引入項目實施法的計算機實踐教學

　　文章編號：1672-5913(2011)17-0026-04 中圖分類號：G642 文獻標識碼：B
　　摘 要：以高校的計算機教學與應用能力培養為切入點，基于導學制形式提出了一種全新的以學生為主體、以教師為主導、以梯隊式開發應用項目作為實踐平臺的“教—學—應用”教學模式。此模式側重學生的自主學習和全程參與，強調教師的啟發式教學和實時性指導，重視計算機應用實踐的有機滲透和教學活動的系統化開展。并基于教學模式與培養改革探索，進一步闡述了教與學互動、學與用互補的內在聯系。
　　關鍵詞：導學制; 教學模式; 實踐教學; 計算機應用
　　基金項目：省高校教學改革研究項目(湘教通[2010]243) 、(湘教通[2011]315)；省教育廳青年項目(09B103)；國家自然科學青年基金(11004166)；國家“大學生創新性實驗計劃”項目(081053001)、(091053011)；國家第一類特色專業建設點：信息與計算科學(高教函[2007]31號)支持。
　　作者簡介：袁健美，女，副教授，研究方向為并行計算、計算機應用；毛宇亮，男，副教授，研究方向為計算物理；文立平，男，教授，研究方向為計算數學；舒適，男，教授，學院院長，研究方向為計算數學。
　　全國高等院校的大多數專業開設了計算機課程，在各專業領域中普及計算機知識和應用，以培養大學生成為既掌握本專業知識，又能熟練應用計算機技術的復合型人才為目標[1]。目前此類計算機課程的教學仍以教師為中心的傳統“集中授課”模式占多，這種教學模式的優點是利于教師發揮主導作用，便于組織課堂教學，缺點是學生在教學過程中屬被動灌輸地位，其主動性和積極性難以發揮。在計算機知識教學和計算機應用能力培養的過程中，學生的主體地位、教師的主導地位和應用的關鍵地位需要突出明確，從而引導學生從被動接受向主動求知轉化[2]。我們基于導學制引入項目實施法，提出一種以學生為主體的“教—學—應用”新型教學模式。以本科課程教學體系為基礎，在注重課堂知識教學外加強課外教學的延展和深入，通過組建梯隊式的開發應用項目組作為學生實踐應用和創新研究的平臺，充分將教師的計算機教學與學生的應用能力培養相融合。在教學中教師以培養大學生科研創新素質為明確目標，以導師制形式分層次地深入教學流程中的各個環節，以項目實施作為教師與學生的導學、實踐與應用(研究)的互補[3]。
　　1 “教—學—應用”教學模式構建
　　計算機課程具有很強的理論性，又有很強的實踐性。計算機應用能力要求學生不僅要掌握好理論知識，而且還要把所學的知識應用到實踐操作中去，并在操作實踐中不斷地發現問題、分析問題、解決問題。在調研了許多高校計算機專業和非計算機專業所開設的計算機課程實踐教學體系之后，我們研究探索一種將傳統教學與項目實踐相結合的多元化啟發式教學模式，如圖1所示的“教—學—應用”教學模式。
　　在教學模式圖中我們分別面向“教師”、“學生”和“應用”三種不同“角色”，給出至下而上的層次式分工和定位。明確了這三者在模式中的具體職責和任務，也給出了相應的技術研究方向和實踐應用目標。基于各年級計算機課程的教學進度和學生個人的項目實踐能力，通過教師指導下開展的應用項目實踐，以選拔組隊和分層提高的方法將四個年級學生編組成不同的學習和協作團隊，從而形成了由低到高的三個階段式階梯培養模式。此教學模式圖充分展示了教學互動、學用互補的相互作用，其逐層深入和循序漸進的方式也體現了教學過程中師資主導、學生自主、應用創新結合的教學思想。
　　
　　圖1 “教—學—應用”新型教學模式圖
　　該教學模式的構建過程由基礎和實踐教學出發，逐漸形成教學模式，建立系統規劃和教學理論，然后通過得出的理論再指導教學模式，進而在教學實踐中再加以應用。教師主導擴展了自學與指導、目標與導控、問題與探究等教學方法，形成了上述基于教學實踐的“以學生為中心，個性化自主學習為核心”教—學—應用新教學模式。
　　2 導學制教學模式中角色的地位和內在的聯系
　　2.1 教師在新模式中的主導地位
　　教師在完成計算機大綱教學任務之余，開展計算機課外延伸教學活動，加強教學引導，實行導學制培養。將以往較傳統的課堂講授和上機實驗方式，延拓到以興趣小組的形式組建學生應用項目開發梯隊，并提升為開展研究性、探索性、設計性和綜合性的實踐教學活動。以此以提高學生創新能力，讓學生在項目開發制作過程中親身體驗實踐的益處。
　　在“教—學—應用”新型教學模式的具體實施中，我們邀請具有多年教學和科研經驗的高水平資深教師講授計算機理論和應用項目的知識，進行學生作品的評測和指導；選擇教學和開發經驗豐富的“雙師型”年青骨干教師對學生的應用項目開發訓練作技術指導；選派管理教師和實驗教師對學生項目組織管理和上機實踐操作進行指導。教師在教學過程中處于“知”的地位，起著主導作用，在整體教學模式中，我們還參考和引入了當前企事業單位在項目開發流程和管理模式中的先進經驗，給學生布置與目前市場應用接軌的實踐課題和開發項目。
　　在此教學模式中，教師通過知識講授、課題研討、項目實踐等過程來引導學生自主學習。在計算機知識講授時側重于使學生學會學習的方法，使之具有自我獲取或更新知識的能力，確保有較高的教學質量與教學效率；在課題研討和項目實踐中注重啟發學生先進的思考方式和訓練學生應用現代計算機技術的創新能力，培養學生主動獲取知識、綜合應用知識、解決實際問題的能力，且注重專業教學和計算機技術的融合，使學生將所學的計算機知識進一步應用于其專業領域的應用和開發中。通過系統的教學活動使學生能夠形成較為完備的計算機應用知識體系，并在具體實踐中積累開發經驗和從業經驗。考慮到非計算機專業的計算機教育與計算機專業的教育不同，在實施教學活動時教師根據不同的教學對象采取不同的教學方法，旨在結合學生的專業特色與個人能力，掌握并強化實用技術，突出創新能力培養。在教學系統化開展過程中，不斷提升教學質量和深入實踐培養[4-5]。
　　2.2 學生在新模式中的主體地位
　　學生的主動學習意識培養和主體參與能力訓練是教學活動的關鍵，在計算機課程教學之外我們以課外興趣開發小組的培養形式，選拔學生組建應用項目開發梯隊。采用靈活多樣、不受時間、空間和地域限制的培養方式，設立了專門的興趣組開放式學習課堂、項目實踐機房、技術交流論壇和作品發布網站等。發揮教師知識講授、綜合實踐的主導作用，運用現代的計算機網絡和服務器環境，提供了以概念知識學習和實踐技能訓練相結合的(軟硬件)技術平臺等，激發學生旺盛的求知欲，形成對計算機知識的自覺關注和自我渴求，充分體現學生在教學活動中的主體地位，使之在所提供的項目開發平臺和應用環境中隨時進行主動學習和互動協作。
　　在“教—學—應用”新型教學模式中，我們采用了詳細明確的技術分組與不同年級層次的選拔相結合來建立學生應用項目梯隊，讓學生既有各自的計算機知識方向和技術主攻領域，又有共同的技術實施目標和項目制作任務。通過項目實施流程和新技術要求來督促學生對知識技能的探索和積累，也增進彼此間技術探討、經驗交流和團隊協作精神的培養。
　　根據高校計算機基礎課程特點，計算機教育一般分為三個層次的教學體系：1)信息技術基礎；2)大學計算機基礎和程序設計；3)專業應用技術[6]。這三個層次之間有著相互聯系、相互依存的關系，我們把其與大學四年的專業學習相結合，針對計算機應用能力培養進行分層次教學和分年級知識講授，并組織不同程度技術訓練。形成了以高年級學生進行應用項目開發、畢業設計為主，三年級、二年級的學生參加項目開發為輔，到低年級學生參與基礎制作和技術學習——“梯隊式實踐”技術團隊。在實施過程中學生能夠實時與指導教師進行課題研討和項目交互，能夠與梯隊組員一起共同學習鉆研、互動交流、協作開發和經驗共享，大大提高了學生與老師、學生與學生之間的互動交流，使教學過程更加科學化。
　　
　　2.3 應用在新模式中的關鍵地位
　　學以致用是計算機應用學科的目標，應用實踐教學環節的科學開展也是“教—學—應用”新型教學模式中的關鍵，所以必須系統地規劃計算機知識的講授體系，合理地安排實踐訓練計劃和任務實施流程，并提供相應的實踐環境和操作平臺(開放式學習課堂、項目實踐機房、技術交流論壇和作品發布網站等)，讓學生在自主的學習和參與實踐開發過程中有機地把計算機學科和技術應用結合起來。科學地引入趣味型、實用型和專業型的課題，藉此激發學生的學習興趣和創作激情，提高解決實際問題和專業應用問題的能力[7]。
　　結合計算機教育的層次教學，我們從計算機基礎、系統應用、網頁制作和程序語言編寫等訓練出發，逐漸深入為基于WEB平臺的動態網站制作、系統開發和專業軟件應用，通過所涉及的語言、軟件、網絡、數據庫和服務器等知識面來系統培養學生的計算機應用能力。學生所組成的“梯隊式實踐”技術團隊以教師所布置的實踐應用項目和專業應用課題為中心，梯隊中每組成員先分別運用各自領域的知識和技術來進行項目課題實踐，然后在開發互嵌、交互任務時再運用共同的網絡和服務器平臺進行協作開發，教師對梯隊課題實踐實時地進行指導和管理，通過多層次的應用開發直至形成完整的“學生應用作品”。譬如在技術論壇上，學生匯報制作進展、探討應用技術；教師在線師生互動、回答疑問等；又如在團隊網站上學生在線遞交開發報告、發布開發的應用作品；教師管理調控開發流程、在線評測學生作品等。
　　上述教學活動改進了以往單一的講與學模式，實現了師生的教與學的并重，并充分利用所提供的實踐平臺和操作環境，將理論教學與實踐應用充分融合，實現了學習與應用的互促互補。教師的指導、學生的應用實踐，使“教—學—應用”模式產生聚集效應。特別是在全程中動態的、有機滲透的實踐教學環節，使得整個教學系統有著較好的規律性和較強的延展性。學生在教師指導下組隊參與實踐項目的應用活動，培養了學生的計算機應用能力，增強了當代大學生實踐動手能力和團結協作能力，最終提了高學生的綜合素質。
　　3 結語
　　“教—學—應用”模式探索和實踐旨在分析教學活動中諸因素的相互作用、相互聯系和相互影響，挖掘教與學、學與用的內在聯系，結合理論教育和應用實踐，促進師、生間有機互動，協調學、用間科學互補。以提升人才培養質量和復合型應用人才為目標，拓展教師的知識教育和實踐教育能力，整合多元化教學資源和構建層次式教學環節，培養學生的創新能力、探索能力與應用能力。高校實踐教育能力建設是培養創新型高素質人才的堅實支撐，此教學模式將課堂教育教學與應用能力培養有機結合，不僅適用于高校的計算機教學開展，也可拓展應用于其它課程體系的教育教學。
　　
　　參考文獻：
　　[1] 譚浩強. 高等學校計算機基礎教育改革的新階段[J]. 計算