計算機文化

信息技術課程在此次基礎教育課程改革中被明確定位于技術課程。那么，作為信息技術課程中的技術主要包含哪些內容呢?針對這些內容，教師最欠缺的是什么呢?通過閱讀什么樣的書籍可以提升教師的技術素養呢?

首先，信息技術自身的范圍十分寬泛，但是當前在信息技術課程中，技術的主要體現仍是計算機技術。以課程內容為例，必修課程部分中的計算機技術具體包括:網絡信息檢索、文字處理軟件、圖表處理軟件、多媒體素材加工軟件、多媒體著作軟件、網頁制作軟件、智能信息處理工具軟件、數據庫應用系統等。選修課程部分，包括算法與程序設計、多媒體技術應用、網絡技術應用、數據管理技術、人工智能初步在內的5大模塊全部為計算機技術的學習。換句話說，計算機技術仍是信息技術課程的“骨架”，這就要求教師對于計算機技術必須有深入的了解，這也是信息技術教師的基本功。

當前，很多專家和一線教師在反思信息技術教師自身時，都指出，信息技術教師素質急待提高。從學科大背景看，由于信息技術教師的來源漸趨多元化，如相當數量的信息技術教師不是計算機專業畢業，導致信息技術教師在計算機專業素養上有降低的趨勢。這在一般的應用軟件教學上尚可應付，但新課程對于信息技術教師顯然提出了更高的要求，除了在內容上從廣度到深度均有所拓展外，還特別需要教師對于計算機技術本身有深入的理解，這樣才能在教學中使學生在操作基礎上具備遷移能力。因此，對于信息技術課程中的技術內容，當前教師最欠缺的就是技術的專業理解能力，即站在計算機科學的高度理解計算機操作背后的深層含義，從而準確解讀技術的內涵。

通過閱讀可以提升教師的計算機專業素養嗎?在當前浩如煙海的計算機科學技術類書籍中，閱讀什么樣的著作有助于彌補前述的不足呢?筆者認為，應該閱讀計算機科學技術方面的經典著作。在這方面，下列書籍站在計算機科學的高度，以專業的術語、形象的闡述和精巧的案例，帶給教師們閱讀經典的享受。

《計算機文化》在內容上既體現了計算機科學的廣度，又兼顧了相關主題的深度，同時緊跟當前的技術發展趨勢(從本書已更新到第10版就可以看出這一點)。此外，本書特別強調計算機基礎知識，為教師打下堅實的計算機專業基礎，并能對計算機科學產生濃厚的興趣。《計算機導論》、《計算機科學導論》、《計算機科學概論》(筆者推薦兩本同名著作)都是計算機科學方面的基礎讀物，由美國一流計算機專家撰寫，深入淺出，引人入勝，絕無一般教科書的枯燥和晦澀，非常適合非計算機專業人員閱讀。書中穿插了大量的人物傳記、歷史回顧，與技術有關的道德問題以及技術的最新發展信息等內容。

如果說上面5部著作是計算機科學基礎方面的經典著作，適合廣大信息技術教師提升自身計算機專業素養的話，那么由著名計算機科學家、圖靈獎獲得者唐納德·克努特(中文名高德納)撰寫的《計算機程序設計藝術》毫無疑問是計算機科學理論與技術的經典巨著，可供對計算機科學技術有濃厚興趣和一定基礎的教師閱讀。這部數百萬字的多卷本被稱為“計算機的圣經”，發行量創造了計算機類圖書的最高記錄。在1999年《美國科學家》雜志的“塑造20世紀科學的100本書”一文中，將《計算機程序設計藝術》列為20世紀最有影響力的12部科學專著之一。

導讀——[美] 佛羅贊，[美] 莫沙拉夫 著

《計算機科學導論》北京:機械工業出版社，2009

《計算機科學導論》是基于美國計算機學會(ACM)推薦的CSO課程設計的，可以稱作一本“百科全書式的計算機專業入門讀物”，內容涉及計算機科學的方方面面。本書的特點是強調概念而不是數學模型和技術細節;通過大量的圖片、圖表和演示來加深讀者對內容的理解;通過范例講解概念和相關的數學模型;通過關鍵術語、小結和聯系幫助讀者學習和復習。

筆者認為，本書的以下章節特別對信息技術教師深入理解課程相關內容有所幫助。

第1章。緒論:本章首先闡述了什么是計算機，并探索和計算機直接相關的一些問題。從計算機科學視角出發，將計算機看成一個圖靈模型，從而在數學和哲學上對計算機給予原始界定，繼而闡明了當今的計算機是如何建立在馮·諾依曼模型基礎上的，接著詳細介紹了計算機的歷史。

第5章。計算機組成:本章站在計算機科學的高度，講解了計算機的組成，從一臺簡單假想的計算機如何完成基本的算術或邏輯運算開始，到計算機的三大類(或子系統)組成部件——中央處理單元(CPU)、主存儲器和輸入/輸出子系統以及如何將這些子系統組成一臺計算機都給出了詳細的介紹。本章特別有助于教師形成關于計算機的嚴謹、科學的概念。

第6章。計算機網絡:本章詳細介紹了網絡標準、物理結構和網絡分類，區分了網絡中一些易混淆的概念。本章同樣有助于教師科學概念的形成。

第7章。操作系統:在計算機操作的學習中，操作系統是學生首先面對的。但大部分教師對于操作系統缺乏深入的理解，這樣就無法弄懂每一個Windows操作背后的真正含義。本章對操作系統給予了深刻的解讀，這也是計算機軟件的基礎，對于眾多計算機操作的學習都具有指導意義。

第8章。算法第9章。程序設計語言:這兩章內容可以針對選修部分的“算法與程序設計”，算法是計算機課程中最難的內容之一，本書結合UML或偽代碼編寫算法解決問題，通過大量示例使讀者理解算法和程序設計語言。

第14章。數據庫:數據庫的內容除了在信息技術課程選修部分設置單獨模塊“數據管理技術”以外，在必修部分也有所體現。重點講解了數據庫和數據庫管理系統(DBMS)，給出了相關的定義、體系結構、基本原理和操作等。

第18章。人工智能:本章對人工智能(AI)進行了簡單的介紹。主要包括人工智能簡史和定義，人工智能中的重要領域——知識表示、專家系統以及在圖像處理和語言分析兩個領域中人工智能是如何來模仿人類行為的。本章對教師了解人工智能的基本知識很有益處。

本書體現其嚴謹的科學性之處還包括:每章最后都附有推薦讀物，可供教師進行相關內容的拓展閱讀，此外還給出了關鍵術語的中英文對照表述，對名詞的出處、來源做了盡可能規范的解釋。全書最后還給出了8個附錄，對于教師查找相關信息提供了幫助。