CCCF专题 | 计算机教育的研究

2019 年 4 月 18 日 中国计算机学会

本期专题邀请不同高校、出版社、中小学的教育工作者，从国际计算机教育的先进思想，中国特色计算机教育模式探索，文科生、中小学生计算机教育，可持续竞争力、复合型人才培养等不同视角，共话中国计算机教育的未来。

关键词：计算机教育

随着当代信息产业的蓬勃发展，以计算机、互联网为代表的新一代信息技术，与智能制造、生物医学工程、新材料、新能源、纳米技术、量子物理等新技术结合，拉动当今世界从传统工业化社会向信息化社会进行快速转变。计算机人才成为社会经济增长的重要推动力，劳动力市场对计算机人才的需求越来越大。当前的计算机教育面临以下五个重大的问题：(1)计算机教育关系到国家未来科技竞争力，面向可持续竞争力的计算机人才培养目标和人才培养体系，支持我国长期的创新能力和社会经济的可持续发展，这是国内计算机教育界关注的首要问题；(2)如何更好地开展计算机教育，需要用科学的方法来进行系统的研究，了解国际上计算机教育的最新动态，有利于更好地促进国内计算机教育的研究和实践；(3)计算机科学渗透到各个学科领域，特别是教育部推出的“新工科”建设，可以看到信息技术在新工科建设中的重要支撑地位；(4)在现代信息社会，文科大类对计算机应用的需求也越来越迫切，文科毕业生社会竞争能力的升华需要计算机应用能力的支撑，对文科专业的学生进行有效的计算机教育，是培养具有创新能力的复合型人才的重要环节；(5)计算机教育在全球已经逐渐发展为基础教育学科，计算思维能力也被视为与数学和语文一样重要的基本能力，推动我国中小学计算机基础教育发展，实现计算机高等教育与基础教育协调推进，也迫在眉睫。本期“计算机教育”专题的5篇文章，将分别阐述以上研究问题和研究进展。

当前计算机科学飞速更新的特性意味着计算机专业教育必须紧跟业界的发展节奏，如何培养面对未来信息技术发展与信息化社会变革的具有可持续竞争力的创新人才是计算机教育的重要主题之一。面对技术创新驱动的社会，学生单纯依靠获取知识的方式将不再能够胜任计算机行业工作。未来的计算机教育更加需要面向学生能力的培养，在调研国内外高等工程教育发展动态与趋势的基础上，哈尔滨工业大学副校长徐晓飞教授的文章《面向可持续竞争力的未来高等工程教育态势及服务型教育》着重探讨了几种面向可持续竞争力的未来高等工程教育形态，提出面向可持续竞争力的服务型教育新概念。通过将计算机教育从“学制型知识传授”向“持续型终生能力发展”方向转变，学校将提供多轮敏捷教学与教育服务，着力培养学生自主学习和终生可持续发展能力，以适应社会发展的各种挑战和竞争。

近几年，世界主要发达国家都相继出台政策重视计算机教育。国际计算机教育研究会中国分会(ACM SIGCSE China)张科、张铭、陈娟、张昱和常轶松的文章《计算机教育研究浅析》通过介绍ACM的几个重要学术会议，回顾国际计算机教育研究领域的重要里程碑事件，介绍近年来计算机教育研究领域国际最新动态和重要成果。与发达国家相比，我国计算机教育虽然起步较晚，随着中国经济的快速崛起，中国在计算机教育领域取得显著进步。

计算机科学渗透到人们生活的方方面面。其中一个影响就是，计算机教育的受众群体并不局限于大学中的计算机专业学生。学科自身和现代社会的发展都要求开展面向非专业人士的计算机教育。如何针对其他人文学科以及中小学生这些庞大多元群体进行通俗有效的计算机教育显得尤为重要。2006年，美国提出知识经济时代教育目标之一是培养具有STEM（即科学、技术、工程和数学）素养的人才，并称其为全球竞争力的关键。

目前，国内迫切需求大量具有创新能力的复合型计算机专业人才，一批以计算机学科为基础的新工科专业也不断被设立和发展壮大，如：软件工程、网络工程、数字媒体技术、电子商务、信息安全、人工智能等专业。2017年以来，我国开始全面推进新工科建设，主动调整相关学科专业结构，“更好地实施人才强国战略，努力建设一支能够站在世界科技前沿、勇于开拓创新的高素质人才队伍”，先后形成了“复旦共识”、“天大行动”和“北京指南”¹，探索引领全球工程教育的中国模式、中国经验。信息技术新工科产学研联盟执行秘书长、高等教育出版社编审张龙和中国软件行业协会刘华的文章《信息技术领域新工科建设与工程教育改革》，通过总结信息技术领域新工科近两年建设情况，以培养面向未来5~10年的工程教育人才为目的，探索信息技术领域符合中国特色的计算机教育模式。

北京语言大学教授卢湘鸿的文章《加强文科生计算机教育，培养跨学科综合型创新人才》指出大学新生计算机使用能力总体处于低水平状态，而目前高校文科生计算机学时远远不够，基本停留在使用计算机作为工具的能力培训，没有进入到信息素养培养与计算机应用能力提升的阶段。文章提出应适当增加计算机课程学时，针对不同文科大类的计算机应用需求进行分类分层次教学，允许学生跨学科自由选课，在形成跨学科多元知识结构的基础上，在教学过程中潜移默化地培养科学思维、计算思维，激发文科人才的创新意识，培养出文科人才的创新能力。

人才是创新的根基，是创新的核心要素。培养人才，根本要依靠教育，大学计算机教育依赖于中学计算机教育的基础。响应奥巴马政府的“全民计算机科学行动计划”，美国国家科学基金会(NSF)教育研究部门增加计算机教育研究项目经费，设立了12亿美元的专项基金。中小学校是教育的主体机构，承担了普及教育的任务，美国的中小学计算机教育在全球遥遥领先。虽然我国大部分地区的中小学将信息技术课程设立为必修课程，但其地位远远不能与语文、数学、英语等基础学科相比，无法与高等教育阶段形成有效衔接。北京大学副教授陈斌与北京大学附属中学教师李冬梅、毛华均合作的文章《中小学计算机基础教育与创新能力培养》从计算思维培养为核心的中小学信息技术教学体系入手，提出从科技创新教育的高度，以信息技术为基础，培养学生的计算思维，实施跨学科的创新能力培养，探索中小学计算机基础教育的新格局。

总之，本期专题所选择的文章都涉及计算机教育领域亟待解决的关键问题。通过对比、学习国际计算机教育的先进思想，更好地运用自然科学研究成果来重构计算机教与学体系，探索中国特色的新工科培养模式。以计算机教育为基础，促进教育科学研究领域人文社会科学与自然科学的交叉融合，推动中小学计算机教育发展，培养具有可持续竞争力的创新人才。面向中国未来的计算机教育，是站在信息技术未来发展深刻洞察基础上的探索，也是集中了众多计算机教育工作者才智和努力的探索，它将决定国家未来在信息技术领域和产业的竞争力。中国计算机教育任重而道远，吾辈当砥砺前行。　