“質量工程”背景下立體化教學模式的研究與實踐

摘要：教學整合是“質量工程”背景下廣泛實施的教學方式，代表現(xiàn)代信息技術的計算機學科，如何恰當?shù)剡\用本專業(yè)的特長實現(xiàn)有效的教學整合，構建出適應學生身心特征與時代特征的實效性教學模式，是計算機學科教學質量工程中的一個重要課題。本文通過詳細闡述計算機學科實施教學整合的具體方案，建立了立體化的新型教學模式，并通過該模式在軟硬件課程教學中的實踐研究，論證了立體化新型教學模式的有效性。

關鍵詞：質量工程；教學整合；計算機學科；微機原理；數(shù)據(jù)結構

中圖分類號：G642文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2009)04-0901-02

Research and Teaching Practice of Stereoscopic Teaching Mode in the \"Quality Project\"

LIU Min1， TENG Hua1， ZHOU Jian-fei2

(1.Computer Institute，China West Normal University， Nanchong 637002， China; 2.Chongqing Nanfang Translators College of SISU， Chongqing 401120， China)

Abstract: The integration study is a teaching method widely implemented in the \"Quality Project\". Computer science is the representative of modern information technology. How to properly use the professional expertise to achieve effective integration of teaching， build a effectiveness of the teaching model to adapt to the physical and psychological characteristics of students and the characteristics of the period is an important topic in the quality project of computer scienceteaching. This paper elaborated on specific programs of the integration study about computer science and a new type of stereoscopic teaching model. The research and teaching practice of the stereoscopic teaching model in teaching hardware and software demonstrated that it is effective.

Key words: quality project; integration study; computer science; principle of the micro-computer; data structures

1 課題背景

國家教育部于2007年面向全國700多所普通本科高校啟動了“質量工程”，旨在優(yōu)化結構，深化高等學校教學改革，全面提高高等教育質量[1]。隨著“質量工程”的深入實施，教學整合已成為信息時代時期教學改革的一種共識。所謂教學整合也就是把信息技術作為一種手段，應用到學科教學中去，改進教和學的方式，從而提高教學質量[2]。

標志著信息時代的計算機學科，有著更新速度飛快的特點，其教學內(nèi)容以計算機的構成和使用為中心包括了軟件和硬件兩大領域。在教學方面，無論是程序設計的教學，還是常用軟件的教學；無論是網(wǎng)絡方案的設計，還是軟硬件系統(tǒng)的開發(fā)。其教學目的都是為了讓學生從技術層面上掌握這些功能各異的計算機工具的使用，學生的學習也是在重復的練習中熟練運用計算機的語言或規(guī)則或命令或按鈕，學生在訓練中變成了工具的使用者，這一貫的教學模式雖然順應了現(xiàn)代信息化工業(yè)社會機器操作的要求，但卻違背了素質教育的思想，忽視了學生自學能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。

本課題的重點是針對計算機學科的教學現(xiàn)狀，以整合為手段、結合學科特點構建一套適應學生身心特征與時代特征的實效性教學模式，進而改善教學狀況，提高學生的學習效率和學習主動性，實現(xiàn)真正意義上的素質教育。

2 落實“質量工程”的具體措施

那么究竟應該采用怎樣的整合方式才能既體現(xiàn)整合的價值又避免整合的誤區(qū)，把質量工程落到實處？我院結合計算機學科的教學特點，針對計算機科學與技術專業(yè)，采取了如下具體措施：

2.1 以建構主義教學理論為指導

信息技術與計算機學科教學整合的目的是以實現(xiàn)課程目標為根本出發(fā)點，改善學習者的學習，使學生養(yǎng)成正確的學習方法和很強的自學能力，培養(yǎng)學生良好的科學素養(yǎng)以及創(chuàng)新精神和實踐能力。如果沒有先進的教育教學理論為指導，那么整合的實踐將會盲目無序。

現(xiàn)代先進的教育教學理論包括行為主義教學理論、認知教學理論和建構主義教學理論等現(xiàn)代教學理論。其中，建構主義教學理論在現(xiàn)代教學理論中獨樹一幟，成為了信息技術與計算機學科教學進行有效整合的指導思想。建構主義教學理論于20世紀90年代初期隨著多媒體和網(wǎng)絡通信技術的日漸普及而逐漸發(fā)展起來，該理論認為：學習是學習者主動地建構知識的過程，是一個交流和合作的互動過程。學習者對知識的掌握不是由教師傳授或灌輸?shù)模且宰约旱姆绞浇嫷膶κ挛锏睦斫狻Ｔ摾碚搹娬{(diào)以學生為中心，強調(diào)情景和“合作學習”對意義建構的重要作用，強調(diào)對學習環(huán)境的設計，強調(diào)利用各種信息資源來支持“學”，強調(diào)學習過程的最終目的是完成意義建構[3]。多媒體和網(wǎng)絡技術能夠提供圖文聲像并茂的情境，提供有利于協(xié)作學習的交互式學習環(huán)境，還能夠提供有利于激發(fā)學生主動發(fā)現(xiàn)、主動探索的大量資源，為建構主義的學習環(huán)境提供了最理想的條件。同時，建構主義學習理論強調(diào)的“以學生為中心”、讓學生自主建構知識意義的教育思想和教學觀念對于多年來統(tǒng)治我國各級各類學校課堂的傳統(tǒng)教學結構與教學模式產(chǎn)生了強烈的沖擊，對多媒體與網(wǎng)絡技術在教育領域的應用以及信息技術與學科課程的整合提供了強有力的理論支持。

2.2 引入多種教學手段，注重多種方法整體效果的優(yōu)化

以計算機和網(wǎng)絡為核心的信息技術主要包括了三種教學手段：①CAI教學：即計算機輔助教學，就是在利用計算機的同時引入多媒體技術協(xié)助教師教學，輔導學生學習；②網(wǎng)絡教學：是把教學資源放在網(wǎng)上供學習者共享學習的一種教學手段，具有實時性、互動性、共享性等特點；③虛擬教學：是計算機仿真技術應用于教育的一種教學手段，亦即計算機模擬教學，主要借助于仿真實驗系統(tǒng)來實現(xiàn)，包括模擬仿真訓練和模擬仿真實驗兩種形式。

計算機學科的教師已經(jīng)掌握了先進的信息技術，那么如何有效地使用這些先進的教學手段是信息技術與計算機學科教學整合的關鍵所在。多年的教學經(jīng)驗告訴我們，單純的一種現(xiàn)代化教學手段都只能在一定程度上緩解教學上的壓力，根本無法適應教育的飛速發(fā)展。所以，在具體實施整合的過程中應該取長補短，注重多種方法整體效果的優(yōu)化，選擇適合課程特點、符合學校實際情況、滿足教育發(fā)展趨勢的教學方法進行教學，從而達到提高教學質量、優(yōu)化教學效果、實現(xiàn)真正意義上的素質教育的目的。

3 實踐研究

計算機學科具有很強的實踐性，絕大多數(shù)課程都包括了課堂教學、實踐教學和課外教學三個環(huán)節(jié)，從每一個教學環(huán)節(jié)深入分析學生的身心特征，把握好整合的時機、整合的手段和整合的度，才能把質量工程落到實處。

3.1 課堂教學充分體現(xiàn)教師的主導作用。

傳統(tǒng)的課堂是一種以知識為中心、知識的價值為本位的課堂，這種課堂教學在強化知識的同時，從根本上失去了對人生命的存在及其發(fā)展的關懷，嚴重背離了教育的真正意義。作為教育實踐形態(tài)的課堂教學不僅應是一個掌握知識、發(fā)展智力的過程，更應該是一個促進完整的人生成與生長的過程，是一個生命個體潛能多方面得以彰顯、豐富的過程[4]。建構主義學習理論以人為主體，徹底打破了傳統(tǒng)的課堂教學模式，闡述了課堂教學的生命本質。建構主義學習觀下的教師由信息的提供者變?yōu)楂@取信息的指導者，是提供學習支架的人，是任務和問題的展現(xiàn)者。教師的責任就是創(chuàng)造含有豐富信息的環(huán)境，使學生能夠在其中思考、探索和建構意義。教師的作用不再是講授“事實”，而是幫助和指導學生在特定領域中建構自己的經(jīng)驗。這就要求教師在課堂教學環(huán)節(jié)從教學的中心、權威轉變成學生學習的輔助者、支持者，在引入CAI教學手段的同時優(yōu)化教學設計，改進教學方法，變演播式為師生、生生的互動式，激發(fā)起學生學習的積極性和主動性，使之自主地形成有關知識和體系，從而達到充分發(fā)揮教師的主導作用、培養(yǎng)學生良好的自主學習品質的目的。

3.2 實踐教學突出學生的主體性

計算機課程具有明顯的實驗性特點，強調(diào)“面向應用，實踐為主”。如果沒有實踐教學，課堂教學只能是“紙上談兵”。所以，在計算機學科的教學過程中實踐教學與課堂教學同等重要。傳統(tǒng)的實踐教學多數(shù)都是教師在講解實驗內(nèi)容后安排學生上機進行驗證性實驗，學生沒有自由思維的空間，只是按部就班、被動地鞏固課堂上學到的知識。與之相反，基于建構主義理論的“任務驅動教學法”在計算機學科的實踐教學中突出學生的主體性，為學習者主動學習創(chuàng)造了條件。任務驅動的主要內(nèi)容是：呈現(xiàn)任務——明確任務——完成任務——任務評價。任務驅動使得教師必須根據(jù)學生和教材實際，在實踐教學環(huán)節(jié)引入虛擬教學手段，開發(fā)出適合本課程教學需要的虛擬實驗教學系統(tǒng)或實驗評價系統(tǒng)，利用計算機創(chuàng)造的虛擬實驗環(huán)境來模擬教學現(xiàn)場以及實驗過程，并對學習者的實驗行為做出評價。讓學生在教師的指導下，對所學的課題進行探索、分析、研究，在實踐操作中培養(yǎng)起科學的態(tài)度和價值觀以及創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維、創(chuàng)造能力，并學會解決工作中與計算機學習有關的實際問題。

3.3 課外教學創(chuàng)設“學教并重”的探究情境

在知識爆炸、信息技術迅猛發(fā)展的今天，學習只局限于課堂和實驗室，學生的知識結構就無法跟上計算機學科飛快的更新速度，素質教育更是無從談起。利用網(wǎng)絡教學手段開發(fā)課程資源，布置任務，課外延伸，培養(yǎng)學生自我擴充知識結構的意識和能力，是落實質量工程的又一個關鍵環(huán)節(jié)。

網(wǎng)絡教學手段的優(yōu)勢在于，網(wǎng)絡情境的形象性、教學內(nèi)容的多媒性與集成性、教學資源的多樣性與開放性以及教學信息的多重刺激性等優(yōu)勢，都能有效地啟迪學生進行積極的思維，既可以幫助學生獨立思考，又能幫助學生展開協(xié)作學習，并且在加強基礎知識的同時，又不受書本知識與時間、空間的限制，大力拓展書本以外的知識，從而有效促進學生個性的發(fā)展。基于網(wǎng)絡的建構主義理論下的課外教學，其重點是要突出學生在學習過程中的主體地位，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，由學生自主的完成知識的建構。但是值得注意的是，如果過分強調(diào)學生的主體性，對學生放任不管，學生的學習就可能走向盲目，所以在課外學習環(huán)節(jié)教師的引導和監(jiān)控必不可少。實踐證明，采用“主題式學習”的教學設計創(chuàng)設“學教并重”的探究情境、構筑CSCL（Computer-Supported Collaborative Learning，計算機支持的協(xié)作學習）模型，是進行課外教學的有效手段。

4 取得的成果

4.1 結合學科特點構建出適應學生身心特征與時代特征的實效性教學模式

根據(jù)實踐研究，基于以上三個教學環(huán)節(jié)建立的是一種立體化的實效性教學模式，該教學模式強調(diào)了教學過程中充分尊重學生的學習主體地位，教師則在教的過程中起學習內(nèi)容的選擇和學習過程的組織、指導、幫助、促進作用，使學與教有機地統(tǒng)一起來，展示了教與學之間的和諧關系，體現(xiàn)了以人的全面發(fā)展為目標的教育思想，是符合我國國情的一種新型教學模式，其模型圖如圖1所示。

4.2 大大促進了學科的建設和發(fā)展

通過于05年對03級軟件課程中的《數(shù)據(jù)結構》和硬件課程中的《微機原理與應用》進行試點，到07年對計算機科學與技術專業(yè)所有專業(yè)課程的全面鋪開，立體化教學模式極大地改善了我院的教學狀況，得到了廣大師生的一致好評。期間開發(fā)出的各種課堂、試驗和網(wǎng)絡教學軟件彌補了我校計算機課程教學中的部分空白。2008年7月，我院計算機科學與技術專業(yè)被評為四川省特色專業(yè)之一，其教學團隊被授予校級優(yōu)秀教學團隊稱號。

5 結束語

把以計算機和網(wǎng)絡為核心的現(xiàn)代化教學手段作為促進學生自主學習的認知工具、情感激勵工具和學習環(huán)境的創(chuàng)設工具，全面地應用到計算機學科的教學過程中，使各種教學資源、教學要素和教學環(huán)節(jié)實現(xiàn)充分整合，形成了一套融合現(xiàn)代教學手段的立體化新型教學模式。該教學模式從根本上促進了傳統(tǒng)教學方式和以教師為中心的教學結構的變革，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新精神、實踐能力和自主學習能力。通過進行大量的教學改革實驗，進而起到了推動整個計算機學科專業(yè)課程教學改革不斷深入和實現(xiàn)計算機學科教學全面素質教育的作用。

參考文獻：

[1] “質量工程”全面啟動. 中國大學教學，2007，2:4.

[2] 唐健安. 把握信息技術教學與學科教學整合的關鍵點[J]. 中國電化教育，2007，894-95.

[3] 巨瑛梅，劉旭東．當代國外教學理論[J]. 北京：教育科學出版社，2004，225-236.

[4] 于曉芳. 生命化課堂的建構[J]. 北京教育2005，(2):20.