学生核心能力培养与程序设计技术的联想

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学生核心能力培养与程序设计技术的联想

郭霏霏、福建泉州、泉州理工职业学院、362000【摘要】2016年9月13日,《中国学生发展核心素养》正式发布。中国学生发展核心素养以科学性、时代性和民族性为基本原则,以培养“全面发展的人”为核心,分为文化基础、自主发展、社会参与三个方面,综合表现为人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新六大素养。面向世界、面向未来的卓越工程师培养计划提出，当代大学生所应具备的核心能力为：家国情怀、创新创业能力、跨学科交叉融合、批判性思维、全球视野、自主终身学习、沟通与协商、工程领导力、环境与可持续发展能力、数字化能力。其中大多数能力都是可以通过学习程序设计技术，进而达到培养目标。本文通过核心能力培养与程序设计技术的联想，探讨在新信息技术时代或者称为人工智能时代即将到来之际，程序设计技术在各年龄段、各专业人才培养中的重要性。

【关键词】编程教育、培养目标、教育方法、核心能力

近些年来，随着人工智能、大数据、云计算、物联网等新信息技术的快速发展，计算机程序设计教育培训又火爆起来，沉寂很长一段时间的各类培训机构又如雨后春笋般“冒”了出来。不过，现在这些机构的服务面向有了很大不同，变得更为关注青少年群体、更加重视思维方法训练、教育模式更丰富多样。在美国，编程已进入幼儿园和中小学课堂，是备受欢迎的课程之一；在英国，编程被列入国家教学大纲，成为6~15岁孩子的必修课；2016年6月，我国教育部印发《教育信息化“十三五”规划》，将信息化教学能力纳入学校办学水平考评体系；2017年1月，《义务教育小学科学课程标准》提出将对小学科学课程标准进行修订完善；另外浙江新高考改革将信息技术加入高考选考科目；2018年，教育部中学新课标方案发布，人工智能进课堂，编程技术入高考。说明计算机程序设计技术已经不再是专业和职业特有知识技能，而是逐步成为全民化的常识之一。为什么计算机程序设计会从IT行业特有技术转向全民化，呆板、固执、睡眠严重不足的“程序猿”形象不再成为人们拒入这个行业的原因作为一名从事应用软件开发和计算机专业教育16年的“老猿”，我认为这是自然选择的结果，程序设计技

术中的思维、方法与现代教育的培养目标是相吻合的。

一、素质目标与编程规范

1、整洁规范的习惯

有些“老猿”编写代码的时候喜欢依着自己的风格，该换行的不换行，该退格的不退格，就像医生开的处方，只有自己看得懂，这是让人无法忍受的。几乎所有的公司都会要求程序员必须严格按照规范来编写代码，甚至要求60%以上的代码都要有注释，不论你的资历有多老、编写速度有多快，因为软件开发是个非常强调团队配合的行业，别人看不懂你写的代码，合作无从谈起，在这件事上，强迫症是个好现象。我在北大青鸟做软件工程师培训的时候，给学员讲的第一课，就是强调整洁规范的重要性，并且在学习过程中一直严格要求他们遵守。

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作为学校教学指导委员会、学术委员会的成员，要经常评审各类申报项目，我的同事们也会经常拿方案来请示，过去在这些提交材料里，排版混乱比比皆是，花了好大力气进行纠正，这些年才略有好转。试想，我们培养的学生，踏上工作岗位后，拿着一份字体大小不统一、格式混乱、看起来歪歪扭扭的文件去找他的上级批示，这位领导不仅要质疑学生的能力，也要质疑学校的培养吧！

整洁规范是一种习惯，更是一种态度，日本人键山秀三郎创立的“扫除道”，帮助很多企业起死回生，目前已应用在日本企业、学校、社会等方方面面，其精髓就是提倡整洁规范，能带来五大好处：使人谦虚、让人成为有心人、孕育感动、萌生感恩、磨砺心性。

2、“零错”运行的原则

不论哪一种程序设计语言，编写的代码里，除了只承载文本提示功能的字符串外，其他所有代码都不允许出现任何错误，一个字符、标点、符号都不行，具有非常高的严谨性要求，可以说是“零错”运行。如果存在错误，编译时系统会提示，然后整段的代码都不能运行。因为，对于整个软件系统来说，哪怕只是一个字符的错误，都有可能是整个系统的致命BUG，造成巨大事故。

经常在批改学生作业、评审论文的时候，发现大量的错字和病句，现在广泛流行的微信、微博、今日头条、抖音等自媒体平台上，也是错字病句铺天盖地。这样泛滥的“文化青春痘”形成了大家都写错，我错了也正常的现象。不禁要问，我们的教育怎么把汉语言文化的最基本要求，教到了这种地步古人写诗写作，逐字逐句认真琢磨的精神到哪去了呢

那么“零错”容不容易做到呢我个人觉得不难，就是事后多做检查，一遍不够就三遍，三遍不够就五遍，如果是团队合作的，就互相检查。单位可以对员工犯错有一定程度的包容，但是员工做事一定要以做到“零错”为原则，这也是现代教育培养的素质目标之一。

3、循序渐进的心态

2002年，我还在北大青鸟厦门中心任教学主管的时候，接待了一位印度来的软件工程师，他也是ACCP软件工程师课程设计顾问之一。有一次，他开玩笑的跟我说：“计算机程序语言就是按照你们中国人常说的‘一步一步来’作为运行机制的。”这句话令我印象深刻，是的，计算机代码的运行是依据逐行读取的机制，当上一句读取运行后再进行下一句。过去的十多年里，尤其是事情都撞到一起、火烧眉毛的时候，我总是想起这个“一步一步来”，然后告诉自己静下心来，捋一捋，把事情分个轻重缓急，一件一件处理。

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我经常会觉得我的同事们都是“超人”，他们可以同时拿两个电话，一会跟这个说几句，一会跟那个说几句；可以一边写方案的时候一边讨论另外一个无关的事情；可以跑上跑下，同时进行几个工作事项等等，这些我都做不到，我担心这样恰恰是容易犯错的原因。

我们不能培养学生急功近利、一口吃成大胖子的心态，应该培养他们踏踏实实、稳扎稳打的做好每一项任务，并且在面对众多突发任务的时候，能够冷静分析、合理安排、运用方法、完美解决的能力。

二、知识目标与设计技术

1、程序逻辑

程序员的工作，不是把一个篮子里现有的东西拿到另一个篮子里就完事了，还要在这个篮子里把未来用户能放入的所有东西，都要提前做好相对应的盒子，等待客户装进去。完成这些操作，需要预先设计好程序逻辑，程序的逻辑并不复杂，就是由判断和循环所组成，根据判断用户做出的动作，继续下一步指令，如果动作相同则循环操作。真正难的地方在于，要能预先考虑到可能出现的各种情况，并对每一种情况设计好相应动作。

运用程序逻辑的方法，往往能让解决事情的过程变得更为简单，并且可以锻炼全面思考、风险控制、危机处理的能力。

2、类与对象

程序语言经历了机器语言、汇编语言、面向过程语言、面向对象语言四个阶段。现在用的基本都是第四代面向对象的程序语言，如JAVA、C#等。第四代语言最重要的就是类和对象概念的提出，类是现实世界或思维世界中的实体在计算机中的反映，面向对象是把构成问题的事物分解成各个对象，建立对象的目的不是为了完成一个步骤，而是为了描叙某个事物在整个解决问题的步骤中的行为。我们可以把世间万物都看成类，都有名称、属性、方法、事件的共同特征，分门别类后，碰到同类的问题就实例化为对象采用类似的办法予以解决。

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宋丹丹有个经典小品，里面有个脑筋急转弯的问题，问：“把大象关进冰箱需要几步”答案是三步，打开冰箱、把大象放进冰箱、关上冰箱。把大象换成恐龙、凤凰、坦克、宇宙飞船，答案也是一样的，这是一个典型的工作流程规范化的案例。培养学生掌握分类处理的能力，遇到困难不会手忙脚乱，能够借鉴成功案例，从而得心应手。

3、生命周期

软件工程生命周期的五个重要阶段分别是：需求分析、系统分析与设计、系统实现、软件测试、软件维护。这种按时间分程的思想方法是软件工程中的一种