李建
桂林師范高等專科學(xué)校網(wǎng)絡(luò)中心 廣西 桂林 541001
大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)是各辦學(xué)層次高校面向非計(jì)算機(jī)專業(yè)開設(shè)的公共基礎(chǔ)必修課程。21世紀(jì)的社會(huì)是信息社會(huì),知識(shí)日新月異,使得該門課程應(yīng)教授一些基礎(chǔ)性的以及讓學(xué)生長(zhǎng)期受益的內(nèi)容,也就是要求該門課程的教學(xué)目標(biāo)不能僅僅停留在單純識(shí)記計(jì)算機(jī)知識(shí)、學(xué)會(huì)操作計(jì)算機(jī)和使用某些軟件的層面上,而是應(yīng)該提升到更高的層次——不僅“教書”且能“育人”。而哲學(xué)是研究自然、社會(huì)和人類思維發(fā)展的最一般本質(zhì)和規(guī)律的學(xué)問,因此在大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)中,教師有意識(shí)地在計(jì)算機(jī)教學(xué)內(nèi)容中滲透更具普遍意義的哲學(xué)觀點(diǎn),能夠引起學(xué)生更深層次的思考,能夠訓(xùn)練和提高學(xué)生理論思維能力,能夠構(gòu)建更加系統(tǒng)和完備的知識(shí)體系,進(jìn)而潛移默化地促進(jìn)學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀。
計(jì)算機(jī)技術(shù)與通訊技術(shù)結(jié)合形成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)“聯(lián)姻”產(chǎn)生分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)等,不僅能證明事物之間聯(lián)系的普遍性,更說明運(yùn)用“普遍聯(lián)系”的觀點(diǎn)分析和解決問題的可行性和必要性。
引導(dǎo)學(xué)生從對(duì)計(jì)算機(jī)“感覺、知覺、表象”的感性認(rèn)識(shí)到運(yùn)用哲學(xué)觀點(diǎn)把握事物的本質(zhì)和規(guī)律的理性認(rèn)識(shí),能鍛煉學(xué)生的思維,實(shí)現(xiàn)認(rèn)識(shí)的飛躍,使得學(xué)生構(gòu)建更加合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)。
在計(jì)算機(jī)教學(xué)中,恰當(dāng)運(yùn)用學(xué)生始于中學(xué)學(xué)習(xí)哲學(xué)所了解甚至耳熟能詳?shù)某WR(shí)性哲學(xué)觀點(diǎn),能夠活躍課堂氛圍,引起學(xué)生共鳴。
在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)過程中,教師可依據(jù)需要在教學(xué)內(nèi)容當(dāng)中合理“滲透”哲學(xué)觀點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生從具體的感性認(rèn)知到“普遍性”的理性思索,促使學(xué)生認(rèn)識(shí)的升華和“觀念”的形成,為學(xué)生“長(zhǎng)期受益”——學(xué)以致用,指導(dǎo)“實(shí)踐”打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。下面略舉幾例,以期拋磚引玉。
1)教學(xué)內(nèi)容。電子計(jì)算機(jī)的發(fā)明是現(xiàn)代科技的一項(xiàng)偉大成就。在遠(yuǎn)古時(shí)代人類用石子、繩結(jié)來計(jì)數(shù),中國(guó)春秋時(shí)期出現(xiàn)計(jì)算工具——算盤;至17世紀(jì),為滿足科技生產(chǎn)中大量繁重的計(jì)算任務(wù)的需求,科學(xué)家們不斷改進(jìn)計(jì)算工具,相繼發(fā)明計(jì)算尺、加法器、乘法器等;到19世紀(jì),巴貝齊發(fā)明“差分機(jī)”,接著又設(shè)計(jì)“分析機(jī)”,其設(shè)計(jì)思想已經(jīng)非常接近現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的原理,但受當(dāng)時(shí)技術(shù)水平的限制沒能實(shí)現(xiàn),最終直至1946年人們才研制出第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC,開創(chuàng)了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的新紀(jì)元。
2)滲透哲學(xué)觀點(diǎn)。從電子計(jì)算機(jī)誕生的艱難而漫長(zhǎng)的歷程可以看出,計(jì)算工具是隨著生產(chǎn)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步從無到有、從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從低級(jí)到高級(jí)不斷發(fā)展的,是人們?yōu)闈M足一定的需要,突破人體器官功能的局限性,借助各種實(shí)踐手段不斷實(shí)踐積累的結(jié)果?!坝?jì)算機(jī)先驅(qū)者”巴貝齊超出其所處時(shí)代至少一個(gè)世紀(jì)的天才設(shè)想終因?qū)嵺`受社會(huì)歷史條件制約未能實(shí)現(xiàn),“含恨而終”,但是他在逆境中自強(qiáng)不息的精神永遠(yuǎn)閃耀著光輝,人們會(huì)永遠(yuǎn)銘記這位“失敗的英雄”。
1)教學(xué)內(nèi)容。計(jì)算機(jī)是20世紀(jì)最偉大、最神奇的發(fā)明,它能夠模擬人腦的部分功能,代替人的部分腦力勞動(dòng),甚至某些功能比人腦還強(qiáng)(比如計(jì)算速度快、精度高、大容量存儲(chǔ)能力、特殊環(huán)境連續(xù)工作等),因此計(jì)算機(jī)也被稱為“電腦”。計(jì)算機(jī)誕生不久出現(xiàn)了人工智能,它主要研究怎樣用計(jì)算機(jī)模擬人類的某些智力活動(dòng)。電腦與人腦相似之處:在結(jié)構(gòu)上,人腦約由150億神經(jīng)元組成人類智能系統(tǒng),而電腦由上千萬電子元器件組成人工智能系統(tǒng);在功能上,人腦復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有接受、傳遞、存儲(chǔ)、整理和輸出信息的功能,而電腦由輸入設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、CPU和輸出設(shè)備組成,能分別用來接受、存儲(chǔ)、加工和輸出信息。
2)滲透哲學(xué)觀點(diǎn)。電腦產(chǎn)生于對(duì)人腦功能的模擬,人工智能出現(xiàn)于對(duì)人類意識(shí)進(jìn)行模擬,電腦作為人類智力的物化和人腦的延伸,能增強(qiáng)人的能力,但是與具有目的性、能動(dòng)性、適應(yīng)性和創(chuàng)造性的人腦相比,當(dāng)前電腦對(duì)人腦和人類意識(shí)的模擬就只能算是初級(jí)階段,它只能在程序的控制下被動(dòng)、無意識(shí)、機(jī)械地運(yùn)行,由此電腦對(duì)人的模擬還僅僅是一個(gè)開始,不斷提高計(jì)算機(jī)對(duì)人的模擬程度具有廣闊前景。比如目前人們正在研究使計(jì)算機(jī)具有類似人的聽覺、視覺、觸覺等,這給人們指明了計(jì)算機(jī)的發(fā)展方向和目標(biāo),但是也要明確電腦只能夠模擬人的某些自然屬性而難以模擬人的社會(huì)屬性,因此,電腦不可能具有真正意義上的思維,更不可能取代人腦。
1)教學(xué)內(nèi)容。截至目前,根據(jù)電子計(jì)算機(jī)采用的基本元器件的演變,可以將計(jì)算機(jī)的發(fā)展分為4代:第一代(1946~1957),電子管計(jì)算機(jī),運(yùn)行機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言程序;第二代(1958~1964),晶體管計(jì)算機(jī),出現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言程序;第三代(1965~1971),中小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī),出現(xiàn)操作系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)化和模塊化程序設(shè)計(jì);第四代(1972年至今),大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī),軟件方面出現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)、知識(shí)庫(kù)等。
2)滲透哲學(xué)觀點(diǎn)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分為硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。其一,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)是一個(gè)相互依存、相互滲透、相互轉(zhuǎn)化的不可分割的有機(jī)整體。一是沒有配備任何軟件的“裸機(jī)”幾乎不能完成任何任務(wù),而沒有硬件對(duì)軟件的物質(zhì)支持,軟件根本無法運(yùn)行,只有硬件和軟件協(xié)同工作才能解決實(shí)際問題。二是在計(jì)算機(jī)發(fā)展歷史的長(zhǎng)河中,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)的某些功能出現(xiàn)了由硬件實(shí)現(xiàn)或軟件實(shí)現(xiàn)的相互轉(zhuǎn)化。其二,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)之間又具有相互排斥的屬性。一是硬件“希望”軟件運(yùn)行時(shí)占用系統(tǒng)資源越少越好,而為滿足用戶需求功能日趨復(fù)雜的軟件則“要求”硬件性能越高越好;二是在計(jì)算機(jī)發(fā)展歷史的長(zhǎng)河中,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)發(fā)展速度并非完全“同步”,時(shí)而硬件短期超越軟件發(fā)展的速度,時(shí)而軟件短期超越硬件發(fā)展的速度,在這種短期的速度不平衡的過程中,一方受另一方的制約,促進(jìn)另一方的發(fā)展。由此可見,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)既相互依賴又相互促進(jìn),雙方“在矛盾的運(yùn)動(dòng)中”,促使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不斷發(fā)展。
1)教學(xué)內(nèi)容。由計(jì)算機(jī)的發(fā)展史可知,在晶體管時(shí)代,計(jì)算機(jī)電路是由單個(gè)晶體管、電阻、電容等元件焊接組裝而成,而將微型化的晶體管、電阻、電容等元件組成復(fù)雜的電路集成在一塊相當(dāng)小的半導(dǎo)體硅片上,就形成集成電路。在中小規(guī)模集成電路時(shí)代,計(jì)算機(jī)采用中小規(guī)模集成電路制成。隨著電子技術(shù)的發(fā)展,1970年出現(xiàn)大規(guī)模集成電路,標(biāo)志著大規(guī)模與超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代的到來,微型電子計(jì)算機(jī)隨之出現(xiàn),它技術(shù)新、換代快、品種多、產(chǎn)量大、體積小、價(jià)格低,于是計(jì)算機(jī)由最初軍用和專用的“舊時(shí)堂前燕”,飛入尋常百姓家,對(duì)人們的生產(chǎn)、生活產(chǎn)生不可估量的影響。
2)滲透哲學(xué)觀點(diǎn)。從晶體管計(jì)算機(jī)到中小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī),即計(jì)算機(jī)構(gòu)成元器件從單個(gè)元件到將多個(gè)元件集成到單一的半導(dǎo)體芯片上的集成電路,使得計(jì)算機(jī)變得更小,功耗更低,速度更快,是計(jì)算機(jī)技術(shù)由于電子技術(shù)發(fā)展的“量的積累”而引起的一次“質(zhì)的飛躍”。又由于集成電路規(guī)模不斷擴(kuò)大的“量的變化”,在更小的芯片上容納更多數(shù)量的元件,使得計(jì)算機(jī)的體積和價(jià)格不斷下降,而功能和可靠性卻不斷增強(qiáng),導(dǎo)致計(jì)算機(jī)技術(shù)再一次飛躍,出現(xiàn)微型電子計(jì)算機(jī)等超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī),于是計(jì)算機(jī)應(yīng)用逐漸滲透到社會(huì)各領(lǐng)域。而且直到如今,制造計(jì)算機(jī)的集成電路的發(fā)展方向仍然是在不斷擴(kuò)大規(guī)模。
除了以上所述恰當(dāng)運(yùn)用常識(shí)性哲學(xué)觀點(diǎn)以外,教師在計(jì)算機(jī)教學(xué)中也可合理運(yùn)用在哲學(xué)思潮影響下產(chǎn)生的一些常見理念。例如,在計(jì)算機(jī)軟硬件的教學(xué)過程中,教師可以有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生去體驗(yàn)、學(xué)習(xí)和吸收蘊(yùn)含其中的“精髓”——在人本主義哲學(xué)思潮影響下,計(jì)算機(jī)軟硬件設(shè)計(jì)從實(shí)現(xiàn)基本功能以滿足人基本需求到“科技以人為本”的人性關(guān)懷理念的變遷,這也為人們?cè)谟?jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)、課件制作、網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)際應(yīng)用時(shí),提供了一個(gè)“潛在原則”。比如,在學(xué)習(xí)美國(guó)微軟Office系列組件的教學(xué)內(nèi)容時(shí),可以深切體會(huì)到“所見即所得”,豐富的向?qū)С绦蚝托畔⑻崾?、完善的幫助系統(tǒng)和豐富的在線資源等帶來“以人為本”的友好體驗(yàn);同樣,在計(jì)算機(jī)硬件方面,臺(tái)式機(jī)機(jī)箱前面板的常用USB和音頻接口、鍵盤的特色按鍵、鼠標(biāo)符合人機(jī)工程學(xué)原理的外形等也蘊(yùn)含了“人性化”的理念。
在計(jì)算機(jī)教學(xué)中合理地運(yùn)用常識(shí)性的哲學(xué)原理和規(guī)律,具有重要作用。
對(duì)于學(xué)生來說,一方面,促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)哲學(xué)和計(jì)算機(jī)。在教學(xué)中運(yùn)用常見的哲學(xué)原理和規(guī)律或者理念,有利于學(xué)生全面深刻地掌握計(jì)算機(jī)知識(shí)和技能,而非學(xué)到一些支離破碎的單純計(jì)算機(jī)知識(shí)片段和“機(jī)械式”的操作技能;而將哲學(xué)理論與計(jì)算機(jī)具體科學(xué)相聯(lián)系,又能促進(jìn)學(xué)生在理論聯(lián)系實(shí)際的過程中掌握哲學(xué)原理。另一方面,促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成學(xué)習(xí)和運(yùn)用哲學(xué)的習(xí)慣。在計(jì)算機(jī)教學(xué)中運(yùn)用哲學(xué)原理,不僅能促進(jìn)學(xué)生全面構(gòu)建計(jì)算機(jī)知識(shí)體系,還能潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生將哲學(xué)原理和規(guī)律應(yīng)用于自己日常學(xué)習(xí)和生活當(dāng)中去,逐漸養(yǎng)成好思考、善思考的習(xí)慣。
對(duì)于教師來說,促進(jìn)教師深入研究,創(chuàng)新教學(xué)。教師要深入淺出、游刃有余地將哲學(xué)觀點(diǎn)滲透于計(jì)算機(jī)教學(xué)內(nèi)容當(dāng)中,就需要熟練掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)知識(shí)和技能,深入學(xué)習(xí)和研究哲學(xué)理論,不斷摸索和改善哲學(xué)觀點(diǎn)與教學(xué)內(nèi)容“有機(jī)結(jié)合”的方式。最后需要強(qiáng)調(diào)的是,在教學(xué)中合理運(yùn)用哲學(xué)觀點(diǎn),是用來起到“畫龍點(diǎn)睛”之效,切勿滑向哲學(xué)理論堆砌和泛濫,變成無所不能、無所不包的“萬能藥”的另一極端。
綜上所述,為擺脫大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)淪為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)說明書式培訓(xùn)課的窘境,在教學(xué)中運(yùn)用常見的哲學(xué)原理和理念,比如以科學(xué)的實(shí)踐觀和意識(shí)觀把握計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生和本質(zhì),以普遍聯(lián)系和永恒發(fā)展的觀點(diǎn)分析計(jì)算機(jī)的發(fā)展過程,以人性化的理念透視計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)等,能夠促使學(xué)生系統(tǒng)深刻地把握計(jì)算機(jī)基本概念、方法和技術(shù),能夠訓(xùn)練和提高學(xué)生理論思維能力。
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