计算机课程思政虚拟教研室文化建设.pdf

1计 算 机 教 育Computer Education第 11 期2023 年 11 月 10 日各位老师早上好，这个会，董老师希望我讲一下我们虚拟教研室的文化建设。讲到文化建设，就会涉及传承的事，现在回想起来，我们就不得不谈到 2010 年 7 月在西安交通大学举办的“C9 联盟计算机基础课程研讨会”。当时，我作了一个计算思维的讲话，讲到了当时我们计算机教育遇到的问题。其实，美国也存在类似这样的问题。会后，我们发布了九校联盟（C9）计算机基础教学发展战略联合声明，旗帜鲜明地把“计算思维能力的培养”作为计算机基础教学的核心任务。2005 年，美国总统咨询委员会 PITAC 曾给美国总统布什写了一个报告，题目是“计算科学：确保美国竞争力”。在报告中有这么一段话：虽然计算本身也是一门学科，但是其具有促进其他学科发展的作用。21 世纪科学上最重要的，经济上最有前途的研究前沿都有可能通过熟练地掌握先进的计算技术和运用计算科学得到解决。这段话是不是把计算学科讲的很重要呢？就是 21 世纪科学上的发现和经济上的变革都有可能通过熟练地掌握计算技术来解决。当然报告用了“有可能”而不是绝对。就是这样，对我们学科来说也很到位，这句话对学科的定位非常重要。另外，PITAC 报告还讲到，美国政府还没有意识到计算已处于现代科学中心的地位。报告发出后，与中国类似，美国国家基金会分 4 个区，组织了集中讨论。讨论中，他们认为是美国的计算机科学教育出了问题，于是加大投入，振兴美国的计算机科学教育，这就有了后来的计算思维，他们认为最有效的解决这个问题的方法是计算思维。其实，计算思维最早源于中国的算法化思想，中国古代的算法化思想，就是吴文俊先生一直大力倡导的，他认为中国古代的算法化思想对今天世界的数学贡献很大，他的初等几何的机械证明，以及冯康院士的有限元方法，采用的都是我们现在说的计算思维。我在“C9 会议”上说过，在我们的脑子里，讲基础课就是讲数学、物理、化学，如果大学计算机课程要真正成为大学的基础课，就应该起到与数理化这样基础课同样的重要作用，大学计算机的教育要能使我们产生更多新的认知、催生更多可能的科学发现与技术创新。在 2011 年的 CCF 中国计算机大会上，我又作了一个关于计算思维的报告，题目是“计算思维：大学计算教育的振兴，科学工程研究的创新”，讲到了计算思维可改变大学计算机教育沿袭几十年的教学模式，是大学计算教育振兴的途径；计算思维也会令科学与工程领域创造出革命性的研究成果。今天看来，是有道理的，也有大量的实例，特别是现在涌现出来的 AI 工具，更加证明了这个结论。计算机课程思政虚拟教研室文化建设陈国良文章编号：1672-5913(2023)11-0001-02中图分类号：G642权威看台20232计 算 机 教 育Computer Education如何培养计算思维，使其落地，是我任教育部大学计算机课程教指委主任委员时最关心的问题。现在这个认知问题以及相应的实践已有很大的进展，我们对计算思维的认识已从原来的计算思维 1.0、计算思维 2.0，到现在的计算思维 3.0。所谓计算思维 1.0，是针对当时大学计算机第一门课“计算机基础入门课”，很多学生逃课，课程内容讲得不够深入，大多是语言和操作方法，把计算科学的伟大精神和内涵忽略了，所以我们提出了对计算思维 1.0 进行计算机基础课的改革。计算思维 2.0 就不单是对计算机专业的基础课，而是对高等院校所有学科而言的，现在讲的计算思维 3.0，就是课程思政了。2020 年教育部发布的高等学校课程思政建设指导纲要，对理工类的“课程思政”提出了要加强科学思维和工程伦理的教学要求，我是非常赞成的。理论思维、实验思维和计算思维是学术界公认的三大科学思维。今天的大会报告，李廉书记将要讲到“计算思维是一种世界观和方法论”，我们虚拟教研室讲的课程思政，最大的思政元素就是世界观和方法论。下面，李书记会详细讲这件事情。根据周以真的讲法，我们讲计算思维，我以前讲过一句话，源于西方，兴于东方。最早，计算思维是我们华人教授周以真先生提出的，但是对我们学科建设起到更大作用的是在东方，当时积极掀起的所谓计算思维，从“C9 声明”到后面的“计算思维教学改革宣言”等，可见，我们对计算思维的建设是非常重视的。大家可能记不清计算思维原来的定义是什么，我还能大概地记得，计算思维是运用计算机科学的基础概念设计系统、求解问题、理解人类行为的一种Methodology，所以我说，计算思维当时提得很高，是周以真先生提出的，然后，我们把它在中国具体化，特别是计算机基础课程的建设，我们从计算机专业将其推到高等院校的所有专业，直到现在与课程思政联系在一起的计算思维 3.0，我觉得我们将计算思维真正地发扬光大了，并真正做到了当年周以真先生期望的计算思维的伟大作用。最后，总结一下，我有这样一个想法：既然计算处于现代科学的中心，那么，与数理化相比，什么样的计算教育能使我们产生更多的新的认知、催生更多的科学发现与技术创新？这不是我的“之问”，是我一直在思考的问题。可能在座的诸位，大家对这个问题都有想法，而且已经对这个问题有部分的回答，那么，我希望今后在大家的共同努力下，对这个问题的回答更圆满、更全面。谢谢大家！以上内容，根据陈国良院士在 2023 年 8 月 15 日在贵阳召开的“2023 年计算机课程思政虚拟教研室文化建设研讨会与课程导教研修班”上的讲话录音整理。（编辑：宋文婷）