的重要问题。
随着科技的不断发展和应用领域的不断拓展，传统的计算机专业教育已经不能满足行业的需求。
其中一个重要问题就是如何培养具有并行计算思维和能力的人才。
.并行计算在当今的科技领域中扮演着至关重要的角色，可以大大提高计算效率和性能。
传统的计算机教育往往忽视了并行计算的重要性，导致学生在毕业后缺乏必要的并行计算思维和能力。
这不仅影响了他们在工作中的表现，也影响了整个行业的发展进步。
我们亟需探索一种适合新工科背景下的计算机本科专业人才“并行计算”思维与能力培养途径。
这不仅是为了满足行业的需求，也是为了培养更加优秀的计算机专业人才，推动整个行业的持续发展。
接下来，我们将从不同的角度对这一问题展开讨论，探索最佳的解决方案。
1.3 研究意义在新工科背景下，计算机本科专业人才“并行计算”思维与能力的培养途径具有重要的研究意义。
随着信息技术的快速发展和应用，计算机本科专业人才在并行计算方面的需求日益增加。
并行计算已成为处理大数据、人工智能、云计算等领域中不可或缺的技术手段，因此培养具备并行计算思维与能力的人才对于满足社会对计算机专业人才的需求具有重要意义。
加强对并行计算思维与能力的培养也有助于提升计算机本科专业人才的综合竞争力。
计算机应用型人才培养研究一、引言随着信息技术的快速发展和广泛应用，计算机应用型人才的需求量也不断增加。
计算机应用型人才是指能够熟练运用计算机技术解决实际问题的专业人员。
他们不仅要具备扎实的计算机基础知识，还需要具备系统分析、软件开发、网络管理等能力。
计算机应用型人才的培养迫切需要加强研究。
计算机应用型人才培养的目标是培养具备以下能力和素质的专业人员：1. 扎实的计算机基础知识：包括计算机原理、操作系统、数据结构、算法和编程语言等基础知识，能够熟练运用各种计算机软件。
2. 系统分析和设计能力：具备对实际问题进行系统分析和设计的能力，能够独立完成软件开发项目。
3. 软件开发能力：能够运用各种软件开发工具和技术进行软件开发，包括需求分析、系统设计、编码、测试等环节。
4. 网络管理能力：能够进行网络规划、设计和管理，掌握网络安全技术，能够解决网络故障和安全问题。
5. 团队协作和沟通能力：能够与他人进行良好的沟通和合作，具备团队协作的意识和能力。
为了有效培养计算机应用型人才，需要采取多种策略：1. 优化课程设置：根据行业需求和最新技术发展趋势，对计算机基础课程进行优化和更新，增设实践性、应用性强的课程，提高学生的实际操作能力。
2. 加强实践教学：在课程设置中增加实践环节，通过实际案例和项目的操作，培养学生的实际问题解决能力和团队合作能力。
3. 强化实习实训：与企业合作，为学生提供实习实训机会，使其能够在真实工作环境中认识和解决实际问题，提高他们的实际应用能力。
4. 开展科研活动：鼓励学生积极参与科研活动，提高他们的科研能力和创新精神，培养解决复杂问题的能力。
5. 推动跨学科融合：加强计算机与其他学科的融合，培养学生的综合能力，使他们能够在各个领域运用计算机技术解决问题。
为了评价计算机应用型人才培养的质量，需要建立完善的评价体系：1. 设置合理的考核标准：制定明确的学习目标和能力要求，用于评价学生的学习成果和能力水平。
计算机基础教学中计算思维能力培养的探讨1. 引言1.1 背景介绍计算思维能力是指一个人在处理问题时，运用逻辑思维和算法的能力。
随着信息技术的不断发展，计算思维能力在计算机领域中的重要性也日益凸显。
目前在计算机基础教学中，很多学生缺乏计算思维的训练，导致他们在实际应用中遇到问题时难以做出有效的解决。
如何培养学生的计算思维能力成为当前教育领域中一个亟待解决的问题。
随着计算机技术的普及和应用，计算思维能力已经成为现代社会中一项重要的能力。
从小学开始，学生就应该接受计算思维训练，培养他们的逻辑思维、问题分析和解决能力。
当前教育体系中，往往忽视了这方面的培养，导致了学生在计算机基础教学中的薄弱表现。
本文将探讨在计算机基础教学中如何有效培养学生的计算思维能力，开展相关讨论和案例分析，以期为教育工作者提供一些有益的启示和建议。
也希望能够引起社会对计算思维能力培养的重视，为未来教育改革和发展提供参考。
1.2 问题提出在计算机基础教学中，如何有效培养学生的计算思维能力成为了一个重要问题。
随着信息技术的迅速发展，计算思维能力已经成为当今社会中不可或缺的一项能力，而计算机基础教学作为培养这种能力的重要途径，必须认真对待这一问题。
如何使学生能够熟练地运用计算思维解决各种问题，如何培养学生对计算思维的理解和应用能力，如何帮助学生建立起自信心和创造力，都是当前亟待解决的问题。
在计算机基础教学中如何有效培养学生的计算思维能力成为了一个亟待探讨的问题。
通过本文的探讨，我们将从不同角度深入剖析这个问题，为培养学生的计算思维能力提供一些有效的方法和实践经验，为计算机基础教学的改进提供一些建议和思路。
【200】2. 正文2.1 计算思维能力的重要性计算思维能力是指人们运用计算机科学的思维方式来解决问题、优化方案的能力。
在当今信息化社会，计算思维能力已经成为一种基本素养。
计算思维能力有助于提升个人的问题解决能力。
通过思维的整合与拓展，能够更好地分析问题的本质，并找到更有效的解决方案。
计算机应用技术专业大学生创新思维的培养1. 引言1.1 背景介绍计算机应用技术专业作为现代信息技术领域的重要分支，在当前信息化的时代背景下，扮演着至关重要的角色。
随着计算机技术的迅速发展和普及，计算机应用技术专业的学生需要具备创新思维和能力，以适应不断变化的技术和市场需求。
对计算机应用技术专业的大学生进行创新思维的培养，既是顺应时代潮流的需要，也是适应未来发展的重要保障。
随着互联网、人工智能、大数据等新技术的不断涌现，计算机应用技术领域面临着日益复杂和多样化的挑战和机遇。
作为未来信息社会的中坚力量，计算机应用技术专业大学生需要具备创新思维，才能更好地应对挑战、把握机遇。
如何有效培养计算机应用技术专业大学生的创新思维，成为当前教育和科技领域亟待解决的问题。
1.2 研究意义计算机应用技术专业大学生创新思维的培养具有重要的意义。
随着科技的不断发展，计算机行业变化迅速，要想在这个领域取得成功，就必须具备良好的创新思维。
培养大学生的创新思维有助于他们更好地适应这一行业的发展需求，提高自身的竞争力。
创新思维的培养可以帮助大学生更好地发掘自身潜力，激发创造力和创新意识。
只有具备创新思维，才能不断探索新的技术和方法，保持在激烈的竞争中的优势。
创新思维的培养也有助于大学生在工作中更快速地解决问题，提高工作效率。
计算机应用技术专业大学生在校期间接触到各种各样的课程和项目，通过培养创新思维，可以更好地将所学知识应用到实践中，增强实践能力和创新能力。
这对于他们未来的就业和发展都具有重要意义。
计算机应用技术专业大学生创新思维的培养具有重要的意义，对于他们的个人发展和行业发展都有积极的促进作用。
我们有必要深入研究如何有效培养大学生的创新思维。
1.3 研究目的研究目的即为本文的重点，我们将探讨如何有效地培养计算机应用技术专业大学生的创新思维，促进他们在未来的工作中具备更强的创新能力。
通过对该群体的思维模式、创新意识以及问题解决能力进行分析和研究，我们希望能够找到一套科学的、实用的培养方式，帮助他们拓展视野、挖掘潜力、锻炼能力，从而更好地适应社会发展的需求并提升自身竞争力。
计算机应用型人才的计算思维培养探讨作者：赵智超吴铁峰来源：《中国新通信》2017年第03期【摘要】随着我国信息化建设的不断深入，计算机行业领域得到了快速发展，培养出专业素质过程，理论基础扎实的计算机专业人才也是我国教育机构的教育责任的集中体现。
本文详细详细阐述了计算机人才培养的有关方法，希望可以起到参考作用。
【关键词】计算思维应用型人才计算机专业当前世界范围内主要计算机应用技术主要包含计算医学、计算金融学以及普适计算等。
可以说，计算机技术可以应用到任何行业以及领域中，计算机人才的培养方案也要根据企业市场的人才需求进行有针对性的设计，需要将计算机专业中的有关知识与其他学科进行深入的融合，提高计算机人才的实践操作能力与综合素质。
随着我国教育以及企业机构在计算机理论以及操作等方面的研究不断深入，相关的程序编写以及数据库设计工作难度不断降低，计算机专业人员也从以往枯燥、繁杂的编程工作中解放出来，计算机领域的工作模式出现了巨大的转变，工作方式的转变则带来了工作理念以及工作思路的转变，当前我国计算机专业人才的工作重点在于通过计算思维将传统行业的操作方式转换为计算机程序操作方式，而这方面的工作则需要工作人员通过强大的计算思维对传统行业的工作内容进行数据式、程序式的分解，这也是新形势下计算机专业人员的重要责任之一。
一、计算思维的教学模式将计算思维融入到计算机专业课堂教学的教学内容中，按照计算思维的有关特点制定教学方案是新形势下高校计算机专业教学的重点内容之一。
培养学生的计算思维要求高校机构将学生放在课堂教学环节的核心位置，将学生的学习需求与相关的教学活动有机结合起来，通过分解、抽象以及递归等方法将计算机基础理论与实际应用方式相连结，确定教学流程、教学任务以及教学目标，指导学生找出问题、提出解决方案并解决问题，对学生的研究工作进行有效的指导，任课教师需要加强与学生之间的沟通与交流，在长期教学实践中对教学方案进行反思与评价。
计算思维能力培养的策略及应用研究计算思维是一种重要的思维方式，它强调通过分析和解决问题来应用计算机科学的原则和方法。
培养计算思维能力可以让人们更好地理解和应用科学、技术、工程和数学（STEM）领域的知识，同时也能够提高解决问题和创新的能力。
在本文中，我们将讨论计算思维能力培养的策略及其应用研究。
首先，为了培养计算思维能力，我们需要提供适当的教育和培训。
教育机构可以通过将计算思维纳入课程，培养学生对问题的分析和解决能力。
例如，学生可以通过学习编程语言来学习计算思维。
编程不仅能够教会学生如何解决问题，还可以激发创造力和批判性思维。
此外，教育机构还可以通过提供与计算思维相关的实践项目，来帮助学生将所学知识应用到实际情境中。
其次，计算思维能力的培养还需要提供学习资源和工具支持。
学习资源可以包括网上教学视频、在线课程、编程工具等。
这些资源可以帮助学生自学和深入了解计算思维的概念和方法。
编程工具可以提供一个实践的平台，让学生通过编写和运行代码来实践计算思维。
例如，学生可以使用Python编程语言来实现算法和数据结构，从而提高分析和解决问题的能力。
此外，培养计算思维能力还需要鼓励学生进行合作学习。
合作学习可以促进学生之间的交流和合作，从而帮助他们更好地理解和应用计算思维。
例如，学生可以在小组中共同解决一个问题，彼此讨论和分享自己的想法。
通过与他人合作，学生可以从其他人的角度获得新的见解和解决问题的方法。
在应用研究方面，计算思维能力的培养可以在各个领域和行业中发挥重要作用。
计算思维可以帮助解决复杂的问题，并促进创新和发展。
例如，在医疗领域，计算思维可以帮助医生分析和解决疾病诊断和治疗问题。
在金融领域，计算思维可以帮助分析和预测市场趋势，并优化投资组合。
在工程领域，计算思维可以帮助设计和优化复杂的系统和流程。
因此，培养计算思维能力是提高人们在各个领域中解决问题和创新的重要途径。
总之，计算思维能力的培养需要教育机构提供适当的教育和培训，并提供学习资源和工具支持。
计算机应用型人才培养研究计算机科学与技术的迅猛发展，使得计算机应用成为现代社会中不可或缺的一部分。
为了满足日益增长的计算机应用岗位需求，培养高质量的计算机应用型人才就显得尤为重要。
本文将针对计算机应用型人才培养进行研究，并提出一些建议。
一、背景计算机技术的快速发展促使各行各业在信息化转型中都有了巨大的需求。
无论是互联网、电子商务、智能手机应用，还是物联网、人工智能等领域，计算机应用都起到了至关重要的作用。
培养大量的计算机应用型人才成为了当务之急。
二、培养目标计算机应用型人才需要具备以下几方面的能力和素质：1. 综合知识：应具备扎实的计算机基础知识，包括计算机原理、数据结构、数据库、网络与通信等，以及与应用领域相关的专业知识。
2. 技术能力：能够熟练掌握计算机应用开发和维护的相关技术，包括编程语言、软件开发工具、数据库管理等。
3. 解决问题的能力：具备分析和解决计算机应用中出现的各类问题的能力，能够灵活应对不同的情况。
4. 团队合作能力：能够与其他成员进行高效的团队合作，共同完成计算机应用项目。
5. 创新意识：具备创新思维，能够在计算机应用领域提出创新点子，并能够将其付诸实践。
三、培养模式为了培养出高质量的计算机应用型人才，可以采取以下培养模式：1. 以实践为主导：注重培养学生的实际操作和解决问题的能力，通过项目案例实践，让学生真实地参与到计算机应用开发中。
2. 多学科融合：加强与其他相关学科的交叉融合，让学生学习到更广泛的知识，培养综合能力。
3. 产学结合：加强与企业的合作，组织实习或实训，让学生接触真实的工作环境和项目，在实践中提升能力。
4. 创新实践：鼓励学生参与科研与创新项目，培养学生的创新意识和实践能力。
四、培养方法1. 课堂教学与实践相结合：在理论教学的基础上，加强实验教学和实际操作，让学生更好地理解和掌握知识。
2. 独立项目培养：通过搭建小型项目团队，让学生负责整个项目的开发和实施，培养独立解决问题的能力。
计算机应用型人才的计算思维培养研究摘要:近年来,由于计算机科学与其他学科交叉研究的广度和深度都不断增加,社会对计算机应用型人才的需求量越来越大,要求也越来越高。
本文首先对该类型人才应具备的素质进行了分析,指出计算思维的重要性;并对计算思维的定义、特点和发展现状进行了介绍;最后结合计算机基础课程的教学实践,总结出分治和并行处理等5项计算思维培养的策略。
关键词:计算机教育;应用型人才;计算思维1研究背景随着计算机科学领域研究成果的不断丰富和完善,计算机技术已经应用于非常广泛的领域,如普适计算、商业智能、计算金融学、计算生物学、计算物理、计算医学等,并且与这些学科之间的交叉越来越深入。
鉴于很多交叉研究具有较强的工程性质,单单依靠学术教育背景的传统研究型计算机人才是不可行的,所以培养能够快速地将计算机技术应用于某一领域,解决该领域具体计算问题的计算机应用型人才就变得非常重要。
以往,在计算机与其他学科人员共同开展研究时,计算机专业背景的研究人员往往被视为“编程者”,他们往往专注于在计算机上编程,实现某个具体功能、设计数据库结构、在屏幕上展现查询结果或是以代码复用为目的搭建整个程序的框架。
但随着计算机变得无处不在,使用计算机的难度越来越低,设计数据库、编写计算机程序和复用他们的难度也不断降低。
这是不是意味着计算机专业背景的研究人员的重要性降低了呢?当然并非如此。
事实上,这恰恰是计算机领域和其他领域的交叉研究从松散耦合型合作逐渐转向紧密耦合型合作的一个标志。
计算机技术人员正在从单纯的编程实现脱离出来,从配角转为主角,逐步地改变各学科研究人员对各自领域的认识和思考方式。
例如,机器学习已经改变了统计学,现在各个组织的统计部门都已经和计算机领域密切合作,以完成更具创造性的工作。
这种现状要求计算机应用型人才不仅应该具有扎实的编程能力和计算机学科基础,同时应该擅长抽象和分解问题的计算思维(Computational Thinking)。
对于计算机应用型人才的培养来说,如何在教学和实践中融入这种计算思维,使学生能够将其作为他们职业技能的一部分,解决未来工作中来自交叉学科的问题,是本文探讨的主题。
2计算思维计算思维一词由Jeannette M. Wing于2006年提出[1],其定义是:运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类行为。
它包括了涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。
典型地,通过对计算思维“是什么,不是什么”的分析,可得到以下特征描述[2]:是概念化,不是程序化计算思维远不止意味着能为计算机编程,还要求能够在抽象的多个层次上思维。
是根本的,不是刻板的技能根本技能是每一个人为了在现代社会中发挥职能所必须掌握的,而不是意味着机械重复的刻板技能。
授,博士生导师,研究方向为分布式计算与计算机教育。
是人的,不是计算机的思维方式计算思维是人类求解问题的一条途径,但绝非要使人类像计算机那样思考。
与枯燥且沉闷的计算机相比,人类聪颖且富有想象力。
使用计算思维控制计算设备,就能用自己的智慧解决在计算时代之前不敢解决的问题,实现“只有想不到,没有做不到”的境界。
是数学和工程思维的互补与融合计算机科学在本质上源于数学思维,像所有的科学一样,其形式化基础建筑于数学之上。
计算机科学又从本质上源自工程思维,因为已经建造的是现实存在的硬件和软件,这些基本计算工具的限制又迫使人必须计算性地思考,不能只是数学性地思考。
是思想,不是人造物不只是软件硬件等人造物以物理形式到处呈现并时时刻刻触及我们的生活,更重要的是接近和求解问题、管理日常生活、与他人交流和互动,计算的概念无处不在。
是面向所有的人,所有地方当计算思维真正融入人类活动的整体,以致不再表现为一种显式哲学时,它就将成为一种现实。
计算思维的概念一经提出就产生了广泛的共鸣。
2007年,微软研究院资助美国卡内基—梅隆大学建立了计算思维中心,以寻找计算机科学与其他领域交叉研究的新方法。
Pat Phillips对计算思维用于计算机、物理、数学、社会学、语文、美术、生命科学等学科教学的一些基本策略进行了综述[3]。
2008年,ACM公布的《CC2001计算机科学教学指导草案》也明确提出应该将计算思维作为计算机科学教学的重要组成部分。
Peter B. Henderson还将计算思维与数学思维(Mathematical Thinking)[4]进行了类比,认为二者同等重要,应该在人生所有的受教育阶段培养计算思维的能力[5]。
3计算思维的教学实践如何明确地将计算思维融入到课堂教学,以提高学生运用计算机知识抽象和分解问题的能力,是一个挑战。
在计算机基础课程的教学实践阶段,我们对学生计算思维的培养进行了一些尝试。
涉及了5项计算机科学基础概念,包括:分治算法将一个大规模的问题分解为数个规模较小的子问题,这些子问题相互独立且与原问题性质相同。
求出子问题的解,就可得到原问题的解。
数据级并行处理将要处理的大数据集分割为数个完全独立的小数据集,再均匀地分配到物理独立的多个计算单元(处理器核)中去完成处理,最后将处理结果合并。
任务级并行处理将一个耗时的大任务分解为数个规模较小、性质相同或不同的子任务,这些子任务可以独立处理,互不影响。
将每个小任务分配给一个线程执行,这些线程则被操作系统调度器分配到物理独立的多个计算单元(处理器核)中去。
迭代和收敛对一组指令进行重复执行,每次执行这组指令时,都从结果数据的一组原值推出它的一组新值,如果这组新值不断接近于期望结果,称其为收敛。
分支结构依据一定的逻辑判断条件选择执行路径的策略,关键在于构造合适的分支条件和分析路径和流程,根据不同的目标流程选择适当的分支语句。
计算机基础课程的最后一个环节是完成一个Access数据库开发系统,在教学中分三种方式开展。
一是学生个人独立完成,二是学生分组完成,这两种方式均是由学生确定目标、自由发挥的。
第三种方式是教师讲解上述计算机科学基础概念的理念,并指导学生将这些计算思维融入实际开发过程。
结果显示,采用第一种方式开发的系统功能比较简单,包含的错误较多。
采用第二种方式开发的系统比第一组有明显的改观,能看出是在多名学生的共同合作下完成的,系统中引入了更加丰富的功能,但是也包含了更多的错误。
究其原因,是加入丰富功能的同时使开发变得复杂,时间也变得相对紧迫,导致不能有质量地完成系统。
本文主要关注第三种开发方式。
按照融合计算思维的课程设计,首先由教师列出系统的几项主要功能,引导组长(由组员轮流担任)运用分治算法的计算思维指导组内的分工,将大的功能分为较小的功能模块,根据模块的复杂程度和组内的人员数进行分工,把一个复杂的系统的开发变成一系列子模块的开发。
功能模块划分后,开始具体的开发,这会涉及到很多细节的问题,比如建立数据库的表、建立表之间的关系、录入数据及基于数据库的VBA操作等。
建立数据库时,运用数据级并行处理的计算思维,让每个组员分别建库,再将库合并,以提高建库的速度。
教师引导学生分析并行效率,即如果库表很少,导致分解库表、建立库表、传输库表和合并库表全过程的时间高于一个人建库的时间,那么这种并行处理就不值得开发实践。
同时引导学生分析建立多大的库时才有必要使用并行处理方法,得到量化的结果。
同时,运用任务级并行处理的计算思维,使建库与VBA 编程同步进行,这里要特别关注分工的任务量均衡性,尽量在同一时间段完成任务。
当各子功能模块均实现后,整个系统的原型就建立了,这个原型并不完善,需要教师指导学生理解迭代和收敛的计算思维,不断迭代地优化系统模型,直到功能性错误完全消除,性能方面的错误足够少,视为收敛,得到完成的系统。
对于完成的系统,可以再采用分支结构的计算思维,对已完成的项目进行测试和排错,即按照输入数据得到输出结果,根据结果确定处理方式。
结果表明,在同等时间周期和同样分组开发的情况下,第三种方式开发的系统不仅功能丰富,错误数量也大幅减少。
这是由于第三种方式有意识地引入了计算思维,指导学生分解和处理问题的关键环节,得到了更好的教学效果。
在接触和实践了计算思维后,学生可以将其思维运用于后续的课程,并逐步提高这种能力。
4结语必须指出的是,与培养计算思维吻合的教学方法多年以来一直被朦朦胧胧地使用,只不过在计算思维概念被提出后,这些方法才上升到另一个高度。
实践表明,将计算思维融合于教学实践提高了教学质量,提高了学生解决问题的能力,对计算机应用型人才的培养大有裨益。
参考文献:[1] Wing J M. Computational Thinking[J]. Communications of the ACM, 2006, 49(3): 33-35.[2] 周以真. 计算思维[J]. 中国计算机学会通讯, 2007, 3(11): 83-85.[3] Phillips P. Computational Thinking, a problem-solving tool for every classroom[EB/OL]. [2008-10-15].http://www. /～CompThink/resources/ct_pat_phillips.pdf.[4] Henderson P B, Baldwin D, Dasigi V, et al. Striving for mathematical thinking[C]//In Working Group Reports From ITiCSE on innovation and Technology in Computer Science Education (Canterbury, UK). ITiCSE-WGR …01,ACM, New York, 2001: 114-124.[5] Henderson P B. Ubiquitous Computational Thinking[J]. Computer, 2009, 42(10): 100-102.Research on Cultivating Applied Talents with Computational ThinkingREN Hua-min1, CHEN Ming2Abstract: As multidisciplinary studies between computer science and other professional fields keep increasing in recent years, the requirement of applied talents in computer science and engineering becomes larger and larger. First, the qualification that the applied talents should possess is analyzed and the importance of computational thinking is proposed. Then, the definition, characteristics anddevelopment of computational thinking is introduced. Besides that, a series of cultivation strategies for computational thinking are proposed under teaching practice of fundamentals of computer course.Key words: computer education; applied talents; computer mind。
