計算機編程教學對國家科技發展的作用

鄭寶民 鄭福妍 索向峰 夏魁良

(黑河學院 a.現代教育技術中心；b.計算機與信息工程學院，黑龍江 黑河 164300)

在發達國家，編程能力已經被認定為未來所有產業的共同需求，各個國家從兒童時期就開始進行在校編程教育，為以后國家科技發展戰略布局。從教育方面來看，兒童編程能力已經成為像閱讀、數學、社交等一樣必備的基本技能。數字化是社會發展的大趨勢，編程能力必將成為以后工作就業的一項重要衡量指標。

一、國外編程教育現狀

1.英國

2013年，在英國首相卡梅倫的提議下將中小學教學大綱進行修訂，正式將“計算科學”課程以基礎必須課的形式納入大綱中。按照新大綱的要求從2014年英國所有進入小學學習的5—7歲孩子必須達到：通過自己的邏輯推理編寫出簡單的程序代碼并能夠運行出正確的結果。

2.美國

美國總統奧巴馬認為自己的兩個女兒學習編程太晚了，對其編程教育不是很滿意，于是發起“編程一小時”的運動，自己也參與到編程的學習中來，旨在讓全美小學生開始學習編程，讓編寫程序成為國民每日生活的必須。在奧巴馬、比爾蓋茨、扎克伯格等人的大力推動下，使“編程一小時”這個活動火遍全球。

3.印度

眾所周知印度是IT行業大國。印度有充足的勞動力，印度發揮英語這一優勢承包了許多海外IT制造業務。印度貧富差距懸殊，從事IT工作的人員工資待遇較高，努力學習編程成為印度人實現人生逆轉的有效途徑。同時，印度對理工行業的重視，也是促進IT人才培養的一個重要原因。印度理工學院畢業的人才大多前往硅谷進行發展，據相關數據顯示，硅谷尖端互聯網科技公司中70%的高層都是印度人。

4.日本

日本2019年3月26日公布，從2020年度起將“編程教育”作為必修內容納入小學教科書。據《日本經濟新聞》網站報道：信息技術(IT)與社會的聯系越來越緊密，相關經濟的國際競爭正在激化，2016年，日本經濟產業省發布推算結果顯示，日本IT人才短缺到2020年將達到約29萬人，到2030年將達到約59萬人，日本政府將提高全民編程能力作為提高產業競爭力的發展戰略，希望借助此舉培養短缺的IT人才[1]。

據悉，日本政府并不要求學校開設具體的某門“編程”課程，只是希望將編程教育思維融入到目前已有的課程，如語文、數學、地理等課程中。在小學階段開展編程教育是為了培養孩子的信息應用能力、編程思維、獨立思考能力及邏輯思維能力，編程教育并不是“寫代碼”，在編程教育中甚至不需要使用電腦。

日本東洋大學坂村健院長充滿危機地說：“日本的小學編程教育目前雖然已經取得了一定的成就，但和海外其他國家相比還存在很大差距，如果不把編程教育列為學生的一門必修課程并加以充實提高，日本將落后于整個世界?！?/p>

5.韓國

韓國2007年修改課程體系，在初、中等教育階段開始進行編程教育。2016年，韓國教育部決定從2018年開始，韓國的小學、中學已經把編程類課程列為必修課。要求小學階段每學年開設17課時，初中每學年開設31課時，目前已將編程教育課程列入高中作為普修課。編程課程雖沒有列入高考內容，但如果編程技能突出的同學可以以特長生的名義直通進入大學。

6.新加坡

2016年，新加坡多所中小學開設編程課程，目的是為了達到未來20年內把新加坡建設成為智慧國這一遠大愿景。2017年，將編程納入小學考試范圍，加強中小學生編程技能的訓練和提高，讓學生盡早開始接觸科技與程序設計的正規化教育。

二、我國編程教育的提出

早在1977年，鄧小平同志就已經提出了科學技術是第一生產力的思想。堅持教育為本，始終要把科技和教育擺在前列，要時刻增強國家科技實力及生產力轉化能力，全面提高民族科技文化素質[2]。

2014年，浙江省率先將信息技術設定為高考選考科目，并于2017年將該課程，包含編程部分內容正式納入高考。

2017年，國務院印發的《新一代人工智能發展規劃》中指出，在中小學階段要開設與人工智能相關的課程、逐步推廣編程教育，倡導在基礎教育階段開展少兒編程教育，形成我國人工智能人才高地。

2018年，教育部頒發的《新課標》指出信息技術課程成為必修課程，并大幅度提升學生在編程、計算思維、算法方面的思維要求，并于本年將信息技術納入初高中學業水平測試，進而提出完善編程課程相關要求[3]。

2019年，教育部再次提出：在中小學階段設置人工智能相關課程，普及人工智能教育，并逐步推廣編程教育，讓更多孩子學會編程。編程已經成為全球化普適教育，少兒學編程已成為時代趨勢，讓孩子從小就學會編程，可以建立對科技的認知，激發想象力和創造力。

三、我國編程教育現狀

雖然我國已經將信息教育列入小學課程，但通過筆者了解到，在我國較發達地區，如蘇州、杭州、重慶等城市，在小學階段開設了具體的語言編程課程，具體使用的語言如C、C++等，并鼓勵學生參加信息技術類的比賽，這些地區的教學也取得了一定的成效。

其他大部分兒童編程都是通過線上培訓機構進行的，2017年開始，我國各種線上少兒編程機構如雨后春筍般出現，這些機構經過我國政府的認可，承擔著提高我國少兒編程能力的重任，據了解，不管進入哪家編程機構進行學習，每年投入的費用都在萬元以上，對于一般的家庭來說，是一個非常大的負擔。

在我國中小學中信息技術課一直沒有得到應有的重視程度，在小學學習任務不重的情況下，信息技術課程雖然沒有被其他課程所占用，但任課教師也沒有在課堂中向學生傳授多少計算機專業知識，到了初中和高中階段，信息技術課恐怕就是課程表中的一門課程而已，我國雖然將信息技術課列入高考會考科目，但重視程度仍然不夠。初中、高中階段受學業壓力影響，真正用來編程學習的時間少之又少，所以我國國民真正接受編程能力培養還是在大學階段。

我國大部分高校都開設了計算機相關專業，重點對學生的編程能力進行培養，其他高校面向非計算機專業學生也開設了一系列的計算機課程，要求學生對計算機基本操作有所掌握，有的學校也面向非計算機專業學生開設了編程課程的學習。在未來，如果不多少掌握一些計算機編程知識，對于就業將是一個重大問題。大學生作為新時代的高級人才，良好的計算機技術是大學生立足社會，獲得優秀工作的資本，編程技術是重要的衡量指標。優秀的編程能力能展現出大學生嚴謹的邏輯思維能力、細微問題的處理能力、考慮問題的縝密性及計算機技術的掌握深度。從就業角度而言，與編程相關的崗位數量較多并且薪資普遍較高。熟練掌握計算機編程的人員不僅只是在計算機軟件行業，在物流管理、數據通信、人工智能等領域也供不應求，尤其以科研類公司需求量更大[4]。編程能力已成為大學生未來就業最重要的競爭力。

四、學習編程的幾點建議

1.從小接觸計算機編程

對于有條件的家庭，建議從小就讓孩子接受計算機編程的學習，孩子的潛力非常大，接受能力也非常強，應該抓住孩子的這一特點進行知識傳授，通過計算機編程讓孩子在玩中學，摒棄了對游戲的癡迷，也有助于入學后專注度的提高，能提高學習成績。目前，已經有一些適合兒童學習編程的APP和產品出現，以圖形化的界面進行操作，增加了趣味性，讓小朋友更容易接受。很多線上編程培訓機構也是孩子學習編程的有效方法，在兒童時期開始接觸、學習編程，不苛求孩子編程語言運用得如何熟練，是希望通過編程教學提高孩子的邏輯思維能力、獨立解決問題能力、團結協作能力、分析問題、解決問題能力、語言表達能力等，這些能力的提高也有助于孩子在小學、中學、高中乃至大學其他課程的學習和理解。

2.多學科結合提高編程思維

要想提高計算機編程能力，首先要具有計算思維，計算思維的培養，不是某一門課程能夠做到的，需要在每個學科中多維度的進行培養。計算機相關課程都具有較強的數學基礎，所以，數學、物理、化學等理工科課程對計算機編程能力的作用不用過多說明，外語、語文、歷史、地理、政治等文科，甚至是音樂、體育、美術等藝術類課程的學習同樣對計算機編程能力的提高具有一定的促進作用，計算思維的培養對任課教師的要求較高，要求教師在進行教學前先歸納知識點，再梳理出知識點所蘊含的計算思維內容，并進行思考如何將該知識點所隱含的計算思維內容隨著知識點潛移默化地傳授給學生[5]。

3.從學習底層的基礎編程語言開始

如果是中學或以上年級的學生，在學習編程語言時建議從底層的編程語言開始學習，這樣能更好地理解計算機語言的設計思想，如C程序設計語言，還可以學習一些處理器的匯編語言。

4.多進行思維練習

計算機編程語言邏輯性較強，需要學習者具有較強的抽象能力，如果要想提高編程能力，在日常學習中要有意識地鍛煉提高自己的邏輯思維能力，可以通過網絡查找一些思維訓練的題目進行練習，如智力題、趣味題、腦筋急轉彎等問題。通過這些試題的練習，一方面娛樂了生活，另一方面對練習者的發散思維、邏輯思維、想象力等都有訓練。發散思維能力的提高可以使思維更加開闊，在遇到問題時可以想到更多的方法進行解決；邏輯思維可以增加人們的判斷力，可以在眾多的方法中，快速尋找到解決問題的捷徑；想象力是對人們抽象思維能力的鍛煉，能幫助學習者將現實生活中比較復雜的問題，抽象成相應的數據模型，通過計算機編程加以實現。

五、結語

在科技發展過程中一定要正視計算機編程能力對社會的推動作用，建議國民從小就應該培養計算機編程能力，不要等大學選擇專業時才考慮是否學習計算機編程。計算機編程教育在其他先進國家從小學就開始進行普適教育，我國如果從大學才開始，而且還是極少數人才開始選擇，試想差距有多么的巨大。計算機編程的學習提高的不僅是某種計算機編程語言的使用，通過計算機編程課程的學習，主旨是鍛煉計算思維能力，對于其他課程的學習和理解也有很大的幫助作用。未來是屬于高科技人才的時代，人工智能的介入已經無法阻擋，要想在社會上有立足之地，就只能提高自身能力，提高編程能力能緊跟科技步伐，對大學生的就業創業也有一定的促進作用。