原创《美国公共图书馆在编程教育运动中的角色和作用》
本文是关于公共图书馆专升本论文范文跟公共图书馆和编程教育运动和作用方面论文例文。
黄敏聪
摘 要 文章分析美国编程教育运动兴起进程及原因；从社会组织、教育机构和政府三个层面阐述编程教育运动的内容；分析美国公共图书馆在编程教育运动中的角色与作用、机遇与挑战；讨论美国经验对中国的启示.
关键词 编程教育运动 图书馆 美国
引用本文格式 黄敏聪. 美国公共图书馆在编程教育运动中的角色与作用[J]. 图书馆论坛,2017（6）：128-132.
American Public Library Support of the Coding Instruction Campaign
HUANG Min-cong
Abstract Explaining the process and reasons of the rise of coding instruction campaign in the USA；Analyzing the content of coding instruction campaign from three perspectives：social structure,educational organizations and government departments；Analyzing the role and the effects of American public library in this campaign,as well as the opportunity and challenge；Discussing the implications for public libraries in China.
Keywords coding instruction campaign；library；USA
1 美国编程教育运动的兴起
美国编程教育运动的兴起始于2013年,美国公益组织Code.org发起“每天编程一小时活动”(Hour of Code)[1],随即得到微软、谷歌等企业支持.美国计算机科学教师协会(Computer Science Teacher Association,CSTA)等机构推动将编程教育纳入K-12核心课程[2].2016年美国《财富》杂志百强公司CEO、27个州长及K-12教育领域主导者共同向美国国会呈交公开信,呼吁拨款用于计算机科学专项教育,将编程教育运动推向[3].2016年奥巴马政府在国情咨文中提出“面向所有人的计算机科学教育”(Computer Science For All,CSA)计划,指出政府应向每名K-12学生提供计算机和数学课程,将编程教育纳入美国未来信息素质教育战略[4].
1.1 美国编程教育运动兴起的原因
(1)信息产业发展的需求.美国信息产业发达,但信息产业本土人才严重缺乏.2008-2018年间,预计美国将产生140万个信息产业相关岗位,但本土人才只能满足其中61%的岗位需求；如果将学历要求规定为学士以上时,这一比例下降到29%[5].这引起信息产业巨头担忧,微软公司指出技术人才供给缺乏严重制约了美国创新[6].
(2)教育界对计算机教育的重视.近年美国教育界意识到未来竞争中,编程能力已与阅读、算术一样成为个体必备能力.其他国家对编程教育的重视使美国教育界倍感压力.英国政府2014年规定每名学生都必须学习计算机编程[7].
(3)政府对产业布局以及社会稳定的考量.自奥巴马政府宣布制造业回归计划后,科学、技术、工程、数学(Science、Technology、Engineering、Mathematics,STEM)岗位数量激增,但美国相应的人才供给不足.编程教育能使学生综合运用数学、技术及工程学的理念和工具,是提升学生STEM能力的综合式教育.此外,编程教育的推进也是美国降低失业率的有效方法.2013年从事计算机岗位的人群平均失业率只有3.4%,拥有学士学位以上人群则是4.1%,而美国全国平均水平是8.1%[6],这说明编程等计算机教育能有效缓解美国失业压力.
1.2 美国编程教育运动具体内容
(1)社会组织.编程教育运动由Code.org提出的“编程一小时”活动引发.目前全球已有166个国家的33000所学校约500万名学生参与这项活动[1].谷歌、雅虎等网站都在主页上提出名为“代码一小时”的倡议.
一是提供资金.Code.org和美国计算机科学教育联合会(Computer Science Education Coalition,CSEC)向国会申请2.5亿美元预算来推进校园编程教育[8].比尔·盖茨和马克·扎克伯格等为Code.org投资约1000万美元；甲骨文承诺投资2亿美元、微软和谷歌承诺投入1000万美元推动编程教育走进K-12教室[3].
二是提供课程.Code.org网站显示,该机构已为K-12学校2万多名老师开设编程课,这些课程由美国计算机协会(Association for Computing Machinery,ACM)、网络创新中心(Cyber Innovation Center,CIC)、美国数学与科学计划(National Math and Science Initiative,NMSI)等机构制作.该组织还帮助超过1.6万名教师通过计算机编程教师认证[1].微软与苹果所有零售店均出售免费的编程课程[3].
(2)教育机构.一是将编程教育纳入K-12核心课程.CSTA积极推动将编程教育纳入K-12核心课程[2].美国约30个校区同意增设编程课,9个州开始给编程课设定与数学和理科等基础课程相同学分,不再将编程课列为选修课[7].二是将编程等计算机课程纳入学生毕业条件之一.随着编程教育运动兴起,美国38个州以及华盛顿特区同意将编程等计算机课程纳入理科生毕业要求[7].
(3)政府部门.CSA计划规定在未来几年政府应向每名K-12学生提供编程等计算机和数学课程,主要措施包括：未来3年为各州提供40亿美元预算,推动课堂内编程等计算机教育的普及；为校区直接提供1亿美元,用于拓展美国K-12的编程等计算机教育.此外,国家科学基金会(National Science Foundation,N)和国家与社区服务机构(Corporation for National and Community Service,CNCS)从2016年起提供1.35亿美元的计算机科学基础教育专项资金[4].
2 美国公共图书馆在编程教育运动中的角色与作用
美国公共图书馆作为美国信息素质教育的前沿阵地,一直受到美国各界的认可.在CSA计划中就有通过国家与社区服务机构的拨款支援社区图书馆进行编程等计算机教育服务.在企业层面,大部分科技企业强烈希望利用公共图书馆来进行编程教育.基于此,2016年4月,美国图书馆协会(American Library Association,ALA)和谷歌公司宣布启动“Libraries Ready to Code”(图书馆准备好编程,LRC)项目[9].LRC将考察编程教育在美国公共图书馆和K-12学校图书馆中的现状,最终目的是拓宽编程项目的影响范围.项目内容包括环境扫描、参与者随访、焦点小组、实地参观,并关注公共图书馆向特定群体提供的机会,比如对少数族群、女孩和其他目前在计算机科学及相关领域处于弱势的群体.ALA将跟进并利用项目成果,为ALA信息技术政策办公室制定青少年技术项目的计算机科学政策做准备[9].美国公共图书馆界日益兴起的编程教育项目表明,公共图书馆正在转变并实现其在教育及创业中扮演的角色.
2.1 提供公共协作空间
公共协作空间是图书馆编程教育实施的重要载体.丹佛公共图书馆定期为公民和学生提供为期一周的暑期编程开发训练营[9]；纽约公共图书馆与谷歌合作,成立暑期故事编程俱乐部[10].丹佛公共图书馆在公共协作空间开展编程教育,参与者以小组形式,利用图书馆公共协作空间内的编程可视化道具(如积木、图纸、玩具),学习编程所需要的计算机思维,并完成对问题的解决.图书馆除提供活动所需资源外,还提供小组讨论空间与专家授课空间,使学习小组成员能在图书馆内获得更高的学习效率与协作效率,从而创造图书馆的优势.
2.2 提供软硬件资源
虽然美国信息产业发达,但是不同阶层在接受编程教育上存在资源拥有量的差异.学者通过对洛杉矶3所不同公立高中的计算机科学教学研究发现,上述资源不平等现象普遍存在,并将之称为“虚拟种族隔离”[11].公共图书馆能在一定程度上消除上述不平等现象,因为图书馆内大部分软件与硬件资源都是免费的.正是这种免费资源提供者的角色,使得越来越多的企业在编程教育运动中选择公共图书馆作为合作伙伴.谷歌K-12教育项目经理表示,公共图书馆在计算机科学非正式学习中扮演着重要角色,谷歌非常高兴能和ALA合作,为所有学生提供公平的计算机科学训练机会[9].美国从事编程教育的企业也乐于为公共图书馆提供免费的学习工具和玩具资源,如Coder Bunnyz、Wonder Workshop、Scratch.以Wonder Workshop为例,通过Dash和Dot两款机器人,为5岁以上儿童提供编程思维学习,该机构已经与美国Civic Center Library在内的多家图书馆达成共享协议,免费提供包括课程以及编程机器人在内的资源[12].
2.3 提供免费标准化课程
美国各城市都有收费的编程训练营,通常收费高达几千美元.虽然CSA计划提供40亿美元以扩大K-12计算机科学培训[4],但美国校园的编程课程体系还存在诸多问题.社区图书馆已进入填补计算机编程指导需求的队伍,如佛罗里达州奥兰治县图书馆系统提供的编程课程、加州圣塔克拉拉郡图书馆提供的青少年编程课程、康涅狄格州西港图书馆的机器人科学课程[9].这些课程一方面由企业,如微软、Tynker、达内教育集团为公共图书馆免费提供；另一方面图书馆也自行购买,然后免费提供给服务群体.
2.4 培养编程教育人才
由于之前编程等计算机课程并没有纳入K-12核心课程,因此从事编程教育的老师十分稀缺.根据CSTA调查,目前美国只有十分之一的学校提供计算机科学课程,而教师缺乏是主要原因之一[7].为此,CSTA等开始计划与美国公共图书馆合作,对高校教师以及K-12的教师进行编程教育培训与认证,特别是利用社区图书馆分布的广泛性与便利性,使更多的教师能方便地接受培训以及认证.同时利用公共图书馆载体,让教师在图书馆进行编程教育项目实践,积累经验.
2.5 公众对编程教育需求的信息收集
通过直接访谈、调查等方式,公共图书馆收集社会大众对编程教育的需求,从而改善和指导企业、政府、社会组织在拨款资助方向以及课程设计等诸多层面的改进.ALA计划利用与谷歌的合作机会,收集上述信息,并向社会和政府提交编程教育信息分析报告[9].此外,利用谷歌大数据分析,结合上述信息分析,针对美国人才技能现状提出改进建议.
3 编程教育运动为美国公共图书馆带来的机遇与挑战
3.1 机遇
(1)融入美国下一代信息素质教育战略.计算机编程能力有可能成为未来人才的一项必备技能,正如数学与英语.这一共识得到美国产业界以及教育界的支持,自CSA计划提出以来,编程等计算机教育已经成为了美国下一代信息素质教育的战略重点.公共图书馆作为美国信息素质教育的重要基地,如何在这一战略中发挥应有的作用,并扩大自身的影响是美国公共图书馆界面临的重要问题.美国图书馆协会与谷歌公司的战略合作表明,公共图书馆在软硬件资源、网点分布以及公共教育空间上的优势有可能成为这一战略的重要参与者,并发挥作用.通过对编程教育运动的支持,美国公共图书馆能使其信息素质教育阵地的角色更为凸显.
(2)切入美国信息产业发展战略的需求.编程教育运动由美国信息产业内在需求而引发,信息产业特别是互联网产业的高速发展已经深刻影响美国各个产业,而人才的缺乏是制约信息产业发展的重要因素.美国公共图书馆在以往更多地与教育界进行协作.随着编程教育运动的持续推进,微软、苹果、谷歌等企业开始深化与公共图书馆的合作,提供资源支持.这是美国公共图书馆在经费投入不足情况下的战略机会.如果公共图书馆能依托编程教育的推进,持续为信息产业提供支撑,这不仅能缓解公共图书馆经费不足的困境,也能使公共图书馆在美国产业界产生重要影响力,推动图书馆进一步转型.
(3)扩大公共图书馆在社会公众的影响力.随着编程教育课程纳入美国K-12核心课程,社会大众对编程教育越发重视,但由于“虚拟种族隔离”的存在,相当部分的美国民众难以接受高质量编程教育.利用图书馆在资源、平台以及工具上的优势,图书馆特别是社区图书馆能使民众有公平接受编程教育的权利,使图书馆的重要性在社会公众中得以体现,扩大自身的影响力.
3.2 挑战
(1)经费投入不足.虽然CSA计划投入巨大,但拨付给公共图书馆从事编程教育的经费仍然不足.此外,由于美国经济不景气,很多州的教育拨款低于10年前.美国预算与政策优先中心(Center on Budget and Policy Priorities)对美国46个州的预算调查,至少31个州的教育预算低于2007-2008学年的水平,其中15个州的预算降幅超过10％[3].目前美国各州对公共图书馆的经费投入呈现减少趋势,如何在有限的资源下,推进编程教育成为公共图书馆的挑战.
(2)与产业界的协同工作机制有待完善.美国大部分公共图书馆与产业界在编程教育的合作仅仅限于资源提供以及经费支持,缺乏深度的协同工作机制.在诸如需求信息收集与分析、课程设计指导以及教育模式革新等层面还未有良好的合作机制.因此,公共图书馆在未来如何利用美国信息产业界的资源优势、人才优势和工具优势,来推进编程教育在图书馆的持续运作,是公共图书馆能否在编程教育运动中发挥作用的重要挑战.
4 启示
(1)挖掘图书馆与我国互联网企业深度合作的可能性.我国互联网产业发展迅速,编程等计算机人才的需求强烈,呈现供不应求的现象.在可预见的未来,编程教育的重要性愈发显著.互联网企业与图书馆在编程等计算机教育上有着巨大的合作空间,特别是在欠发达地区,公共图书馆的公益性以及软硬件资源优势是推进编程教育的重要力量.目前我国部分公共图书馆已经尝试与互联网企业进行编程教育合作.例如,2016年12月,广州图书馆与微软(中国)合作举办我国首个图书馆“编程一小时”活动——“我的世界,添码行空”,以微软和code.org联合开发的可视化编程软件kodu为基础,为小朋友提供可视化编程的教育[13].我国图书馆与互联网企业的合作无论在深度还是广度上,有进一步挖掘的空间.
(2)探索社区图书馆实施计算机技能培训的可能性.目前我国大部分社区图书馆仅仅提供借还书等简单服务,这一方面是限于软硬件资源条件；另一方面也受限于运行理念和模式.以美国为例,奥巴马政府在推进CSA计划时,特别强调社区图书馆的重要性,依托国家与社区服务机构对社区图书馆进行资助,可见社区图书馆实施计算机技能培训是具备潜力的.在我国边远地区,社区图书馆往往是整个地区信息素质教育最为重要的载体.因此,推进社区图书馆的计算机技能培训既能消除“虚拟种族隔离”的存在,也能提升我国公民信息素质水平.
(3)探索图书馆与幼儿园、中小学联合制定编程教育课程的可行性.我国大部分编程教育课程的服务对象是18岁以上人群,但从美国经验看,从幼儿园到大学都有目标适用人群的编程教育课程.部分课程的设计与实行有图书馆的参与.针对这一领域的空白,图书馆应参与针对幼儿园及中小学的编程教育课程制定,进一步发挥图书馆在信息素质教育中的作用.
5 结语
编程教育运动的兴起无疑为公共图书馆拓展自身的业务范畴以及社会影响力,提供了新的机遇.公共图书馆如何应对编程教育运动所带来的机遇与挑战,是公共图书馆能否在未来信息素质教育中占有一席之地的关键.基于此,以美国公共图书馆对于编程教育的支持服务为借鉴,我国公共图书馆更应在我国信息产业高速发展的今天作出更多的服务探索,从而实现图书馆的服务转型.
参考文献
[1] Hour of Code [EB/OL]. [2016-12-12]. https：//code.org/learn.
[2] Why is K-12 CS Education Fading as Digital Economy Grows？[R/OL]. [2016-12-12]. https：//c.ymcdn.com/ sites/www.csteachers.org/resource/regr/fullreport2.pdf.
[3] 为明天打基础：编程走进美国中小学教育[EB/OL]. [2016-12-12]. http：//tech.sina.com.cn/i/2016-05-16/ doc-ifxsenvm0450383.shtml.
[4] Computer Science For All [EB/OL]. [2016-12-12]. https：//www.whitehouse.gov/blog/2016/01/30/comp-uter- science-all.
[5] Projected Computing Jobs and CIS Degrees Earned [EB/OL]. [2016-12-12]. https：//www.ncwit.org/ sites/default/files/file_type/state_districtgraphics.pdf.
[6] A National Talent Strategy——Ideas For Securing U.S. Competitiveness and Economic Growth [R/OL]. [2016- 12-12]. https：//news.microsoft.com/download/presskits /citizenship/MSNTS.pdf.
[7] 安妮·墨菲·保罗,辅平萍. 计算机教育：美国新战略[J]. 环球科学,2016（9）：30-37.
[8] Every student in America should he this opportunity [EB/OL]. [2016-12-12]. http：//www.csecoalition.org/wp-content/uploads/2016/04/WashingtonPostAd _04-25-16-Final.pdf.
[9] ALA,Google launch “Libraries Ready to Code” [EB/OL]. [2016-12-12]. http：//www.ala.org/news/ press-releases/2016/04/ala-google-launch-libraries- ready-code-0.
[10] The New York Public Library´s TechConnect Program has partnered up with [EB/OL]. [2016-12-12]. https：// sites.google.com/a/nypl.org/techconnect/code-your.
[11] Margolis J. Stuck in the Shallow End Education,Race,and Computing[M]. Cambridge,MA：MIT Press,2008：23-28.
[12] Big Kids Wonder Workshop—Civic Center Library [EB/OL]. [2016-12-12]. http：//pleasanton.macaro- nikid.com/calendar/event/big-kids-wonder-workshop-civic-center-library/2016-05-09/628762.
[13] 全国首个图书馆“编程一小时”活动在广州图书馆成功举办 [EB/OL]. [2016-12-12]. http：//www.gz-lib.gov.cn/gtreport/144514.jhtml.
作者简介 黄敏聪,广东省科技图书馆馆员.
收稿日期 2017-01-09
（责任编辑：邝玥）
公共图书馆论文参考资料：
此文总结：本文是关于公共图书馆和编程教育运动和作用方面的公共图书馆论文题目、论文提纲、公共图书馆论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
