培養提升師范生創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西部師范院校學生的創新能力，應充分利用計算機實驗教學能更好地發揮學生的主動性、實踐性與創造性這一獨特優勢，改革傳統的“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學生應用與創新能力的有效途徑。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策略，以利于不同專業學生創新能力的提升。

　　關鍵詞：計算機實驗教學；案例-任務驅動；邏輯思維；形象思維；創新能力

　　西北師范大學（以下簡稱“我校”）是一所西部師范大學，堅持“師范性、民族性、區域性”的辦學方向，承擔著為甘肅及西部地區基礎教育、民族教育、農村教育培養具有專業知識和現代計算機教育技能的中小學教師的重任，而對于師范生創新能力的培養，責任更為重大，因為他們畢業后還擔負著培養中小學生創新能力的任務，因此，在公共計算機教學中如何更有效地培養師范生的創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揮學生的主動性、實踐性與創造性這一獨特優勢，改革傳統的“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學生應用與創新能力的有效途徑；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策略，以利于不同專業學生創新能力的提升。

　　一、建立“案例-任務驅動”教學模式，使實驗教學成為培養學生創新能力的有效途徑

　　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，而在解決問題的過程中又非常利于對學生應用能力和創新能力的培養，所以教師應充分利用實驗教學這一獨特優勢，滲透創新教育思想觀念，在主體教學理論的指導下，改革傳統的“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，激勵學生創新，培養學生創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，并為學生創新意識、創新精神的發展創造了條件。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，以進一步激發學生的思考與探究，通過與專業或與現實生活有關的實際任務的解決可有效培養學生的計算機應用與創新能力。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、實踐性與創造性在教學實踐活動中得到更好地發揮，使實驗教學成為一種培養學生應用與創新能力的有效途徑。

　　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，這一過程對培養學生的創新能力有著獨特的優勢。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系，通過對案例的組合與完善得到一個具有啟發性的新任務，在解決新任務的過程中盡可能地構建開放的學習環境，鼓勵學生思考、自主探究、綜合分析、發表獨特見解，激發學生的創新欲望和探索精神，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，啟發他們從專業需求、教學需求出發，自行設計實驗任務，解決一些與專業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，發揮每位小組成員的優勢，相互幫助，協作完成小任務的開發，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，對做出創新性成果的小組給予獎勵，并進行必要的資源整合與優勢互補，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進行探究創新，并使他們較深切地感受到計算機技術如何為專業、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散性、靈活性和變通性，這一過程可使學生逐漸具有創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節中，使學生在探索和發現的過程中實現了知識的建構、系統的學習、創新的應用。

　　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節。實驗教材的每個章節應由相關知識點、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了學生創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，提升學生的創新能力

　　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，文科學生明顯優于理科學生，從理科學生的作業中可看出他們思維單一、缺乏想象力及創新欲望；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新人才的培養問題時說到：“科學上的創新光靠嚴密的邏輯思維不行，創新的思想往往開始于形象思維，從大跨度的聯想中得到啟迪，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。可見，形象思維在創意中往往起到突破性的作用，形象思維的培養是創新思維培養的重要組成部分，想象力的提高是促進創新人才形成的必要條件。因此要培養創新人才就必須既注重培養學生的邏輯思維，也要注重培養學生的宏觀形象思維。形象思維是創新的起點，邏輯思維是基礎，是形象思維完整性、符合規律性的保證。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，以利于不同專業學生創新能力的提升。

　　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，調動和培養學生的發散思維，非常有利于文科學生創新品質的形成和發展。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。可多給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造發明，通過培養學生的想象力達到培養形象思維的目的。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，啟發他們利用逆向思維、發散思維及聯想思維等，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意設計、完善教師提供的半成品作業、對學生設計作品的“構思、獨創性、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，形成良好的創新思維，有助于提高學生的創新能力。所以將邏輯思維與形象思維統一于思維過程中，互相滲透，形成多向的、獨創的、敏銳的、綜合的創新思維新方法是培養創新人才的一個創新，只有提高學生的科學、藝術的綜合素質，提高發現問題與解決問題的能力，才能培養出具有創新能力和人文藝術素養的創新型教師。

　　三、結語

　　雖然在培養學生創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學生的創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節。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學生創新思維、創新能力的策略和途徑，在探索中不斷完善，在發展中不斷提高。

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