实践附件计算作为门学科.docVIP

在学科综述性导引课程的构建问题上，人们容易将“计算机文化”与“计算机导论”混为一谈。其实，这是两门性质不同的课程。 “计算机文化”(或“大学计算机基础”等) 要解决的是人们对计算机功能的工具性认识，其目的在于培养学生操作计算机的初步能力，所以常着眼于应用操作的具体细节；而“计算机导论”除了培养学生操作计算机能力之外，关键是要解决计算机以及其他IT (信息技术) 专业学生对本专业以及对计算本质的认识问题。IT专业的学生不能局限于仅仅把“计算”看成一种工具，而更应该理解和掌握计算学科的基本原理、根本问题，以及解决问题的新的思维模式。 1.1 计算学科的历史背景 以计算机为基础的信息技术已经扩展到社会各个领域，人类对信息的依赖迅速增长，计算机技术和基于计算机的应用技术已经成为信息社会的重要基础设施，计算机教育和培训也成为我国高等教育中一个重要的环节。近年来，行业界和教育界都十分关注“计算 (Computing) ”这个词的含义，并明显意识到计算所覆盖的领域在不断地、迅速地扩展中。 计算学科源于欧美，诞生于20世纪40年代初。计算学科的理论基础在第一台现代电子计算机出现以前就已经建立起来了，20世纪40年代电子数字计算机诞生后，促进了计算机设计、程序设计以及计算机理论等领域的发展。 早在1943年，英国的一台名叫“巨人”(Colossus) 的计算机就投入了运行，用于译解德国的密码，但由于英国政府在1970年之前一直对它必威体育官网网址，人们并不了解。因此，一般认为，美国宾夕法尼亚大学于1946年2月14日研制成功的ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator，电子数字积分器和计算器，图1-1) 是世界上第一台多功能电子数字计算机。 最早的计算机科学学位课程是由美国普渡大学于1962年开设的。随后，斯坦福大学也开设了同样的学位课程。但针对“计算机科学”这一名称，在当时曾引起了激烈的争论。毕竟当时的计算机主要用于数值计算，大多数科学家认为使用计算机仅仅是编程问题，不需要作深刻的科学思考，没有必要设立学位。很多人认为，计算机从本质上说只是一种职业而非学科。20世纪70~80年代，计算技术得到了迅速发展，并开始渗透到大多数学科领域，但争论仍在继续。 图1-1 世界上第一台多功能电子数字计算机ENIAC 1.1.1 《计算作为一门学科》报告 针对激烈的争论，1985年春，(美国) 计算机协会 (Association for Computing Machinery，简称ACM) 和 (美国) 电气和电子工程师学会计算机分会 (Institute of Electrical and Electronics Engineering – Computer Society，简称IEEE-CS) 联手组成研究组 (简称IEEE/ACM) ，开始了对“计算作为一门学科”的存在性证明。经过近4年的工作，研究组提交了《计算作为一门学科》(Computing as a discipline) 报告，该报告得到了ACM教育委员会的认可并批准发行，其主要内容发表在1989年1月的《ACM通讯》杂志上。 IEEE/ACM提交的报告第一次为“计算学科”给出了一个透彻的定义：计算学科主要在系统地研究信息描述和变换的算法过程，包括它们的理论、分析、设计、效率、实现和应用。一切计算的基本问题是“什么能被 (有效地) 自动化？”。这是一个“活的”定义，是一个迅速发展的动态领域的瞬间“快照”，随着该领域的发展，可以进行修改。然而在现阶段，这个定义科学地阐明了计算学科的内涵，同时对“计算”一词给出了全面的含义。报告回答了计算学科中长期以来一直争论的一些问题，完成了计算学科的“存在性”证明 (Existence Proof) 。 该报告还提出了覆盖计算学科的9个主要领域，也称为计算学科的9个主科目，每个主科目有若干个知识单元，共55个。每个主科目都包含理论、抽象和设计3个过程，9个主科目与3个过程构成了知识-过程的9列3行矩阵 (计算学科二维定义矩阵) 。 1.1.2 CC2001的主要成果 1990年，IEEE/ACM在《计算作为一门学科》报告的基础上，提交了关于《计算学科教学计划1991》(Computing Curricula 1991，简称CC1991) 报告。 1998年秋，IEEE/ACM开始了《计算学科教学计划2001》(简称CC2001) 的起草工作。经过3年多的工作，于2001年12月提交了具有指导性意义的计算学科本科教学参考计划。该报告分析了自CC1991报告以来近10年的时间里，计算领域中来自技术和文化方面的变化。根据这些变化，报告将CC1991报告划分的11个主领域扩展为1