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培养提升师范生创新能力的有效途径及策略论文
摘要：为在公共计算机课程教学中更好地培养西部师范院校学生的创新能力，应充分利用计算机实验教学能更好地发挥学生的主动性、实践性与创造性这一独特优势，改革传统的“以验证性为主”的实验模式，建立“案例-任务驱动”实验教学模式，使实验教学成为一种培养学生应用与创新能力的有效途径。教学实践中还应注重文科学生逻辑思维及理科学生形象思维的培养策略，以利于不同专业学生创新能力的提升。
关键词：计算机实验教学；案例-任务驱动；逻辑思维；形象思维；创新能力
西北师范大学（以下简称“我校”）是一所西部师范大学，坚持“师范性、民族性、区域性”的办学方向，承担着为甘肃及西部地区基础教育、民族教育、农村教育培养具有专业知识和现代计算机教育技能的中小学教师的重任，而对于师范生创新能力的培养，责任更为重大，因为他们毕业后还担负着培养中小学生创新能力的任务，因此，在公共计算机教学中如何更有效地培养师范生的创新能力长期以来一直是笔者致力于探索和研究的课题。在创新教育理念的引导下，笔者结合自身的教学实践与体会提出：一方面应充分利用计算机实验教学能更好地发挥学生的主动性、实践性与创造性这一独特优势，改革传统的“以验证性为主”的实验模式，建立“案例-任务驱动”实验教学模式，使实验教学成为一种培养学生应用与创新能力的有效途径；另一方面在教学实践中还应注重文科学生逻辑思维及理科学生形象思维的培养策略，以利于不同专业学生创新能力的提升。
一、建立“案例-任务驱动”教学模式，使实验教学成为培养学生创新能力的有效途径
在西北师范大学的公共计算机系列课程中，按照知识结构将教学内容化分为若干模块，以满足不同专业方向学生的需求；将理论教学与实验教学相分离，对于理论性较强的内容如操作系统基础、数据结构基础、数据库基础、计算机网络基础等知识的学习主要在课堂教学中进行，而对于实践性较强的应用软件，如Office、PhotoShop、Flash、Access、Cool3D、信息检索技术、网络配置与调试、网页设计、程序设计等，则主要在实验教学中进行学习及应用。实验教学主要是培养学生灵活运用基本理论解决实际问题的能力，在实践操作中非常利于学生学习兴趣及学习主动性的激发，而在解决问题的过程中又非常利于对学生应用能力和创新能力的培养，所以教师应充分利用实验教学这一独特优势，渗透创新教育思想观念，在主体教学理论的指导下，改革传统的“以验证性为主”的实验模式，建立“案例-任务驱动”实验教学模式，以学生感兴趣的知识点为突破口，通过适切案例，体现知识的新颖性、时代性，围绕案例功能，组织学生研究、讨论，使学生能从应用的角度了解和掌握知识的具体应用过程、方法，随着学生对知识的逐步深入理解，激励学生创新，培养学生创造性分析问题和解决问题的能力，并且通过对案例的解剖，在动手动脑的实验过程中可使学生对已经掌握的理论知识获得认识上的飞跃，并为学生创新意识、创新精神的发展创造了条件。当学生能运用知识独立解决实际问题时，再对案例功能进行组合与拓展，形成新的任务驱动，以进一步激发学生的思考与探究，通过与专业或与现实生活有关的实际任务的解决可有效培养学生的计算机应用与创新能力。从该模式的运用效果来看，已证明是一种与公共计算机实验教学相适应的比较科学的教学模式，可使学生的主动性、实践性与创造性在教学实践活动中得到更好地发挥，使实验教学成为一种培养学生应用与创新能力的有效途径。
在整个实验教学活动过程中，围绕现代思维方法论提出构成创新能力的基本要素：科学的观察能力、思维能力、想象能力和实际操作能力，让学生随时带着问题与计算机进行“交互操作”，并对计算机的反馈信息进行敏锐观察、逻辑推理，透过表面现象把握事物的本质和规律，通过大胆设想及操作形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案，这一过程对培养学生的创新能力有着独特的优势。具体实验教学过程。
教师首先针对教学内容，呈现相应案例，以此引起学生的兴趣，再围绕案例的功能引出相关知识点，对需要论证的问题、方法等，引导学生质疑、探究，从多角度得出比较完整的解决方案后开展探索实验、完成案例，以进一步修正之前对知识的浅层或错误建构，形成对知识的深入理解及计算机的应用能力，并在知识建构的同时学生也理解了所学的理论、方法、技术是为了解决什么样的问题。当学生通过自身的努力完成了知识从“不会”到“会”的过程时，学习效果将明显改善，学习效率也将大幅度提高。接着教师利用知识间的联系，通过对案例的组合与完善得到一个具有启发性的新任务，在解决新任务的过程中尽可能地构建开放的学习环境，鼓励学生思考、自主探究、综合分析、发表独特见解，激发学生的创新欲望和探索精神，寻求解决新问题的方案及技能，并在完成任务的过程中通过对已有知识进行归整、重建，使知识在新条件下得到拓展和应用；再让学生以小组为单位，启发他们从专业需求、教学需求出发，自行设计实验任务，解决一些与专业或与现实相关的实际问题。在教师的指导下，让学生自主探究操作和设计方法，发挥每位小组成员的优势，相互帮助，协作完成小任务的开发，然后由小组成员在全班进行成果的演示与讲解，对其设计思路和实验关键技术进行课堂讨论，对做出创新性成果的小组给予奖励，并进行必要的资源整合与优势互补，最终完成小型应用软件和作品的设计。这样不但使学生理解当前内容的学习是有意义的学习，而且能使学生从单纯地模仿、验证逐渐过渡到从实际需求出发进行探究创新，并使他们较深切地感受到计算机技术如何为专业、教学服务，这样既训练了学生灵活运用知识的能力又锻炼了他们思维的发散性、灵活性和变通性，这一过程可使学生逐渐具有创造性分析问题和解决问题的能力。并且教师还能自如地将知识内容系统地、连贯地融入到案例的呈现、功能实现、归纳概念与技巧、新任务的提出及扩展应用等各个教学环节中，使学生在探索和发现的过程中实现了知识的建构、系统的学习、创新的应用。
要完成这一过程，配套使用的实验教材是这一新型教学模式实施的重要环节。实验教材的每个章节应由相关知识点、实例练习、案例实施、任务驱动等四部分组成。相关知识点的罗列便于学生自学及对重点内容的掌握和总结；实例练习可使学生掌握利用知识解决问题的基本技能及操作技巧并为案例实现进行相应铺垫；案例实施可使学生综合利用所学理论、方法、技术解决实际问题；通过任务驱动可使知识得到扩展应用并培养了学生创造性分析问题和解决问题的能力。
二、注重文科生逻辑思维及理科生形象思维的培养，提升学生的创新能力
在计算机基础教育中，为了充分尊重学生的个性和独特性，满足不同专业的学生对大学公共计算机课程不同内容的需求，将我校学生划分为文、理科两大类。按照教育部提出的“计算机文化基础”、“计算机技术基础”和“计算机应用基础”三个层次的教学体系，在教学过程中注重培养文科生在计算机办公自动化方面及艺术中的应用技能，注重培养理科生在计算机数据处理方面的应用技能。而从近几届学生的学习过程、实效及作品可看出：在PowerPoint、PhotoShop、Flash等综合应用方面，文科学生明显优于理科学生，从理科学生的作业中可看出他们思维单一、缺乏想象力及创新欲望；而在数据分析、处理及知识迁移应用方面，理科学生则明显优于文科学生，文科学生普遍缺乏观察思考、缺乏思维方式的运用。显然这是文科学生较弱的逻辑思维及理科学生较弱的形象思维所造成。钱学森在谈到关于科技创新人才的培养问题时说到：“科学上的创新光靠严密的逻辑思维不行，创新的思想往往开始于形象思维，从大跨度的联想中得到启迪，然后再用严密的逻辑加以验证”。而且，几乎所有伟大的科学家都曾充分地运用他们的想象，并且由想象导出一些独到的见解和大胆新颖的理论。可见，形象思维在创意中往往起到突破性的作用，形象思维的培养是创新思维培养的重要组成部分，想象力的提高是促进创新人才形成的必要条件。因此要培养创新人才就必须既注重培养学生的逻辑思维，也要注重培养学生的宏观形象思维。形象思维是创新的起点，逻辑思维是基础，是形象思维完整性、符合规律性的保证。所以，在大学计算机基础教育中，笔者认为应对教学内容、课程体系进行不断探索和研究，注重文科学生逻辑思维及理科学生宏观形象思维的培养，以利于不同专业学生创新能力的提升。
在具体教学过程中，针对不同的知识内容、不同类别的学生应采用不同的教学方法与技巧。譬如在数据结构基础内容的学习中，针对文科学生，面对查找、排序等问题，应先从简单的实际问题入手，引导学生用数学思维的观点观察、思考各种事物关系、空间关系和数字信息，找出蕴含在其中的规律，帮助学生形成自己的解题算法及解题假设，重视设计过程和设计方法，并及时进行思维拓展、举一反三，使他们能思路清晰地解决问题；而在循环结构程序设计的学习过程中，可通过增加、减少、修改源程序代码、改变代码位置、求解问题的逐层深入及延伸等方法，提高学生思维的逻辑性，克服消极的思维定势，调动和培养学生的发散思维，非常有利于文科学生创新品质的形成和发展。而在理科生多媒体和网络技术的教学过程中，注意将抽象的教学内容形象化，多联系自然界的现象，引导学生深入观察，丰富学生有关视觉、听觉的形象。可多给学生布置一些有范围但没有确定答案的任务，鼓励学生放开思路、敢于创新。譬如网页制作，在表现主题的素材确定、音频文件及图形的处理、Flash交互动画的设计、网页布局设计及网页特效设置等过程中，鼓励他们多思考、多想象。想象力是知识的延伸，是知识的新增长点，没有想象就不可能进行创造发明，通过培养学生的想象力达到培养形象思维的目的。在学生充满奇思妙想的同时，尽可能挖掘他们生活的经验及知识的应用能力，启发他们利用逆向思维、发散思维及联想思维等，以形象的方式对已有的经验知识加工改造及组合，从而达到综合性创造形象的目地。另外，通过对人类思想与想象的不朽作品的鉴赏、有关教学内容的演示文稿和多媒体课件及多媒体贺卡的制作、班级小报及产品广告创意设计、完善教师提供的半成品作业、对学生设计作品的“构思、独创性、审美意趣、实用性”等方面进行自评及互评，给学生充分表现的空间及应有的鼓励，使学生体验到创作的成功与喜悦等方式，使他们在形象世界中的思维空间更加丰富和活跃、通过感受多样的形象世界，形成良好的创新思维，有助于提高学生的创新能力。所以将逻辑思维与形象思维统一于思维过程中，互相渗透，形成多向的、独创的、敏锐的、综合的创新思维新方法是培养创新人才的一个创新，只有提高学生的科学、艺术的综合素质，提高发现问题与解决问题的能力，才能培养出具有创新能力和人文艺术素养的创新型教师。
三、结语
虽然在培养学生创新能力方面经过多年的教学实践并取得了一定的实效，为此还获得了省级教学成果奖，但笔者仍深深感到培养学生的创新能力是当前和今后师范院校教学中的一项长期而艰巨的任务，既是教育改革的主题及评价教育质量的指标，也是实施素质教育的重要环节。因此还需结合大学公共计算机课程的学科特点，深入研究高效率培养学生创新思维、创新能力的策略和途径，在探索中不断完善，在发展中不断提高。
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