ACM通信
教育
隐藏数字的生命在计算机科学教育中很重要
来源:美国国家航空航天局
扩大计算机参与的巨大挑战是让全世界的技术人才大规模地解决多样性、公平性和包容性问题。更广泛地参与计算将导致更广泛的计算专业代表;关于贷款资格、工作时间表和失业保险的更公平的算法决策;4以及包含激进包容、教育自由和所有人自决的课程。2
作为教育工作者，我们有责任不让过去的不平等延续下去。这包括了解我们的课堂文化，明确我们如何培养多样性、包容性和所有人的归属感。每个计算机专业的学生都应该有机会在计算机领域看到自己，无论人口统计学、兴趣或社会经济地位如何。学生必须看到他们可以连接、认同或敬仰的人类计算故事。
今天，我们经常把人从计算中抽象化。如果要扩大参与，就必须以17岁早期为基础进行教育。th- computer一词的世纪起源，指进行计算的人。1直到19世纪早期，计算机都是人类的专利th当时英国博学多才、发明家查尔斯·巴贝奇发明了第一台机械计算机——差分机。“人类计算机”一词当时被用来区分计算人员和机械计算机。人类的计算机通常是女性，她们承担着漫长而乏味的计算，为20世纪20年代科学、工业和空间技术方面最重大的进展提供动力th世纪。
今天，我们经常把人从计算中抽象化。
计算机科学(CS)站在像艾伦·图灵、格蕾丝·霍珀、乔治·布尔、阿达·洛芙莱斯和约翰·冯·诺伊曼这样的巨人的肩膀上。他们的许多故事都被传颂了。计算机科学也是建立在人类计算机的基础上的，而人类计算机往往在相对默默无闻的情况下辛勤工作。这些隐藏的人物必须被颂扬，而不是被遗忘，因为他们掌握着CS教育革命和计算机多样化的关键。
计算机的有色历史
2016年的大片隐藏的数字展示了三个黑人女性玛丽·温斯顿·杰克逊、凯瑟琳·戈布尔·约翰逊和多萝西·约翰逊·沃恩几乎被遗忘的生活和贡献。在民权运动时期，这些女性就像“彩色计算机”一样为美国宇航局的工程师和科学家们解决问题——包括执行历史计算，将宇航员约翰·格伦送入轨道，并保证他安全返回。
这部电影展示了多样性和包容性在解决问题和刺激创新方面的重要性。黑人女孩和妇女在电影中罕见地看到了自己作为数学家和工程师为科学做出巨大贡献的身影。杰克逊、约翰逊和沃恩的故事在不同背景、不同年代的电影观众中开创了打破种族和性别障碍的对话。
术语“人类计算机”承认人类执行工程和科学成就所需的计算。这部电影说明了人类计算机的工作并不是在真空中进行的。这些计算机在种族隔离、种族主义和性别歧视的条件下进行计算。这些才华横溢的黑人女性被认为是二等公民，她们为男性做计算，被关在隔离的办公空间里。
杰克逊、约翰逊和沃恩的英雄故事发生在20世纪60年代美国民权运动的动荡时期。时至今日，我们仍生活在动荡的时代。2020年，我们目睹了全球内乱和手无寸铁的黑人被警察杀害的抗议，以及一场肆虐的流行病，对包括教育在内的生活各个部门的有色人种社区造成了不成比例的影响。在CS，黑人女学生(以及一般的边缘群体)必须经历压抑和暴力的教育经历，包括在为小组作业寻找伙伴时被非黑人同学拒绝，由于被排斥而难以找到研究机会，感觉不足，在以白人为主的环境中被过度关注而不属于自己。7
人类设计、编写和测试代码。由于计算存在于社会规范、价值观和实践之中，计算工件反映了人类的独创性和系统偏见。我们怎么能指望计算机科学专业的学生关心那些没有人际关系的歧视算法呢?故事可以将技术创新与人类生活联系起来，歌颂人类的创造力，拥抱彻底的包容，消除制度偏见。
天才、奋斗和牺牲的故事
想象一下你站在这些著名的女计算机科学家的立场上:
- 计算机科学家A:她获得了全额奖学金，并以优异的成绩毕业，获得了数学和法语学位。她的成就包括进入计算机历史博物馆，总统自由勋章，奖学金和她的母校西弗吉尼亚州立大学的雕像。
- 计算机科学家B:大学时，她加入了阿尔法Kappa阿尔法(AKA)，这是第一个黑人女性联谊会。在NASA，她和她的姐妹会的姐妹们对抗种族和性别障碍，比如隔离设施、被排除在会议之外，以及缺乏晋升和领导机会。
- C:大学毕业后，她成了一所公立学校的老师。后来，她被亲自挑选为第一批融入西弗吉尼亚大学的黑人学生之一。读完研究生一年级后，她决定离开学校组建家庭，成为一名全职母亲。她抚养了三个女儿。丈夫病重后，她又开始教书养家。
前面提到的三位著名的女计算机科学家与凯瑟琳·戈布尔·约翰逊的天才、奋斗和牺牲有关。3.我们如何呈现她的故事和她的发现——以及其他著名计算机科学家的发现——影响着学生对计算机科学的兴趣。鉴于约翰逊生活的这三个方面，我们可以问学生，他们与哪位科学家最相关?他们是像计算机科学家a一样获得无数荣誉的开拓者吗?在实现目标的过程中，他们是否像计算机科学家B一样经历过歧视或其他障碍?他们是否不得不像计算机科学家C一样，因为家庭责任而做出事业上的牺牲?还是他们在每一个人身上看到了自己?
当我们分享发现背后的人的故事时，我们往往依赖于成就故事，在这些故事中，科学突破被描述为非凡天才的结果。当一名科学家被描绘成一个经历了职业和个人障碍，然后突然发现使他们的发现具有里程碑意义的人时，学生们的反应就不同了。人类故事通过阐明人们在反复挫折后获得成功的现实例子，培养了一种成长的心态。故事帮助学生看到和理解一个科学家为什么和如何坚持。此外，故事说明了障碍是意料之中的，并为学生提供了工具和策略，以保持动力，坚持通过他们将遇到的挑战。6
奋斗和成长的故事让CS更受欢迎。
故事表明，即使是伟大的科学家也努力工作。学生们可以感到欣慰的是，不知道如何立即并完美地做一件事是通往成功的大门，而不是障碍。奋斗和成长的故事让CS更受欢迎。
前进的道路
在计算机科学领域有许多不同的故事可以分享。我们不能让人类在计算领域的贡献被隐藏起来，也不能让狭隘的神话和刻板印象来决定谁属于这个领域。
作为CS教育工作者，我们必须将人类故事纳入我们的课程。这里有一些关于如何将计算机人性化的故事融入课堂的例子。
- 布置家庭作业和课堂活动，包括学习计算机领域的人的故事。例如，学生可以听播客，如女性工程师协会(SWE)多样化播客一个而且移民的计算机科学家，b分享从本国移民到美国的计算机科学家的个人故事(口述历史)
- 如果你有一个与课程材料或正在学习的计算机科学家有关的个人故事，请与你的学生分享。
- 和你的学生分享你自己的故事和奋斗。是什么让你对计算机感兴趣的?在你的CS之旅中有哪些挫折?你最大的成功和发现是什么?虽然接触计算机领域有影响力的人物很重要，但一些学生在课堂上看到的教育工作者的故事，可能比他们从未见过的任何在世或去世的名人更能让他们产生共鸣。
将故事融入课堂可能会让许多CS教育者感到不舒服。毕竟，我们一直接受的教育是，科学是个人中立的，是独立于社会事务的。然而，我们的故事与计算有关。通过隐藏我们的故事，我们延续了这个学科狭隘的刻板印象(例如，特别专注、不合群、好胜、男性)。5
2019冠状病毒病大流行使面对面教学立即转变为远程教学。远程教育让我们中的许多人走出了自己的舒适区，但我们也找到了方法，在不熟悉的领域里对学生进行教育。这次大流行表明，我们可以通过不同的教育方式为学生服务。不同的教育必须包括将隐藏人物的生活整合到计算机科学课程中。每个学生都应该获得一门课程，让他们有机会在计算机领域看到自己。如果计算人物的各种故事都被隐藏起来，我们怎么能期望扩大对计算的参与?
让我们一起分享计算机的鲜为人知的故事。通过这样做，我们将回归为人民服务的计算机，激励我们废除排他性的做法，使所有人都能人性化地参与计算。
参考文献
1.计算机最初是人类。(2021年10月7日);https://bit.ly/3mX1nkC
2.Ivey, A.等。废奴主义的计算机科学教学:从获得司法。在《工程、计算和技术的公平和持续参与研究》(RESPECT)上发表，2021年;https://bit.ly/3CY4ZIM
3.K.约翰逊，J.海利克和K.摩尔。《我非凡的旅程:回忆录》阿米斯塔德，纽约，2021年。
4.Ko, A.等。现在是时候进行更批判性的CS教育了。Commun。ACM 63， 11(2020年11月)，31-33。
5.刘易斯，c.m.，安德森，r.e.，和安原，K。“我不会整天写代码”:当刻板印象不适合时，适应计算机科学。在2016年ACM国际计算机教育研究会议论文集(2016年8月，澳大利亚墨尔本维多利亚州)，23-32;doi: 10.1145/2960310.2960332
6.故事在教育和激励STEM学生方面的力量。(2010年6月5日);https://bit.ly/305ajLU
7.兰金，Y.A，托马斯，j.o.，和艾瑞特，s。真实的谈话:CS教育中暴力的饱和场所。ACM进展12， 2(2021年6月)，30-37。
数字图书馆是由计算机协会出版的。版权所有©2022 ACM, Inc.
没有发现记录