基于计算思维的高校计算机应用技术的研究

　　摘要随着社会的飞速发展，网络的应用越来越被人们所接受，面对IT时代的到来，作为新世纪的我们，无论是工作还是生活，显然已经离不开计算机技术的支持。计算机俨然成为这个时代的代名词，很难想象，当有一天人们的生活离开计算机会变成什么样，因此为了更好的运用计算机网络技术，更好的适应社会的发展，作为高校，就需要培养学生的计算机能力，这就需要对计算机技术的教学进行改革。本文主要针对计算思维进行计算机应用技术教学改革方面的研究。
　　【关键词】计算机应用技术 计算思维 应用
　　计算机应用技术是高校重要的一门课程，它的教学目的就是要学生掌握计算机的基础知识和具备基本的操作技能，但是仍然存在一些问题，主要表现如下：
　　（1）计算机应用技术内容比较多，但安排学时较少。每个学年，各大高校在设计计算机应用技术课程的时候，都会在原有的基础上增加一些新的知识模块，虽然增加的教学的新内容，但是在教学的课时上却没有增加，这样就导致老师在相同的教学课时下需要向学生传授相对较多的内容，而学生在相同的课时下需要理解大量的知识，这就给学生和老师增加了更大的压力。
　　（2）传统的计算机应用技术的应用模式不合理许多教师在进行计算机基础教学的过程中还在采用传统的教学方式，即讲-练-讲，拆开来说就是老师在课堂上对所要讲解的课程，然后学生再根据老师的要求进行练习，过后老师再进行讲解。这样的教学方式忽略了以学生为中心的新的教学理念，阻碍了学生自由发挥和思考，导致了学生不能充分的利用所学知识，缺乏动手创新的意识。
　　以上问题的如何解决，在各大高校激起了就计算思维能力的培养和大学计算机应用技术教学改革等问题研究与讨论的热潮，进一步明确了计算思维能力的培养途径，分析了大学计算机应用技术教学改革存在的问题。
　　1 “计算思维”的起源
　　2006年3月份，美国的卡内基•梅隆大学里计算机科学系的主任周以真教授在文章中初次定义了计算思维。他认为，所谓的计算机思维就是利用计算机科学的基本概念进行问题的研究，系统的详细设计和人们行为的理解等包含计算机科学的一系列的思维动向。主要包括以下三个方面。
　　（1）计算思维是一项人类的思维动作，是人类具有的一种独特的与生俱来的能力。
　　（2）计算思维是在计算机科学的基础上进行的思维活动，以计算机为应用载体，但又不仅仅是计算机的应用，而是包含了计算机这一学科的所有覆盖的领域。
　　（3）计算思维的应用比较广泛，既有问题的解答，又有系统方面的设计，还有对人类行为的理解。计算思维是人类所拥有的运用计算机科学理论、技术以及计算机软件工具来解决各种领域的思维问题。它不仅是计算机工作者的思维，也是我们人类的思维。
　　2 关于计算思维的特点
　　为了利于我们队计算思维的理解，我们先介绍一下计算思维的特点。计算思维的特点总的来说主要包括以下三个方面。
　　（1）计算思维它汲取了问题解决中所能用到的一般的数学方面的思维模式，它颠覆了在实际生活中非常复杂的系统设计与分析的一般的工程思维模式和复杂多变的人类行为的理解等方面的一般的科学思维方式。由此可见，计算思维并不是凭空想象出来，而是对传统的思维方式的继承和发扬。而且计算思维还不同于一般的科学思维方式，它不仅能够回答出能够解决的问题以及不能解决的问题，还能够处理计算机进行选择和分配等问题。
　　（2）计算思维是建立在计算能力、计算过程和限制之上的，是由人与机器共同执行的。计算的方法和计算模型改变了我们之前怯于处理原本无法由个人独立完成的关于问题的解答和系统方面的设计的问题的心理。由此可见，计算思维能力给予人们挑战复杂问题的动力。
　　（3）计算思维它的核心内容就是抽象性和自动化，计算思维的抽象性简直完全超乎了物理方面的时空观念，它与各个学科上的抽象相比，更加丰富，更加复杂多变。以数学学科的抽象为例，它的特点在于其脱离了现实事物的，仅仅保留了量的关系和形式，但是计算思维不仅是这样，它给出了系统层次关系的描述；它给出了系统复杂度的分析与描述；它还给出了解决该问题的资源需求与约束的分析。可见，计算思维的抽象能力有助于复杂大系统的问题求解。
　　3 计算思维的应用
　　当今社会要求人们具备四大基本解析能力：阅读能力、写作能力、算求计算能力和计算思维能力。计算思维能力已经成为当今社会每个人的基本技能，它不再仅仅是计算机科学家们的专利。那么，怎样运用计算思维来解决问题呢？
　　3.1 解决该问题有多难
　　首先应该思考的问题是所拥有的计算机能否解决这个问题，即你的计算资源够用否？要进行时间复杂度及空间复杂度的分析、计算资源的选择与调度等，即首先解决资源问题。
　　3.2 最佳方法的选择
　　针对具体要解决的问题，选择合适的模型、方法、软件工具与资源调度策略等。
　　3.3 计算精度的确定
　　解决问题的方法选定后，还要决定的是精度。一个近似的解是否就足够了？这就要给出选代深度的控制，人们总要在精度选代次数与计算成本之间找出一个平衡点。
　　此外，在解决问题的过程中，还需要回答另外的一些问题，例如，你所设计的系统允许误报、漏报、带病工作吗？我们不是要求所有的系统都是高可靠的、一尘不染的。采用三容技术（容侵、容笑、容错）的系统更现实、更实用、更经济。当然，具体问题还是要具体分析。
　　运用计算思维到底能带来什么好处呢？简单地说，它可以利用约简、嵌入、转化和仿真之类的方法，将原本看起来比较困难的问题进行重新的解释，将其转化为我们知道并且能够去解决的问题，并把这些交给相应的计算机系统来完成。于是，人们在解决问题方面的能力就增强了。
　　
　　参考文献
　　[1]吴冬妮.基于计算思维的计算机基础教学模式探究[J].凯里学院学报,2012,06.
　　[2]付淼.基于计算思维的医学院校计算机基础课程教学模式研究[J].数理医药学杂志,2013,03.
　　[3]乔俊.高职计算机应用基础教学改革初探[J].中国电力教育.2009,11.
　　
　　作者单位
　　山西工程职业技术学院山西省太原市030000