计算思维对程序设计能力培养的 作用 专业：计算机科学与技术 学号：11190228 姓名：朱炼 指导教师：梁小满
摘要

现在以计算机科学为基础的信息技术的快速发展， 计算思维的作用日益凸显。计算思维的对于程序设计能 力培养的作用正在随着计算机速度的迅猛发展而被加速 地放大。为了运用创造性思维，逆向思维等计算思维方 式，加强对程序设计能力的培养，先简要地介绍了计算 思维的概念以及计算思维的现状与发展方向。接着介绍 了几种常用的程序设计语言以及程序设计的一般过程， 然后分别从整体与部分思维、逆向思维、构造性思维、 目标转化思维、猜想与假设思维等思维方式在程序设计 中的运用总结出了计算思维对于程序设计能力培养的作 用，最后给出了将计算思维融入到大学计算机程序设计 课程教学中的具体方法。这些方法的运用能够有效提高 大学生程序设计的能力。
具体将计算思维概括为以下几个方面：

（1）计算思维是一种将具体的程序设计问题的求解转化成为一系列 具有逻辑顺序的解题步骤的思维方法。 （2）计算思维是一种采用分析和概括的方法，对庞大复杂的任务或 者系统进行实施和设计，将问题进行抽象和分解，是一种逐步递进， 分层前进的思维方式。 （3）计算思维从本质上来说又是一种递归思维，它能将数据和代码 进行相互转换，即是一种能把代码翻译成数据，而数据也能翻译成 代码。 （4）计算思维是一种运用行之有效的方式理解与表征问题，可以通 过建模使问题变的更加简单，方便人们快速解决的思维方式



程序设计中常用的计算思维方式





1.整体与部分思维 （1）正确理解整体与部分的关系，准确表征问题 （2）充分利用守恒原理获得有效信息和压缩冗余信息 2.逆向思维 （1）由正及反逆向思维 （2）由果推因逆向思维 3.构造性思维（构造数学模型） 4.目标转化思维 （1）缩小目标 （2）放大目标 5.猜想与假设思维




（5）计算思维是一种在不确定的情况下进行问题分析的 思维方式，它一般采用启发式的推理方法，具体包括手 段目的分析法，反推法，简化法等，对问题进行规划， 调整等步骤的思维方式。 （6）计算思维它是一种可以将时间与空间之间进行折中 的思维方式。 （7）计算思维是一种可以进行系统恢复的思维方式，它 可以通过预防，冗余，纠错等方式，对系统进行恢复， 即使情况已经糟糕到了极点，我们也可以对问题进行抢 救以使问题破坏降到最低。
2.帮助拓宽思路来分析问题
3.帮助全面清晰的处理问题
4.帮助出奇制胜的攻破问题
5.帮助快速便捷的解决问题
谢 谢
大 家
研究意义

我们都知道在当今信息时代，计算机越来越 普及，计算机已经越来越离不开我们的生活，计 算机可以帮助我们解决许多问题，然而计算机不 像人类，它没有思维，它虽然可以帮助我们解决 很多问题，但是它是人类进行了程序设计从而使 计算机似乎有了人类的思维，可以按照人的思维 去解决问题，但实际这只是一种模拟思维。怎样 使我们解决程序设计问题的时候变的更加简单快 捷呢？这就需要计算思维。
计算思维的概念

美国卡内基•梅隆大学的周以真教授在2006年对于计 算思维做了详细的阐述，她指出计算思维是一种人机共 存的思维，它基于计算机科学的基本概念，强调问题求 解的机器实现，通过设计系统，运用嵌入仿真等技术， 把一个非常困难，复杂的问题，通过选择合适的方式来 表征问题，然后通过对问题进行建模，从而将这个问题 重新阐释以至于我们能够快速有效的解决
纲要

1.引言 2.思维与计算思维 3.程序设计 4.程序设计中常用的计算思维方式 （1）、整体与部分思维 （2）、逆向思维


（3）、构造性思维
（4）、目标转换思维 （5）、猜想与假设思维
5.基于计算思维的程序设计课程教学
6.计算思维对程序设计能力培养的作用 7.结束语 8.参考文献


（1）类比联想 （2）归纳联想 （3）数形联想
计算思维融入程序设计课程的教学方法
1. 直接将计算思维融入到大学课
程知识体系中 2.建立新的教学模式 3. 提高计算思维在教学活动中的 认同。 4. 通过课外练习加强计算思维的 训练
计算思维对程序设计能力培养的作用
1.帮助准确理解与表征问题