以能力培養為核心的計算機實驗課程教學模式研究

【摘 要】針對目前非計算機專業計算機實驗課程中存在的不足，認真分析了以往實驗中教師、學生認識不足、興趣不濃厚、實驗效果差的原因，提出了以能力培養為核心的計算機實驗課程教學模式。該模式按照“以學生為本、傳授知識、培養能力、提高素質、協調發展”的教育理念來組織教學。同時，該模式根據學科差別，進行合理分類教學，針對學生的特點，采取分層次培養的方針，通過實踐，該模式取得了很好的效果。

【關鍵詞】能力培養；實驗教學；任務驅動

【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A

【文章編號】2095-3089（2018）12-0064-02

引言

計算機課程是目前許多高校對非計算機專業的學生所開設的公共必修課程，該課程授課對象廣、內容龐雜、知識點多且要求學生的操作能力要強。所以，在教學過程中，應以尊重學生的主體地位為著眼點，以激發學生的學習興趣、增強學生的學習自覺性、培養和提高學生的操作能力為目的，突出教學的實踐性。因此，我們提出了“以學生為本、傳授知識、培養能力、提高素質、協調發展”的教學理念，從而以增強教學效果。一、目前計算機實驗課程中存在的問題

目前，計算機實驗教學中存在許多問題，如師生對實驗教學的認識不足，學生往往是一本書，一臺微機即可。教師一般都是將機房打開，讓學生自己去練習。對學生來說，目標不明確，很盲目；同時，考核方式重知識、輕能力，習慣于紙上談兵；教學內容選取脫離各個專業領域應用方向，實用性較差，致使學生對課程本身的意義認識不夠，所以沒有學習的動力，不感興趣；教學方法手段簡單老套，上課和實驗照“片”宣科，師生交流減弱，實驗任務不緊湊、不充實，致使學生大部分時間沒事干，很無聊；學生整個實驗過程只是依據實驗教材或教師隨意布置的任務去進行，所以整個過程中很被動，沒有任何創新性。正是由于以上原因，致使整個實驗的效果一團糟。二、以能力培養為核心的計算機實驗課程教學模式

這種模式按照“以學生為本、傳授知識、培養能力、提高素質、協調發展”的教育理念來組織教學，通過在我校2015級、2016級同學中的實踐，證明該模式有利于激發學生的學習興趣，有利于學生計算機能力應用的培養。該模式主要從以下幾個方面進行實施：

1.構建“以學生為中心”的分類分層次培養的實驗教學體系。

（1）根據學科差別，進行合理分類教學。

我校各個學院、各個專業大學生對計算機應用能力和水平的具體要求差異較大，通過仔細分析各學科學生今后應用計算機的基本方向和需要掌握的計算機知識，可以將它們分為五大類——人文類、管醫類、理工類、藝術類和體育類，每個大類的學院之間對計算機知識的要求比較相近。而具體的要求又不盡相同。如人文類要求重點培養學生對信息的綜合處理能力和數據庫系統應用能力；管醫類重點要求學生能熟練使用相關的專業軟件，重點培養學生對數據庫應用系統的開發能力和多媒體信息檢索、利用的能力；理工類重點培養學生具有潛在的應用軟件系統的開發能力和多媒體信息處理能力；藝術類學生重點要求培養學生具有計算機基本辦公軟件的熟練應用能力和專業的設計軟件的使用能力；體育類重點要求學生具有計算機基本辦公軟件的熟練應用能力。

由于每個學院、各個專業的要求不同，因而，在教材選擇、內容側重點、培養目標、教師授課方式、考核方式等方面應結合各專業的具體要求和學生的興趣點，如，在對藝術的設計專業開設計算機基礎課程時，除過基本的辦公軟件學習之外，結合他們的專業要求，用一定的課時量來講解平面設計知識，同學們的學習興趣非常濃厚。所以，只有抓住學生的需求特點，才會激發學生的學習興趣，取得良好的教學效果。

（2）針對學生的特點，采取分層次培養模式 。

根據學生自身水平以及今后發展目標等不同情況，我們在實驗課程中使用了劃分層次的培養模式，具體提出了以下兩個層次的培養方案：基本型培養方案，該方案面向一般學生，學生通過學習，能夠掌握該課程領域的基本知識和技能，所以，在實驗課程中只強調基本概念和基本原理、方法，使學生能夠熟練掌握常用的辦公軟件的使用方法和計算機基本故障的排除方法，考核方式以基本的考試為主。開放型培養方案面向優秀學生，除掌握基本概念、原理和方法外，實驗教學中應采用開放式項目的開發、研究為驅動，考核方式采用遞交設計、實現報告、現場測評和答辯驗收的模式進行。每個學生可以根據自身發展需要和實際水平，靈活機動地選擇、定制合適的實驗教學學習方案，切實提高自身計算機水平，提高應用計算機解決問題的能力。

2.任務驅動教學模式的應用。

（1）任務驅動教學法介紹。

“任務驅動”是實施探究式教學模式的一種教學方法。從學習者的角度說，“任務驅動”是一種學習方法，它適用于學習各類實踐性和操作性較強的知識和技能。它強調學生要在真實情景中的任務驅動下，在探索任務和完成任務的過程中，在自主學習和協作的環境下，在討論和對話的氛圍中，進行學習活動。這樣學生不僅學到了知識、提高了技能，還培養動手實踐能力，提高了學生的探索創新精神。從教師的角度說，“任務驅動”是一種建立在建構主義理論基礎上的教學方法。教師的角色是學習情景的創設者、學習任務的設計者、學習資源的提供者、學習活動的組織者和學習方法的指導者。所以，這種方法適用于培養學生自主學習、分析問題、解決問題的能力。在這里，任務的確定、完成、對完成任務情況的評估成為教學的中心環節，教師由傳統的“主角”轉變為“配角”，學生也不再把學習當任務，而是根據任務需求來學習，由被動地接受知識轉變為主動地尋求知識。它的優點表現為：

任務驅動，有利于激發學生求知欲。任務驅動教學法從問題入手，教師根據不同的教學內容設計教學任務，要求學生結合實際做出反應，有利于激起學生的求知欲，調動學生的學習自覺性和主動性。

任務驅動，有利于理論聯系實際。在任務驅動教學中，教師布置一些與實際生活結合緊密的任務，學生完成任務的同時，一方面不斷深化理論學習，不斷形成新的理論視野。

任務驅動，有利于學生能力的培養。在這種教學模式中，任務取材于生活，學生通過對任務有直接感受，主動參與學習活動，再加上師生充分的相互交流，使得學生通過思考，練習而增強他們分析問題、解決問題的能力。

（2） 基于任務驅動方法的計算機實驗課程教學過程設計。

我們的這門課程主要是針對理科的學生開設的，因而，根據學習對象，提出一個適合我們開課對象的基于任務驅動模式的教學設計。如圖1所示。

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在這個框圖中，教師首先要設計一個學習任務。這個學習任務包括兩個方面：一個是總任務。如學習這門語言課程的目標就是開發一個學生成績管理系統。讓學生帶著這個總任務來學習新的致使；第二個任務是設計每節課的分任務，如設計表、視圖、查詢；設計表與表之間的關系；設計界面等。這個任務是圍繞總任務來進行的。教師設計的任務最好和學生所學專業結合，這樣可以激發學生的學習興趣。然后，教師創設一定的情景，在適當的時候引出任務。再引導學生構建完成該任務的知識體系。在學生完成任務階段，教師的主要是一個指導者的身份。具體表現在：第一，教師首先告訴學生解決該問題的一個基本思路，然后引導學生構建知識體系、尋找解決途徑。第二，由于任務驅動的教學思想是將零散知識用于任務當中，不利于對知識的系統性、邏輯性和完整性的把握，因此，在實驗過程中，教師要及時引導學生對知識進行總結，以便完成深層次的知識建構。第三，在任務完成之后，為了檢驗學生是否達到預期的目標和發現教學中的問題，教師必須周期性的對學生的實驗效果進行評價，根據學生實驗情況及時地調整教學方式。

另一方面，在實驗課堂上，當學生得到學習任務后，教師首先可給學生大約半小時的自主學習時間。然后，在教師的指引下，學生通過在計算機上自行進行操作（當然，操作可能成功，也可能失敗），體驗成功與失敗，從中獲取對知識的正確理解。當遇到自己無法解決的問題時，可以直接向老師、參考書、軟件本身等求助。這樣可以培養學生獨立分析問題、解決問題的能力，便于循序漸進地學習知識和技能。另外，當任務完成到一定階段而難以獨立完成時，學生可通同學之間過協作和師生協作來完成任務。同學之間的相互協作是將學生分成若干小組，通過小組討論、意見交流、辯論等形式來解決任務當中的難題。在小組的協作中，學生可發表自己的見解，聽取同組成員的意見，理解別人的想法、做法。然后接納別人的好的想法，對自己的不足進行反思。通過這種協作和溝通，學生可以看到不同解決問題途徑，開闊了思路，從而對知識產生新的理解；師生之間的協作體現在當遇到難題時，可以直接向教師提問，師生也可充分探討，交流；也可當某一章或整個課程學完后，學生與教師相互協作來完成知識的建構。課后，學生選擇有興趣的任務，對所掌握的知識及時應用并不斷積累。總結

以能力培養為核心的計算機實驗課程教學模式通過在計算機實驗課程的實際應用，我們發現，這種教學模式確實提高了學生的主動性和積極性，充分發揮了他們的想象力和創造性，合理的利用了課堂時間，使學生的學習效率大幅度提高。所以在程序設計教學中，合理、有效地使用任務驅動教學將會很好地解決傳統教學中遇到的問題。

基金項目：陜西省教育廳教改項目：地方高校利用網絡優質資源提升本科教學質量的探索與實踐（項目編號：15BY58 ）

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作者簡介：楊東風，男，1973年3月，碩士 ，延安大學計算機學院副教授，主要研究方向：數據庫、數據挖掘。