以培养学生全面素质为核心的计算机基础实验教学研究
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2014）11-49-03
Study on computer fundamental experimental teaching to cultivate students' comprehensive quality
Ning Kuangfeng， Chen Zhen
（Hunan International Economic University， Changsha， Hunan 410205， China）
Abstract： In the university computer foundation education， integrated development of knowledge， ability and quality are emphasized. The role of the experimental teaching in the aspects of personnel quality and ability should be focused. Combined with the difficulty of teaching organization， relying on the provincial level course， how to assimilate the purpose of dribs and drabs of quality education into the "new ideas" of the experiment teaching of university computer foundation is proposed.
Key words： university computer foundation； experimental teaching； quality education
0 引言
进入21世纪，本科教育更加注重学生素质和能力的提高，人才培养目标已不再单一地定位为专业人才。随着市场经济改革的不断推进，科学技术的高速发展，越来越强调知识、能力、素质协调发展，而高等教育比以往任何时候都更加重视学生素质的提高。
素质教育注重渗透性教育，养成性教育；注重受教育者的体验和知识的内化，注重实践，表层的知识灌输和简单的说教是与素质教育背道而驰的。从学生素质提高的层面看，实验教学比以往任何时候都显得重要。实验教学在人才素质与能力的提高方面应承担更多的责任。
实验教学不仅仅是教与学的过程，更要体现对人的培育，包括能力的提高和人格的塑造等，因此对教师和教学条件有更高的要求，而实验教学方法的研究是实验教学研究的核心。相同的实验教学内容，不同的教学方法，将收到不同的教学效果。
1 关于素质教育的理解
素质教育并不是一个只能为经济建设服务的新名词，宋朱熹说：“为学乃能变化气质耳”，通过良好的学习，人可以远恶而从善，去愚而增智[1]。
那素质教育究竟表现在哪些具体方面呢？ 教育学意义上的素质概念是指，人在先天生理的基础上通过在后天环境影响和教育训练所获得的、内在的、相对稳定的、长期发挥作用的身心特征及基本品质结构，而非狭义的生理学或心理学中的素质概念，包括：人的道德素质、智力素质、身体素质、文化科学素质等，具体如：智力、情感、个性、行为规范、道德观、生理机能和体质、对环境的适应能力等。国家教委也曾专门作过明确解释：“素质教育是以提高民族素质为宗旨的教育。它是依据《教育法》规定的国家教育方针，着眼于受教育者及社会长远发展的要求，以面向全体学生、全面提高学生的基本素质为根本宗旨，以注重培养受教育者的态度、能力、促进他们在德智体美等方面生动、活泼、主动地发展为基本特征的教育。”在不久的将来，关系到一个人一辈子幸福的智商、情商、财商等将同步得到重视与发展，在人的能力结构空间中，其能力维数将越来越多，人的能力结构将更为丰满[2-4]。
素质教育绝不能仅仅停留在一个“虚”的名词或概念上，各类学校应将素质教育的本旨点点滴滴地融入到当前开设的各门课程的教学中去，而促进学生各项素质提高的基本途径也只能是具体的学科教育。
2 融入素质教育的计算机基础实验教学实践
近六年来，我院对高校非计算机专业计算机基础教学的现状进行调研分析，不断地对“大学计算机基础”课程进行探索与实践，探索出一条将素质教育融入实验教学方法，教学内容，教学环境等方面的新思路。
2.1 改革实验教学方法
2.1.1 “任务驱动式”教学方法
“任务驱动式”教学，是使学生在情景中学习，踏着任务的阶梯去建构知识，发挥学生学习的主动性的一种教学模式[5]。它的一般过程是：要求任课教师首先选择与当前学习主题密切相关的，接近学生工作、生活实际需要的，对学生要有吸引力，能激发学生的学习兴趣，实用性、情境性、可操作性强的“任务”作为学习的中心内容，并向学生展示，得出任务结果，然后把这个任务分解成若干个子任务，根据不同任务提出不同问题，让学生带着问题去学习相关知识以达到任务完成的目标。这种模式虽然费时费力，有时不能在一节课中完成全过程，但这种教学方法，留给了学生一定的创新空间，特别有利于帮助学生对教材的理解，体会和了解科学探索的过程，养成自主学习的习惯和创新的意识，形成和提高创新能力，积累和丰富直接经验。 以教学内容的“多媒体技术”和“网站规划与设计”教学单元为例，首先根据任务本身的实用性和实验素材的选取难易程度，确定了单机版的多媒体个人演示光盘制作和网络版的多媒体班级网站制作两个方向，为学生提供了多媒体技术的项目任务；其次在明确的大项目目标下，进行详细的任务规划，将项目内容进行分解，把每一个学习模块的内容分解为若干个容易掌握的小目标，再把一个个小目标串起来构成总的项目任务。在项目任务的设计上考虑是否难度适宜，从学生的实际情况出发，充分考虑到不同层次学生的需求，设计能满足各个层次学生需求的任务。项目任务的设计既要兼顾基础又要有所创新，使学生能够根据实际项目创建有个性特点又兼顾实用的作品。
2.1.2 采用“三段式”教学模式改革教学方法
由于学生入学时计算机的水平不一，课时安排比较少，如何引导学生入门；如何教会学生自学，使他们适应计算机技术突飞猛进发展的需要，是该门课程的教学改革的关键。我们采取了三段式的教学模式进行教学。
根据学生的实际状况，我们第一阶段采用的是以学生练为主，教师讲授为辅的授课模式。例如在这个阶段教师将Word的内容、重点功能、相关菜单的操作方法等进行简单扼要的介绍，然后给学生一个综合的题目和一定的实践学时让学生上机实践，教师个别辅导。基础好的学生可以很快完成，基础差的学生课上完不成也可利用课后加时完成。
第一阶段结束后，缩短学生的差距。第二阶段为讲授阶段，这个阶段采用传统的教学方法，对学生反映普遍都不会的教学内容教师进行详细讲解及学生上机练习。第三阶段为计算机基础综合训练，学生举一反三的机会。这个阶段教师将几个模块的内容进行介绍，并作示范操作，学生针对自己的兴趣，在教师规定的几个模块中自主选择教师给出的实际题目进行学习，以自学和实践为主，教师以辅导为主，讲授为辅。第三阶段注重培养学生自学的能力和解决实际问题的能力，以及适应信息技术飞速发展的能力。这个方法能够比较有效地解决入学水平不一的问题，理论教学与实操相脱节的问题，教学学时缩减的问题和教学内容不能联系实际的问题。
2.1.3 如何培养创新能力
创新意识的一般性理解为：对于被普遍接受的结论敢于怀疑并有认真求证的态度；对问题的解决敢于提出与众不同的见解，且有敏锐的思维，善于发现新的问题。因此，教育与教学过程中应充分体现以学生为主体、教师为主导的原则，注重学生的个性发展，使学生养成“我是独立的个体，与众不同”的思想意识，鼓励学生敢想、敢说、敢做。
除了在实验教学内容上弹性化以外，还要设计开放性实验项目，在实验过程中引导学生在实验中发现问题，鼓励学生通过实验分析问题、解决问题，并增加实验中的讨论和报告环节，强化实验方案的论证过程。在整个过程，教师起着非常重要的主导作用，不能有惰性，切不可放之任之，应把先进的教育观念融入到实际教学工作中去。
基础性、验证性实验和设计性、综合性实验是相辅相成的关系，随着学习的不断深入，应不断加强设计性、综合性实验，这是实验教学改革的方向和趋势 。教师可留给学生一些课后作业，特别是需要多人协作的一些小课题，这对提高学生的动手技能、创新意识有很大帮助。
2.1.4 实验教学环节中注重学生习惯的培养
所谓教育，就是采用强制性手段，使受教育者养成良好的习惯，进而形成良好的性格和品质，在此基础上使其能力和天赋在正确的方向上得到最大的发挥。
实验教学是使学生养成良好习惯的重要环节。习惯是素质的体现，教师要高度重视，要注重言传身教。良好习惯的培养也是高素质人才培养的前提。比如：整洁的习惯、认真的习惯、质疑、思考、发现问题的习惯、安全的习惯、环保的习惯、做事有条理的习惯、诚实的习惯、与人合作、交流的习惯、不干扰别人的习惯。故教师应有培养学生良好习惯的意识，要时刻强调可以设计恰当的教学环节，有意识进行培养，在实验室中要营造环境，加深学生印象，实验成绩的评定要重视习惯，以成绩驱动合理安排教学时间，实行集中强化训练。
心理学家艾里克森认为，17～25岁正是一个人人生中极其重要的人格发展由第五阶段向第六阶段过渡的时期，在这个时期，令学生终身受益的良好习惯，与人协作的习惯，完善的人格等将在实验教学过程中得到良好的培养。
2.2 完善实验教学内容
我院近年来，研究以素质教育为核心，注意实验教学内容体系的改进，参考国内外著名大学的成功教学经验，构建具有基础层、应用层、创新层三个层次的实验教学体系。各层次又分验证性、设计性、综合性和研究创新性四种类型实验项目。验证性实验可训练学生的基本操作和基本技能，强调实验技术，培养学生的科学精神以及从事科学研究的基本素质和良好习惯。综合性实验以“任务”驱动，强调动手能力、应用能力的提高，拓宽知识面，推动学生自主学习，提高综合应用各种知识的能力。设计性、创新性实验鼓励学生以理论为基础大胆实践，培养其创新意识、实践能力和创新能力。
教师在优化实验教学内容的同时，应鼓励并创造条件让学生去图书馆、去互联网，去实习基地，接触新的计算机知识和自己专业能够用到的计算机技术。使“教”与“学”的重点不仅仅放在获得“死”的知识上，而是要掌握学习方法并能够灵活运用，渗透到各学科中，变被动接受性学习为主动开放性学习，培养学生的发散性思维和创新能力，从而提高学生全面素质。
2.3 搭建数字化的信息平台，丰富立体化教学资源
“计算机基础”课程特点鲜明：含有静态图像、数字音频、动态视频的教学内容，与网络教学平台可互联互动，及理论知识与上机实践必须相结合的教学要求，素质教育几乎可以渗透到教学、实验的每个环节。所以若在搭建数字化的信息平台的同时，注意在素材选取上融入爱国教育，美学教育，音乐教育，挫折教育，使学生在学习基本技能的同时，对学生形成良好品德起到潜移默化的作用，增强美学素养，又能受到素质教育的滋养，以实现人的全面发展为目标。 例如我院的“计算机基础”教学计划中，都安排了一段计算机发展史的教学内容，主要是在网络教学平台中突出介绍我国计算机艰苦卓绝的发展历程，尤其是近年来辉煌的成就，如：介绍国防科技大学研制的“天河一号”超级计算机，在计算机排行傍上列居亚洲第一，全球第五。如此不仅激发了学生的爱国热情，还使他们在校期间更易对“计算机基础”这门课程产生积极的心理认同。又如：静态图像实验是“计算机基础”课教材中“多媒体”部分的重要内容，无论是课堂讲解，还是在图像分辨率、像素深度、jpg、bmp 文件格式等验证性实验时，都可将视觉美学教育融入其中，教师可有意识地选取图像素材，展示祖国美丽的山水风光、百姓淳朴的民风民情，易引起学生情感的共鸣，激发学生热爱大自然、热爱祖国和人民。
在讲解mp3、wav、mid等音频知识的时候，既介绍频率、波长、声道等具体的技术指标，其中又可穿插经特意选择的曲目演示，网络教学平台中更可存储大量的具有教育意义的优秀音乐作品作为音频实验素材，如：吉林朝鲜族的“小白船”、新疆塔吉克民歌“花儿为什么这样红”，以及外国的音乐经典如贝多芬的“田园”、莫扎特的“小夜曲”等。
现代研究发现，人的大脑分为左右两个半球，左脑是理性与计算之脑，主要负责言语、阅读、运算、推理等，而右脑是感性与艺术之脑，侧重于音乐、美术等与形象、空间知觉、直觉、潜意识等有关的内容。在计算机知识的学习和实验过程中融入音乐活动，可以使两个大脑半球得以平衡发展，激发和培养人的创造思维，净化和升华精神境界，培养正确的价值观、人生观，为全面的学习、生活注入活力和激情，对人的全面素质的形成和提高能够产生独特的作用。
2.4 建设实验室教学环境，营造人文气息
我国的教育由于专业分得太细，太早，急于培养有用之材而忽视丰富人的精神世界，加之以传授知识为主，内化不足，所以培养出来的学生虽然有一定的知识、技术或艺术，但往往知识狭窄，能力畸形，缺乏较深厚的素养，尤其是人文素养。
人文素养的灵魂不是“能力”，而是“以人为对象、以人为中心的精神”，其核心内容是对人类生存意义和价值的关怀，也就是“人文精神”。通过在实验教学环节中融入人文素养教育能够丰富大学生的精神世界，增强精神力量，促进其综合素质的提高，从而构建和谐社会。
实验室是培养学生的重要场所，不应该仅仅停留在实验项目的完成和技能的培养上。实验室除了配备完善的硬件和软件设施，更重要的是改善实验室环境，为学生创造更好的学习环境，用环境积极地影响学生，激发他们的求知欲望。因此应花功夫去研究实验室建设，在实验室教学楼中营造一种人文气息，比如：安全环保要求的警示、实验室的挂图、实验仪器装置展示、优秀学生实验报告展览、最新科技文献展示、讨论室的建设、本科生在实验室的交流、环境的美化等。
3 结束语
综上所述的实践，在教学对比实验中，我们曾精心挑选了条件相当的学生22对，共44名，随机分为两组，每组各22名，分别采用传统的教学方法和有意识地融入素质教育的方法教学，在学校统考后成绩统计结果如表1所示。
表1 成绩差异统计表
[分组＼&平均成绩＼&样本标准差＼&人数＼&传统教育＼&69＼&19＼&22＼&素质教育＼&83＼&17＼&22＼&]
从表1可知，融入素质教育的平均成绩显然高于传统教育，故素质教育绝不是以牺牲学生的学习成绩为代价的。分析其原因可能与通过有意识的素质教育激发了学生的学习兴趣、增强了对课程的认同、加深了社会责任感等综合因素有关。
在大学阶段，“计算机基础”是本科各专业学生必修的公共基础课程，是学习其他计算机相关技术的基础，该课程可培养学生在各专业领域中应用计算机解决问题的意识和能力，可以提高学生终身信息素养。如果在计算机知识和技能的教学过程中渗透素质教育，学生会是终身受益的；如果能在学校所开设的每门课程的教学中都对素质教育加以适当关注，则必然福泽无限。
