计算机编程基础课程标准（课程目标的三个维度 [解析“算法与程序设计”的课程目标]）

本文目录

• 课程目标的三个维度 [解析“算法与程序设计”的课程目标]
• 随着人工智能时代的到来，有必要从小让孩子学编程吗
• linux操作系统 课程标准

课程目标的三个维度 [解析“算法与程序设计”的课程目标]

　　在素质教育背景下，以颁布《普通高中技术课程标准（实验）》（以下简称“新课标”）为标志，我国信息技术教育实现了由计算机教育到信息技术教育的根本性转变。作为计算机教育主要内容达十六年之久的“程序设计”，变成了新课标中的“算法与程序设计”选修模块（以下简称“编程模块”）。有关教学目标变成了课程目标，并规定为：“旨在使学生进一步体验算法思想，了解算法和程序设计在解决问题过程中的地位和作用；能从简单问题出发，设计解决问题的算法，并能初步使用一种程序设计语言编制程序，实现算法解决问题”。该目标较原程序设计的教学目标已经发生了革命性的变化。这种历史的渊源对“算法与程序设计”模块的课程目标（以下简称“课程目标”）在教学实践中的接受和理解产生了严重的负面影响。为了解疑释惑，启发对课程目标的深入思考，促使我国信息技术教育的改革走向深入，本文认为有必要对教学实践中片面理解课程目标的问题以及由此带来的教学困惑进行全面的剖析，从不同的角度对该课程目标进行全方位的诠释。
　　
　　
　　曲解课程目标的事实及由此产生的教学困惑
　　
　　所谓课程目标是某一课程学习完以后，学习者在情感与态度、过程与方法、知识与技能等方面发生的变化，是培养目标在特定课程中具体化、操作化的表述。与广大一线教师习惯了的教学目标相比，课程目标要求全面体现素质教育的精神，从知识目标的一维表述，发展成为“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”的三维呈现。这种三维目标的大革命使得从一维目标的传统中走来的广大教师，对新课标中编程模块课程目标的理解和把握存在诸多困难，出现了不少问题，引出了许多困惑，概括起来有以下几种情况。
　　1.编程能力说
　　把编程模块理解成培养程序员的基础课，着重强调编程能力的培养。在长达十六年的教学过程中，我国信息技术课就是程序设计，就是学习BASIC语言。其课程目标（教学目标）是训练和培养学生使用计算机语言进行程序设计的能力。从这一传统中走来的广大教师很容易有意无意地继续把培养编程能力当成新课标中信息技术课程目标的全部。这种课程目标在教学实践中带来许多困惑。有人质疑：“有必要为了1%的程序员，让99%的人陪着学习他们终生不用的课程吗？”还有人困惑：“现在的应用软件层出不穷，有必要人人都自己编写程序么？”在教学实践中，编程能力说表现为讲不完的编程技巧、说不尽的软件产业……其结果是强化了学生对程序设计的神秘感、恐惧感，使学生们感到程序设计遥不可及、高不可攀。这导致编程模块在教学实践中教师难教、学生难学、学生厌学、学难致用。有些教师甚至用“骑虎难下”、“味如嚼蜡”等词汇来形容编程模块的教学。
　　2.编程工具说
　　对课程目标的理解偏执于让学生掌握一种编程工具，强调编程语言的教学。受1997年的《中小学计算机课程指导纲要（修订稿）》明显带有“计算机工具论”倾向的影响，许多人把“程序设计的课程目标主要是让学生了解计算机，学会使用计算机解决问题”理解成：为了能够使用计算机这个工具而掌握计算机的编程工具。这种课程目标的理解虽然看起来近于荒唐，但却较为广泛，影响很深。以致在计算机语言的选择上，盲目攀高、求新的现象比较普遍。受其影响，许多教师面对编程模块的三十几个课时不知所措，不知是应该让学生熟悉界面和工具，还是应该让学生学习语句和函数。在编程语言的选择上更是无所适从：选择简单的VB怕学生的开发能力弱，选择JAVA、C++又怕课时不够，更怕学生听不懂。无怪乎有人讲：教了十几年的程序设计，面对新课标的编程模块，突然不会上课了……
　　3.解决实际问题说
　　对课程目标的理解偏执于解决实际问题。为了达到这个目标，把新课标中的“简单问题”演变成了“学生生活中的实际问题”。而系统地解决这些问题往往超出中学生知识结构和心智模式的限制，算法成为课堂教学中难以逾越的障碍，绝大多数学生听不懂。笔者专门与许多一线教师谈及编程模块的教学，大家一致反映：“现在的学生能力差，很‘简单’的问题无论你怎么讲他就是不明白。”我们应该反过来思考这个问题：学生“都”听不明白的问题，还是简单问题吗？像这样把基础教育的算法与程序设计当成高校软件工程课来讲的课，中学生只能听天书了，其结果只能使学生丧失对编程模块的学习兴趣，使编程模块成为信息技术课程的“老大难”。
　　
　　多方位诠释“课程目标”
　　
　　编程模块的课程目标不在于培养和发展学生的编程能力，而是“使学生进一步去体验算法思想，了解算法和程序设计在解决问题过程中的地位和作用”，最终目标是提高学生的信息素养。
　　编程模块的课程目标也不在于使学生通过编程去解决学习和生活中所遇到的实际问题，而是要求学生“能从简单问题出发，设计解决问题的算法”。这里的所谓“简单问题”就是中学生容易理解，或由教师稍加讲解就能全面理解的问题，只有这样，学生才有能力、时间和精力去“设计解决问题的算法”，并以此为手段，实现让学生“去体验算法思想，了解算法在解决问题过程中的地位和作用”的目的。
　　编程模块的课程目标更不在于掌握一种编程工具，而是要求学生“能初步使用一种程序设计语言编制程序，实现算法解决问题”。这里“初步使用一种程序设计语言编制程序”实现的“算法”是解决“简单”问题的“简单”算法。所以，新课标要求的“初步使用”与人们普遍追求的“基本掌握”相去甚远。而且“实现算法解决问题”的目的是为了让学生“了解程序设计在解决问题过程中的地位和作用”。
　　编程语言的教学是实现课程目标的手段而不是课程目标本身。正如南京师范大学的李艺教授所说：“在基础教育阶段，‘程序设计’课程的关键是要帮助学生建立合理的算法与程序设计的认知结构，而不在于要求学生掌握多少语法知识与编程技巧，进一步的目标在于提升学生的信息素养，为其终身发展奠定良好的基础。”
　　笔者认为要想深刻领会专家的诠释和更加准确地把握算法与程序设计课程目标的真正内涵，促进算法与程序设计模块的教学改革，应该从以下几个方面来思考。
　　1.算法与程序设计的教学是准备性教学
　　基础教育具有发展性和未完成性。这就是说基础教育的教学是准备性教学，它的价值取向是受教育者的准备性学习所约束的。无论基础教育教学的准备性是导向继续深造学习，还是导向生活与社会实践，无论以何种具体的价值取向、何种规定的教学内容、何种模式与方法来实施，都不应当具有严格意义上的终结性。所以理解该课程目标必须充分注意该课程教学的准备性和非终结性。即该课程不是让学生掌握一种开发工具，也不是通过具有或接近实用意义的项目的开发执意去培养学生的编程能力，而是让学生通过“简单的问题”、“简单问题的简单算法”、“简单算法的简单程序”这样一个“简单”的活动链条“让学生从中体验算法思想，了解算法和程序设计在解决问题过程中的地位和作用”。
　　2.编程模块的技术基础性
　　在新课标中编程模块是作为计算机应用的技术基础设置的一个选修模块。这个“技术基础”包含两方面的含义：一方面是指编程模块使学生掌握程序设计的基础知识和基本技能，这是对传统教学目标的继承。与过去程序设计的“工具性教学”相比，淡化了语言与技巧，更注重过程与方法。另一方面是指编程模块对信息技术课程体系中其他模块的技术支持性。使学生通过编程、调试、编译、安装、运行的整体实践来领会存储程序式计算机的工作原理；理解计算机系统各组成部分的功能和相互关系。如果说计算机是作为一个智能型的工具而存在的，那么，操作、使用计算机的过程就是一个人机交流的过程，“理解”是使用计算机的技术基础。另外编程模块还通过常量、变量、函数、代码等内容直接支持或支撑其他模块，这也是算法与程序设计课程技术基础性的又一价值取向。
　　3.编程模块渗透的素质教育
　　素质教育的中心是德育，即素质教育是教人做人的教育。所以，素质教育要求教师既教书又育人。当然，教编程模块的教师也不能例外。所以编程模块的课程目标不单纯是教书的目标，也应该包含育人的目标。只有这样才能使育人的目标通过有目的、有措施、讲方法的行为，落实在课堂上。而不是像过去那样，把育人当成教师的即兴发挥，或临场赠送。同时，素质教育也是没有显性课程的教育。素质教育的目标只能整合到每一门具体的课程目标中。所以，编程模块的课程目标也必然要蕴含素质的目标成分和教育职责。
　　笔者倡导站在基础教育的立场，以素质教育的高度，在深刻反思传统程序设计教学的基础上，分析、研究算法与程序设计的课程目标。在正确理解和全面把握的基础上，澄清问题、指导教学。为推进算法与程序设计的课程改革而努力。

随着人工智能时代的到来，有必要从小让孩子学编程吗

着人工智能时代的到来，编程已经成为未来人类必备的技能之一，同时，学习编程在提升孩子综合素养以及助力升学方面，占有重要位置。有远见的家长，都在带孩子学编程。

80后、90后家长们，可能对少儿编程的认知有些了解，不管是学校的引入，还是政策的推动，还是国外的潮流，少儿编程作为新时代、人工智能背景下的产物，无疑是每位家长和孩子甚至是资本需要去详细了解和解读的一场教育革命！

编程不止是一种计算机语言，编程不止是一种计算机语言，更是未来人工智能时代的“沟通"语言，能培养孩子的逻辑思维能力，语言表达能力，数学计算能力，空间想象力，自我反省能力，自然观察能力，注意力，创造力，计算思维等等。

乔布斯曾说过：“人人都应该学习一门计算机语言，因为它将教会你如何思考”。美国前总统奥巴马也曾为了推广编程教育，亲自写了一段Java代码，并表示向美国学校资助40亿美元用于计算机科学教育。英国也将2014年设立为"Year of Code"，规定所有5-16岁的学生都必须学习计算机编程。

少儿学编程早已不是新鲜事，在发达国家，少儿编程教育早就已成为国家重点推动的教育学科。

2012年，日本在中小学中普及编程教育科目。2014年，英国教育大纲规定计算机编程是5-16岁儿童必修课程。2015年，美国政府投资40亿美元开展少儿编程教育，呼吁全国青少儿学习编程。2016年，美国国情咨文推行计算机科学教育，强制要求高中毕业必修计算机编程学分。2017年，新加坡全面推动少儿编程教育，中小学考试中加入编程考试科目。2017年，国务院印发人工智能发展规划，将少儿编程教育提升为国家战略。

世界上有多个发达国家早在2012年就开始在中小学普及编程教育，从2015年美国全面推动少儿编程教育开始，少儿编程教育逐渐引起世界各国的注意，开始探讨如何开展编程教育。

我国少儿编程政策与升学考试息息相关

2014年9月，《浙江省深化高校考试招生制度综合改革试点方案》，把信息技术(含编程)正式纳入高考的考查科目之一。

2016年6月23日，教育部印发《教育信息化“十三五”规划》通知，将信息化教学能力纳入学校办学水平考评体系。

2017年1月19日，教育部正式印发了《义务教育小学科学课程标准》。标准规定将小学科学课提前到一年级，每周课时不少于一节。

2017年7月，《国务院关于印发新一代人工智能发展规划的通知》中指明，国家对于人工智能人才的迫切需求，要求实施全民智能教育项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育，鼓励社会力量参与寓教于乐的编程教学软件、游戏的开发和推广。

2017年，各地高校和中学加大了对编程教育的倾斜，17所985高校给出科技特长生加分条件， 211高校紧随其后。

2018年，教育部颁发的《新课标》指出：信息技术将从兴趣课程变为必修课程，并大幅度提升了学生在编程、计算思维、算法方面的思维要求。

2018年4月，教育部印发《教育信息化2.0行动计划》，计划强调通过大数据采集与分析，将人工智能切实融入实际教学环境中，实现因材施教、个性化教学。

2019年，教育部将实施学生信息素养培育行动，完成义务教育阶段学生信息素养评价指标体系，建立评估模型，启动中小学生信息素养测评。推动大数据、虚拟现实、人工智能等新技术在教育教学中深入应用。

3月13日，教育部公布的《2019年教育信息化和网络安全工作要点》透露，今年将启动中小学生信息素养测评，并推动在中小学阶段设置人工智能相关课程，逐步推广以搭建与编程结合的教育形式，也将编制《中国智能教育发展方案》。

少儿编程到底学什么，有家长认为，我的孩子又不一定要当程序员，学编程有用吗？其实，少儿编程学的不是程序代码，而是从小培养孩子的思维和能力。

学思维：学的是“利用计算机科学的基本概念来解决问题、设计系统和理解人类行为”，即现在常说的“计算思维”。计算思维是一套方法论，一套思维框架，是孩子改造世界的有力工具。

学能力：人工智能、物联网、智能家电已经逐渐进入大众家庭和城市生活。所以具备一些编程技能，至少可以理解更多的新技术和产品，也能具备很重要的解决问题和创新创造的能力。

编程不仅仅是兴趣课，在以往家长的观念中，编程属于“兴趣课”，通常是在课后兴趣小组里才出现的科目。但如今却能在必修学分中占据一席之地，不能不说这是教育部针对编程教育释放的又一次重要信号！

少儿编程已经是大势所趋，它将在未来几年里飞速发展，而对于所有孩子们而言，编程不止是一种计算机语言，更是未来人工智能时代的“沟通”语言，少儿编程也将成为举足轻重的学科之一，也许在未来更要列入高考科目中去。

从现在起，每一位家长都应重视起编程行业的发展，帮助孩子更好地适应这个时代，更好的面对全民编程的来临。

linux操作系统 课程标准

—、计算机操作系统课程设计方案 课程概况 计算机操作系统是中央电大计算机科学与技术专业（本科）的一门统设必修课。课程教学总学时72，4学分，开设一学期。前修课程为计算机组成原理、面向对象程序设计和数据结构。 计算机操作系统课是计算机专业的重要课程之一，通过学习使学员掌握计算机操作系统的设计基本原理及组成；计算机操作系统的基本概念和相关的新概念、名词及术语；了解计算机操作系统的发展特点和设计技巧和方法；对常用计算机操作系统（dos、windows和unix或linux）会进行基本的操作使用。 课程主要内容 主要内容包括：计算机操作系统概述、作业管理、文件管理、存储管理、输入输出设备管理、进程及处理机管理、操作系统结构及程序设计。 二、教学内容体系及教学要求 第一章 操作系统概述 教学内容： 操作系统定义及发展；操作系统的形成和五大类型；操作系统的五大功能；表征操作系统的属性；操作系统的配置、“生成”概念 教学要求： 熟练掌握：什么是操作系统；知道操作系统有五大类型和五大功能； 掌握：至少掌握一种实际揽操作系统的安装、使用和维护； 了解：初步了解如何认识、熟悉和解剖操作系统 第二章 人机交互界面、任务、作业管理 教学内容： 人机交互界面的发展特点；第一、二、三代界面开发特点；基本的键盘命令和系统调用操作系统shell语言；作业调度算法； 教学要求： 熟练掌握：能进行一些人机接口界面的设计； 掌握：掌握操作系统人机接口界面的基本设计思想； 了解：操作系统传统的接口界面 第三章 文件管理 教学内容： 文件管理的任务与功能；文件的结构与分类；文件的物理结构和逻辑结构；文件的目录结构；文件的存取控制和安全机制；文件系统与模型结构； 教学要求： 熟练掌握：文件的基本存取控制和系统管理； 掌握：文件系统的目录分类管理特点； 了解：文件系统的编程设计 第四章 内部存储管理 教学内容： 内存的分区、分页、分段管理概念；物理地址与逻辑地址；内存“扩充”技术；页式存储管理；段式存储管理；内存的分配算法 教学要求： 熟练掌握：内存管理中基本分配和调度方法； 掌握：掌握内存管理中各种分区、分页和分段方法的特点； 了解：内存空间的有效利用 第五章 输入输出设备管理 教学内容： 输入输出设备功能与分类；独享、共享、虚拟设备的管理特点；输入输出设备处理程序；输入输出设备的管理策略； 教学要求： 熟练掌握：掌握输入输出设备的管理特点； 掌握：掌握输入输出设备的分类设计方法； 了解：输入输出设备处理程序的编程要点 第六章 低级处理机管理 教学内容： 操作系统核心功能；“进程”概念；进程的并发与并行；进程的基本状态与转换；进程调度算法；进程的同步与互斥；进程的p—v操作；“死锁”概念； 教学要求： 熟练掌握：操作系统核心运行与“进程”的基本概念； 掌握：“进程”的基本转换状态与应用特点； 了解：进程调度算法的程序编制 第七章 操作系统程序结构 教学内容： 操作系统的层次、模块结构；操作系统的设计与检测； 教学要求： 本章教学基本要求：了解现代计算机操作系统的基本设计思想与方法 三、课程教学媒体说明 本课程使用的教学媒体主要有：文字教材、录像教材和网上教学辅导。 1. 文字教材 《计算机操作系统》（第2版）吴企渊著清华大学出版社 注：课程实验含在主教材中。 文字教材为该课程的主媒体。文字教材的编写既保持了学科体系的先进性、科学性，又兼顾操作系统的理论、技术、实现三方面的融合，并强调能力的培养。 2. 录像教材 该课程已经制作16讲课程录像，每讲50分钟，讲授课程的重点、难点、课程总结。帮助学生理解，建立操作系统的整体概念和思想，由吴企渊教授主讲。 课程录像与文字教材相对应，注意发挥录像教材艺术表现力、形象化教学的作用。 3．网上教学辅导 网上教学辅导与上述媒体有机配合，有几方面作用：（1）发布教学指导性文件、课程公告、问题咨询、参考资料；（2）按照教学进度，发布辅导文章，刊登练习自测题；（3）在课程论坛上进行实时答疑和日常答疑；（4）开展网上的教师培训和教学研讨等工作。 文字教材是学生学习的基本依据，录像教材是文字教材的补充，网上辅导则是教与学交互的便捷方式。总之，多种媒体的分工和搭配为学生提供较大的自学空间，便于学生自由选择、自主学习，提高学生的自学能力。 四、教学安排建议 1. 课程主教材及课程实验教学安排建议 教学点请根据中央电大的统一要求安排课程的面授辅导，见表1。 表1 课程主教材及课程实验教学安排建议 周次 教学内容 建议学时 实验内容 建议学时 一 操作系统课程教学安排概况介绍 2 二 操作系统定义、五大类型和五大功能 4 三 人机交互界面管理 2 linux实践准备 1 四 作业管理任务调度 4 五 文件管理的任务和功能 2 linux操作命令使用 1 六 文件的逻辑结构和物理结构 4 七 存储管理的任务和功能 2 命令解释程序编制 2 八 分区式分配存储管理 4 九 页式、段式分配存储管理 6 作业调度模拟编程 4 十 设备管理的任务和功能 2 十一 设备分配技术和管理 4 存储管理设计 4 十二 进程的定义和特征 4 十三 进程调度与通信 6 进程调度模拟编程 4 十四 死锁的产生和处理 2 十五 操作系统的层次模块结构 4 十六（总复习） 4 总计56 16 课程录像内容，见表2。 表2 录像教材内容 章 教学内容 课内学时 录像学时分配 一 操作系统概述 8学时 4 二 作业管理 8学时 2 三 文件管理 8学时 2 四 存储管理 8学时 2 五 设备管理 8学时 2 六 进程管理 10学时 4 七 操作系统程序结构 6学时 0 总计56学时 16 2、网上辅导 网上辅导内容包括课程的教学文件、课程辅导、网络课堂。充分利用网络资源，定期与不定期的在网上提供有关的课程辅导材料，根据教学需要，适当安排网上辅导和考前答疑活动。具体安排如下： 教学文件 包括课程说明、教师介绍、教学大纲、教学设计方案。 课程辅导 包括课程作业及解答、专题辅导、练习和解答、期末自测、考核说明等；网上还提供了教师讲课教案，供各教学点教学使用。 网络课堂 包括直播课堂和ip课件。 网上教学活动：中央电大一般将每学期集中安排1次对学生的实时在线辅导，和1次对教师的教研活动。具体的时间安排每学期在电大在线主页上公布。 论坛：进行课程的日常答疑。 3、直播课堂 课程首开学期，通过教育电视台直播方式，安排4次直播课堂，每次50分。前3讲为对教学重点、难点，对教学过程中反映的共性问题和有代表性的问题进行辅导，后1讲为复习辅导和有关考试说明。直播课堂的内容挂在课程网页内。 4、作业 该课程有一份形成性考核册，即课程作业册。作业成绩计入课程总成绩。中央电大将不定期地抽查作业，检查作业的评审及完成情况。 关于课程考核的具体内容，请参考中央电大“计算机操作系统课程考核说明”。 五、教学方法的建议 教学建议 （1）计算机操作系统是实践性较强的课程。其特点是概念多、涉及面广。要求教学辅导要由浅入深对易混淆的概念加以详细说明，对每章的重点，管理和控制的调度算法技巧作详细介绍。 （2）在实验中着重培养学员熟练使用操作系统，以及在维护操作系统工作中的分析问题和解决问题能力。 学习建议 （1）学习操作系统要从宏观和微观两方面把握。在宏观上要认识操作系统在计算机系统中的地位，清楚操作系统的整体结构；微观方面应掌握操作系统是如何管理计算机的各种资源的（进程、处理机、存储器、文件、设备），理解有关概念、原理及技术。 （2）操作系统是计算机技术与管理技术的结合，学习时可以联想日常生活中熟悉的管理示例反复体会操作系统的管理方法，以加深对问题的理解。 （3）注意加强对自主学习能力和动手能力的培养，努力实现“学以致用”的目标。