基于演示與訓(xùn)練系統(tǒng)的大學(xué)計算機基礎(chǔ)實驗教學(xué)改革

胡斌　張婷婷　劉艷云

摘 要：文章針對解理工大學(xué)計算機基礎(chǔ)實驗課程教學(xué)實際，提出基于演示與訓(xùn)練系統(tǒng)的大學(xué)計算機基礎(chǔ)實驗教學(xué)改革方案。構(gòu)建貫穿教、學(xué)與練全過程的、支持自主學(xué)習(xí)的教學(xué)演示與訓(xùn)練系統(tǒng)，創(chuàng)新以演訓(xùn)系統(tǒng)為支撐的實驗課程教學(xué)模式和教學(xué)方法，并給出具體教學(xué)實踐示例。該改革方案可為其它計算機類實驗課程的教學(xué)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：實驗教學(xué)；演示與訓(xùn)練系統(tǒng)；大學(xué)計算機基礎(chǔ)；教學(xué)模式

中圖分類號：G642 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-8454（2017）20-0061-03

一、背景

《大學(xué)計算機基礎(chǔ)》是解放軍理工大學(xué)（以下簡稱解理工）各專業(yè)本科學(xué)員的一門公共基礎(chǔ)課，其教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)員具備一定的計算機系統(tǒng)基礎(chǔ)知識，掌握計算機基本操作，具備利用計算機分析問題和解決問題的意識和能力。由于大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程實踐性強等特點，計算機基礎(chǔ)知識的掌握與能力的培養(yǎng)在很大程度上有賴于實驗教學(xué)[1]。但長期以來因受到傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式的影響，大學(xué)計算機基礎(chǔ)實驗無法達到預(yù)期的教學(xué)效果。

近幾年來筆者一直從事該課程的實驗教學(xué)，在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有實驗教學(xué)中存在著以下三個突出問題：①學(xué)生人數(shù)多，指導(dǎo)教員無法有效管理和輔導(dǎo)學(xué)員，造成大多數(shù)學(xué)員在實驗課中因為“自己做不來”、“老師忙不過來”等因素產(chǎn)生了敷衍現(xiàn)象，學(xué)生普遍反映課堂學(xué)習(xí)效率比較低。②實踐平臺不完善，課內(nèi)教學(xué)與課外訓(xùn)練無法有機銜接，導(dǎo)致學(xué)員“學(xué)無所練”，難以及時消化所學(xué)知識點、提高實踐能力。③教學(xué)中普遍采用 “講解、操作、輔導(dǎo)、總結(jié)” 的傳統(tǒng)教學(xué)模式，“枯燥”的“說教式”講解難以激發(fā)學(xué)員學(xué)習(xí)興趣， “被動”的“操練式”操作難以培養(yǎng)學(xué)員實踐和創(chuàng)新能力。

針對上述問題，本文探索了基于教學(xué)演示與訓(xùn)練系統(tǒng)的大學(xué)計算機基礎(chǔ)實驗教學(xué)改革方案，以演訓(xùn)平臺為依托，創(chuàng)新實驗課程教學(xué)模式和教學(xué)方法，有效提升了大學(xué)計算機基礎(chǔ)實驗教學(xué)質(zhì)量。

二、構(gòu)建貫穿教、學(xué)與練全過程的、支持自主學(xué)習(xí)的教學(xué)演示與訓(xùn)練平臺

基于Flash技術(shù)的教學(xué)演示與訓(xùn)練系統(tǒng)以動畫剪輯的形式展現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，提供了化抽象為直觀、化隱形為可見、化不可實踐為可操作的教學(xué)實踐平臺，使課堂教學(xué)變得更加生動有趣，并利用系統(tǒng)的交互性，促進學(xué)員運用計算思維主動思考解決問題，進而培養(yǎng)學(xué)員的計算思維能力[2]。因此，筆者運用Flash技術(shù)和VBScript語言，開發(fā)了多媒體交互式“大學(xué)計算機基礎(chǔ)實驗教學(xué)演示與訓(xùn)練系統(tǒng)”（以下簡稱“教學(xué)演訓(xùn)系統(tǒng)”），軟件界面如圖1所示。

該教學(xué)演訓(xùn)系統(tǒng)主要包括五大模塊，即實驗教學(xué)簡介、驗證性實驗（基礎(chǔ)篇）、設(shè)計性實驗（提高篇）、綜合性實驗（綜合篇）以及模擬實驗考核。

（1）實驗教學(xué)簡介。該模塊主要介紹大學(xué)計算機基礎(chǔ)實驗教學(xué)的總體教學(xué)目的、內(nèi)容、要求以及教學(xué)演訓(xùn)系統(tǒng)使用方法。

（2）驗證性實驗（基礎(chǔ)篇）：主要內(nèi)容為計算機基本操作，包括計算機系統(tǒng)安裝與配置、操作系統(tǒng)使用、常用軟件使用。該類實驗讓學(xué)員通過驗證的方式掌握教學(xué)要求的基本操作。如由于實驗室物理條件的局限性，學(xué)員無法拆開自己的主機查看硬件，無法使用和配置BIOS，為了培養(yǎng)學(xué)員實際使用計算機的能力，該模塊以模擬和交互的方式讓學(xué)員拆裝主機，配置BIOS，更進一步增強學(xué)員的計算機操作能力。

（3）設(shè)計性實驗（提高篇）：主要內(nèi)容為辦公軟件使用，包括文字處理、演示文稿設(shè)計、電子表格處理。該類實驗以“任務(wù)”形式提出實驗要求，要求學(xué)員利用相關(guān)知識和技能進行設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)員的創(chuàng)新能力。在設(shè)計性實驗教學(xué)中，鼓勵學(xué)員廣開思路、敢于創(chuàng)新，設(shè)計出“風(fēng)格各異”的設(shè)計方案。教學(xué)過程中以任務(wù)為先導(dǎo)，讓學(xué)員通過真實操作辦公軟件達到教學(xué)目標(biāo)。

（4）綜合性實驗（綜合篇）：其主要內(nèi)容為綜合應(yīng)用，包括多媒體應(yīng)用技術(shù)、信息收集、信息處理、信息呈現(xiàn)。該類實驗以“課題”形式提出實驗要求，有意識地將前面章節(jié)多種應(yīng)用技能貫穿其中，綜合使用相關(guān)技能。教員可以設(shè)定課題范圍，也可由學(xué)員自選課題。該模塊以課題為牽引，培養(yǎng)學(xué)員運用計算思維分析問題、利用計算機解決問題的能力。

（5）實驗考核，包括以上三大類型實驗的模擬考核，學(xué)員可以根據(jù)自身實際掌握情況進行模擬考核練習(xí)，鞏固提高自己的計算機基礎(chǔ)能力。

教學(xué)演訓(xùn)系統(tǒng)覆蓋了三性實驗的基本要求， 分別包括驗證性實驗（基礎(chǔ)篇）、設(shè)計性實驗（提高篇）和綜合性實驗（綜合篇） ， 這三種類型的實驗均以任務(wù)或課題的形式提出實驗要求，要求學(xué)生利用相關(guān)知識和技能解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力。其中，每類實驗都包含基礎(chǔ)實驗和拓展實驗， 教學(xué)過程中，教員不僅可以依托系統(tǒng)在課前發(fā)布實驗教學(xué)內(nèi)容，幫助基礎(chǔ)差的學(xué)員做好實驗準(zhǔn)備，而且可以在實驗課程中根據(jù)學(xué)員學(xué)習(xí)現(xiàn)狀調(diào)整實驗強度和難度，以滿足不同層級學(xué)員的需求，學(xué)生在完成基本實驗后，可以根據(jù)自身掌握情況利用實驗考核模塊進行技能考核訓(xùn)練，鞏固提高自己的實踐操作和創(chuàng)新能力。

三、探索以教學(xué)演訓(xùn)系統(tǒng)為支撐的“任務(wù)驅(qū)動式”實驗課程教學(xué)方法

所謂“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)法，是指教員根據(jù)當(dāng)前教學(xué)主題進行設(shè)計，提出任務(wù)，然后讓學(xué)員分析討論后，引導(dǎo)學(xué)員歸納總結(jié)完成該任務(wù)的思路和方法，最后學(xué)員以任務(wù)為動力邊學(xué)邊解決任務(wù)，主動建構(gòu)知識體系。以教學(xué)演訓(xùn)系統(tǒng)為支撐的“任務(wù)驅(qū)動式”的實驗課程教學(xué)方法改革了傳統(tǒng)課程中“說教+操練”的教學(xué)方法。首先，教學(xué)演訓(xùn)系統(tǒng)中課程內(nèi)容的組織均按任務(wù)或課題的方式進行重新設(shè)計，強調(diào)知識和技能的傳授應(yīng)以完成典型任務(wù)為主，引導(dǎo)學(xué)員通過完成任務(wù)來學(xué)習(xí)知識。其次，學(xué)員在教員的指導(dǎo)和幫助下，緊緊圍繞一個個典型的 “任務(wù)”開展教學(xué)，進行自主探索和互動協(xié)作的學(xué)習(xí)，并能引導(dǎo)學(xué)員展開主動學(xué)習(xí)的教學(xué)活動。學(xué)員在完成任務(wù)的過程中始終處于學(xué)習(xí)的主體地位，而教員的角色是學(xué)習(xí)情景的創(chuàng)設(shè)者、學(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)計者、學(xué)習(xí)資源的提供者、學(xué)習(xí)活動的組織者和學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)者，充分體現(xiàn)了以學(xué)為主體、教為主導(dǎo)的教學(xué)理念。endprint

四、創(chuàng)新以教學(xué)演訓(xùn)系統(tǒng)為支撐的全新實驗課程教學(xué)模式

借助教學(xué)演訓(xùn)系統(tǒng)的支撐平臺，將教員的教學(xué)計劃、實施與考核，以及學(xué)員的課前預(yù)習(xí)、課中學(xué)習(xí)與課后鞏固有機結(jié)合起來，使教與學(xué)兩個過程相輔相存、互為依托，共同構(gòu)建了全新的實驗課程教學(xué)模式，充分體現(xiàn)了以學(xué)員為主體、教員為主導(dǎo)的教學(xué)理念[2]。

以“大學(xué)計算機基礎(chǔ)實驗教學(xué)演示與訓(xùn)練系統(tǒng)”為支撐的典型實驗課程教和學(xué)過程如圖 2所示，其中教師教學(xué)過程：課前發(fā)布系統(tǒng)、備課，實驗課上按照明確任務(wù)與課題→確定問題、引導(dǎo)探知→引導(dǎo)歸納、解決思路→重難講解、演示訓(xùn)練→因材施教、分級實驗→總結(jié)評價的過程組織教學(xué)，課后反思教學(xué)過程中存在的問題，進行持續(xù)改進與業(yè)務(wù)提升。學(xué)員學(xué)習(xí)過程：課前預(yù)習(xí)，實驗課上依據(jù)教員引導(dǎo)按照理解任務(wù)課題需求→分析討論、探索新知→深入探究、解決問題→創(chuàng)新任務(wù)、訓(xùn)練思維→自主選擇、拓展實驗→成果展示、撰寫報告的過程進行學(xué)習(xí)，課后復(fù)習(xí)鞏固。教學(xué)實施中以演示與訓(xùn)練系統(tǒng)為載體， 貫通融合教與學(xué)兩個過程。

下面以文字處理（一）實驗教學(xué)為例，來演示如何將以實驗教學(xué)演訓(xùn)系統(tǒng)為支撐平臺的實驗教學(xué)模式和教學(xué)方法應(yīng)用到大學(xué)計算機基礎(chǔ)實驗教學(xué)中。本次課教學(xué)內(nèi)容為Word文檔的基本操作。知識點包括文檔排版、表格制作與編輯和圖文混排，教學(xué)重難點為表格制作與編輯，圖文混排。具體教和學(xué)過程如下：

（1）發(fā)布系統(tǒng)——預(yù)習(xí)：教員通過 “教學(xué)演訓(xùn)系統(tǒng)” 發(fā)布課前預(yù)習(xí)提綱，學(xué)員參閱系統(tǒng)預(yù)習(xí)，讓學(xué)員初步認識Word2007工作界面，通過依托演示與訓(xùn)練系統(tǒng)進行課下自學(xué)掌握基本操作技巧。

（2）明確任務(wù)——理解需求：教員通過“教學(xué)演訓(xùn)系統(tǒng)”發(fā)布實驗任務(wù)“假如你是解放軍理工大學(xué)校報編輯，負責(zé)編輯網(wǎng)絡(luò)心理專題‘翼動的心，你該如何著手編輯呢？”，學(xué)員扮演校報編輯，通過“教學(xué)演訓(xùn)系統(tǒng)”獲取文檔素材，著手策劃、編輯文檔“翼動的心”。

（3）引導(dǎo)探知——分析討論：教員引導(dǎo)學(xué)員分析問題、明確問題的范圍，引導(dǎo)學(xué)員進行主題構(gòu)思和內(nèi)容設(shè)計，確定主體內(nèi)容和文檔素材。學(xué)員通過分析討論，逐步梳理解決問題的流程、方法和分析任務(wù)要點。

（4）引導(dǎo)歸納——深入探究：教員引導(dǎo)歸納解決問題的思路，總結(jié)出文檔制作流程：規(guī)劃布局、制作標(biāo)題、正文排版、修飾美化；學(xué)員深入探究解決問題的方法，依托“教學(xué)演訓(xùn)系統(tǒng)”進行自主學(xué)習(xí)，充分掌握文檔制作的操作技巧，達到基本教學(xué)目的。當(dāng)然學(xué)員有疑問可以求助教員。

（5）講解重難——創(chuàng)新任務(wù)：大部分學(xué)員完成基礎(chǔ)實驗任務(wù)后，教員依托“教學(xué)演訓(xùn)系統(tǒng)”講解實驗重難點“表格制作與編輯，圖文混排”，在教員講解重難點過程中，關(guān)鍵操作讓學(xué)員操作演示給學(xué)生看；此外，教員引導(dǎo)學(xué)員探索文檔操作高級技巧，如教員鼓勵學(xué)員探索使用快捷鍵，比較使用Excel、WPS、寫字板等其他文本編輯工具的快捷鍵，引導(dǎo)學(xué)員總結(jié)常用操作快捷方式的基本規(guī)律，以達到鞏固知識、舉一反三的教學(xué)效果。

（6）因材施教——自主選擇：教員通過“教學(xué)演訓(xùn)系統(tǒng)”布置必作題目和選作題目，必作題目制作復(fù)雜表格“個人簡歷”，選作題目“制作一張軍校生活有關(guān)新年賀卡”，學(xué)員根據(jù)個人情況自主完成必作和選作題目。

（7）總結(jié)評價——撰寫報告：教員可以利用“教學(xué)演訓(xùn)系統(tǒng)”模擬考核模塊進行隨堂測試，及時掌握學(xué)員學(xué)習(xí)情況，同時可以選擇完成質(zhì)量高的學(xué)員作品進行成果展示，通過交流和點評，促進學(xué)員相互學(xué)習(xí)，取長補短。學(xué)員完成實驗后，按照規(guī)定的格式撰寫并提交實驗報告，這樣可鍛煉學(xué)員文字表達和歸納總結(jié)能力。

（8）反思提高——復(fù)習(xí)鞏固：課后教員總結(jié)反思，撰寫教學(xué)心得，積累提升個人教學(xué)水平；學(xué)員依托“教學(xué)演訓(xùn)系統(tǒng)”復(fù)習(xí)鞏固所學(xué)知識，進一步內(nèi)化提升。

五、結(jié)束語

“大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)演示與訓(xùn)練系統(tǒng)”以動畫剪輯和用戶直接交互的形式展現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，使課堂教學(xué)變得更加生動有趣。通過具體的任務(wù)和課題，將大學(xué)計算機基礎(chǔ)實驗課程教學(xué)內(nèi)容融入其中，讓每個學(xué)員在完成任務(wù)過程中掌握知識和技能。實踐表明，新的教學(xué)手段和教學(xué)模式完全顛覆了原來實驗教學(xué)過程中的 “一本實驗指導(dǎo)書”、“一個人辛辛苦苦、跑前跑后”的教學(xué)狀態(tài)，依托大學(xué)計算機基礎(chǔ)實驗教學(xué)演訓(xùn)平臺，通過教員的教學(xué)引導(dǎo)和學(xué)員自主學(xué)習(xí)，學(xué)員基本上可以完全達到掌握基本實驗技能的目的，教員能有更多的精力花在答疑解惑、鍛煉和培養(yǎng)學(xué)員的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力上。從教學(xué)效果看，學(xué)員學(xué)習(xí)探索興趣濃烈，課堂教學(xué)效率和效果顯著提升。學(xué)期末對該課程的問卷調(diào)查中發(fā)現(xiàn)91%的學(xué)員認可新的教學(xué)模式和教學(xué)方法，希望加以推廣。同時，經(jīng)統(tǒng)計該課程期未考試的及格率為93%，比往年提高了近10個百分點，并且通過全國計算機等級考試的學(xué)員人數(shù)也有所提高。因此，該改革方案可為其它計算機類實驗課程的教學(xué)提供借鑒。

參考文獻：

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[3]中國高等院校計算機基礎(chǔ)教育改革課題研究組.中國高等院校計算機基礎(chǔ)教育課程體系[M].北京：清華大學(xué)出版社，2006.

（編輯：魯利瑞）endprint