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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(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能更好地發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、實(shí)踐性與創(chuàng)造性這一獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，改革傳統(tǒng)的“以驗(yàn)證性為主”的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ�，建立“案�?任務(wù)驅(qū)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，使實(shí)驗(yàn)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(shí)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(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)；案例-任務(wù)驅(qū)動(dòng)；邏輯思維；形象思維；創(chuàng)新能力
西北師范大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“我�！保┦且凰鞑繋煼洞髮W(xué)，堅(jiān)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(shí)和現(xiàn)代計(jì)算機(jī)教育技能的中小學(xué)教師的重任，而對(duì)于師范生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，責(zé)任更為重大，因?yàn)樗麄儺厴I(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(jì)算機(jī)教學(xué)中如何更有效地培養(yǎng)師范生的創(chuàng)新能力長(zhǎng)期以來(lái)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(shí)踐與體會(huì)提出：一方面應(yīng)充分利用計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能更好地發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、實(shí)踐性與創(chuàng)造性這一獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，改革傳統(tǒng)的“以驗(yàn)證性為主”的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ�，建立“案�?任務(wù)驅(qū)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，使實(shí)驗(yàn)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(shí)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(dòng)”教學(xué)模式，使實(shí)驗(yàn)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(jì)算機(jī)系列課程中，按照知識(shí)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(shí)驗(yàn)教學(xué)相分離，對(duì)于理論性較強(qiáng)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(kù)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)等知識(shí)的學(xué)習(xí)主要在課堂教學(xué)中進(jìn)行，而對(duì)于實(shí)踐性較強(qiáng)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(yè)設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)等，則主要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行學(xué)習(xí)及應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要是培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用基本理論解決實(shí)際問(wèn)題的能力，在實(shí)踐操作中非常利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)主動(dòng)性的激發(fā)，而在解決問(wèn)題的過(guò)程中又非常利于對(duì)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(shí)驗(yàn)教學(xué)這一獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，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(yàn)證性為主”的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ�，建立“案�?任務(wù)驅(qū)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，以學(xué)生感興趣的知識(shí)點(diǎn)為突破口，通過(guò)適切案例，體現(xiàn)知識(shí)的新穎性、時(shí)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(shí)的具體應(yīng)用過(guò)程、方法，隨著學(xué)生對(duì)知識(shí)的逐步深入理解，激勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，并且通過(guò)對(duì)案例的解剖，在動(dòng)手動(dòng)腦的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可使學(xué)生對(duì)已經(jīng)掌握的理論知識(shí)獲得認(rèn)識(shí)上的飛躍，并為學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神的發(fā)展創(chuàng)造了條件。當(dāng)學(xué)生能運(yùn)用知識(shí)獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)，再對(duì)案例功能進(jìn)行組合與拓展，形成新的任務(wù)驅(qū)動(dòng)，以進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的思考與探究，通過(guò)與專業(yè)或與現(xiàn)實(shí)生活有關(guān)的實(shí)際任務(wù)的解決可有效培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用與創(chuàng)新能力。從該模式的運(yùn)用效果來(lái)看，已證明是一種與公共計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)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(dòng)性、實(shí)踐性與創(chuàng)造性在教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中得到更好地發(fā)揮，使實(shí)驗(yàn)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(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)過(guò)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(shí)際操作能力，讓學(xué)生隨時(shí)帶著問(wèn)題與計(jì)算機(jī)進(jìn)行“交互操作”，并對(duì)計(jì)算機(jī)的反饋信息進(jìn)行敏銳觀察、邏輯推理，透過(guò)表面現(xiàn)象把握事物的本質(zhì)和規(guī)律，通過(guò)大膽設(shè)想及操作形成對(duì)客觀事物的認(rèn)識(shí)和解決實(shí)際問(wèn)題的方案，這一過(guò)程對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。具體實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程。
教師首先針對(duì)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(shí)點(diǎn)，對(duì)需要論證的問(wèn)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(shí)驗(yàn)、完成案例，以進(jìn)一步修正之前對(duì)知識(shí)的淺層或錯(cuò)誤建構(gòu)，形成對(duì)知識(shí)的深入理解及計(jì)算機(jī)的應(yīng)用能力，并在知識(shí)建構(gòu)的同時(shí)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(wèn)題。當(dāng)學(xué)生通過(guò)自身的努力完成了知識(shí)從“不會(huì)”到“會(huì)”的過(guò)程時(shí)，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(shí)間的聯(lián)系，通過(guò)對(duì)案例的組合與完善得到一個(gè)具有啟發(fā)性的新任務(wù)，在解決新任務(wù)的過(guò)程中盡可能地構(gòu)建開放的學(xué)習(xí)環(huán)境，鼓勵(lì)學(xué)生思考、自主探究、綜合分析、發(fā)表獨(dú)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(wèn)題的方案及技能，并在完成任務(wù)的過(guò)程中通過(guò)對(duì)已有知識(shí)進(jìn)行歸整、重建，使知識(shí)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(jì)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，解決一些與專業(yè)或與現(xiàn)實(shí)相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題。在教師的指導(dǎo)下，讓學(xué)生自主探究操作和設(shè)計(jì)方法，發(fā)揮每位小組成員的優(yōu)勢(shì)，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(duì)其設(shè)計(jì)思路和實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行課堂討論，對(duì)做出創(chuàng)新性成果的小組給予獎(jiǎng)勵(lì)，并進(jìn)行必要的資源整合與優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，最終完成小型應(yīng)用軟件和作品的設(shè)計(jì)。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(yàn)證逐漸過(guò)渡到從實(shí)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(jì)算機(jī)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(yùn)用知識(shí)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(guò)程可使學(xué)生逐漸具有創(chuàng)造性分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。并且教師還能自如地將知識(shí)內(nèi)容系統(tǒng)地、連貫地融入到案例的呈現(xiàn)、功能實(shí)現(xiàn)、歸納概念與技巧、新任務(wù)的提出及擴(kuò)展應(yīng)用等各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，使學(xué)生在探索和發(fā)現(xiàn)的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了知識(shí)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(guò)程，配套使用的實(shí)驗(yàn)教材是這一新型教學(xué)模式實(shí)施的重要環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)教材的每個(gè)章節(jié)應(yīng)由相關(guān)知識(shí)點(diǎn)、實(shí)例練習(xí)、案例實(shí)施、任務(wù)驅(qū)動(dòng)等四部分組成。相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的羅列便于學(xué)生自學(xué)及對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容的掌握和總結(jié)；實(shí)例練習(xí)可使學(xué)生掌握利用知識(shí)解決問(wèn)題的基本技能及操作技巧并為案例實(shí)現(xiàn)進(jìn)行相應(yīng)鋪墊；案例實(shí)施可使學(xué)生綜合利用所學(xué)理論、方法、技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題；通過(guò)任務(wù)驅(qū)動(dòng)可使知識(shí)得到擴(kuò)展應(yīng)用并培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)造性分析問(wèn)題和解決問(wèn)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(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育中，為了充分尊重學(xué)生的個(gè)性和獨(dú)特性，滿足不同專業(yè)的學(xué)生對(duì)大學(xué)公共計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)”、“計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)”和“計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)”三個(gè)層次的教學(xué)體系，在教學(xué)過(guò)程中注重培養(yǎng)文科生在計(jì)算機(jī)辦公自動(dòng)化方面及藝術(shù)中的應(yīng)用技能，注重培養(yǎng)理科生在計(jì)算機(jī)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(guò)程、實(shí)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(shí)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(yùn)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(wèn)題時(shí)說(shuō)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(yàn)證”。而且，幾乎所有偉大的科學(xué)家都曾充分地運(yùn)用他們的想象，并且由想象導(dǎo)出一些獨(dú)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(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(diǎn)，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(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育中，筆者認(rèn)為應(yīng)對(duì)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(guò)程中，針對(duì)不同的知識(shí)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(duì)文科學(xué)生，面對(duì)查找、排序等問(wèn)題，應(yīng)先從簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題入手，引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)思維的觀點(diǎn)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(yùn)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(jì)過(guò)程和設(shè)計(jì)方法，并及時(shí)進(jìn)行思維拓展、舉一反三，使他們能思路清晰地解決問(wèn)題；而在循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，可通過(guò)增加、減少、修改源程序代碼、改變代碼位置、求解問(wèn)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(shì)，調(diào)動(dòng)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(guò)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(lì)學(xué)生放開思路、敢于創(chuàng)新。譬如網(wǎng)頁(yè)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(dòng)畫的設(shè)計(jì)、網(wǎng)頁(yè)布局設(shè)計(jì)及網(wǎng)頁(yè)特效設(shè)置等過(guò)程中，鼓勵(lì)他們多思考、多想象。想象力是知識(shí)的延伸，是知識(shí)的新增長(zhǎng)點(diǎn)，沒有想象就不可能進(jìn)行創(chuàng)造發(fā)明，通過(guò)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(shí)，盡可能挖掘他們生活的經(jīng)驗(yàn)及知識(shí)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(duì)已有的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)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(guò)對(duì)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(jí)小報(bào)及產(chǎn)品廣告創(chuàng)意設(shè)計(jì)、完善教師提供的半成品作業(yè)、對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)作品的“構(gòu)思、獨(dú)創(chuàng)性、審美意趣、實(shí)用性”等方面進(jìn)行自評(píng)及互評(píng)，給學(xué)生充分表現(xiàn)的空間及應(yīng)有的鼓勵(lì)，使學(xué)生體驗(yàn)到創(chuàng)作的成功與喜悅等方式，使他們?cè)谛蜗笫澜缰械乃季S空間更加豐富和活躍、通過(guò)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(guò)程中，互相滲透，形成多向的、獨(dú)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(gè)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(wèn)題與解決問(wèn)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(yǔ)
雖然在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐并取得了一定的實(shí)效，為此還獲得了省級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)，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(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)，既是教育改革的主題及評(píng)價(jià)教育質(zhì)量的指標(biāo)，也是實(shí)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(jì)算機(jī)課程的學(xué)科特點(diǎn)，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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