摘 要：探讨在新工科背景下，计算机通识性课程建设的一些问题。对于计算机通识性课程的地位、作用和意义进行了讨论，提出了必须建立新的计算机教学指导思想，彻底摆脱原有教学思想和教学内容的束缚，以学生为中心，以社会需求为标准，以提升可持续竞争力和国家实力为目标，大力推进新一轮的计算机教育改革。在此基础上，结合《大学计算机基础课程基本要求》，从教学实践层面讨论了相应的教学体系原则和课程建设标准。同时对于使用MOOC推进大学计算机课程建设，将新工科建设向广度和深度发展提出了建议。
关键词：新工科建设；计算机通识性课程；计算思维；应用能力；课程体系；MOOC
近期教育部高教司发布了新工科研究与实践的文件，提出了对于工科建设的新目标和新要求[1]。《新工科建设复旦共识》中明确指出：“我国高等工程教育改革发展已经站在新的历史起点。国家正在实施创新驱动发展、‘中国制造2025’‘互联网+’‘网络强国’等重大战略，为响应国家战略需求，支撑服务以新技术、新业态、新产业、新模式为特点的新经济蓬勃发展，突破核心关键技术，构筑先发优势，在未来全球创新生态系统中占据战略制高点，迫切需要培养大批新兴工程科技人才。我国已经建成世界最大规模的高等工程教育，工程教育专业认证体系实现国际实质等效，国家统筹推进世界一流大学和一流学科建设，为加快建设和发展新工科奠定了良好基础。”[2]作为计算机科学与工程教育，我们自然更能够切身体会到，信息技术对于整个社会进步与人类生活带来的颠覆性变化，以及在这场信息革命和社会转型面前，对于计算机教育所提出的全新的目标。本文就计算机教育的一个小的部分，也是非常重要的部分——计算机通识性课程谈一些看法。说它小，是因为这些课程只占了整个计算机教育的很小一部分；说它重要，因为这是计算机教育中覆盖面最大的部分，所有的大学生都是通过这些课程来了解计算机的基本原理和应用方法，因此这些课程决定了未来全体国民的信息素养。
本文中所谈到的计算机通识性课程，指的是在大学开设的面向所有学生的计算机课程，特别是第一门计算机导论性的课程。
一、社会转型：课程内容的再定义
当今社会的发展已经越来越多地依赖于信息技术的发展，这是不争的事实。2005年，美国总统信息技術咨询委员会的报告《计算科学：确保美国竞争力》中写道：“虽然计算机本身也是一门学科，但是具有促进其他学科发展的作用。21世纪科学上最重要的、经济上最有前途的研究前沿都有可能通过熟练地掌握先进的计算技术和运用计算科学而得到解决。”[3]信息技术的浪潮不可避免地会冲击教育领域，这是我们已经切身感受到的事实。由于教育对于整个国民经济具有超前性和全局性，自然应该比其他行业更加关注这一新的社会转型动向。如果在未来的20～30年国家需要一批熟悉信息技术，能够深刻理解和应用计算机，承担起国家富强民族振兴历史责任的官员、企业家、科学家和工程师，那么这批人目前就在或者即将在高校里学习。因此对于高等教育来说，我们更应该对于这种技术进步带来的社会变革具有高度敏锐性，并为此积极进行全面的教学改革，构建适应这一历史机遇与使命的新的人才培养体系，这是新工科建设的重要内容和挑战问题。
大学计算机通识性课程（这里主要指非计算机专业的第一门导论性课程）应该从未来公民信息素养的要求，学生走向社会后的可持续竞争力，以及由此形成的国家发展实力这几个角度来审视。过去三十多年以来，这些要求的变化是渐进的，也是明显的。从20世纪80年代将计算机作为一门工具，到21世纪之初计算机作为一种文化，直到当前将计算机作为像语文和算术那样的人的基本素质[4]，由此带来对于大学计算机通识性课程新的理解和改革动力。首当其冲的是对于教材内容的重新梳理，比如说，互联网的应用可能是未来十年最大的经济与科学的增长点和创新动力，仅仅关注到互联网在经济和生活各个方面的应用，就充满了许多新的内容和技术，网络信息与文化，网络政治与政府治理，网络商业、产业和经济。这些内容已经成为走向社会的不可缺少的知识。因此在大学阶段自然应该讲解这些内容。然而原有的很多教材基本上不涉及这些内容，或者很少涉及这些内容。改革必然要对于原来的内容进行取舍，甚至大幅度的调整，重新审视原有教材内容安排的科学性与必要性。
谈到对于课程内容的重新审视，首先需要明确在信息社会，决定学生适应能力的最关键的内容是什么。尽管计算机在各行业的应用越来越多，越来越普及，其中涉及的具体知识也会根据专业的不同而十分繁杂。但是作为一门课程来说，其容量不可能随之无限制的增长，因此必须从这些繁芜的具体内容中经过梳理，形成系统的和基础性的知识体系，以此作为大学计算机通识性课程的主要内容，也就是要通过计算机各种应用的热闹表面，提炼出其背后的思想和方法，给学生授之以渔，而不是授之以鱼。计算机教育的改革从工具，到文化，到开发能力等经历了漫长的过程，随着信息时代的来临，这个问题有了新的答案，这就是在令人眼花缭乱的各种应用背后具有本质规律的计算思维。随着信息技术的不断发展，计算思维这一原本属于计算机科学与技术学科的概念也深刻地影响着其他学科的发展，计算物理、计算金融、计算生物学、计算社会科学这些新的研究领域的产生就是很好的实例。面向所有学生的、体现计算思维和方法论的教学内容，是新工科背景下的计算机通识性课程建设的基本问题。
计算机通识性课程不是将学生培养成为计算机科学家，而是训练他们灵活应用计算机的概念和方法解决专业问题，因此与数学的通识性课程一样，基础性与实用性才是计算机通识性课程的灵魂。
为了进一步说明这个问题，我们可以研究一下最近发布的2017年高德纳技术成熟度曲
线[5]。从中我们可以看到智能微尘、智能工作空间、通用人工智能、互联家庭、商业无人机等各式各样的新兴技术，这些技术都蕴含了未来各个领域广泛的发展空间，也是各专业与信息技术交叉的增长点。但是我们不可能在计算机通识性课程中讲授这些具体的内容（简单地提及是可能的），这是因为在一门课程的容量中无法涵盖这些内容，而且这些技术需要时间和市场的检验，有些技术可能尚未成长已被淘汰，大学的通识性课程不能跟随这些技术的风向而摆动。学生在掌握了计算机应用的基础知识后，完全有能力通过自学或者深造解决在专业工作中的问题，包括上面提到的新兴技术领域。我们既不可能事先设想学生毕业后会碰到什么问题，也不可能为每一个专业编写单独的教材，只能将计算机解决问题的共同特点，以及其中的基本思想和方法教给学生，使得在真正遇见问题时，可以综合利用学到的知识来解决问题。大学的课程应该讲授推动这些技术发展背后的源泉和动力，也就是作为计算机科学的最基础和最核心的知识。大学计算机基础课程教指委在《大学计算机基础课程基本要求》中把这些内容概括为：计算机体系结构、程序设计、算法、数据科学、网络基础、专业应用案例六个方面，这些最基本的内容是学生在首次接触计算机课程时应该学习的。同时通过这些基本内容的精炼，逐步形成稳定的计算机课程内容，就可以像普通物理和高等数学那样，成为大学教学体系中不可替代的基础性课程。