吳文虎

摘要：“大學(xué)計算機(jī)課程改革項目”開展一年多來已取得多項中期成果，特別是認(rèn)識上的提升與形成的共識將是下一階段編寫新教材的指導(dǎo)思想，也是進(jìn)行教學(xué)改革的依據(jù)。文章介紹課題組一年來學(xué)習(xí)、思考和著力研究的問題，即大學(xué)計算機(jī)的基礎(chǔ)課程教什么，該怎么教，以什么為目標(biāo)，用什么做導(dǎo)向等，闡述通過調(diào)查、總結(jié)經(jīng)驗、相互交流以及結(jié)合中國大學(xué)實際所形成的共識。關(guān)鍵詞：大學(xué)；計算機(jī)基礎(chǔ)課程；面向應(yīng)用

以電子計算機(jī)為龍頭的現(xiàn)代科技，正在對人類社會的發(fā)展產(chǎn)生難以估量的深遠(yuǎn)影響。作為“人類通用智力工具”的計算機(jī)使人類快樂且緊張地在信息高速公路上奔跑。人類已經(jīng)跨入以工業(yè)文明為基礎(chǔ)，以信息文明為手段，以生態(tài)文明為目標(biāo)的高速發(fā)展的新世紀(jì)。作為社會時尚，會不會使用電腦和網(wǎng)絡(luò)，已經(jīng)成為衡量現(xiàn)代人文化水準(zhǔn)的一個尺度。越來越多的人希望知道與計算機(jī)相關(guān)的知識和技術(shù)，特別是剛剛踏進(jìn)高校的學(xué)生。

對于初學(xué)者而言，在沒有搞清計算機(jī)的ABC之前，常常會受到如下問題的困擾：到底是什么力量驅(qū)動計算機(jī)于20世紀(jì)40年代問世？這頭“怪物”怎么會有如此巨大的“神力”，讓整個世界的生產(chǎn)和生活在短短五十幾年就有了翻天覆地的改變！人們往往在享受“怪物”給自己帶來的方便之余，也會無奈地感嘆：“沒有計算機(jī)我們真的將寸步難行！”計算機(jī)強(qiáng)大的計算功能為什么僅僅是基于再簡單不過的二進(jìn)制數(shù)學(xué)原理？為什么現(xiàn)在一臺小小的筆記本電腦里的弈棋程序就可以戰(zhàn)勝讓人仰視的國際象棋大師？是誰，怎么給它施加了“魔法”？半個世紀(jì)前的那些計算機(jī)的鼻祖，曾經(jīng)是幾百平米的大廈才能容得下它，為什么那時的龐然大物現(xiàn)在竟然能夠瘦身成為“窈窕淑女”，一間小小的機(jī)房就能夠擺上幾十臺。從功能上看，以前專為通話而發(fā)明的手機(jī)，現(xiàn)在已經(jīng)具備了一般電腦的很多功能，用它可以上網(wǎng)、聽廣播、看電視、查資料、寫文稿、玩游戲和拍小型的連續(xù)劇，甚至還能用它遠(yuǎn)程控制家中的電器。也許過不了多久，你就不用發(fā)愁在國外旅游時聽不懂外國人說的話了，你的手機(jī)已經(jīng)學(xué)會翻譯給你聽了。這些到底是怎么做到的？驚嘆之余，你可能會問：我已經(jīng)是高校的學(xué)生了，今后除了數(shù)學(xué)、物理、英語之外，我該上哪些與專業(yè)需求相關(guān)的計算機(jī)基礎(chǔ)課程呢？

一個國家，一個民族，要想不落伍，要想躋身于世界民族之林，關(guān)鍵在于擁有高素質(zhì)的人才。信息科學(xué)與技術(shù)在高水準(zhǔn)人才的知識結(jié)構(gòu)中占有重要的地位。講文化要以科學(xué)為基礎(chǔ)，講科學(xué)要提高到文化的高度。計算機(jī)已然滲透到人類生產(chǎn)與生活的各個領(lǐng)域，新東西層出不窮，在使世界更加多姿多彩的同時，也更加紛繁多變。專家認(rèn)為學(xué)習(xí)計算機(jī)早已超出技術(shù)的層面，上升到了現(xiàn)代社會文化的層面。2012年底，我們承擔(dān)了教育部大學(xué)計算機(jī)課程改革項目“以計算思維能力培養(yǎng)為主線的理工類專業(yè)大學(xué)計算機(jī)課程改革研究”課題。課題組通過一年多的學(xué)習(xí)和研究，對計算機(jī)基礎(chǔ)課教學(xué)達(dá)成以下共識：

1）計算機(jī)高速發(fā)展的不竭動力是應(yīng)用。

學(xué)生學(xué)是為了用，因此，大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)教育一定要實施面向應(yīng)用的教育，上什么和教什么一定要以需求為導(dǎo)向。

2）學(xué)習(xí)計算機(jī)需要了解這一學(xué)科的內(nèi)在規(guī)律和特征。

“構(gòu)造性”和“能行性”是計算機(jī)學(xué)科的兩個最根本特征。與構(gòu)造性相應(yīng)的構(gòu)造思維又稱計算思維，指的是通過算法的“構(gòu)造”和實現(xiàn)來解決某個給定問題的一種“能行”的思維方式，或者說計算思維其實就是解決問題時的計算模擬方法論。

做任何事情都須講求方法，讓計算機(jī)幫我們做事，更要講求方法?？茖W(xué)方法基于科學(xué)思維，包括理論思維（邏輯思維）、實驗思維（實證思維）和計算思維（構(gòu)造思維）。計算思維這個詞，是20世紀(jì)50年代之后，計算機(jī)發(fā)揮了人類期望的強(qiáng)大計算功能之后，被人們認(rèn)識、研究和提煉出來的。計算思維目前有著諸多的定義或描述，究其本質(zhì)是“抽象”和“自動化”。數(shù)學(xué)抽象是針對現(xiàn)實世界的量的關(guān)系和空間形式來進(jìn)行的。計算思維中的抽象與傳統(tǒng)數(shù)學(xué)相比更為復(fù)雜和實用，抽象的好壞和是否能夠?qū)嵱茫从嬎銠C(jī)能否快速地自動化地完成人們預(yù)想的計算任務(wù)。當(dāng)今學(xué)界的有識之士提出：既然計算機(jī)已經(jīng)成為“人類通用智力工具”，那么計算思維對每個學(xué)生都有普適意義。在實施面向應(yīng)用的計算機(jī)教育時，如果能夠?qū)?yīng)用計算機(jī)解決問題的思路歸納出來，點(diǎn)化學(xué)生，使其感悟計算思維要素之妙，起到舉一反三的效果，不是更好嗎。

3）工具是重要的，不能有輕視工具作用的思想。

人之所以能進(jìn)化為現(xiàn)代人，不斷發(fā)明和成功創(chuàng)造工具起了絕對重要的作用。計算機(jī)是“人類通用智力工具”，盡管它問世的時間還不長，但是它所展現(xiàn)出來的智能化的趨勢已令世人嘆為觀止。對于這樣一個工具，我們應(yīng)該怎么教？誰也不敢說胸有成竹，還需要下大功夫加以研究。

4）面向應(yīng)用更應(yīng)強(qiáng)化理論聯(lián)系實踐的優(yōu)良學(xué)風(fēng)。

教育的目標(biāo)是讓學(xué)生掌握真才實學(xué)，通過動手動腦，使思維能力和動手能力同步提升。要培養(yǎng)高質(zhì)量、能解決實際問題的應(yīng)用型人才，強(qiáng)化理論指導(dǎo)下的實踐是課程取得成功的必由之路。

總之，在課題組全體老師的努力下，我們對當(dāng)前形勢下的計算機(jī)基礎(chǔ)教育的課程改革的目標(biāo)、方向和做法形成了自己的一套看法，并作為的課題研究成果之一。更為重要的是，這些成果將是下一階段編寫新教材的指導(dǎo)思想，也是進(jìn)行教學(xué)改革的依據(jù)。筆者作為課題組長感謝大家的努力，相信我們的課題研究一定能夠做好，我們的教材也一定能夠出好。

（編輯：彭遠(yuǎn)紅）endprint