综合思维能力在计算机教学中的培养

摘要：计算机学科包含的内容多并且应用广泛，针对这一特点，在课堂教学中需要学生不仅能够在本专业的不同课程之间进行综合分析，更需要把不同专业的知识进行综合分析。文中阐述了综合思维能力的特点和重要性，并通过实例讲述了如何在计算机专业教学中进行综合思维能力的培养。

关键词：计算机学科；综合思维能； 数据库；系统；综合分析

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）05-0148-02

The Cultivation of Comprehensive Thinking Ability in Computer Teaching

SHEN Xiao-juan

（Suzhou Institute of Trade and Commerce， Suzhou 215009， China）

Abstract： Computer science contains more and is widely used， according to this characteristic.In classroom teaching， students can not only have comprehensive analysis between the different classes in the professional， but also need to different professional knowledge to carry on the comprehensive analysis. This paper expounds the characteristics and importance of the comprehensive thinking ability， and through the example of how to develop students' comprehensive thinking ability in the teaching of Computer Science.

Key words： computer science； comprehensive thinking ability； database； system Comprehensive analysis

在教学过程中，需要根据专业内容和专业特点，采取相应的教学方法，培养学生相应的专业素养和思维能力。本文将根据作者的教学经验，浅略探讨一下在计算机专业教学中，关于学生综合思维能力的培养。

1 计算机学科的特点

计算机学科是最近几十年发展起来的一门学科，并且已经广泛应用到各个领域。计算机学科包括科学和技术两方面。计算机科学侧重于研究现象揭示规律。计算机技术则侧重于研制计算机和研究使用计算机进行处理的方法和技术手段。计算机学科主要分为三个大的研究方向：计算机系统结构、计算机应用、计算机软件与理论。每个研究方向又可以划分为若干个子方向，而在每个子方向专业研究中，都不是单纯的计算机专业知识的累积，都有和其他专业领域存在交叉的地方。诸如计算机系统结构中的指令及并行处理（ILP）体系结果的理论与技术，不仅跟指令设计有关，还跟处理器有关；而计算机应用领域中的各个子方向更是涉及广泛的其他专业的知识，特别是信息管理系统，这是一个各个领域都使用的管理软件的统称。开发适用于某个领域的信息管理系统，不仅要熟悉开发系统所用到的编程语言和管理平台，也要熟悉其应用领域的专业知识。由此可见，在计算机专业的教学中，不管是哪个研究方向，都要学习其他专业的知识。

2 综合思维能力的概念

计算机学科包罗万象的特点决定了在教学中，教师除了需要涉猎本专业的知识以外，也要学习其他专业的知识，学生在学习的过程中，同样如此。因此，在教学过程中，除了知识技术的传授之外，注重学生综合思维能力的培养是非常必要的。

作为一种思维方式，综合思维是把某一事物的某些要素分离出来，组接到另一事物或事物的某些要素上的创造性、创新性思维的过程。综合，不是与分析相对的，不是分析基础上认识第二阶段的综合，而是掌握系统、整体及其结构层次上的综合，有着更高层次的认识基点。综合思维方式的对象是外在客观事物，综合思维把外在客观事物看做多种要素相互联系、相互作用的有机整体。是多角度、多途径的想象组合。在综合基础上的分析，即从综合到综合分析，才是认识的制高点。因此，综合思维把相关事物的整体作为认识的前提和起点，对事物的整体进行分析以达到对事物整体的把握。综合思维中的分析是综合的分析，以综合为认识的起点，并以综合作为认识的归属，是“综合-综合分析-新的综合”的思维逻辑。

对于科学技术日新月异的今天，边缘性学科和交叉性学科不断发展，人们逐渐认识到解决问题不单单是需要某个专业领域里精深的专业知识，更需要广博的知识视野，能够把不同学科的知识进行综合分析并解决问题的能力。

3 综合思维能力的培养

培养学生的思维能力是任何阶段和任何专业教学的重要目标之一，在计算机专业教学中更是重要。教师在授课的时候，要善于根据课堂的内容，穿来本专业其他课程的知识或者是其他专业的知识，并能说明和本堂课内容的联系，以此来引导学生思考。下面，通过具体实例来进行说明。

在计算机应用技术中，多数专业都会开设C语言程序设计、数据结构、数据库等基础专业课，C语言是一门面向结构的基础编程语言，其中关于数据类型的定义和应用是本门课的重要内容，而这部分内容会延续到数据结构中，在数据结构这门课中着重介绍数据类型的分类以及算法的基本思想。C语言中有数组的介绍，到了数据结构中依然有数组的内容，只是把数组的内容更加拓宽和延伸，从而形成顺序表的概念，顺序表是同种数据类型的组合，而不同种数据类型组合成的数据就是结构体。通过这种分析，使得学生掌握数据类型的真正含义，数据类型不仅仅是单纯的几种数据，而是存在着不同的关系，根据关系的不同进行数据类型的划分。把C语言程序设计和数据结构这两门基础课的内涵挖掘出来，并找出这两门课的联系和共同点，把零散的知识点形成线，这就是综合的体现。

到了后续课程中，会有数据库的介绍。数据库是按一定的数据模型组织，长期存放在某种存储介质上的一组具有较小数据冗余度和较高的数据独立性、安全性与完整性，并可为各种用户所共享的相关数据集合。从对数据库的定义中可以看出，数据库和数据结构之间存在着密切的联系，因为数据库中存放的数据是按照一定的数据模型组织的，这种组织方式就是不同数据类型的排列，数据库就是数据类型的具体应用。到此为止，知识点就由一条线逐渐拓展为两条线。随着后续课程的深入，教师在讲授的时候，不时地把相关专业知识渗透进来，知识点就会形成网络结构。学生的综合分析能力也会不知不觉中得到培养和训练。

在讲数据库的设计的时候，数据库设计分为系统需求分析、系统概念设计、系统逻辑和系统物理设计几个阶段。需求分析阶段需要确定系统的功能需求、数据需求和性能需求；概念设计阶段则是把现实世界的数据描述转换为信息世界的数据描述，确定系统中实体的描述方式以及实体之间的联系；逻辑设计阶段则是根据概念设计阶段的内容设计数据库的逻辑结构，即在机器世界中的表达方式和实现方法，在逻辑设计阶段需要确定具有较高独立性和较小冗余度的数据模型。物理设计阶段则是给逻辑阶段确定的数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构的过程，并对物理结构进行评价。数据库设计的几个阶段，在其他专业领域中同样适用。在讲授这部分内容的时候，可以介绍其他专业的知识。以建筑业为例来进行说明，是一个非常形象的类比。建筑业的第一个阶段是市场调查，对应的是数据库设计中的系统需求分析阶段，需要确定市场供需；接下来是图纸的设计，对应着数据库设计中的概念设计和物理设计阶段，根据图纸施工和完工后的验收则对应数据库的物理设计阶段。由此可见，数据库设计阶段的思维方式，在其他领域同样适用。通过引入其他专业的内容，引导学生能把本专业的内容转移到其他专业，把不相关的事物联系起来，从而培养整体上进行思考的能力，达到新的综合阶段。

上述例子是从传授知识的角度来讲授综合思维能力培养的，作为一名教师，除了传授知识，培养学生的思维能力之外，进行育人教育，教育学生热爱民族的传统文化也是主要目标之一。在讲二进制的时候，可以介绍二进制的来源，二进制是外国人莱布尼兹发现的，但是莱布尼兹发现二进制的来源是中国的易经――“太极生两仪，两仪生四象”。一个只有几十年历史的现代学科，其基础确是有着几千年渊源的易经。通过二进制来源的介绍，引发学生对传统文化的思考。数据结构中关于树这一章节的内容，可以把树拓展为一个家庭，每个结点就是家庭中的一个成员，这种介绍方式不仅可以把枯燥的内容形象化，使学生明白树这种数据结构的应用，还可以通过数的遍历，介绍家庭的伦理观，培养学生尊老爱幼的情感。

4 小结

教学是日积月累厚积薄发的工作，对于经历了十二年应试教育并积累了大量知识点的学生来说，培养学生的自学能力和思维能力的重要性远远超过了知识技术的传授，“授人以鱼不如授人以渔”。只有注重学生思维能力的培养，才有助于学生日后工作中解决问题。作为教师，必需意识到自我的教育和思维能力的培养，从工作中不断学习和总结，才能更好地传授给学生。

参考文献：

[1] 刘芳. SQL Server数据库技术机应用项目教程[M]. 清华大学出版社，2010，223-241.