計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)

摘要：培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力，訓(xùn)練創(chuàng)造性技能和方法是一個(gè)系統(tǒng)全面的過程，也是實(shí)踐現(xiàn)代教育理念和培養(yǎng)創(chuàng)造性人才的重要途徑。文章提出了在計(jì)算機(jī)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)中創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)模式和方法，旨在探索創(chuàng)造性思維能力訓(xùn)練的科學(xué)體系。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)；創(chuàng)造性思維；培養(yǎng)模式；培養(yǎng)方法

0 引言

創(chuàng)造性思維(creative thinking)是創(chuàng)造力的核心，是人們完成創(chuàng)造活動(dòng)的基礎(chǔ)，所以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維是一項(xiàng)極其重要的教育任務(wù)。社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)中，創(chuàng)造性思維能力至關(guān)重要。高職計(jì)算機(jī)學(xué)科教學(xué)中，有大量的諸如：上機(jī)訓(xùn)練、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)和實(shí)習(xí)的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，在實(shí)踐教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力，不僅是實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的內(nèi)在要求，也是現(xiàn)代教育提出的培養(yǎng)跨世紀(jì)人才目標(biāo)之一。

1 創(chuàng)造性思維能力培養(yǎng)模式

思維是人們對(duì)客觀事物間接的概括的反映，創(chuàng)造性思維是思維活動(dòng)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(dú)特性，即善于探索、突破、綜合、創(chuàng)新，能夠發(fā)現(xiàn)和解決自己或別人未發(fā)現(xiàn)或未能解決的問題。這是實(shí)踐現(xiàn)代教育的最高境界，也是衡量教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生素質(zhì)的重要指標(biāo)。

創(chuàng)造性人才培養(yǎng)的一個(gè)重要方面是對(duì)學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。創(chuàng)造性思維是創(chuàng)造力的核心，是人們完成創(chuàng)造活動(dòng)的基礎(chǔ)。創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)與整體教育的培養(yǎng)模式是緊密相連的。當(dāng)代教育培養(yǎng)模式大體可分為三類：技能型、觀念型和素質(zhì)型。

(1)技能型：屬于傳統(tǒng)的培養(yǎng)模式，為大部分高校所沿襲，其特征是以具體實(shí)踐環(huán)節(jié)為訓(xùn)練內(nèi)容達(dá)到既定目標(biāo)的培養(yǎng)模式。在實(shí)踐中具有“師傅帶徒弟，手把手教學(xué)”的模式，目標(biāo)是培養(yǎng)實(shí)用性人才。

(2)觀念型：追隨現(xiàn)代科技發(fā)展，具有前衛(wèi)意識(shí)，富于理性與想象的思維方式，將實(shí)踐內(nèi)容與科技發(fā)展融為一體，培養(yǎng)目標(biāo)是研究型人才。

(3)素質(zhì)型：培養(yǎng)具有觀察能力、邏輯分析能力、創(chuàng)造性思維能力的全面提高和感性與理性、技能與觀念、傳統(tǒng)與現(xiàn)代“耦合”與交融。

創(chuàng)造性思維能力的發(fā)展和培養(yǎng)是三種培養(yǎng)模式相互銜接、連貫互動(dòng)的過程，具有內(nèi)在的規(guī)律性；是由表及里、由淺入深的技能素質(zhì)、理論素質(zhì)和創(chuàng)造素質(zhì)全面推進(jìn)的過程。高職計(jì)算機(jī)學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)為：掌握現(xiàn)代計(jì)算機(jī)發(fā)展的理論基礎(chǔ)，具有分析問題解決問題的創(chuàng)新能力，具有較強(qiáng)的熟練實(shí)踐技能的實(shí)用型人才。

2 創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)方法

創(chuàng)造性思維存在于實(shí)踐的全過程。在實(shí)踐性教學(xué)中，創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)，以傳授淵博的理論知識(shí)為突破口，讓學(xué)生掌握適宜的創(chuàng)造性思維方法，具有積極向上的創(chuàng)新精神。高職計(jì)算機(jī)專業(yè)，可充分利用計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)設(shè)施：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、多媒體設(shè)施、學(xué)生機(jī)房、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)等實(shí)踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

2.1 基于多媒體網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下創(chuàng)造性思維培養(yǎng)

創(chuàng)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(gè)性和人格以及對(duì)新生事物的預(yù)測(cè)和估價(jià)能力等，而多媒體網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)恰恰具備了培養(yǎng)這些素質(zhì)和能力的條件。

2.1.1 豐富的網(wǎng)絡(luò)資源為培養(yǎng)創(chuàng)新想象提供了知識(shí)儲(chǔ)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(shí)儲(chǔ)備和積累的條件下，而在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中，網(wǎng)絡(luò)資源的無比豐富為此提供了便利的條件。網(wǎng)絡(luò)豐富的電子讀物、海量電子圖書、圖文檢索和強(qiáng)大的搜索引擎，可供教師或?qū)W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(guān)的文獻(xiàn)資料等；網(wǎng)上還有各種電子教案、電子課件等教學(xué)輔助系統(tǒng)……。網(wǎng)絡(luò)空間中的人們都可以在網(wǎng)絡(luò)的知識(shí)海洋中暢游，方便、快捷地獲取知識(shí)、擴(kuò)展視野、開拓思路，這樣就為想象作好了扎實(shí)的知識(shí)儲(chǔ)備，使再造想象有了豐富的來源，從而促進(jìn)和激發(fā)創(chuàng)造想象的產(chǎn)生。

2.1.2 多種媒體的組合是激發(fā)創(chuàng)新想象的手段之一

在網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)中，信息的呈現(xiàn)形式是多媒體化的，圖、文、聲、像等多種媒體的各種教學(xué)信息有機(jī)地組合在一起，新穎、直觀、形象、生動(dòng)。多種媒體的組合，其強(qiáng)烈的表現(xiàn)力，使得人們從科學(xué)與藝術(shù)的相融中感知抽象，理解復(fù)雜；其豐富的表現(xiàn)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(gè)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(fā)了無限的遐想，促使人們的思維高度活躍，極大地激發(fā)了人們的想象力，從而引發(fā)創(chuàng)新的火花。

2.1.3 虛擬現(xiàn)實(shí)的環(huán)境給予了創(chuàng)新想象的空間

利用虛擬現(xiàn)實(shí)的技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)教育的條件下，學(xué)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(chǎn)生豐富的聯(lián)想和想象。在虛擬現(xiàn)實(shí)的環(huán)境中，學(xué)生不再是一個(gè)旁觀者。而是作為一個(gè)實(shí)際的參與者進(jìn)行各種學(xué)習(xí)和操作。如現(xiàn)在網(wǎng)上就有各種電子實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生們完全可以在網(wǎng)上完成各種復(fù)雜的甚至是現(xiàn)實(shí)中難以實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)，并可以方便地觀察到物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)過程、實(shí)驗(yàn)波形等，這顯然會(huì)大大提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果和效率，并激發(fā)學(xué)習(xí)者的求知欲望和創(chuàng)造靈感。在這樣一個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)生們不再只是被動(dòng)地接受知識(shí)，而是高度活躍地參與到了學(xué)習(xí)當(dāng)中，充分發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力去探尋新的知識(shí)。

2.2 基于實(shí)踐操作環(huán)境下創(chuàng)造性思維培養(yǎng)

計(jì)算機(jī)科學(xué)是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的學(xué)科，計(jì)算機(jī)理論與實(shí)踐是密切相關(guān)、相輔相承的，在各課程教學(xué)中約有30～50％為上機(jī)課，并且有大量的課程設(shè)計(jì)、實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)均要求在計(jì)算機(jī)機(jī)房實(shí)踐完成。因此，實(shí)踐是計(jì)算機(jī)教學(xué)中一個(gè)不可缺少的重要環(huán)節(jié)，它給學(xué)生提供了一個(gè)理論與實(shí)踐相結(jié)合的機(jī)會(huì)，通過實(shí)踐操作，學(xué)生可加深對(duì)書本知識(shí)的理解，增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)，解除理論學(xué)習(xí)中的疑難問題，提高動(dòng)手操作能力。因此如何在實(shí)踐教學(xué)環(huán)境下培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維具有普遍而重要的意義。

2.2.1 實(shí)踐環(huán)境下的教學(xué)能夠培養(yǎng)創(chuàng)新個(gè)性

在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，由于教學(xué)觀念、教學(xué)條件等一系列主客觀原因的束縛，學(xué)習(xí)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(gè)性，無法產(chǎn)生創(chuàng)造性的成果。而在機(jī)房實(shí)踐環(huán)境教學(xué)條件下，系統(tǒng)提供了因人而異的個(gè)別化教學(xué)的條件，使培養(yǎng)學(xué)生的個(gè)性成為可能。學(xué)習(xí)者完全可以根據(jù)自己的需要主動(dòng)地去獲取知識(shí)，他有著更大的學(xué)習(xí)的自由，思維的自由，創(chuàng)造的自由。這樣才能培養(yǎng)出學(xué)生獨(dú)特的個(gè)性，挖掘出其創(chuàng)造的潛能。

如在教學(xué)《計(jì)算機(jī)原理與組裝》課程時(shí)，我們將課程知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系起來，在機(jī)房里安裝有實(shí)踐操作價(jià)值的CAI輔助教學(xué)軟件，如《開天辟地》、《萬(wàn)事無憂》、《電腦學(xué)校2000》、《Pc組裝實(shí)驗(yàn)室》等等，讓學(xué)生在上機(jī)的過程中根據(jù)各自的需要有選擇地學(xué)習(xí)，充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的優(yōu)勢(shì)——因材施教，各取所需，培養(yǎng)個(gè)性。我們將剛淘汰的電腦組合成計(jì)算機(jī)設(shè)備維修實(shí)驗(yàn)室，四人一組安排學(xué)生組裝電腦實(shí)踐，從電腦原件結(jié)構(gòu)、型號(hào)、性能參數(shù)的認(rèn)識(shí)，到電腦的組裝、安裝、調(diào)試、故障維修、軟件安裝運(yùn)行，全過程一絲不茍地要求學(xué)生認(rèn)真完成。同時(shí)組織學(xué)生走訪電腦市場(chǎng)、企業(yè)，了解電腦最新發(fā)展及配件性能價(jià)格，使學(xué)生了解組裝電腦的性能價(jià)格比，將所學(xué)知識(shí)又回到客觀現(xiàn)實(shí)中。在這種實(shí)踐環(huán)境下，每個(gè)學(xué)生根據(jù)各自特點(diǎn)，充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)，培養(yǎng)了創(chuàng)新個(gè)性。

2.2.2 基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)創(chuàng)造性思維培養(yǎng)

職教學(xué)生普遍基礎(chǔ)差、學(xué)習(xí)主動(dòng)性差，學(xué)習(xí)比較懶散，對(duì)課堂的純理論教學(xué)厭倦，甚至反感。但它們卻熱衷于動(dòng)手實(shí)踐，而職教學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)恰恰是培養(yǎng)實(shí)用型人才。因此在實(shí)踐課教學(xué)中，按教學(xué)內(nèi)容要求，每節(jié)課均要布置足量的實(shí)踐任務(wù)，充分發(fā)揮學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)造能力、個(gè)性思維能力，實(shí)現(xiàn)任務(wù)驅(qū)動(dòng)創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。

在教學(xué)《局域網(wǎng)組網(wǎng)與實(shí)踐》課時(shí)，要求學(xué)生重點(diǎn)掌握虛擬局域網(wǎng)原理、結(jié)構(gòu)、安裝、調(diào)試、測(cè)試的設(shè)計(jì)方法，該內(nèi)容是本課程的重點(diǎn)也是難點(diǎn)。采用CCNA Network Visualizer 5.0作為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實(shí)踐軟件，它是可視化網(wǎng)絡(luò)安裝、調(diào)試軟件，該軟件提供電腦、交換機(jī)、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，學(xué)生象塔積木一樣進(jìn)行隨意的組合、調(diào)試，隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整、重組，并且及時(shí)運(yùn)行、檢驗(yàn)組網(wǎng)的結(jié)果，實(shí)踐效率高，收效快，學(xué)生學(xué)習(xí)熱情高。在組織教學(xué)過程中，按照實(shí)驗(yàn)軟件的特點(diǎn)，重點(diǎn)突出網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)化和模塊化的思維方法，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)培養(yǎng)思維方法。實(shí)驗(yàn)中先布置設(shè)計(jì)VLAN虛擬網(wǎng)基本任務(wù)，循序漸進(jìn)，逐步提高，將系統(tǒng)不斷完善，功能不斷加強(qiáng)，學(xué)生掌握的知識(shí)從量的增加到質(zhì)的提高。

例如在案例教學(xué)中，我們舉了這樣一個(gè)實(shí)例，如圖1所示。

VLAN虛擬網(wǎng)規(guī)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(xué)生難以理解，明明接在同一臺(tái)交換機(jī)上，但卻偏偏無法通信。但正是這點(diǎn)說明了VLAN的功能，即各虛擬局域網(wǎng)間不能直接通信。實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以讓學(xué)生深入理解VLAN，這是關(guān)鍵。

在以上任務(wù)完成的基礎(chǔ)上，教師又順著學(xué)生的思維，接著提出新問題：VLAN間的通信又如何實(shí)現(xiàn)?教師先進(jìn)行啟發(fā)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(jī)。由此，可以自然引出路由的概念，讓學(xué)生設(shè)計(jì)出如圖2的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

將交換機(jī)上用于和路由器互聯(lián)的每個(gè)端口設(shè)為訪問鏈接，然后分別用網(wǎng)線與路由器上的獨(dú)立端口互聯(lián)。交換機(jī)上有2個(gè)VLAN，那么就需要在交換機(jī)上預(yù)留2個(gè)端口用于與路由器互聯(lián)，路由器上同樣需要有2個(gè)端口，兩者之間用2條網(wǎng)線分別連接，實(shí)現(xiàn)VLAN間的通信。

但教師又提出新的問題，以上網(wǎng)絡(luò)連接的擴(kuò)展性很成問題。每增加一個(gè)新的VLAN，都需要消耗路由器的端口和交換機(jī)上的訪問鏈接，而且還需要重新布設(shè)一條網(wǎng)線。而路由器，通常不會(huì)帶有太多LAN接口的，該方法沒有實(shí)用意義。那又怎么辦?自然又提出了新的任務(wù)，讓學(xué)生思考回答。

不論交換機(jī)VLAN數(shù)目多少，都只用一條網(wǎng)線連接路由器與交換機(jī)實(shí)現(xiàn)VLAN間的通信!此時(shí)學(xué)生求知欲望很高。教師啟發(fā)學(xué)生，使用一條網(wǎng)線連接路由器與交換機(jī)，即匯聚鏈接。具體實(shí)現(xiàn)過程如圖3所示。

首先將用于連接路由器的交換機(jī)端口設(shè)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(xié)議自然也必須相同，便能通過Trunk實(shí)現(xiàn)VLAN間通信。據(jù)此學(xué)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(chǔ)上學(xué)生思維活躍，設(shè)計(jì)出多種基于VLAN虛似網(wǎng)結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)，并能進(jìn)行相應(yīng)的分析，設(shè)計(jì)出學(xué)校、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)，具有實(shí)際意義。

采用基于任務(wù)式學(xué)習(xí)的教學(xué)方式，在實(shí)施學(xué)與教的過程中，教師周密準(zhǔn)備、布置任務(wù)、提出新問題、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、環(huán)環(huán)緊扣、順序漸進(jìn)、學(xué)生實(shí)踐、發(fā)揮想象。此種教學(xué)法旨在通過引導(dǎo)學(xué)生解決復(fù)雜的、實(shí)際的問題，使學(xué)習(xí)者建構(gòu)起寬厚而靈活的知識(shí)基礎(chǔ)，掌握有效解決問題的技能，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力，可以起到事半功倍的效果。

2.3 縮短授課時(shí)間，強(qiáng)化上機(jī)訓(xùn)練

上機(jī)操作是計(jì)算機(jī)教學(xué)中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，教師切不可忽視。為強(qiáng)化這一環(huán)節(jié)，在授課時(shí)采用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)，縮短授課學(xué)時(shí)，增加上機(jī)訓(xùn)練時(shí)間。上機(jī)時(shí)除加強(qiáng)輔導(dǎo)外，每次上機(jī)都要有一定的要求和任務(wù)。如要求學(xué)生每次上機(jī)都要明確上機(jī)目的、要求和過程，上機(jī)計(jì)劃要具體，并撰寫與上機(jī)報(bào)告。只有這樣才使學(xué)生上機(jī)時(shí)有任務(wù)、有壓力進(jìn)而主動(dòng)思維、完成任務(wù)，才能避免學(xué)生上機(jī)就是“玩游戲”和“上網(wǎng)”的現(xiàn)象。學(xué)生才會(huì)認(rèn)真對(duì)待每次上機(jī)操作，使每次上機(jī)都會(huì)有所收獲、有所提高、有所進(jìn)步，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力。

3 結(jié)束語(yǔ)

創(chuàng)造性思維人皆有之，它的本質(zhì)是實(shí)踐性，其培養(yǎng)體系應(yīng)該是開放的、發(fā)展的。因此我們必須把創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)貫穿于計(jì)算機(jī)實(shí)踐性教學(xué)各環(huán)節(jié)之中，在實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)中實(shí)現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)。