基于计算思维和计算过程的大学计算机课程认知体系
作者：赵龙德
来源：《计算机教育》2015年第09期

        摘要：如何构建以计算思维为核心的大学计算机课程认知体系，以适应不同层次学校和不同专业学生的需求，已成为新一轮大学计算机课程改革的关键。文章在剖析计算思维和计算本质的基础上，指出许多文章引用周以真教授2006年对计算思维的定义是不恰当的，同时提出以计算思维为核心、以计算过程为主线的大学计算机课程认知体系构建和计算思维培养新思路，同时说明如何在实践基础上构建大学计算机课程认知体系的最小集。

        关键词：计算思维；计算过程；大学计算机；认知体系；最小集

        0 引 言

        近年来，以计算思维为核心的大学计算机课程教学改革正在许多高校进行，课程应该“讲什么、如何讲”是改革的关键，也是一线教师最为关切的问题。不同层次的高校和不同的专业对大学计算机课程的培养目标和专业需求不尽相同，因此，如果能够构建一个大学计算机课程认知体系的最小集，在此基础上让一线教师在培养目标框架内按照一定的思路进行扩展，不仅能解决“讲什么”的问题，还能解决“如何讲”的问题。

        文中提到的大学计算机课程是指通识教育中的大学计算机基础，最小集是指不同层次、不同专业学生所需掌握的知识、能力和思维的最低要求，这样写的目的是试图构建起大学计算机基础教学稳定的、核心的认知体系，让大学计算机基础的课程教学像大学数学、大学物理一样，成为传授知识、培养应用能力、训练计算思维的大学通识教育课程。

        1 对计算思维的再认识

        关于计算思维，许多文章都引用美国卡内基·梅隆大学计算机科学系主任周以真教授在2006年给出的定义：计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解的思维活动。很显然，运用计算机科学的基础概念很容易使人认为汁算思维是建立在计算机科学基础上的只有计算机学科才有的一种新的思维形式。事实上，计算思维和其他的思维形式一样，是伴随人的思维活动而存在和发展的，如中国古代《易经》中的八卦将自然现象中的阴阳用符号表达（形式化表示），然后按一定的规则（或算法）推算（计算）出其他的自然现象，这是一个典型的古人运用计算思维解决问题的例子，充分说明计算思维是古已有之的一种思维形式。另外，该定义还容易使人认为计算过程只能由计算机执行。事实上，《易经》中的“运算”是由人执行的；图灵的计算模型出现在计算机之前，计算过程自然由人执行。

基于计算思维和计算过程的大学计算机课程认知体系