以培養(yǎng)創(chuàng)新思維為核心的JavaScript課程教學(xué)實踐

陳杰華，張 玨，葉 勇，戴麗娟

（四川大學(xué) 計算機教學(xué)中心，四川 成都 610065）

0 引 言

隨著互聯(lián)網(wǎng)+時代的到來，Web技術(shù)被廣泛應(yīng)用于對客戶端和服務(wù)器端的設(shè)計，尤其是在Web客戶端方面，主要技術(shù)包括HTML、jQuery、JavaScript、CSS、Java、PHP、JSP等。其中，作為最常用的網(wǎng)頁腳本語言，JavaScript已廣泛運用于Web應(yīng)用開發(fā)的許多方面，如為用戶提供更流暢美觀的瀏覽效果、實現(xiàn)人機交互、為網(wǎng)頁添加動態(tài)顯示等。JavaScript具備簡單易學(xué)、觸覺感知、啟發(fā)想象等諸多優(yōu)勢，使學(xué)生具有較強的學(xué)習(xí)動機，但教師如何激發(fā)學(xué)生的潛能并提高創(chuàng)新思維能力，從而將“學(xué)習(xí)專業(yè)知識”轉(zhuǎn)變成“培養(yǎng)創(chuàng)新思維”，則是JavaScript課程教學(xué)的重要目標。

1 培養(yǎng)創(chuàng)新思維的障礙及其如何克服

創(chuàng)新思維是指用新穎獨創(chuàng)的方法求解問題的思維過程，以超（反）常規(guī)的視角與方式思考如何求解問題，提出全新的求解路徑，從而產(chǎn)生獨創(chuàng)的、具有社會意義的思維成果。在培養(yǎng)創(chuàng)新思維過程中，存在來自主觀和客觀兩方面的阻礙，但對大多數(shù)學(xué)生而言，培養(yǎng)創(chuàng)新思維的障礙主要來源于思維定勢、傳統(tǒng)教育觀念和學(xué)科觀念[1]。

1.1 思維定勢

思維定勢是人們通過不斷學(xué)習(xí)和實踐積累下來的經(jīng)驗，并形成對客觀世界認識的規(guī)律、途徑等方面的各種觀點。思維定勢既具有積極方面的意義，又具有消極方面的意義，如在解決常規(guī)問題時就具有積極意義，使人能夠依據(jù)過往經(jīng)驗和行為模式快速做出適當反應(yīng)；在解決創(chuàng)新問題時則具有消極意義，甚至完全成為一種障礙，思維定勢很容易形成某些偏見，使人思路狹窄，難以產(chǎn)生創(chuàng)新的想法。因此，在培養(yǎng)創(chuàng)新思維時，教師應(yīng)當盡量防止思維定勢（如由文化、權(quán)威、教師、從眾心理、書本等導(dǎo)致的）對思考過程產(chǎn)生的束縛，并有意識地進行反定勢思維，如在進行GUI設(shè)計時，要引導(dǎo)學(xué)生進行新穎的、多視角的、全面的思考，啟發(fā)學(xué)生運用多種方法實現(xiàn)GUI設(shè)計要求，如使用form（窗體）對象中的不同控件和事件處理過程。

1.2 傳統(tǒng)教育觀念

觀念是內(nèi)化在人們潛意識中的全部觀點和認識。人們在思維過程中，通過反復(fù)運用某些觀點和認識對問題進行思考后，使這些觀點和認識最終積淀到大腦深層意識中而形成“無意識”的反射機制。這時，原本適時的觀念就變成了過時的觀念，一般被稱為傳統(tǒng)觀念，尤其是“重知識、輕能力”“重分數(shù)、輕過程”“重理論、輕實踐”“重記憶、輕思考”等傳統(tǒng)教育觀念是培養(yǎng)創(chuàng)新思維的主要障礙，使學(xué)生墨守成規(guī)，習(xí)慣用老眼光、老辦法面對新問題。因此，教師要提倡“自由全面發(fā)展”“自學(xué)習(xí)能力”“因材施教”“教學(xué)內(nèi)容的開放性和多樣化”等現(xiàn)代教育觀念，并要求學(xué)生盡量多思考，多用新思想、新觀念、新方法面對新的計算任務(wù)。

1.3 學(xué)科觀念

學(xué)科觀念也是培養(yǎng)創(chuàng)新思維的重要障礙，是學(xué)生在接受專業(yè)教育后逐漸形成的。這些觀念只能適用于原來的學(xué)科，超出特定范圍就不適用。由于觀念具有思維慣性，學(xué)生總是習(xí)慣于“無意識”地認識、評價和處理所面對的問題，而不思考求解問題本身對適用范圍的具體約束。若從原有學(xué)科進入一個新學(xué)科后還繼續(xù)使用舊學(xué)科的觀念，則這些學(xué)科觀念必然在新學(xué)科中產(chǎn)生排斥作用。例如，學(xué)生經(jīng)常使用理性思維（如數(shù)學(xué)學(xué)科）、實驗思維（如物理學(xué)科）等方面的學(xué)科觀念求解計算任務(wù)就是一個“災(zāi)難”，因為計算機具有“二進制編碼”“補碼運算”“存儲程序原理”“離散且有限的數(shù)據(jù)”等全新的運算機制和思維邏輯。

2 改革課堂教學(xué)模式

培養(yǎng)創(chuàng)新思維的前提是學(xué)生擁有精深的專業(yè)知識和廣博的相關(guān)學(xué)科知識，唯有完備的計算機知識及其合理運用，才能真正消除傳統(tǒng)教育觀念和學(xué)科觀念對創(chuàng)新思維培養(yǎng)的阻礙。這些知識可以由教師傳授獲得，也可以由學(xué)生自學(xué)獲得。教師在課堂教學(xué)中，不僅承擔(dān)對學(xué)生進行授業(yè)解惑的責(zé)任，還應(yīng)該強化培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，如要求學(xué)生運用多種算法求解同一個問題，啟發(fā)學(xué)生從多角度思考問題的求解方法。

2.1 培養(yǎng)創(chuàng)新精神

一方面，在每次課堂教學(xué)期間，教師要提出幾個精心選擇的問題讓學(xué)生思考，并對學(xué)生主動提出的問題進行鼓勵與肯定，盡量不要否定學(xué)生的觀點和想法，更不能草率斷定學(xué)生觀點的對錯。對學(xué)生提出的新觀點和新想法，無論對錯，教師都應(yīng)該鼓勵，以便消除學(xué)生的緊張感與壓抑感，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機，并使其能夠充分發(fā)揮思維的創(chuàng)造性，進而有效地促進學(xué)生創(chuàng)新思維能力的提高。另一方面，教師不要以權(quán)威、教材等作為思考結(jié)果的評價標準，最好完全不指定“標準”答案，鼓勵學(xué)生進行多方面和多視角的思考，不盲目地迷信權(quán)威和教材。教師還要鼓勵對權(quán)威、教材、流行共識等進行質(zhì)疑，從而培養(yǎng)學(xué)生“思考一切”的行為方式[2]。

2.2 營造創(chuàng)新氛圍

在課堂教學(xué)過程中，教師要營造平等、和諧、民主的教學(xué)氛圍。良好的學(xué)習(xí)氛圍能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機和求知欲，增強思維能力，提高教學(xué)效果。過分呆板的課堂氣氛會使學(xué)生陷入頭腦混亂、心理壓抑、思維不暢、情緒緊張等不良的學(xué)習(xí)狀態(tài)中，從而降低學(xué)習(xí)效果。為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，教師要激勵學(xué)生勇于發(fā)表意見和提出創(chuàng)意，從而使學(xué)生在展現(xiàn)自我中獲得自信，進而提高創(chuàng)新意識。

2.3 精講案例

教師在進行課堂教學(xué)時，一定要放棄“填鴨式”的教學(xué)模式，教學(xué)設(shè)計應(yīng)該使用案例驅(qū)動模式，充分介紹計算思維方法，如抽象、自動化、關(guān)注點分離、遞歸、啟發(fā)式策略等[3]。通過讓學(xué)生首先通過分析問題來激發(fā)思考，然后構(gòu)造數(shù)學(xué)模型和設(shè)計算法進行創(chuàng)新思維訓(xùn)練。要將案例教學(xué)法貫穿到課堂教學(xué)中，教師要精心設(shè)計案例（如“如何使用Active X控件實現(xiàn)交叉調(diào)用”“Cookie信息的綜合應(yīng)用”“讀取數(shù)據(jù)文件到表單中”等），以便能夠充分體現(xiàn)計算思維過程。精講案例的重點要放在如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力方面，如對同一問題使用多種實現(xiàn)算法，并對不同算法進行時間復(fù)雜性和空間復(fù)雜性的評估，從中選擇最優(yōu)算法。

3 改革實驗教學(xué)體系

大學(xué)教育的目標之一是為國家培養(yǎng)各種高素質(zhì)人才，其中最重要的一類人才就是具有創(chuàng)新能力和國際視野的人才，而實驗教學(xué)就是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要手段。相對課堂教學(xué)，實驗教學(xué)具有可操作性、全面性、直觀性等特點，這比課堂教學(xué)培養(yǎng)創(chuàng)新思維更有效果，因此，建立科學(xué)合理的實驗教學(xué)體系才能強化培養(yǎng)創(chuàng)新思維，并盡量消除思維定勢對創(chuàng)新的阻礙。

3.1 改革實驗教學(xué)目標

JavaScript是實踐性極強的課程，若沿用“先講解知識后上機驗證程序”的傳統(tǒng)教學(xué)模式，只可能提高學(xué)生感性認識、知識記憶、機器驗證等方面的能力，并不能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。實驗教學(xué)應(yīng)該是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的重要手段，是JavaScript課程教學(xué)的核心[4]。

要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，教師首先要不斷學(xué)習(xí)并創(chuàng)作適合學(xué)生知識結(jié)構(gòu)和心理特點的實驗內(nèi)容。好的實驗內(nèi)容，能夠為學(xué)生的創(chuàng)新思維留出適當?shù)目臻g。在教學(xué)過程中，要強調(diào)并培養(yǎng)學(xué)生對于計算過程的嚴謹性，編程要強調(diào)從問題定義和分析開始，然后構(gòu)造數(shù)學(xué)模型，最后進行算法優(yōu)化與選擇。學(xué)生在完全解決這3方面的全部細節(jié)后，才是編寫程序并由機器實現(xiàn)。在程序調(diào)試過程中，教師要鼓勵學(xué)生面對程序錯誤時不要放棄，而是努力排除錯誤，這樣能夠強化學(xué)生的創(chuàng)新思維訓(xùn)練。學(xué)生一定會因為提出新的求解思路和排除錯誤感到滿足，這樣可以使學(xué)生積極思維，大膽創(chuàng)新。

3.2 設(shè)計實驗題目

JavaScript實驗可以分為3類：驗證類實驗、應(yīng)用類實驗和創(chuàng)新類實驗，其中驗證類實驗?zāi)軌蚴箤W(xué)生掌握、理解并驗證課程相關(guān)的知識，應(yīng)用類和創(chuàng)新類實驗培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識設(shè)計一個較大型的題目，從而構(gòu)建多層次實驗內(nèi)容體系[5]。具體的實驗題目設(shè)計見表1。

表1 實驗題目設(shè)計

對于創(chuàng)新類實驗，要求學(xué)生秉持科學(xué)精神，勇于探索，在研究過程中強化創(chuàng)新思維訓(xùn)練。每次實驗時，教師要明確實驗要求并提出問題，引導(dǎo)學(xué)生認真思考并努力尋求多種求解思路，使用正確的腳本描述來構(gòu)造程序，并通過計算機得到正確結(jié)果。對難度較大的創(chuàng)新類實驗，可以由學(xué)生自由組合成3～5人的小組共同完成，這樣可以增強學(xué)生的團隊合作；另一方面學(xué)生在輕松、自主的學(xué)習(xí)環(huán)境中有更多機會發(fā)表個人看法，進而提高創(chuàng)造思維能力。

4 改革成績評定方式

成績評定采用平時成績、實驗成績和理論考試3者結(jié)合的考核形式，充分體現(xiàn)培養(yǎng)創(chuàng)新思維的導(dǎo)向作用?？己私Y(jié)果要能真實全面地反映學(xué)生的創(chuàng)新能力，并致力于改變學(xué)生機械學(xué)習(xí)知識的習(xí)慣，強化培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。其中，平時成績占課程總成績的30%，內(nèi)容包括學(xué)生在課堂內(nèi)是否提出問題與回答問題、小測驗中是否有新的問題求解思路、有無課前預(yù)習(xí)等，主要考核學(xué)生在主動學(xué)習(xí)和創(chuàng)新意識方面的情況；實驗成績占總成績的30%，主要考核學(xué)生的思考過程而不是程序調(diào)試結(jié)果，即使學(xué)生在多次思考后不能得到正確結(jié)果，也可以獲得一定分數(shù)。反之，沒有創(chuàng)新過程的學(xué)生不能獲得高分[6]。具體實施方法是要求學(xué)生在每次實驗結(jié)束時提交實驗報告，若實驗報告中包含“新觀點或重大改進”則給30分，有“新觀點或一定改進”則給20分，有“新觀點”則給10分，完全沒有“新觀點”則為0分，這樣能夠鼓勵學(xué)生思考。在實驗教學(xué)結(jié)束后，再將表1中的6次實驗成績進行匯總并加權(quán)平均，如驗證類實驗權(quán)重0.4、應(yīng)用類實驗權(quán)重0.3和創(chuàng)新類實驗權(quán)重0.3。理論考試占總成績的40%，在考試內(nèi)容設(shè)計上，要使試題具有題量大、知識面廣、編程題多、記憶內(nèi)容少等特點。通過這種考核方式，能夠反映出創(chuàng)新思維能力強的學(xué)生成績較好，反之成績較差。

5 結(jié) 語

教學(xué)改革是一項只有起點、沒有終點的艱巨任務(wù)，需要各級管理部門、學(xué)校、教師逐步加大改革的力度。一方面，教師要提高自身科研和教學(xué)水平，在教學(xué)改革中進一步開放思想、積極進取、開拓創(chuàng)新；另一方面，教師要將培養(yǎng)創(chuàng)新思維更全面地滲透到教學(xué)的各個環(huán)節(jié)（如教學(xué)內(nèi)容、教材建設(shè)、教學(xué)方法、實驗環(huán)節(jié)、測評體系等），激發(fā)學(xué)生熱愛學(xué)習(xí)與勇于創(chuàng)新。學(xué)生只有掌握創(chuàng)新思維的方法，才能更有效地駕馭所獲得的知識，并不斷超越和創(chuàng)新，從而成為建設(shè)國家的有用人才。

[1]陳小燕. 創(chuàng)新思維的哲學(xué)思考[D]. 北京: 中央民族大學(xué), 2007: 33-35．

[2]唐培和, 徐奕奕, 唐新來, 等. 基于“計算思維”之創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育分析與思考[J]. 國家教育行政學(xué)院學(xué)報, 2016(5): 48-53．

[3]李廉. 計算思維: 概念與挑戰(zhàn)[J]. 中國大學(xué)教學(xué), 2012(1): 7-12.

[4]陳杰華, 戴麗娟. 以培養(yǎng)計算思維為核心的程序設(shè)計實驗教學(xué)[J]. 實驗技術(shù)與管理, 2011(1): 125-127．

[5]教育部高等學(xué)校大學(xué)計算機課程教學(xué)指導(dǎo)委員會. 大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求[M]. 北京: 高等教育出版社, 2016: 68-71.

[6]梁紅. 大學(xué)生創(chuàng)新思維能力的測量評價與培養(yǎng)[J]. 哈爾濱學(xué)院學(xué)報, 2004(3): 135-137．