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以计算思维为导向的高职高专计算机基础课程研究
随着社会经济的快速发展，计算机技术的应用广泛渗透到各行各业中，成为了推动社会发展的关键领域之一。然而，由于计算机科技的快速发展，高职高专的计算机基础课程却常常滞后于行业发展和技术变革，无法满足行业对于人才的需求。同时，由于计算思维在教学中的运用并不普遍，学生们对于计算机的认知往往停留在常见程序的表面层面，对于计算机的本质、工作原理和应用场景缺乏深入的理解。因此，在高职高专计算机基础课程的教学中引入计算思维，具有十分重要的现实意义和紧迫性。
一、计算思维在教学中的重要作用
计算思维是指运用计算机科学的思维方式和方法解决复杂问题的思维方式。它贯穿于计算机科学的各个领域，是解决复杂问题的重要思维方式之一。在高职高专计算机基础课程教学中，引入计算思维具有以下重要作用：
1.培养学生的抽象和逻辑思维能力
计算思维涉及到许多重要的计算概念和算法，学生需要将这些抽象概念转换为具体的计算机程序或者算法。这中间需要用到较强的抽象和逻辑思维能力，这可以帮助学生培养自己的思维能力。
2.帮助学生发现问题和解决问题的能力
计算思维教学中，学生通常需要在处理具体问题的过程中发现问题并解决问题。这既提高了学生的实践能力，同时也促进了他们的问题感知和解决能力，增强了他们的实践能力。
3.培养学生的自主学习和创新能力
计算思维的学习需要学生更多地探索和实践，这要求学生具备自主学习的意识和能力，并能在实践中自主创新，与现实问题和未来的新技术不断互动。
二、高职高专计算机基础课程中的计算思维运用案例
作为一门基础课程，高职高专计算机基础课程通常涉及到程序设计基础、算法基础和计算机体系结构的基础知识，这些知识构成了计算机/软件类专业的基础。在这些方面，我们可以用计算思维来进行教学。
1.程序设计基础
在教学中可以设计以下案例：要求学生利用程序设计来为一家美食餐厅制作一个菜单系统，让顾客可以更方便地浏览和点餐。在这个过程中，学生不仅要运用到程序设计的基础知识，还要思考应该如何设计用户界面、如何设计菜单分类和如何维护菜品库存等问题，涵盖到了学生的抽象、逻辑和解决问题的能力。
2.算法基础
在教学中可以设计以下案例：提供一个包含不同面额的货币，并设定一个金额，要求学生用最少的数量组合出这个金额。学生需要运用贪心算法来解决此问题，并对算法进行优化。在这个过程中，学生不仅要运用到算法的基础知识，还要思考和实践如何设计合理的优化算法，涵盖到了学生的自主学习和创新能力。
3.计算机体系结构
在教学中可以设计以下案例：要求学生设计一个简单的CPU，并将其模拟出来，从中了解计算机的基本结构和指令执行的基本原理。学生需要根据计算机的体系结构设计CPU，并用Vivado等工具模拟CPU运行，并验证其正确性。在这个过程中，学生不仅需要理解计算机的基本结构，还需要运用自己的设计能力和实践能力，涵盖到了学生的实践和创新能力。
三、总结
总的来说，计算思维在高职高专计算机基础课程中运用，可以帮助学生更好地掌握计算机领域的基础知识，并且帮助学生提高思维能力、动手能力、自主学习能力和创新能力。因此，在高职高专计算机基础课程教学中，可以尝试运用计算思维，让学生在教学中获得更加全面和深入的计算机知识体系，为其未来的学习和工作打下坚实的基础。