“質(zhì)量工程”背景下立體化教學(xué)模式的研究與實(shí)踐

摘要：教學(xué)整合是“質(zhì)量工程”背景下廣泛實(shí)施的教學(xué)方式，代表現(xiàn)代信息技術(shù)的計(jì)算機(jī)學(xué)科，如何恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用本專業(yè)的特長實(shí)現(xiàn)有效的教學(xué)整合，構(gòu)建出適應(yīng)學(xué)生身心特征與時(shí)代特征的實(shí)效性教學(xué)模式，是計(jì)算機(jī)學(xué)科教學(xué)質(zhì)量工程中的一個(gè)重要課題。本文通過詳細(xì)闡述計(jì)算機(jī)學(xué)科實(shí)施教學(xué)整合的具體方案，建立了立體化的新型教學(xué)模式，并通過該模式在軟硬件課程教學(xué)中的實(shí)踐研究，論證了立體化新型教學(xué)模式的有效性。

關(guān)鍵詞：質(zhì)量工程；教學(xué)整合；計(jì)算機(jī)學(xué)科；微機(jī)原理；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

中圖分類號(hào)：G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：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(dòng)了“質(zhì)量工程”，旨在優(yōu)化結(jié)構(gòu)，深化高等學(xué)校教學(xué)改革，全面提高高等教育質(zhì)量[1]。隨著“質(zhì)量工程”的深入實(shí)施，教學(xué)整合已成為信息時(shí)代時(shí)期教學(xué)改革的一種共識(shí)。所謂教學(xué)整合也就是把信息技術(shù)作為一種手段，應(yīng)用到學(xué)科教學(xué)中去，改進(jìn)教和學(xué)的方式，從而提高教學(xué)質(zhì)量[2]。

標(biāo)志著信息時(shí)代的計(jì)算機(jī)學(xué)科，有著更新速度飛快的特點(diǎn)，其教學(xué)內(nèi)容以計(jì)算機(jī)的構(gòu)成和使用為中心包括了軟件和硬件兩大領(lǐng)域。在教學(xué)方面，無論是程序設(shè)計(jì)的教學(xué)，還是常用軟件的教學(xué)；無論是網(wǎng)絡(luò)方案的設(shè)計(jì)，還是軟硬件系統(tǒng)的開發(fā)。其教學(xué)目的都是為了讓學(xué)生從技術(shù)層面上掌握這些功能各異的計(jì)算機(jī)工具的使用，學(xué)生的學(xué)習(xí)也是在重復(fù)的練習(xí)中熟練運(yùn)用計(jì)算機(jī)的語言或規(guī)則或命令或按鈕，學(xué)生在訓(xùn)練中變成了工具的使用者，這一貫的教學(xué)模式雖然順應(yīng)了現(xiàn)代信息化工業(yè)社會(huì)機(jī)器操作的要求，但卻違背了素質(zhì)教育的思想，忽視了學(xué)生自學(xué)能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。

本課題的重點(diǎn)是針對計(jì)算機(jī)學(xué)科的教學(xué)現(xiàn)狀，以整合為手段、結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)構(gòu)建一套適應(yīng)學(xué)生身心特征與時(shí)代特征的實(shí)效性教學(xué)模式，進(jìn)而改善教學(xué)狀況，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)主動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)真正意義上的素質(zhì)教育。

2 落實(shí)“質(zhì)量工程”的具體措施

那么究竟應(yīng)該采用怎樣的整合方式才能既體現(xiàn)整合的價(jià)值又避免整合的誤區(qū)，把質(zhì)量工程落到實(shí)處？我院結(jié)合計(jì)算機(jī)學(xué)科的教學(xué)特點(diǎn)，針對計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，采取了如下具體措施：

2.1 以建構(gòu)主義教學(xué)理論為指導(dǎo)

信息技術(shù)與計(jì)算機(jī)學(xué)科教學(xué)整合的目的是以實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)為根本出發(fā)點(diǎn)，改善學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)，使學(xué)生養(yǎng)成正確的學(xué)習(xí)方法和很強(qiáng)的自學(xué)能力，培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素養(yǎng)以及創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。如果沒有先進(jìn)的教育教學(xué)理論為指導(dǎo)，那么整合的實(shí)踐將會(huì)盲目無序。

現(xiàn)代先進(jìn)的教育教學(xué)理論包括行為主義教學(xué)理論、認(rèn)知教學(xué)理論和建構(gòu)主義教學(xué)理論等現(xiàn)代教學(xué)理論。其中，建構(gòu)主義教學(xué)理論在現(xiàn)代教學(xué)理論中獨(dú)樹一幟，成為了信息技術(shù)與計(jì)算機(jī)學(xué)科教學(xué)進(jìn)行有效整合的指導(dǎo)思想。建構(gòu)主義教學(xué)理論于20世紀(jì)90年代初期隨著多媒體和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的日漸普及而逐漸發(fā)展起來，該理論認(rèn)為：學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者主動(dòng)地建構(gòu)知識(shí)的過程，是一個(gè)交流和合作的互動(dòng)過程。學(xué)習(xí)者對知識(shí)的掌握不是由教師傳授或灌輸?shù)?，而是以自己的方式建?gòu)的對事物的理解。該理論強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)情景和“合作學(xué)習(xí)”對意義建構(gòu)的重要作用，強(qiáng)調(diào)對學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)利用各種信息資源來支持“學(xué)”，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過程的最終目的是完成意義建構(gòu)[3]。多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠提供圖文聲像并茂的情境，提供有利于協(xié)作學(xué)習(xí)的交互式學(xué)習(xí)環(huán)境，還能夠提供有利于激發(fā)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)、主動(dòng)探索的大量資源，為建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)環(huán)境提供了最理想的條件。同時(shí)，建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)的“以學(xué)生為中心”、讓學(xué)生自主建構(gòu)知識(shí)意義的教育思想和教學(xué)觀念對于多年來統(tǒng)治我國各級(jí)各類學(xué)校課堂的傳統(tǒng)教學(xué)結(jié)構(gòu)與教學(xué)模式產(chǎn)生了強(qiáng)烈的沖擊，對多媒體與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用以及信息技術(shù)與學(xué)科課程的整合提供了強(qiáng)有力的理論支持。

2.2 引入多種教學(xué)手段，注重多種方法整體效果的優(yōu)化

以計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)為核心的信息技術(shù)主要包括了三種教學(xué)手段：①CAI教學(xué)：即計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，就是在利用計(jì)算機(jī)的同時(shí)引入多媒體技術(shù)協(xié)助教師教學(xué)，輔導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)；②網(wǎng)絡(luò)教學(xué)：是把教學(xué)資源放在網(wǎng)上供學(xué)習(xí)者共享學(xué)習(xí)的一種教學(xué)手段，具有實(shí)時(shí)性、互動(dòng)性、共享性等特點(diǎn)；③虛擬教學(xué)：是計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用于教育的一種教學(xué)手段，亦即計(jì)算機(jī)模擬教學(xué)，主要借助于仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，包括模擬仿真訓(xùn)練和模擬仿真實(shí)驗(yàn)兩種形式。

計(jì)算機(jī)學(xué)科的教師已經(jīng)掌握了先進(jìn)的信息技術(shù)，那么如何有效地使用這些先進(jìn)的教學(xué)手段是信息技術(shù)與計(jì)算機(jī)學(xué)科教學(xué)整合的關(guān)鍵所在。多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)告訴我們，單純的一種現(xiàn)代化教學(xué)手段都只能在一定程度上緩解教學(xué)上的壓力，根本無法適應(yīng)教育的飛速發(fā)展。所以，在具體實(shí)施整合的過程中應(yīng)該取長補(bǔ)短，注重多種方法整體效果的優(yōu)化，選擇適合課程特點(diǎn)、符合學(xué)校實(shí)際情況、滿足教育發(fā)展趨勢的教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)，從而達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量、優(yōu)化教學(xué)效果、實(shí)現(xiàn)真正意義上的素質(zhì)教育的目的。

3 實(shí)踐研究

計(jì)算機(jī)學(xué)科具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，絕大多數(shù)課程都包括了課堂教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)和課外教學(xué)三個(gè)環(huán)節(jié)，從每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)深入分析學(xué)生的身心特征，把握好整合的時(shí)機(jī)、整合的手段和整合的度，才能把質(zhì)量工程落到實(shí)處。

3.1 課堂教學(xué)充分體現(xiàn)教師的主導(dǎo)作用。

傳統(tǒng)的課堂是一種以知識(shí)為中心、知識(shí)的價(jià)值為本位的課堂，這種課堂教學(xué)在強(qiáng)化知識(shí)的同時(shí)，從根本上失去了對人生命的存在及其發(fā)展的關(guān)懷，嚴(yán)重背離了教育的真正意義。作為教育實(shí)踐形態(tài)的課堂教學(xué)不僅應(yīng)是一個(gè)掌握知識(shí)、發(fā)展智力的過程，更應(yīng)該是一個(gè)促進(jìn)完整的人生成與生長的過程，是一個(gè)生命個(gè)體潛能多方面得以彰顯、豐富的過程[4]。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論以人為主體，徹底打破了傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式，闡述了課堂教學(xué)的生命本質(zhì)。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀下的教師由信息的提供者變?yōu)楂@取信息的指導(dǎo)者，是提供學(xué)習(xí)支架的人，是任務(wù)和問題的展現(xiàn)者。教師的責(zé)任就是創(chuàng)造含有豐富信息的環(huán)境，使學(xué)生能夠在其中思考、探索和建構(gòu)意義。教師的作用不再是講授“事實(shí)”，而是幫助和指導(dǎo)學(xué)生在特定領(lǐng)域中建構(gòu)自己的經(jīng)驗(yàn)。這就要求教師在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)從教學(xué)的中心、權(quán)威轉(zhuǎn)變成學(xué)生學(xué)習(xí)的輔助者、支持者，在引入CAI教學(xué)手段的同時(shí)優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，改進(jìn)教學(xué)方法，變演播式為師生、生生的互動(dòng)式，激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，使之自主地形成有關(guān)知識(shí)和體系，從而達(dá)到充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用、培養(yǎng)學(xué)生良好的自主學(xué)習(xí)品質(zhì)的目的。

3.2 實(shí)踐教學(xué)突出學(xué)生的主體性

計(jì)算機(jī)課程具有明顯的實(shí)驗(yàn)性特點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)“面向應(yīng)用，實(shí)踐為主”。如果沒有實(shí)踐教學(xué)，課堂教學(xué)只能是“紙上談兵”。所以，在計(jì)算機(jī)學(xué)科的教學(xué)過程中實(shí)踐教學(xué)與課堂教學(xué)同等重要。傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)多數(shù)都是教師在講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容后安排學(xué)生上機(jī)進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生沒有自由思維的空間，只是按部就班、被動(dòng)地鞏固課堂上學(xué)到的知識(shí)。與之相反，基于建構(gòu)主義理論的“任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法”在計(jì)算機(jī)學(xué)科的實(shí)踐教學(xué)中突出學(xué)生的主體性，為學(xué)習(xí)者主動(dòng)學(xué)習(xí)創(chuàng)造了條件。任務(wù)驅(qū)動(dòng)的主要內(nèi)容是：呈現(xiàn)任務(wù)——明確任務(wù)——完成任務(wù)——任務(wù)評(píng)價(jià)。任務(wù)驅(qū)動(dòng)使得教師必須根據(jù)學(xué)生和教材實(shí)際，在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)引入虛擬教學(xué)手段，開發(fā)出適合本課程教學(xué)需要的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)或?qū)嶒?yàn)評(píng)價(jià)系統(tǒng)，利用計(jì)算機(jī)創(chuàng)造的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境來模擬教學(xué)現(xiàn)場以及實(shí)驗(yàn)過程，并對學(xué)習(xí)者的實(shí)驗(yàn)行為做出評(píng)價(jià)。讓學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，對所學(xué)的課題進(jìn)行探索、分析、研究，在實(shí)踐操作中培養(yǎng)起科學(xué)的態(tài)度和價(jià)值觀以及創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維、創(chuàng)造能力，并學(xué)會(huì)解決工作中與計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)有關(guān)的實(shí)際問題。

3.3 課外教學(xué)創(chuàng)設(shè)“學(xué)教并重”的探究情境

在知識(shí)爆炸、信息技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，學(xué)習(xí)只局限于課堂和實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)就無法跟上計(jì)算機(jī)學(xué)科飛快的更新速度，素質(zhì)教育更是無從談起。利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段開發(fā)課程資源，布置任務(wù)，課外延伸，培養(yǎng)學(xué)生自我擴(kuò)充知識(shí)結(jié)構(gòu)的意識(shí)和能力，是落實(shí)質(zhì)量工程的又一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段的優(yōu)勢在于，網(wǎng)絡(luò)情境的形象性、教學(xué)內(nèi)容的多媒性與集成性、教學(xué)資源的多樣性與開放性以及教學(xué)信息的多重刺激性等優(yōu)勢，都能有效地啟迪學(xué)生進(jìn)行積極的思維，既可以幫助學(xué)生獨(dú)立思考，又能幫助學(xué)生展開協(xié)作學(xué)習(xí)，并且在加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，又不受書本知識(shí)與時(shí)間、空間的限制，大力拓展書本以外的知識(shí)，從而有效促進(jìn)學(xué)生個(gè)性的發(fā)展?；诰W(wǎng)絡(luò)的建構(gòu)主義理論下的課外教學(xué)，其重點(diǎn)是要突出學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，由學(xué)生自主的完成知識(shí)的建構(gòu)。但是值得注意的是，如果過分強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性，對學(xué)生放任不管，學(xué)生的學(xué)習(xí)就可能走向盲目，所以在課外學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)教師的引導(dǎo)和監(jiān)控必不可少。實(shí)踐證明，采用“主題式學(xué)習(xí)”的教學(xué)設(shè)計(jì)創(chuàng)設(shè)“學(xué)教并重”的探究情境、構(gòu)筑CSCL（Computer-Supported Collaborative Learning，計(jì)算機(jī)支持的協(xié)作學(xué)習(xí)）模型，是進(jìn)行課外教學(xué)的有效手段。

4 取得的成果

4.1 結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)構(gòu)建出適應(yīng)學(xué)生身心特征與時(shí)代特征的實(shí)效性教學(xué)模式

根據(jù)實(shí)踐研究，基于以上三個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)建立的是一種立體化的實(shí)效性教學(xué)模式，該教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)了教學(xué)過程中充分尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位，教師則在教的過程中起學(xué)習(xí)內(nèi)容的選擇和學(xué)習(xí)過程的組織、指導(dǎo)、幫助、促進(jìn)作用，使學(xué)與教有機(jī)地統(tǒng)一起來，展示了教與學(xué)之間的和諧關(guān)系，體現(xiàn)了以人的全面發(fā)展為目標(biāo)的教育思想，是符合我國國情的一種新型教學(xué)模式，其模型圖如圖1所示。

4.2 大大促進(jìn)了學(xué)科的建設(shè)和發(fā)展

通過于05年對03級(jí)軟件課程中的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》和硬件課程中的《微機(jī)原理與應(yīng)用》進(jìn)行試點(diǎn)，到07年對計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)所有專業(yè)課程的全面鋪開，立體化教學(xué)模式極大地改善了我院的教學(xué)狀況，得到了廣大師生的一致好評(píng)。期間開發(fā)出的各種課堂、試驗(yàn)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)軟件彌補(bǔ)了我校計(jì)算機(jī)課程教學(xué)中的部分空白。2008年7月，我院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)被評(píng)為四川省特色專業(yè)之一，其教學(xué)團(tuán)隊(duì)被授予校級(jí)優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)稱號(hào)。

5 結(jié)束語

把以計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)為核心的現(xiàn)代化教學(xué)手段作為促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的認(rèn)知工具、情感激勵(lì)工具和學(xué)習(xí)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)工具，全面地應(yīng)用到計(jì)算機(jī)學(xué)科的教學(xué)過程中，使各種教學(xué)資源、教學(xué)要素和教學(xué)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)充分整合，形成了一套融合現(xiàn)代教學(xué)手段的立體化新型教學(xué)模式。該教學(xué)模式從根本上促進(jìn)了傳統(tǒng)教學(xué)方式和以教師為中心的教學(xué)結(jié)構(gòu)的變革，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力和自主學(xué)習(xí)能力。通過進(jìn)行大量的教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而起到了推動(dòng)整個(gè)計(jì)算機(jī)學(xué)科專業(yè)課程教學(xué)改革不斷深入和實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)學(xué)科教學(xué)全面素質(zhì)教育的作用。

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