计算思维与大学计算机基础教育

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中国大学教学 2011 年第 1 期

陈国良，中国科学技术大学、深圳大学教授，中国科学院院士，教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员

会主任委员，第一届高等学校教学名师奖获得者；董荣胜，桂林电子科技大学教授。

计算思维与大学计算机基础教育

陈国良董荣胜

摘要：文章首先介绍了大学计算机基础课程的重要性，分析了教学中存在的问题，指出了“狭义工具

论”的危害。然后从推动人类文明进步、科技发展三大科学思维之一的“计算思维”入手，阐述了计算思维

对培养学生创新能力的重要性。最后按计算思维主要内容，即问题求解、系统设计和人类行为理解，探讨了

大学计算机基础课程设置，强调了课程结构设计的重要性，给出了一种以“计算思维”为核心的大学计算机

基础课程教学的最小集，为大学计算机基础教育提供了一种以提高学生计算思维能力为目标的新模式。

关键词：计算思维；大学计算机基础教育；计算思维导论

一、大学计算机基础课程的重要性

对于计算科学的重要性，在美国总统信息技术咨询

委员会（PITAC）2005 年 6 月给美国总统提交的报告《计

算科学：确保美国竞争力》（Computational Science:

Ensuring America’s Competitiveness）有明确的阐述。报

告认为，虽然计算本身也是一门学科，但是其具有促进

其他学科发展的作用[1]。报告认为，21 世纪科学上最重

要的、经济上最有前途的前沿研究都有可能通过先进的

计算技术和计算科学而得到解决。尽管报告用的是“都

有可能”，但是对于我们学科来说，这个论述已相当到位。

那么，为其他学科培养掌握先进计算技术的大学计算机

基础课程就显得非常重要。从国家层面，对这门课程的

定位就是基础课程，也就是与数学、物理相同地位的基

础课程。既然是基础课程，课程的教学方法就应该像数