信息技術(shù)教師應(yīng)該讀什么書（三）計(jì)算機(jī)文化
魏 寧 北京市東城區(qū)教師研修中心
發(fā)表于《中國信息技術(shù)教育》
信息技術(shù)課程在此次基礎(chǔ)教育課程改革中被明確定位于技術(shù)課程。那么，作為信息技術(shù)課程中的技術(shù)主要包含哪些內(nèi)容呢？針對這些內(nèi)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(shù)素養(yǎng)呢？
首先，信息技術(shù)自身的范圍十分寬泛，但是當(dāng)前在信息技術(shù)課程中，技術(shù)的主要體現(xiàn)仍是計(jì)算機(jī)技術(shù)。以課程內(nèi)容為例，必修課程部分中的計(jì)算機(jī)技術(shù)具體包括：網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)頁制作軟件、智能信息處理工具軟件、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)等。選修課程部分，包括算法與程序設(shè)計(jì)、多媒體技術(shù)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用、數(shù)據(jù)管理技術(shù)、人工智能初步在內(nèi)的5大模塊全部為計(jì)算機(jī)技術(shù)的學(xué)習(xí)。換句話說，計(jì)算機(jī)技術(shù)仍是信息技術(shù)課程的“骨架”，這就要求教師對于計(jì)算機(jī)技術(shù)必須有深入的了解，這也是信息技術(shù)教師的基本功。當(dāng)前，很多專家和一線教師在反思信息技術(shù)教師自身時(shí)，都指出，信息技術(shù)教師素質(zhì)急待提高。從學(xué)科大背景看，由于信息技術(shù)教師的來源漸趨多元化，如相當(dāng)數(shù)量的信息技術(shù)教師不是計(jì)算機(jī)專業(yè)畢業(yè)，導(dǎo)致信息技術(shù)教師在計(jì)算機(jī)專業(yè)素養(yǎng)上有降低的趨勢。這在一般的應(yīng)用軟件教學(xué)上尚可應(yīng)付，但新課程對于信息技術(shù)教師顯然提出了更高的要求，除了在內(nèi)容上從廣度到深度均有所拓展外，還特別需要教師對于計(jì)算機(jī)技術(shù)本身有深入的理解，這樣才能在教學(xué)中使學(xué)生在操作基礎(chǔ)上具備遷移能力。因此，對于信息技術(shù)課程中的技術(shù)內(nèi)容，當(dāng)前教師最欠缺的就是技術(shù)的專業(yè)理解能力，即站在計(jì)算機(jī)科學(xué)的高度理解計(jì)算機(jī)操作背后的深層含義，從而準(zhǔn)確解讀技術(shù)的內(nèi)涵。通過閱讀可以提升教師的計(jì)算機(jī)專業(yè)素養(yǎng)嗎？在當(dāng)前浩如煙海的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)類書籍中，閱讀什么樣的著作有助于彌補(bǔ)前述的不足呢？筆者認(rèn)為，應(yīng)該閱讀計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)方面的經(jīng)典著作。在這方面，下列書籍站在計(jì)算機(jī)科學(xué)的高度，以專業(yè)的術(shù)語、形象的闡述和精巧的案例，帶給教師們閱讀經(jīng)典的享受。
《計(jì)算機(jī)文化》在內(nèi)容上既體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)科學(xué)的廣度，又兼顧了相關(guān)主題的深度，同時(shí)緊跟當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展趨勢（從本書已更新到第10版就可以看出這一點(diǎn)）。此外，本書特別強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)基計(jì)算機(jī)文化礎(chǔ)知識，為教師打下堅(jiān)實(shí)的計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)，并能對計(jì)算機(jī)科學(xué)產(chǎn)生濃厚的興趣?！队?jì)算機(jī)導(dǎo)論》、《計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論》、《計(jì)算機(jī)科學(xué)概論》（筆者推薦兩本同名著作）都是計(jì)算機(jī)科學(xué)方面的基礎(chǔ)讀物，由美國一流計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)專業(yè)人員閱讀。書中穿插了大量的人物傳記、歷史回顧，與技術(shù)有關(guān)的道德問題以及技術(shù)的最新發(fā)展信息等內(nèi)容。
如果說上面5部著作是計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)方面的經(jīng)典著作，適合廣大信息技術(shù)教師提升自身計(jì)算機(jī)專業(yè)素養(yǎng)的話，那么由著名計(jì)算機(jī)科學(xué)家、圖靈獎獲得者唐納德·克努特（中文名高德納）撰寫的《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)藝術(shù)》毫無疑問是計(jì)算機(jī)科學(xué)理論與技術(shù)的經(jīng)典巨著，可供對計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)有濃厚興趣和一定基礎(chǔ)的教師閱讀。這部數(shù)百萬字的多卷本被稱為“計(jì)算機(jī)的圣經(jīng)”，發(fā)行量創(chuàng)造了計(jì)算機(jī)類圖書的最高記錄。在1999年《美國科學(xué)家》雜志的“塑造20世紀(jì)科學(xué)的100本書”一文中，將《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)藝術(shù)》列為20世紀(jì)最有影響力的12部科學(xué)專著之一。
導(dǎo)讀——[美] 佛羅贊，[美] 莫沙拉夫 著《計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論》北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009《計(jì) 算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論》是基于美國計(jì)算機(jī)學(xué)會（ACM）推薦的CSO課程設(shè)計(jì)的，可以稱作一本“百科全書式的計(jì)算機(jī)專業(yè)入門讀物”，內(nèi)容涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)的方方面面。本書的特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)概念而不是數(shù)學(xué)模型和技術(shù)細(xì)節(jié)；通過大量的圖片、圖表和演示來加深讀者對內(nèi)容的理解；通過范例講解概念和相關(guān)的數(shù)學(xué)模型；通過關(guān)鍵術(shù)語、小結(jié)和聯(lián)系幫助讀者學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)。
筆者認(rèn)為，本書的以下章節(jié)特別對信息技術(shù)教師深入理解課程相關(guān)內(nèi)容有所幫助。第1章。緒論：本章首先闡述了什么是計(jì)算機(jī)，并探索和計(jì)算機(jī)直接相關(guān)的一些問題。從計(jì)算機(jī)科學(xué)視角出發(fā)，將計(jì)算機(jī)看成一個(gè)圖靈模型，從而在數(shù)學(xué)和哲學(xué)上對計(jì)算機(jī)給予原始界定，繼而闡明了當(dāng)今的計(jì)算機(jī)是如何建立在馮·諾依曼模型基礎(chǔ)上的，接著詳細(xì)介紹了計(jì)算機(jī)的歷史。第5章。計(jì)算機(jī)組成：本章站在計(jì)算機(jī)科學(xué)的高度，講解了計(jì)算機(jī)的組成，從一臺簡單假想的計(jì)算機(jī)如何完成基本的算術(shù)或邏輯運(yùn)算開始，到計(jì)算機(jī)的三大類（或子系統(tǒng)）組成部件——中央處理單元（CPU）、主存儲器和輸入/輸出子系統(tǒng)以及如何將這些子系統(tǒng)組成一臺計(jì)算機(jī)都給出了詳細(xì)的介紹。本章特別有助于教師形成關(guān)于計(jì)算機(jī)的嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的概念。第6章。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：本章詳細(xì)介紹了網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)、物理結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)分類，區(qū)分了網(wǎng)絡(luò)中一些易混淆的概念。本章同樣有助于教師科學(xué)概念的形成。第7章。操作系統(tǒng)：在計(jì)算機(jī)操作的學(xué)習(xí)中，操作系統(tǒng)是學(xué)生首先面對的。但大部分教師對于操作系統(tǒng)缺乏深入的理解，這樣就無法弄懂每一個(gè)Windows操作背后的真正含義。本章對操作系統(tǒng)給予了深刻的解讀，這也是計(jì)算機(jī)軟件的基礎(chǔ)，對于眾多計(jì)算機(jī)操作的學(xué)習(xí)都具有指導(dǎo)意義。第8章。算法&第9章。程序設(shè)計(jì)語言：這兩章內(nèi)容可以針對選修部分的“算法與程序設(shè)計(jì)”，算法是計(jì)算機(jī)課程中最難的內(nèi)容之一，本書結(jié)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(shè)計(jì)語言。第14章。數(shù)據(jù)庫：數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容除了在信息技術(shù)課程選修部分設(shè)置單獨(dú)模塊“數(shù)據(jù)管理技術(shù)”以外，在必修部分也有所體現(xiàn)。重點(diǎn)講解了數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS），給出了相關(guān)的定義、體系結(jié)構(gòu)、基本原理和操作等。第18章。人工智能：本章對人工智能（AI）進(jìn)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(lǐng)域——知識表示、專家系統(tǒng)以及在圖像處理和語言分析兩個(gè)領(lǐng)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(xiàn)其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)性之處還包括：每章最后都附有推薦讀物，可供教師進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的拓展閱讀，此外還給出了關(guān)鍵術(shù)語的中英文對照表述，對名詞的出處、來源做了盡可能規(guī)范的解釋。全書最后還給出了8個(gè)附錄，對于教師查找相關(guān)信息提供了幫助。
其他推薦圖書：
[美]June Jamrich Parsons，[美]Dan Oja 著《計(jì)算機(jī)文化》北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.
[美]Peter Norton 著《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》北京：清華大學(xué)出版社，2009.
[美]Nell Dale，[美]John Lewis 著《計(jì)算機(jī)科學(xué)概論》北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.
[美]J.Glenn，Brookshear 著《計(jì)算機(jī)科學(xué)概論》北京：人民郵電出版社，2007.
