計算機實踐教學創造性思維能力的培養

摘要：培養創造性思維能力，訓練創造性技能和方法是一個系統全面的過程，也是實踐現代教育理念和培養創造性人才的重要途徑。文章提出了在計算機實踐性教學環節中創造性思維能力的培養模式和方法，旨在探索創造性思維能力訓練的科學體系。

關鍵詞：計算機實踐教學；創造性思維；培養模式；培養方法

0 引言

創造性思維(creative thinking)是創造力的核心，是人們完成創造活動的基礎，所以培養學生創造性思維是一項極其重要的教育任務。社會實踐活動中，創造性思維能力至關重要。高職計算機學科教學中，有大量的諸如：上機訓練、實驗、實訓和實習的實踐性教學環節，在實踐教學中培養學生創造性思維能力，不僅是實踐性教學環節的內在要求，也是現代教育提出的培養跨世紀人才目標之一。

1 創造性思維能力培養模式

思維是人們對客觀事物間接的概括的反映，創造性思維是思維活動的一種特殊形式。其中最主要的便是思維成果的新穎性和獨特性，即善于探索、突破、綜合、創新，能夠發現和解決自己或別人未發現或未能解決的問題。這是實踐現代教育的最高境界，也是衡量教學質量和學生素質的重要指標。

創造性人才培養的一個重要方面是對學生創造性思維的培養。創造性思維是創造力的核心，是人們完成創造活動的基礎。創造性思維能力的培養與整體教育的培養模式是緊密相連的。當代教育培養模式大體可分為三類：技能型、觀念型和素質型。

(1)技能型：屬于傳統的培養模式，為大部分高校所沿襲，其特征是以具體實踐環節為訓練內容達到既定目標的培養模式。在實踐中具有“師傅帶徒弟，手把手教學”的模式，目標是培養實用性人才。

(2)觀念型：追隨現代科技發展，具有前衛意識，富于理性與想象的思維方式，將實踐內容與科技發展融為一體，培養目標是研究型人才。

(3)素質型：培養具有觀察能力、邏輯分析能力、創造性思維能力的全面提高和感性與理性、技能與觀念、傳統與現代“耦合”與交融。

創造性思維能力的發展和培養是三種培養模式相互銜接、連貫互動的過程，具有內在的規律性；是由表及里、由淺入深的技能素質、理論素質和創造素質全面推進的過程。高職計算機學生培養目標為：掌握現代計算機發展的理論基礎，具有分析問題解決問題的創新能力，具有較強的熟練實踐技能的實用型人才。

2 創造性思維的培養方法

創造性思維存在于實踐的全過程。在實踐性教學中，創造性思維的培養，以傳授淵博的理論知識為突破口，讓學生掌握適宜的創造性思維方法，具有積極向上的創新精神。高職計算機專業，可充分利用計算機專業實踐教學設施：計算機網絡、多媒體設施、學生機房、實驗實訓等實踐環節，培養學生的創造性思維。

2.1 基于多媒體網絡環境下創造性思維培養

創造性思維需要有豐富的想象力、敏銳的觀察力、飽滿的激情，完整的個性和人格以及對新生事物的預測和估價能力等，而多媒體網絡化教學恰恰具備了培養這些素質和能力的條件。

2.1.1 豐富的網絡資源為培養創新想象提供了知識儲備的條件

想象并不是憑空而生的，它必須建立在一定的知識儲備和積累的條件下，而在網絡教學中，網絡資源的無比豐富為此提供了便利的條件。網絡豐富的電子讀物、海量電子圖書、圖文檢索和強大的搜索引擎，可供教師或學生查閱世界各地的館藏圖書目錄、書籍、期刊、音像制品和相關的文獻資料等；網上還有各種電子教案、電子課件等教學輔助系統……。網絡空間中的人們都可以在網絡的知識海洋中暢游，方便、快捷地獲取知識、擴展視野、開拓思路，這樣就為想象作好了扎實的知識儲備，使再造想象有了豐富的來源，從而促進和激發創造想象的產生。

2.1.2 多種媒體的組合是激發創新想象的手段之一

在網絡化教學中，信息的呈現形式是多媒體化的，圖、文、聲、像等多種媒體的各種教學信息有機地組合在一起，新穎、直觀、形象、生動。多種媒體的組合，其強烈的表現力，使得人們從科學與藝術的相融中感知抽象，理解復雜；其豐富的表現手段，以多種媒體綜合的形式給予了我們視聽的全新感受，全面刺激我們的各個感觀，造成了震驚、新奇的效果，從而打破了我們思維的局限性，引發了無限的遐想，促使人們的思維高度活躍，極大地激發了人們的想象力，從而引發創新的火花。

2.1.3 虛擬現實的環境給予了創新想象的空間

利用虛擬現實的技術，在網絡教育的條件下，學生的思維不再受到多種主客觀條件的限制，很容易觸景生情，產生豐富的聯想和想象。在虛擬現實的環境中，學生不再是一個旁觀者。而是作為一個實際的參與者進行各種學習和操作。如現在網上就有各種電子實驗室，學生們完全可以在網上完成各種復雜的甚至是現實中難以實現的實驗，并可以方便地觀察到物體的內部結構、運動過程、實驗波形等，這顯然會大大提高學習者的學習效果和效率，并激發學習者的求知欲望和創造靈感。在這樣一個學習環境中，學生們不再只是被動地接受知識，而是高度活躍地參與到了學習當中，充分發揮自己的想象力和創造力去探尋新的知識。

2.2 基于實踐操作環境下創造性思維培養

計算機科學是一門理論性和實踐性都很強的學科，計算機理論與實踐是密切相關、相輔相承的，在各課程教學中約有30～50％為上機課，并且有大量的課程設計、實訓、實習均要求在計算機機房實踐完成。因此，實踐是計算機教學中一個不可缺少的重要環節，它給學生提供了一個理論與實踐相結合的機會，通過實踐操作，學生可加深對書本知識的理解，增強感性認識，解除理論學習中的疑難問題，提高動手操作能力。因此如何在實踐教學環境下培養學生的創造性思維具有普遍而重要的意義。

2.2.1 實踐環境下的教學能夠培養創新個性

在傳統的教學模式下，由于教學觀念、教學條件等一系列主客觀原因的束縛，學習者的主體差異在很大程度上被忽視了，這樣就束縛了受教育者的個性，無法產生創造性的成果。而在機房實踐環境教學條件下，系統提供了因人而異的個別化教學的條件，使培養學生的個性成為可能。學習者完全可以根據自己的需要主動地去獲取知識，他有著更大的學習的自由，思維的自由，創造的自由。這樣才能培養出學生獨特的個性，挖掘出其創造的潛能。

如在教學《計算機原理與組裝》課程時，我們將課程知識與實際應用聯系起來，在機房里安裝有實踐操作價值的CAI輔助教學軟件，如《開天辟地》、《萬事無憂》、《電腦學校2000》、《Pc組裝實驗室》等等，讓學生在上機的過程中根據各自的需要有選擇地學習，充分發揮計算機輔助教學的優勢——因材施教，各取所需，培養個性。我們將剛淘汰的電腦組合成計算機設備維修實驗室，四人一組安排學生組裝電腦實踐，從電腦原件結構、型號、性能參數的認識，到電腦的組裝、安裝、調試、故障維修、軟件安裝運行，全過程一絲不茍地要求學生認真完成。同時組織學生走訪電腦市場、企業，了解電腦最新發展及配件性能價格，使學生了解組裝電腦的性能價格比，將所學知識又回到客觀現實中。在這種實踐環境下，每個學生根據各自特點，充分發揮自身的優勢，培養了創新個性。

2.2.2 基于任務驅動創造性思維培養

職教學生普遍基礎差、學習主動性差，學習比較懶散，對課堂的純理論教學厭倦，甚至反感。但它們卻熱衷于動手實踐，而職教學生的培養目標恰恰是培養實用型人才。因此在實踐課教學中，按教學內容要求，每節課均要布置足量的實踐任務，充分發揮學生的動手能力、創造能力、個性思維能力，實現任務驅動創造性思維的培養。

在教學《局域網組網與實踐》課時，要求學生重點掌握虛擬局域網原理、結構、安裝、調試、測試的設計方法，該內容是本課程的重點也是難點。采用CCNA Network Visualizer 5.0作為網絡教學實踐軟件，它是可視化網絡安裝、調試軟件，該軟件提供電腦、交換機、路由器等網絡設備，學生象塔積木一樣進行隨意的組合、調試，隨時進行調整、重組，并且及時運行、檢驗組網的結果，實踐效率高，收效快，學生學習熱情高。在組織教學過程中，按照實驗軟件的特點，重點突出網絡系統設計的結構化和模塊化的思維方法，采用任務驅動培養思維方法。實驗中先布置設計VLAN虛擬網基本任務，循序漸進，逐步提高，將系統不斷完善，功能不斷加強，學生掌握的知識從量的增加到質的提高。

例如在案例教學中，我們舉了這樣一個實例，如圖1所示。

VLAN虛擬網規范要求如下：

VLANl：1-2端口，IP：192 168.1.1/24；

VLAN2：3～6端口，IP：192.168.2.1/24；

VLAN3：7～10端口，IP：192.168.3.1/24。

Ping A與B之間能通，而A與c間不通。學生難以理解，明明接在同一臺交換機上，但卻偏偏無法通信。但正是這點說明了VLAN的功能，即各虛擬局域網間不能直接通信。實驗結果可以讓學生深入理解VLAN，這是關鍵。

在以上任務完成的基礎上，教師又順著學生的思維，接著提出新問題：VLAN間的通信又如何實現?教師先進行啟發式講解：VLAN是廣播域，而廣播域之間通信都是由路由器完成的，因此，VLAN間的通信可以使用普通的路由器，也可以使用三層交換機。由此，可以自然引出路由的概念，讓學生設計出如圖2的網絡結構。

將交換機上用于和路由器互聯的每個端口設為訪問鏈接，然后分別用網線與路由器上的獨立端口互聯。交換機上有2個VLAN，那么就需要在交換機上預留2個端口用于與路由器互聯，路由器上同樣需要有2個端口，兩者之間用2條網線分別連接，實現VLAN間的通信。

但教師又提出新的問題，以上網絡連接的擴展性很成問題。每增加一個新的VLAN，都需要消耗路由器的端口和交換機上的訪問鏈接，而且還需要重新布設一條網線。而路由器，通常不會帶有太多LAN接口的，該方法沒有實用意義。那又怎么辦?自然又提出了新的任務，讓學生思考回答。

不論交換機VLAN數目多少，都只用一條網線連接路由器與交換機實現VLAN間的通信!此時學生求知欲望很高。教師啟發學生，使用一條網線連接路由器與交換機，即匯聚鏈接。具體實現過程如圖3所示。

首先將用于連接路由器的交換機端口設為匯聚鏈接(Trunk)，而路由器上的端口也必須支持匯聚鏈路，雙方用于匯聚鏈路的協議自然也必須相同，便能通過Trunk實現VLAN間通信。據此學生掌握了VLAN的概念，又理解了VLAN間如何通信，解決了難以理解匯聚鏈接(Trunk)的概念，在此基礎上學生思維活躍，設計出多種基于VLAN虛似網結構的網絡，并能進行相應的分析，設計出學校、企業網絡，具有實際意義。

采用基于任務式學習的教學方式，在實施學與教的過程中，教師周密準備、布置任務、提出新問題、任務驅動、環環緊扣、順序漸進、學生實踐、發揮想象。此種教學法旨在通過引導學生解決復雜的、實際的問題，使學習者建構起寬厚而靈活的知識基礎，掌握有效解決問題的技能，培養創造性思維能力，可以起到事半功倍的效果。

2.3 縮短授課時間，強化上機訓練

上機操作是計算機教學中一個非常重要的環節，教師切不可忽視。為強化這一環節，在授課時采用現代教學技術，縮短授課學時，增加上機訓練時間。上機時除加強輔導外，每次上機都要有一定的要求和任務。如要求學生每次上機都要明確上機目的、要求和過程，上機計劃要具體，并撰寫與上機報告。只有這樣才使學生上機時有任務、有壓力進而主動思維、完成任務，才能避免學生上機就是“玩游戲”和“上網”的現象。學生才會認真對待每次上機操作，使每次上機都會有所收獲、有所提高、有所進步，培養創造性思維能力。

3 結束語

創造性思維人皆有之，它的本質是實踐性，其培養體系應該是開放的、發展的。因此我們必須把創造性思維能力的培養貫穿于計算機實踐性教學各環節之中，在實踐性教學環節中實現學生創造性思維能力的培養。