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培養(yǎng)提升師范生創(chuàng)新能力的有效途徑及策略論文
摘要：為在公共計算機課程教學中更好地培養(yǎng)西部師范院校學生的創(chuàng)新能力，應充分利用計算機實驗教學能更好地發(fā)揮學生的主動性、實踐性與創(chuàng)造性這一獨特優(yōu)勢，改革傳統(tǒng)的“以驗證性為主”的實驗模式，建立“案例-任務驅動”實驗教學模式，使實驗教學成為一種培養(yǎng)學生應用與創(chuàng)新能力的有效途徑。教學實踐中還應注重文科學生邏輯思維及理科學生形象思維的培養(yǎng)策略，以利于不同專業(yè)學生創(chuàng)新能力的提升。
關鍵詞：計算機實驗教學；案例-任務驅動；邏輯思維；形象思維；創(chuàng)新能力
西北師范大學（以下簡稱“我�！保┦且凰鞑繋煼洞髮W，堅持“師范性、民族性、區(qū)域性”的辦學方向，承擔著為甘肅及西部地區(qū)基礎教育、民族教育、農村教育培養(yǎng)具有專業(yè)知識和現代計算機教育技能的中小學教師的重任，而對于師范生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，責任更為重大，因為他們畢業(yè)后還擔負著培養(yǎng)中小學生創(chuàng)新能力的任務，因此，在公共計算機教學中如何更有效地培養(yǎng)師范生的創(chuàng)新能力長期以來一直是筆者致力于探索和研究的課題。在創(chuàng)新教育理念的引導下，筆者結合自身的教學實踐與體會提出：一方面應充分利用計算機實驗教學能更好地發(fā)揮學生的主動性、實踐性與創(chuàng)造性這一獨特優(yōu)勢，改革傳統(tǒng)的“以驗證性為主”的實驗模式，建立“案例-任務驅動”實驗教學模式，使實驗教學成為一種培養(yǎng)學生應用與創(chuàng)新能力的有效途徑；另一方面在教學實踐中還應注重文科學生邏輯思維及理科學生形象思維的培養(yǎng)策略，以利于不同專業(yè)學生創(chuàng)新能力的提升。
一、建立“案例-任務驅動”教學模式，使實驗教學成為培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的有效途徑
在西北師范大學的公共計算機系列課程中，按照知識結構將教學內容化分為若干模塊，以滿足不同專業(yè)方向學生的需求；將理論教學與實驗教學相分離，對于理論性較強的內容如操作系統(tǒng)基礎、數據結構基礎、數據庫基礎、計算機網絡基礎等知識的學習主要在課堂教學中進行，而對于實踐性較強的應用軟件，如Office、PhotoShop、Flash、Access、Cool3D、信息檢索技術、網絡配置與調試、網頁設計、程序設計等，則主要在實驗教學中進行學習及應用。實驗教學主要是培養(yǎng)學生靈活運用基本理論解決實際問題的能力，在實踐操作中非常利于學生學習興趣及學習主動性的激發(fā)，而在解決問題的過程中又非常利于對學生應用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，所以教師應充分利用實驗教學這一獨特優(yōu)勢，滲透創(chuàng)新教育思想觀念，在主體教學理論的指導下，改革傳統(tǒng)的“以驗證性為主”的實驗模式，建立“案例-任務驅動”實驗教學模式，以學生感興趣的知識點為突破口，通過適切案例，體現知識的新穎性、時代性，圍繞案例功能，組織學生研究、討論，使學生能從應用的角度了解和掌握知識的具體應用過程、方法，隨著學生對知識的逐步深入理解，激勵學生創(chuàng)新，培養(yǎng)學生創(chuàng)造性分析問題和解決問題的能力，并且通過對案例的解剖，在動手動腦的實驗過程中可使學生對已經掌握的理論知識獲得認識上的飛躍，并為學生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神的發(fā)展創(chuàng)造了條件。當學生能運用知識獨立解決實際問題時，再對案例功能進行組合與拓展，形成新的任務驅動，以進一步激發(fā)學生的思考與探究，通過與專業(yè)或與現實生活有關的實際任務的解決可有效培養(yǎng)學生的計算機應用與創(chuàng)新能力。從該模式的運用效果來看，已證明是一種與公共計算機實驗教學相適應的比較科學的教學模式，可使學生的主動性、實踐性與創(chuàng)造性在教學實踐活動中得到更好地發(fā)揮，使實驗教學成為一種培養(yǎng)學生應用與創(chuàng)新能力的有效途徑。
在整個實驗教學活動過程中，圍繞現代思維方法論提出構成創(chuàng)新能力的基本要素：科學的觀察能力、思維能力、想象能力和實際操作能力，讓學生隨時帶著問題與計算機進行“交互操作”，并對計算機的反饋信息進行敏銳觀察、邏輯推理，透過表面現象把握事物的本質和規(guī)律，通過大膽設想及操作形成對客觀事物的認識和解決實際問題的方案，這一過程對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力有著獨特的優(yōu)勢。具體實驗教學過程。
教師首先針對教學內容，呈現相應案例，以此引起學生的興趣，再圍繞案例的功能引出相關知識點，對需要論證的問題、方法等，引導學生質疑、探究，從多角度得出比較完整的解決方案后開展探索實驗、完成案例，以進一步修正之前對知識的淺層或錯誤建構，形成對知識的深入理解及計算機的應用能力，并在知識建構的同時學生也理解了所學的理論、方法、技術是為了解決什么樣的問題。當學生通過自身的努力完成了知識從“不會”到“會”的過程時，學習效果將明顯改善，學習效率也將大幅度提高。接著教師利用知識間的聯(lián)系，通過對案例的組合與完善得到一個具有啟發(fā)性的新任務，在解決新任務的過程中盡可能地構建開放的學習環(huán)境，鼓勵學生思考、自主探究、綜合分析、發(fā)表獨特見解，激發(fā)學生的創(chuàng)新欲望和探索精神，尋求解決新問題的方案及技能，并在完成任務的過程中通過對已有知識進行歸整、重建，使知識在新條件下得到拓展和應用；再讓學生以小組為單位，啟發(fā)他們從專業(yè)需求、教學需求出發(fā)，自行設計實驗任務，解決一些與專業(yè)或與現實相關的實際問題。在教師的指導下，讓學生自主探究操作和設計方法，發(fā)揮每位小組成員的優(yōu)勢，相互幫助，協(xié)作完成小任務的開發(fā)，然后由小組成員在全班進行成果的演示與講解，對其設計思路和實驗關鍵技術進行課堂討論，對做出創(chuàng)新性成果的小組給予獎勵，并進行必要的資源整合與優(yōu)勢互補，最終完成小型應用軟件和作品的設計。這樣不但使學生理解當前內容的學習是有意義的學習，而且能使學生從單純地模仿、驗證逐漸過渡到從實際需求出發(fā)進行探究創(chuàng)新，并使他們較深切地感受到計算機技術如何為專業(yè)、教學服務，這樣既訓練了學生靈活運用知識的能力又鍛煉了他們思維的發(fā)散性、靈活性和變通性，這一過程可使學生逐漸具有創(chuàng)造性分析問題和解決問題的能力。并且教師還能自如地將知識內容系統(tǒng)地、連貫地融入到案例的呈現、功能實現、歸納概念與技巧、新任務的提出及擴展應用等各個教學環(huán)節(jié)中，使學生在探索和發(fā)現的過程中實現了知識的建構、系統(tǒng)的學習、創(chuàng)新的應用。
要完成這一過程，配套使用的實驗教材是這一新型教學模式實施的重要環(huán)節(jié)。實驗教材的每個章節(jié)應由相關知識點、實例練習、案例實施、任務驅動等四部分組成。相關知識點的羅列便于學生自學及對重點內容的掌握和總結；實例練習可使學生掌握利用知識解決問題的基本技能及操作技巧并為案例實現進行相應鋪墊；案例實施可使學生綜合利用所學理論、方法、技術解決實際問題；通過任務驅動可使知識得到擴展應用并培養(yǎng)了學生創(chuàng)造性分析問題和解決問題的能力。
二、注重文科生邏輯思維及理科生形象思維的培養(yǎng)，提升學生的創(chuàng)新能力
在計算機基礎教育中，為了充分尊重學生的個性和獨特性，滿足不同專業(yè)的學生對大學公共計算機課程不同內容的需求，將我校學生劃分為文、理科兩大類。按照教育部提出的“計算機文化基礎”、“計算機技術基礎”和“計算機應用基礎”三個層次的教學體系，在教學過程中注重培養(yǎng)文科生在計算機辦公自動化方面及藝術中的應用技能，注重培養(yǎng)理科生在計算機數據處理方面的應用技能。而從近幾屆學生的學習過程、實效及作品可看出：在PowerPoint、PhotoShop、Flash等綜合應用方面，文科學生明顯優(yōu)于理科學生，從理科學生的作業(yè)中可看出他們思維單一、缺乏想象力及創(chuàng)新欲望；而在數據分析、處理及知識遷移應用方面，理科學生則明顯優(yōu)于文科學生，文科學生普遍缺乏觀察思考、缺乏思維方式的運用。顯然這是文科學生較弱的邏輯思維及理科學生較弱的形象思維所造成。錢學森在談到關于科技創(chuàng)新人才的培養(yǎng)問題時說到：“科學上的創(chuàng)新光靠嚴密的邏輯思維不行，創(chuàng)新的思想往往開始于形象思維，從大跨度的聯(lián)想中得到啟迪，然后再用嚴密的邏輯加以驗證”。而且，幾乎所有偉大的科學家都曾充分地運用他們的想象，并且由想象導出一些獨到的見解和大膽新穎的理論�？梢�，形象思維在創(chuàng)意中往往起到突破性的作用，形象思維的培養(yǎng)是創(chuàng)新思維培養(yǎng)的重要組成部分，想象力的提高是促進創(chuàng)新人才形成的必要條件。因此要培養(yǎng)創(chuàng)新人才就必須既注重培養(yǎng)學生的邏輯思維，也要注重培養(yǎng)學生的宏觀形象思維。形象思維是創(chuàng)新的起點，邏輯思維是基礎，是形象思維完整性、符合規(guī)律性的保證。所以，在大學計算機基礎教育中，筆者認為應對教學內容、課程體系進行不斷探索和研究，注重文科學生邏輯思維及理科學生宏觀形象思維的培養(yǎng)，以利于不同專業(yè)學生創(chuàng)新能力的提升。
在具體教學過程中，針對不同的知識內容、不同類別的學生應采用不同的教學方法與技巧。譬如在數據結構基礎內容的學習中，針對文科學生，面對查找、排序等問題，應先從簡單的實際問題入手，引導學生用數學思維的觀點觀察、思考各種事物關系、空間關系和數字信息，找出蘊含在其中的規(guī)律，幫助學生形成自己的解題算法及解題假設，重視設計過程和設計方法，并及時進行思維拓展、舉一反三，使他們能思路清晰地解決問題；而在循環(huán)結構程序設計的學習過程中，可通過增加、減少、修改源程序代碼、改變代碼位置、求解問題的逐層深入及延伸等方法，提高學生思維的邏輯性，克服消極的思維定勢，調動和培養(yǎng)學生的發(fā)散思維，非常有利于文科學生創(chuàng)新品質的形成和發(fā)展。而在理科生多媒體和網絡技術的教學過程中，注意將抽象的教學內容形象化，多聯(lián)系自然界的現象，引導學生深入觀察，豐富學生有關視覺、聽覺的形象�？啥嘟o學生布置一些有范圍但沒有確定答案的任務，鼓勵學生放開思路、敢于創(chuàng)新。譬如網頁制作，在表現主題的素材確定、音頻文件及圖形的處理、Flash交互動畫的設計、網頁布局設計及網頁特效設置等過程中，鼓勵他們多思考、多想象。想象力是知識的延伸，是知識的新增長點，沒有想象就不可能進行創(chuàng)造發(fā)明，通過培養(yǎng)學生的想象力達到培養(yǎng)形象思維的目的。在學生充滿奇思妙想的同時，盡可能挖掘他們生活的經驗及知識的應用能力，啟發(fā)他們利用逆向思維、發(fā)散思維及聯(lián)想思維等，以形象的方式對已有的經驗知識加工改造及組合，從而達到綜合性創(chuàng)造形象的目地。另外，通過對人類思想與想象的不朽作品的鑒賞、有關教學內容的演示文稿和多媒體課件及多媒體賀卡的制作、班級小報及產品廣告創(chuàng)意設計、完善教師提供的半成品作業(yè)、對學生設計作品的“構思、獨創(chuàng)性、審美意趣、實用性”等方面進行自評及互評，給學生充分表現的空間及應有的鼓勵，使學生體驗到創(chuàng)作的成功與喜悅等方式，使他們在形象世界中的思維空間更加豐富和活躍、通過感受多樣的形象世界，形成良好的創(chuàng)新思維，有助于提高學生的創(chuàng)新能力。所以將邏輯思維與形象思維統(tǒng)一于思維過程中，互相滲透，形成多向的、獨創(chuàng)的、敏銳的、綜合的創(chuàng)新思維新方法是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的一個創(chuàng)新，只有提高學生的科學、藝術的綜合素質，提高發(fā)現問題與解決問題的能力，才能培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力和人文藝術素養(yǎng)的創(chuàng)新型教師。
三、結語
雖然在培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力方面經過多年的教學實踐并取得了一定的實效，為此還獲得了省級教學成果獎，但筆者仍深深感到培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力是當前和今后師范院校教學中的一項長期而艱巨的任務，既是教育改革的主題及評價教育質量的指標，也是實施素質教育的重要環(huán)節(jié)。因此還需結合大學公共計算機課程的學科特點，深入研究高效率培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力的策略和途徑，在探索中不斷完善，在發(fā)展中不斷提高。
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