《計(jì)算學(xué)科導(dǎo)論》中的人文素質(zhì)教育

　　摘要：本文在深入分析國(guó)內(nèi)外素材的基礎(chǔ)上，指出了計(jì)算學(xué)科導(dǎo)論教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題和局限性，認(rèn)真地分析并給出了課程的定位與教學(xué)指導(dǎo)思想，提出了教改的方向、目標(biāo)和方法，著重探討了該課程如何融合人文素質(zhì)教育。經(jīng)實(shí)踐，取得了非常好的教學(xué)效果。
　　關(guān)鍵詞：計(jì)算學(xué)科；導(dǎo)論；人文教育；教學(xué)改革
　　
　　任何一門學(xué)科或?qū)I(yè)，都含有豐富的人文內(nèi)容和特質(zhì)，都可以進(jìn)行人文教育，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中感受到美的熏陶與生命力量的提升。在計(jì)算學(xué)科導(dǎo)論的教學(xué)過(guò)程中，以一種什么樣的意義來(lái)揭示該學(xué)科，就幫助學(xué)生設(shè)置了一個(gè)學(xué)習(xí)的方向。方向不同，學(xué)生在從事學(xué)習(xí)過(guò)程中進(jìn)行的心理活動(dòng)不同，學(xué)習(xí)的結(jié)果也不同。對(duì)知識(shí)，學(xué)生會(huì)記憶性地學(xué)；對(duì)技能，學(xué)生會(huì)模仿地學(xué)；對(duì)能力方面，學(xué)生會(huì)思維地學(xué)；對(duì)倫理方面，學(xué)生還會(huì)體驗(yàn)地學(xué)。無(wú)論如何，教學(xué)過(guò)程中的引導(dǎo)作用是非常明顯也是極其重要的。
　　
　　一、計(jì)算學(xué)科導(dǎo)論教學(xué)存在的問(wèn)題與分析
　　
　　多年來(lái)，通過(guò)對(duì)計(jì)算學(xué)科導(dǎo)論的關(guān)注，以及查閱大量的國(guó)內(nèi)外的教材，在教學(xué)內(nèi)容的定位、組織與設(shè)計(jì)方面，我們可以歸納和總結(jié)出國(guó)內(nèi)外高校對(duì)本課程的處理方法，大體上可分為以下幾類：
　　(1)高層次抽象。也就是用高度抽象的理論模型來(lái)刻畫計(jì)算機(jī)及計(jì)算的本質(zhì)問(wèn)題，其特點(diǎn)是層次高，系統(tǒng)性強(qiáng)，且融抽象性與科學(xué)性于一體。這種教材質(zhì)量較高，但對(duì)于本科生來(lái)說(shuō)，難度較大，不易掌握。
　　(2）“濃縮”+“拼盤”。將本學(xué)科的主干課程，如操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、軟件工程、數(shù)庫(kù)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等“濃縮”起來(lái)，獨(dú)立成章，然后合成一個(gè)“拼盤”。其特點(diǎn)是內(nèi)容廣而散、概念多而雜、理論深而不透，學(xué)生很難理解與掌握。此外，還存在以下幾個(gè)問(wèn)題：教學(xué)目的不明確；教師講授到什么程度，學(xué)生學(xué)到什么程度，對(duì)這個(gè)“度”的把握非常困難；與后續(xù)課程內(nèi)容重復(fù)等。
　　(3)實(shí)用主義。主要體現(xiàn)在以操作為主的入門教育，教學(xué)內(nèi)容類似于非計(jì)算機(jī)專業(yè)的《計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)》，其特點(diǎn)是學(xué)生容易掌握，也可提高學(xué)生的操作技能，但卻失去了“導(dǎo)論”課程的本質(zhì)屬性，學(xué)生對(duì)整個(gè)計(jì)算學(xué)科很難有所認(rèn)識(shí)和把握。
　　(4)其他。比如以某種具體語(yǔ)言為主，介紹程序設(shè)計(jì)的基本概念和方法。這些內(nèi)容對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)是必需的，但不宜作為“導(dǎo)論”課程來(lái)講授。
　　
　　二、課程的定位與教學(xué)指導(dǎo)思想
　　
　　作為“導(dǎo)論”課程，計(jì)算學(xué)科導(dǎo)論到底要達(dá)到什么目的？起什么作用？以及如何定位？確實(shí)應(yīng)該進(jìn)行冷靜、理智地加以分析。
　　首先，在定位方面，我們必須意識(shí)到以下幾點(diǎn)：一是該課程為計(jì)算機(jī)專業(yè)的入門課程，不可能也沒(méi)有必要在該課程中介紹過(guò)多的理論、方法、技術(shù)、概念和術(shù)語(yǔ)；二是要站在學(xué)科的高度給學(xué)生“指點(diǎn)江山”，使學(xué)生對(duì)計(jì)算學(xué)科有一個(gè)比較清醒的認(rèn)識(shí)；三是要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對(duì)職業(yè)的熱情，使學(xué)生受到較好的人文精神的熏陶，真正成為社會(huì)的有用之才。鑒于此，我們認(rèn)為該課程在專業(yè)知識(shí)的傳授方面應(yīng)該起一種“承前啟后”的作用，這里所謂的“承前”一是讓學(xué)生了解本學(xué)科的發(fā)展過(guò)程以及前輩們所做的貢獻(xiàn)，二是了解計(jì)算學(xué)科的本質(zhì)問(wèn)題；而所謂“啟后”一是介紹本學(xué)科的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)，二是讓學(xué)生了解應(yīng)該掌握哪些知識(shí)，應(yīng)該具備什么樣的知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力。
　　其次，在教學(xué)目標(biāo)方面，可以歸納為：了解本學(xué)科的發(fā)展史及其發(fā)展趨勢(shì)，能從中獲得必要的啟示；從理論模型的層次上掌握計(jì)算及計(jì)算機(jī)的本質(zhì)問(wèn)題；了解本學(xué)科的知識(shí)結(jié)構(gòu)及其相互之間的關(guān)系，掌握正確的學(xué)習(xí)方法；激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；從整體上提高學(xué)生對(duì)本學(xué)科的認(rèn)識(shí)水平；通過(guò)大量的事例和素材，在輕松愉快的氛圍中給學(xué)生以人文精神的熏陶。
　　因此，我們認(rèn)為計(jì)算學(xué)科導(dǎo)論應(yīng)該體現(xiàn)出以下幾個(gè)方面的指導(dǎo)思想：努力強(qiáng)化“導(dǎo)論”二字，貫徹以“發(fā)展沿革、計(jì)算模型、興趣驅(qū)動(dòng)、知識(shí)架構(gòu)、學(xué)習(xí)導(dǎo)向、人文熏陶”為方針的教學(xué)指導(dǎo)思想。在“發(fā)展沿革”方面，主要強(qiáng)調(diào)兩方面的知識(shí)。一是計(jì)算學(xué)科的發(fā)展史；二是計(jì)算學(xué)科發(fā)展過(guò)程中的局限性及其帶給人們的啟示。“計(jì)算模型”是描述如何在計(jì)算機(jī)中完成計(jì)算的一種概念性方法，不涉及硬件和軟件細(xì)節(jié)，從抽象以及方法論的層次上揭示計(jì)算及計(jì)算機(jī)的本質(zhì)特性。“興趣驅(qū)動(dòng)”的目的在于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本學(xué)科的內(nèi)在的、強(qiáng)烈的本能沖動(dòng)；“知識(shí)架構(gòu)”側(cè)重于介紹本學(xué)科的知識(shí)結(jié)構(gòu)及其相互之間的關(guān)系。“學(xué)習(xí)導(dǎo)向”著重討論本學(xué)科的特點(diǎn)、規(guī)律以及學(xué)習(xí)方法。“人文熏陶”著重培養(yǎng)學(xué)生良好的人文精神，使學(xué)生成為健全的、高尚的、具有高度責(zé)任感和“大愛(ài)”的社會(huì)有用之才。
　　
　　三、課程教學(xué)中的人文素質(zhì)教育
　　
　　1.計(jì)算學(xué)科發(fā)展史
　　知識(shí)的傳授不能脫離知識(shí)的背景以及知識(shí)產(chǎn)生、發(fā)展的歷史。只有這樣，才能促使學(xué)生更深刻地理解知識(shí)，了解知識(shí)的來(lái)龍去脈；才能促進(jìn)學(xué)生把外在的知識(shí)內(nèi)化為自身精神構(gòu)架的有機(jī)成分。歷史的發(fā)展過(guò)程，無(wú)不反映著辯證思維的過(guò)程。通過(guò)對(duì)史實(shí)的分析、綜合形成概念，再運(yùn)用概念進(jìn)行判斷、推理，可以獲得對(duì)歷史發(fā)展的規(guī)律性的認(rèn)識(shí)。只有學(xué)習(xí)和熟悉歷史，深刻地認(rèn)識(shí)過(guò)去，才能更加自覺(jué)和正確地把握現(xiàn)實(shí)與未來(lái)。對(duì)于大學(xué)生來(lái)說(shuō)，可以提高他們的文化素養(yǎng)，可以培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力，也可以讓他們學(xué)會(huì)怎樣做人等。
　　2.歷史人物的事跡與成就
　　在計(jì)算學(xué)科的發(fā)展史上，涌現(xiàn)出一大批杰出的學(xué)者和專家。他們的奮斗經(jīng)歷、挫折和成功、團(tuán)結(jié)與協(xié)作、百折不撓的驚人毅力、愛(ài)國(guó)主義和國(guó)際主義精神以及他們創(chuàng)造性的智慧，都蘊(yùn)涵著豐厚的人文精神。如阿蘭?圖靈（Alan Turing，1912-1954）年僅23歲就被選為劍橋大學(xué)國(guó)王學(xué)院院士，在量子力學(xué)、概率論等領(lǐng)域都做了許多開創(chuàng)性的工作，他對(duì)計(jì)算學(xué)科的重要貢獻(xiàn)在于提出了有限狀態(tài)自動(dòng)機(jī)（即圖靈機(jī)）以及“圖靈測(cè)試”。人們?yōu)榱思o(jì)念這位偉大的科學(xué)家，將計(jì)算機(jī)界的最高獎(jiǎng)定名為“圖靈獎(jiǎng)”。
　　又如計(jì)算機(jī)之父──馮?諾依曼（John Von Neumann，1903－1957）在格論、連續(xù)幾何、理論物理、原子能和經(jīng)濟(jì)學(xué)等領(lǐng)域都做過(guò)重要的工作。馮?諾依曼對(duì)人類的最大貢獻(xiàn)是對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)值分析的開拓性工?作。
　　3.業(yè)界公司的興衰與成敗
　　短短的幾十年里，計(jì)算機(jī)界誕生了許多富有傳奇色彩的、實(shí)力雄厚的跨國(guó)公司，這些公司的管理理念、經(jīng)營(yíng)策略、企業(yè)文化、技術(shù)路線、成功與失敗的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)等，蘊(yùn)涵著豐富的人文精神。自1975年微軟公司創(chuàng)立以來(lái)，在短短的幾十年里，比爾?蓋茨創(chuàng)造了一個(gè)又一個(gè)現(xiàn)代神話。到1999年7月16日，微軟公司的股票市值已突破5000億美元的大關(guān)，而當(dāng)時(shí)世界上只有8個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)規(guī)模超過(guò)了5000億美元。比爾?蓋茨的成功，驗(yàn)證了一條經(jīng)濟(jì)學(xué)的基本規(guī)律：如果市場(chǎng)起飛，那些恰好在起飛點(diǎn)進(jìn)入市場(chǎng)的人，將會(huì)獲得超過(guò)一般數(shù)學(xué)期望值的投資回報(bào)。英特爾(Intel)公司是美國(guó)最大的獨(dú)立半導(dǎo)體