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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(xué)中更好地培養(yǎng)西部師范院校學(xué)生的創(chuàng)新能力，應(yīng)充分利用計算機實驗教學(xué)能更好地發(fā)揮學(xué)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?zāi)Ｊ�，建立“案�?任務(wù)驅(qū)動”實驗教學(xué)模式，使實驗教學(xué)成為一種培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用與創(chuàng)新能力的有效途徑。教學(xué)實踐中還應(yīng)注重文科學(xué)生邏輯思維及理科學(xué)生形象思維的培養(yǎng)策略，以利于不同專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力的提升。
關(guān)鍵詞：計算機實驗教學(xué)；案例-任務(wù)驅(qū)動；邏輯思維；形象思維；創(chuàng)新能力
西北師范大學(xué)（以下簡稱“我�！保┦且凰鞑繋煼洞髮W(xué)，堅持“師范性、民族性、區(qū)域性”的辦學(xué)方向，承擔(dān)著為甘肅及西部地區(qū)基礎(chǔ)教育、民族教育、農(nóng)村教育培養(yǎng)具有專業(yè)知識和現(xiàn)代計算機教育技能的中小學(xué)教師的重任，而對于師范生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，責(zé)任更為重大，因為他們畢業(yè)后還擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)中小學(xué)生創(chuàng)新能力的任務(wù)，因此，在公共計算機教學(xué)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(dǎo)下，筆者結(jié)合自身的教學(xué)實踐與體會提出：一方面應(yīng)充分利用計算機實驗教學(xué)能更好地發(fā)揮學(xué)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?zāi)Ｊ�，建立“案�?任務(wù)驅(qū)動”實驗教學(xué)模式，使實驗教學(xué)成為一種培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用與創(chuàng)新能力的有效途徑；另一方面在教學(xué)實踐中還應(yīng)注重文科學(xué)生邏輯思維及理科學(xué)生形象思維的培養(yǎng)策略，以利于不同專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力的提升。
一、建立“案例-任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)模式，使實驗教學(xué)成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑
在西北師范大學(xué)的公共計算機系列課程中，按照知識結(jié)構(gòu)將教學(xué)內(nèi)容化分為若干模塊，以滿足不同專業(yè)方向?qū)W生的需求；將理論教學(xué)與實驗教學(xué)相分離，對于理論性較強的內(nèi)容如操作系統(tǒng)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)、計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)等知識的學(xué)習(xí)主要在課堂教學(xué)中進(jìn)行，而對于實踐性較強的應(yīng)用軟件，如Office、PhotoShop、Flash、Access、Cool3D、信息檢索技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)配置與調(diào)試、網(wǎng)頁設(shè)計、程序設(shè)計等，則主要在實驗教學(xué)中進(jìn)行學(xué)習(xí)及應(yīng)用。實驗教學(xué)主要是培養(yǎng)學(xué)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(xué)生學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)主動性的激發(fā)，而在解決問題的過程中又非常利于對學(xué)生應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，所以教師應(yīng)充分利用實驗教學(xué)這一獨特優(yōu)勢，滲透創(chuàng)新教育思想觀念，在主體教學(xué)理論的指導(dǎo)下，改革傳統(tǒng)的“以驗證性為主”的實驗?zāi)Ｊ�，建立“案�?任務(wù)驅(qū)動”實驗教學(xué)模式，以學(xué)生感興趣的知識點為突破口，通過適切案例，體現(xiàn)知識的新穎性、時代性，圍繞案例功能，組織學(xué)生研究、討論，使學(xué)生能從應(yīng)用的角度了解和掌握知識的具體應(yīng)用過程、方法，隨著學(xué)生對知識的逐步深入理解，激勵學(xué)生創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)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(xué)生對已經(jīng)掌握的理論知識獲得認(rèn)識上的飛躍，并為學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神的發(fā)展創(chuàng)造了條件。當(dāng)學(xué)生能運用知識獨立解決實際問題時，再對案例功能進(jìn)行組合與拓展，形成新的任務(wù)驅(qū)動，以進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的思考與探究，通過與專業(yè)或與現(xiàn)實生活有關(guān)的實際任務(wù)的解決可有效培養(yǎng)學(xué)生的計算機應(yīng)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(xué)相適應(yīng)的比較科學(xué)的教學(xué)模式，可使學(xué)生的主動性、實踐性與創(chuàng)造性在教學(xué)實踐活動中得到更好地發(fā)揮，使實驗教學(xué)成為一種培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用與創(chuàng)新能力的有效途徑。
在整個實驗教學(xué)活動過程中，圍繞現(xiàn)代思維方法論提出構(gòu)成創(chuàng)新能力的基本要素：科學(xué)的觀察能力、思維能力、想象能力和實際操作能力，讓學(xué)生隨時帶著問題與計算機進(jìn)行“交互操作”，并對計算機的反饋信息進(jìn)行敏銳觀察、邏輯推理，透過表面現(xiàn)象把握事物的本質(zhì)和規(guī)律，通過大膽設(shè)想及操作形成對客觀事物的認(rèn)識和解決實際問題的方案，這一過程對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力有著獨特的優(yōu)勢。具體實驗教學(xué)過程。
教師首先針對教學(xué)內(nèi)容，呈現(xiàn)相應(yīng)案例，以此引起學(xué)生的興趣，再圍繞案例的功能引出相關(guān)知識點，對需要論證的問題、方法等，引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)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(jìn)一步修正之前對知識的淺層或錯誤建構(gòu)，形成對知識的深入理解及計算機的應(yīng)用能力，并在知識建構(gòu)的同時學(xué)生也理解了所學(xué)的理論、方法、技術(shù)是為了解決什么樣的問題。當(dāng)學(xué)生通過自身的努力完成了知識從“不會”到“會”的過程時，學(xué)習(xí)效果將明顯改善，學(xué)習(xí)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(wù)，在解決新任務(wù)的過程中盡可能地構(gòu)建開放的學(xué)習(xí)環(huán)境，鼓勵學(xué)生思考、自主探究、綜合分析、發(fā)表獨特見解，激發(fā)學(xué)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(wù)的過程中通過對已有知識進(jìn)行歸整、重建，使知識在新條件下得到拓展和應(yīng)用；再讓學(xué)生以小組為單位，啟發(fā)他們從專業(yè)需求、教學(xué)需求出發(fā)，自行設(shè)計實驗任務(wù)，解決一些與專業(yè)或與現(xiàn)實相關(guān)的實際問題。在教師的指導(dǎo)下，讓學(xué)生自主探究操作和設(shè)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(wù)的開發(fā)，然后由小組成員在全班進(jìn)行成果的演示與講解，對其設(shè)計思路和實驗關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行課堂討論，對做出創(chuàng)新性成果的小組給予獎勵，并進(jìn)行必要的資源整合與優(yōu)勢互補，最終完成小型應(yīng)用軟件和作品的設(shè)計。這樣不但使學(xué)生理解當(dāng)前內(nèi)容的學(xué)習(xí)是有意義的學(xué)習(xí)，而且能使學(xué)生從單純地模仿、驗證逐漸過渡到從實際需求出發(fā)進(jìn)行探究創(chuàng)新，并使他們較深切地感受到計算機技術(shù)如何為專業(yè)、教學(xué)服務(wù)，這樣既訓(xùn)練了學(xué)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(xué)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(nèi)容系統(tǒng)地、連貫地融入到案例的呈現(xiàn)、功能實現(xiàn)、歸納概念與技巧、新任務(wù)的提出及擴展應(yīng)用等各個教學(xué)環(huán)節(jié)中，使學(xué)生在探索和發(fā)現(xiàn)的過程中實現(xiàn)了知識的建構(gòu)、系統(tǒng)的學(xué)習(xí)、創(chuàng)新的應(yīng)用。
要完成這一過程，配套使用的實驗教材是這一新型教學(xué)模式實施的重要環(huán)節(jié)。實驗教材的每個章節(jié)應(yīng)由相關(guān)知識點、實例練習(xí)、案例實施、任務(wù)驅(qū)動等四部分組成。相關(guān)知識點的羅列便于學(xué)生自學(xué)及對重點內(nèi)容的掌握和總結(jié)；實例練習(xí)可使學(xué)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(xiàn)進(jìn)行相應(yīng)鋪墊；案例實施可使學(xué)生綜合利用所學(xué)理論、方法、技術(shù)解決實際問題；通過任務(wù)驅(qū)動可使知識得到擴展應(yīng)用并培養(yǎng)了學(xué)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(xué)生的創(chuàng)新能力
在計算機基礎(chǔ)教育中，為了充分尊重學(xué)生的個性和獨特性，滿足不同專業(yè)的學(xué)生對大學(xué)公共計算機課程不同內(nèi)容的需求，將我校學(xué)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(chǔ)”、“計算機技術(shù)基礎(chǔ)”和“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”三個層次的教學(xué)體系，在教學(xué)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(shù)中的應(yīng)用技能，注重培養(yǎng)理科生在計算機數(shù)據(jù)處理方面的應(yīng)用技能。而從近幾屆學(xué)生的學(xué)習(xí)過程、實效及作品可看出：在PowerPoint、PhotoShop、Flash等綜合應(yīng)用方面，文科學(xué)生明顯優(yōu)于理科學(xué)生，從理科學(xué)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(shù)據(jù)分析、處理及知識遷移應(yīng)用方面，理科學(xué)生則明顯優(yōu)于文科學(xué)生，文科學(xué)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(xué)生較弱的邏輯思維及理科學(xué)生較弱的形象思維所造成。錢學(xué)森在談到關(guān)于科技創(chuàng)新人才的培養(yǎng)問題時說到：“科學(xué)上的創(chuàng)新光靠嚴(yán)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(yán)密的邏輯加以驗證”。而且，幾乎所有偉大的科學(xué)家都曾充分地運用他們的想象，并且由想象導(dǎo)出一些獨到的見解和大膽新穎的理論。可見，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(jìn)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(xué)生的邏輯思維，也要注重培養(yǎng)學(xué)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(chǔ)，是形象思維完整性、符合規(guī)律性的保證。所以，在大學(xué)計算機基礎(chǔ)教育中，筆者認(rèn)為應(yīng)對教學(xué)內(nèi)容、課程體系進(jìn)行不斷探索和研究，注重文科學(xué)生邏輯思維及理科學(xué)生宏觀形象思維的培養(yǎng)，以利于不同專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力的提升。
在具體教學(xué)過程中，針對不同的知識內(nèi)容、不同類別的學(xué)生應(yīng)采用不同的教學(xué)方法與技巧。譬如在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)內(nèi)容的學(xué)習(xí)中，針對文科學(xué)生，面對查找、排序等問題，應(yīng)先從簡單的實際問題入手，引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)思維的觀點觀察、思考各種事物關(guān)系、空間關(guān)系和數(shù)字信息，找出蘊含在其中的規(guī)律，幫助學(xué)生形成自己的解題算法及解題假設(shè)，重視設(shè)計過程和設(shè)計方法，并及時進(jìn)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(jié)構(gòu)程序設(shè)計的學(xué)習(xí)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(xué)生思維的邏輯性，克服消極的思維定勢，調(diào)動和培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，非常有利于文科學(xué)生創(chuàng)新品質(zhì)的形成和發(fā)展。而在理科生多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的教學(xué)過程中，注意將抽象的教學(xué)內(nèi)容形象化，多聯(lián)系自然界的現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生深入觀察，豐富學(xué)生有關(guān)視覺、聽覺的形象�？啥嘟o學(xué)生布置一些有范圍但沒有確定答案的任務(wù)，鼓勵學(xué)生放開思路、敢于創(chuàng)新。譬如網(wǎng)頁制作，在表現(xiàn)主題的素材確定、音頻文件及圖形的處理、Flash交互動畫的設(shè)計、網(wǎng)頁布局設(shè)計及網(wǎng)頁特效設(shè)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(jìn)行創(chuàng)造發(fā)明，通過培養(yǎng)學(xué)生的想象力達(dá)到培養(yǎng)形象思維的目的。在學(xué)生充滿奇思妙想的同時，盡可能挖掘他們生活的經(jīng)驗及知識的應(yīng)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(jīng)驗知識加工改造及組合，從而達(dá)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(guān)教學(xué)內(nèi)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(chǎn)品廣告創(chuàng)意設(shè)計、完善教師提供的半成品作業(yè)、對學(xué)生設(shè)計作品的“構(gòu)思、獨創(chuàng)性、審美意趣、實用性”等方面進(jìn)行自評及互評，給學(xué)生充分表現(xiàn)的空間及應(yīng)有的鼓勵，使學(xué)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(xué)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(xué)生的科學(xué)、藝術(shù)的綜合素質(zhì)，提高發(fā)現(xiàn)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(shù)素養(yǎng)的創(chuàng)新型教師。
三、結(jié)語
雖然在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面經(jīng)過多年的教學(xué)實踐并取得了一定的實效，為此還獲得了省級教學(xué)成果獎，但筆者仍深深感到培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是當(dāng)前和今后師范院校教學(xué)中的一項長期而艱巨的任務(wù)，既是教育改革的主題及評價教育質(zhì)量的指標(biāo)，也是實施素質(zhì)教育的重要環(huán)節(jié)。因此還需結(jié)合大學(xué)公共計算機課程的學(xué)科特點，深入研究高效率培養(yǎng)學(xué)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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