計算機基礎課程實驗教學淺談
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計算機基礎是面向我校大一學生開設的一門通識必修課程，旨在培養(yǎng)學生的醫(yī)學信息素養(yǎng)和實踐操作能力，目前采用的是基于BB平臺的翻轉課堂教學模式。教學內(nèi)容不再限于某一種軟件的學習，而是分為9個不同的知識模塊。該門課程采用了案例+項目驅(qū)動的教學方法，每個教學模塊都設有上機實驗，教師課堂講授完畢之后，學生需要根據(jù)實驗要求通過實驗操作完成一個作品，提交并記為該教學模塊的成績。實驗教學是培養(yǎng)學生將課堂所學內(nèi)容轉化為實踐操作能力的關鍵環(huán)節(jié)，實驗教學在計算機基礎課程中占1/3的學時，比重較大。但通過2個學期的教學觀察，筆者發(fā)現(xiàn)該門課程的實驗教學中存在以下三大問題。
1.1實驗教學模式落后
雖然計算機基礎課程革新了教學內(nèi)容和課堂教學模式，但是沒有改革實驗教學模式，依然采用傳統(tǒng)的“以教師為中心”的教學模式，即學生根據(jù)教師提出的實驗要求按部就班進行實驗，這種實驗模式嚴重阻礙了學生發(fā)散思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，不能滿足信息化時代計算機實驗教學的需求，不利于提高學習者的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，必須進行改革。
1.2實驗開展缺乏深度
9個教學模塊內(nèi)容分布在12周的教學活動中，每次課上3學時，而且?guī)缀趺恐芏紩袚Q新的知識模塊進行學習，部分學生存在還沒有很好地消化上一教學模塊的內(nèi)容，就進入一個新的教學模塊的現(xiàn)象。由于課堂實驗時間較緊，每一個模塊的實驗任務的設計僅僅停留在知識應用的表層，沒能引導學生進行深入的思考和探究性研究，實驗深度不夠，實驗效果不明顯。
1.3實驗設計未能與學生所學專業(yè)相結合
我校學生專業(yè)以中醫(yī)藥、針灸等為主，還有管理和文法等專業(yè)學生，目前設計的計算機實驗題目具有很大的公用性，所有專業(yè)學生進行同樣的計算機實驗。由于未能充分結合學生所學專業(yè)進行實驗題目設計，致使學生感覺計算機課程的學習與專業(yè)學習沒有太大關聯(lián)和幫助，學習興趣不高，學習目的不明確，因此大大降低了計算機實驗教學的效果和作業(yè)質(zhì)量。
2思維導圖
思維導圖又稱腦圖、心智地圖、靈感觸發(fā)圖，是20世紀60、70年代英國人東尼•博贊創(chuàng)造的一種先進的筆記方法。思維導圖使用特定的圖形來組織和表征知識與知識之間的關系，幫助學習者進行有效的思維和記憶，是表達發(fā)散性思維的有效圖形思維工具[1]。與流程圖相比，思維導圖除了可以反映流程的先后順序之外，它更多地關注通過發(fā)散性思維來表示知識的轉化與應用。將思維導圖應用到教學過程中，可以幫助學習者清晰地呈現(xiàn)思維過程，易于發(fā)現(xiàn)新舊知 識的聯(lián)系和沖突，更能體現(xiàn)學習者的自主性[2]。計算機學科本身是個比較抽象的學科，利用思維導圖可以變抽象為形象，更加易于學生的思維能力培養(yǎng)和知識點的內(nèi)化。所以，思維導圖在計算機課程中的應用研究越來越多，許多高校教師將其運用到計算機教學中，進行了開拓性研究，并取得了一些有益的研究成果。筆者在計算機基礎實驗教學中引入了思維導圖，旨在通過構建基于思維導圖的計算機實驗教學模式來提高計算機基礎課程的實驗教學質(zhì)量，希望通過更加深入的研究來對該模式進行反復的教學實踐驗證和不斷改進，進一步優(yōu)化該實驗教學模式，提高實驗教學效果，并期望能推廣到其他計算機類課程的實驗教學中去。
3計算機實驗教學模式的改革
3.1思維導圖應用于計算機實驗教學的教學設計原則
由于計算機基礎課程的實驗教學內(nèi)容涵蓋9個不同的知識模塊，實驗教學具有容量大、知識點多、章節(jié)聯(lián)系不緊密等特點，為了提高實驗教學的效率和質(zhì)量，按照思維導圖的設計原則和使用要求，將思維導圖應用于計算機基礎實驗教學的教學設計應遵循獨立性、自主性和系統(tǒng)性3個原則。（1）實驗專題獨立性的原則。由于計算機基礎課程的章節(jié)知識模塊之間聯(lián)系不緊密，所以，思維導圖應用于實驗教學時是按章節(jié)專題進行設計的，每個專題內(nèi)容的選擇具有一定的獨立性、可操作性。在實驗專題設計時，利用思維導圖注重引導學生進行深入思考和探究性研究，加深實驗深度，增強實驗效果。（2）發(fā)揮學生自主性的原則。在實驗教學過程中，教師應充分調(diào)動學生實驗的積極主動性，鼓勵學生參與實驗思維導圖的繪制過程、實驗實施、總結歸納的整個過程，切勿將教師的設計理念和實驗想法強加于學生。（3）關注知識系統(tǒng)性的原則。教師要注重指導學生把實驗中用到的零散知識點，進行較系統(tǒng)的組織、歸納和分類，促進學生通過實驗對本章節(jié)模塊學習內(nèi)容有更深入的認識和理解，掌握知識點之間的聯(lián)系，在頭腦中形成知識體系圖，通過實驗內(nèi)化并升華課堂教學內(nèi)容，達到實驗教學開展的最終目的[1]。
3.2構建基于思維導圖的計算機實驗教學模式
為了革新落后的實驗教學模式，讓學生能更加明確深入地進行實驗，按照思維導圖的設計原則和使用要求，基于以上3點教學設計原則，結合思維導圖工具與計算機實驗教學的特點，將思維導圖引入到計算機實驗教學中，構建了一個以學生為中心的基于思維導圖的計算機實驗教學模式[3]。在構建的基于思維導圖的計算機實驗教學模式中，按照思維導圖的設計原則，充分發(fā)揮思維導圖的結構化與整體性強、教學效率高、形象生動的特點，以實現(xiàn)復雜實驗過程的可視化。借助可視化的思維導圖可充分展示整個實驗的過程，還可以利用思維導圖逐層展開的功能，通過關鍵字鏈接加入圖形、文字、聲音、圖像和動畫等多種媒體素材，更加形象地將復雜的實驗過程展現(xiàn)在學生面前，便于學生明確深入全面地開展計算機實驗項目。在基于思維導圖的計算機實驗教學模式中，實驗教學不再以教師為中心，而是以學生為中心開展的，教師是整個實驗活動的組織者、指導者、幫助者和評價者，學生繪制實驗方案思維導圖，在實驗任務的驅(qū)動下進行探究性實驗。思維導圖作為思維表征的工具可以很好地幫助學生實現(xiàn)問題解決過程的構建。對于單個作業(yè)的實驗，學生可以自主探究獨立完成實驗方案思維導圖。對于小組協(xié)作的實驗，可以借助BB平臺中的小組討論來協(xié)作探究完成實驗方案思維導圖。由此學生將課堂所學內(nèi)容通過繪制思維導圖進行主動回憶、思考并完成知識內(nèi)化，不但可以提高學生的認知層次，而且可以增強學生的實踐和創(chuàng)新能力，提升實驗設計的深度，進而提高計算機實驗教學質(zhì)量[4]。
3.3緊密結合學生所學專業(yè)設計實驗任務
本著以學生為中心、因材施教的教學宗旨，開展實驗設計時應該充分考慮學生所學專業(yè)特點，并結合學生專業(yè)進行計算機實驗題目設計。為達到最佳的實驗教學效果，每個實驗都應該按照學生的專業(yè)進行選題并設計。這就對計算機教師提出了較高的要求，要結合學生專業(yè)進行實驗設計，計算機教師首先必須了解學生專業(yè)特點。因此教師需要提升自己的專業(yè)知識結構，不僅要精通計算機專業(yè)知識，還要做到教什么專業(yè)的學生，就要全面了解該專業(yè)的知識內(nèi)容體系架構，這樣才能設計出高質(zhì)量的實驗題目，使學生感覺計算機課程的學習與專業(yè)學習有關聯(lián)和有幫助，提升學生學習興趣，進而提高計算機實驗教學的效果和作業(yè)質(zhì)量[5]。
3.4以學生為中心開展實驗教學
在這種實驗模式中，實驗的設計和開展將以學生為中心，教師是整個實驗活動的組織者、指導者、幫助者和評價者。學生在教師的指導下，圍繞思維導圖列出的主題進行自主探究實驗或協(xié)作探究實驗，進一步完善和深化對知識的意義建構。教師不再過多地給出學生實驗的具體要求和步驟，而是給出一個實驗的方向與范圍，學生緊密結合所學專業(yè)的特點進行選題，在設計實驗方案時，教師會引導學生運用思維導圖圍繞實驗主題進行思考，將所有要留意的意念寫下來，然后標出意念的先后順序，就可繪制出一個清楚具體的實驗方案，然后學生們在該方案的指導下進行發(fā)散思維和探究實驗[6]。
4教學實踐
筆者嘗試在計算機基礎課程的第8個教學模塊“網(wǎng)頁制作”中引入了基于思維導圖的計算機實驗教學模式，取得了較好的教學效果。學生在構建思維導圖的過程中能夠有意識地將所學知識更加系統(tǒng)地轉化到實驗設計中去，不但達到了較好的知識內(nèi)化效果，而且在思維導圖的指引下，學生的實驗目標更加明確，實驗過程更加清晰，實驗設計的深度變大，實驗作品更加優(yōu)秀。同時結合學生的專業(yè)特點進行實驗項目設計，學生們的學習興趣變得很濃，感覺計算機知識更加實用。本著在行動中研究、在研究中行動的思想，筆者在后繼的研究中將對構建的基于思維導圖的計算機實驗教學模式進行更多輪反復的教學實踐驗證和改進，以期得到一個最佳基于思維導圖的計算機實驗教學模式，并予以推廣。
5教學效果
為了驗證基于思維導圖的計算機實驗教學模式的實施效果，及時發(fā)現(xiàn)存在的問題，筆者對所教班學生進行了問卷調(diào)查和多次訪談。其中，調(diào)查問卷的統(tǒng)計結果顯示，97%的學生都很喜歡在計算機基礎課程中引入基于思維導圖的計算機實驗教學模式，98%的學生認為基于思維導圖的計算機實驗教學模式有助于提高探究能力和協(xié)作創(chuàng)新能力，100%的學生希望在以后的計算機課程中繼續(xù)采用基于思維導圖的計算機實驗教學模式。對學生進行訪談的結果也表明該教學模式提高了學生的學習興趣和主動性，受到了學生們的肯定與歡迎。無論是課堂上，還是在Blackboard網(wǎng)絡教學平臺上，教師都能觀察到學生們充滿興趣、積極主動學習的痕跡。因此，從學生的調(diào)查問卷結果和訪談反饋、實驗設計作品以及教師的教學觀察3個方面都證明了基于思維導圖的計算機實驗教學模式取得了很好的教學效果。
6總結與展望
通過構建基于思維導圖的計算機實驗教學模式，解決了以往中醫(yī)藥院校計算機實驗教學中存在的教學模式落后、實驗缺乏深度以及實驗設計未能與學生所學專業(yè)相結合的問題。革新了落后的以教師為中心的實驗教學模式，讓學生能更加明確深入地進行實驗，同時緊密結合學生的專業(yè)特點，顯著提高了計算機實驗教學的教學效果。筆者在今后的計算機基礎課程教學中將會繼續(xù)采用該模式進行計算機實驗教學，通過更多的教學實踐不斷地改進并完善該教學模式。
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作者：王蘋 郭鳳英 唐燕 單位：北京中醫(yī)藥大學信息中心
