魏　寧

信息技術(shù)課程在此次基礎(chǔ)教育課程改革中被明確定位于技術(shù)課程。那么,作為信息技術(shù)課程中的技術(shù)主要包含哪些內(nèi)容呢?針對這些內(nèi)容,教師最欠缺的是什么呢?通過閱讀什么樣的書籍可以提升教師的技術(shù)素養(yǎng)呢?

首先,信息技術(shù)自身的范圍十分寬泛,但是當前在信息技術(shù)課程中,技術(shù)的主要體現(xiàn)仍是計算機技術(shù)。以課程內(nèi)容為例,必修課程部分中的計算機技術(shù)具體包括:網(wǎng)絡(luò)信息檢索、文字處理軟件、圖表處理軟件、多媒體素材加工軟件、多媒體著作軟件、網(wǎng)頁制作軟件、智能信息處理工具軟件、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)等。選修課程部分,包括算法與程序設(shè)計、多媒體技術(shù)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用、數(shù)據(jù)管理技術(shù)、人工智能初步在內(nèi)的5大模塊全部為計算機技術(shù)的學習。換句話說,計算機技術(shù)仍是信息技術(shù)課程的“骨架”,這就要求教師對于計算機技術(shù)必須有深入的了解,這也是信息技術(shù)教師的基本功。

當前,很多專家和一線教師在反思信息技術(shù)教師自身時,都指出,信息技術(shù)教師素質(zhì)急待提高。從學科大背景看,由于信息技術(shù)教師的來源漸趨多元化,如相當數(shù)量的信息技術(shù)教師不是計算機專業(yè)畢業(yè),導致信息技術(shù)教師在計算機專業(yè)素養(yǎng)上有降低的趨勢。這在一般的應(yīng)用軟件教學上尚可應(yīng)付,但新課程對于信息技術(shù)教師顯然提出了更高的要求,除了在內(nèi)容上從廣度到深度均有所拓展外,還特別需要教師對于計算機技術(shù)本身有深入的理解,這樣才能在教學中使學生在操作基礎(chǔ)上具備遷移能力。因此,對于信息技術(shù)課程中的技術(shù)內(nèi)容,當前教師最欠缺的就是技術(shù)的專業(yè)理解能力,即站在計算機科學的高度理解計算機操作背后的深層含義,從而準確解讀技術(shù)的內(nèi)涵。

通過閱讀可以提升教師的計算機專業(yè)素養(yǎng)嗎?在當前浩如煙海的計算機科學技術(shù)類書籍中,閱讀什么樣的著作有助于彌補前述的不足呢?筆者認為,應(yīng)該閱讀計算機科學技術(shù)方面的經(jīng)典著作。在這方面,下列書籍站在計算機科學的高度,以專業(yè)的術(shù)語、形象的闡述和精巧的案例,帶給教師們閱讀經(jīng)典的享受。

《計算機文化》在內(nèi)容上既體現(xiàn)了計算機科學的廣度,又兼顧了相關(guān)主題的深度,同時緊跟當前的技術(shù)發(fā)展趨勢(從本書已更新到第10版就可以看出這一點)。此外,本書特別強調(diào)計算機基礎(chǔ)知識,為教師打下堅實的計算機專業(yè)基礎(chǔ),并能對計算機科學產(chǎn)生濃厚的興趣。《計算機導論》、《計算機科學導論》、《計算機科學概論》(筆者推薦兩本同名著作)都是計算機科學方面的基礎(chǔ)讀物,由美國一流計算機專家撰寫,深入淺出,引人入勝,絕無一般教科書的枯燥和晦澀,非常適合非計算機專業(yè)人員閱讀。書中穿插了大量的人物傳記、歷史回顧,與技術(shù)有關(guān)的道德問題以及技術(shù)的最新發(fā)展信息等內(nèi)容。

如果說上面5部著作是計算機科學基礎(chǔ)方面的經(jīng)典著作,適合廣大信息技術(shù)教師提升自身計算機專業(yè)素養(yǎng)的話,那么由著名計算機科學家、圖靈獎獲得者唐納德·克努特(中文名高德納)撰寫的《計算機程序設(shè)計藝術(shù)》毫無疑問是計算機科學理論與技術(shù)的經(jīng)典巨著,可供對計算機科學技術(shù)有濃厚興趣和一定基礎(chǔ)的教師閱讀。這部數(shù)百萬字的多卷本被稱為“計算機的圣經(jīng)”,發(fā)行量創(chuàng)造了計算機類圖書的最高記錄。在1999年《美國科學家》雜志的“塑造20世紀科學的100本書”一文中,將《計算機程序設(shè)計藝術(shù)》列為20世紀最有影響力的12部科學專著之一。

導讀——[美] 佛羅贊,[美] 莫沙拉夫 著

《計算機科學導論》北京:機械工業(yè)出版社,2009

《計算機科學導論》是基于美國計算機學會(ACM)推薦的CSO課程設(shè)計的,可以稱作一本“百科全書式的計算機專業(yè)入門讀物”,內(nèi)容涉及計算機科學的方方面面。本書的特點是強調(diào)概念而不是數(shù)學模型和技術(shù)細節(jié);通過大量的圖片、圖表和演示來加深讀者對內(nèi)容的理解;通過范例講解概念和相關(guān)的數(shù)學模型;通過關(guān)鍵術(shù)語、小結(jié)和聯(lián)系幫助讀者學習和復習。

筆者認為,本書的以下章節(jié)特別對信息技術(shù)教師深入理解課程相關(guān)內(nèi)容有所幫助。

第1章。緒論:本章首先闡述了什么是計算機,并探索和計算機直接相關(guān)的一些問題。從計算機科學視角出發(fā),將計算機看成一個圖靈模型,從而在數(shù)學和哲學上對計算機給予原始界定,繼而闡明了當今的計算機是如何建立在馮·諾依曼模型基礎(chǔ)上的,接著詳細介紹了計算機的歷史。

第5章。計算機組成:本章站在計算機科學的高度,講解了計算機的組成,從一臺簡單假想的計算機如何完成基本的算術(shù)或邏輯運算開始,到計算機的三大類(或子系統(tǒng))組成部件——中央處理單元(CPU)、主存儲器和輸入/輸出子系統(tǒng)以及如何將這些子系統(tǒng)組成一臺計算機都給出了詳細的介紹。本章特別有助于教師形成關(guān)于計算機的嚴謹、科學的概念。

第6章。計算機網(wǎng)絡(luò):本章詳細介紹了網(wǎng)絡(luò)標準、物理結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)分類,區(qū)分了網(wǎng)絡(luò)中一些易混淆的概念。本章同樣有助于教師科學概念的形成。

第7章。操作系統(tǒng):在計算機操作的學習中,操作系統(tǒng)是學生首先面對的。但大部分教師對于操作系統(tǒng)缺乏深入的理解,這樣就無法弄懂每一個Windows操作背后的真正含義。本章對操作系統(tǒng)給予了深刻的解讀,這也是計算機軟件的基礎(chǔ),對于眾多計算機操作的學習都具有指導意義。

第8章。算法&第9章。程序設(shè)計語言:這兩章內(nèi)容可以針對選修部分的“算法與程序設(shè)計”,算法是計算機課程中最難的內(nèi)容之一,本書結(jié)合UML或偽代碼編寫算法解決問題,通過大量示例使讀者理解算法和程序設(shè)計語言。

第14章。數(shù)據(jù)庫:數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容除了在信息技術(shù)課程選修部分設(shè)置單獨模塊“數(shù)據(jù)管理技術(shù)”以外,在必修部分也有所體現(xiàn)。重點講解了數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS),給出了相關(guān)的定義、體系結(jié)構(gòu)、基本原理和操作等。

第18章。人工智能:本章對人工智能(AI)進行了簡單的介紹。主要包括人工智能簡史和定義,人工智能中的重要領(lǐng)域——知識表示、專家系統(tǒng)以及在圖像處理和語言分析兩個領(lǐng)域中人工智能是如何來模仿人類行為的。本章對教師了解人工智能的基本知識很有益處。

本書體現(xiàn)其嚴謹?shù)目茖W性之處還包括:每章最后都附有推薦讀物,可供教師進行相關(guān)內(nèi)容的拓展閱讀,此外還給出了關(guān)鍵術(shù)語的中英文對照表述,對名詞的出處、來源做了盡可能規(guī)范的解釋。全書最后還給出了8個附錄,對于教師查找相關(guān)信息提供了幫助。