时间:2023-03-07 15:00:23
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如何在网络化、信息化的环境下培养学生计算机的基本技能呢?这是我们新的研究课题,本文针对这一问题进行了探讨。
1.网络环境下的高职计算机教学特点
我们的教学特点也发生了巨大的变化,具体表现为:在网络环境下,教师的“教”和学生的“学”发生了变化;网络环境下的教学,突出学习者的个性化教育;网络环境下的教学有利于极大地提高学习效率;网络环境下的教学,手段更先进;交互网络技术的使用。
2.周络环境下高职计算机基础教学存在的问题
计算机的发展日新月异,网络得到了飞速发展,而我们的教学相对滞后。计算机基础教学存在下列问题:课程内容陈旧,时代感不强;教学手段、模式单调,教学效率低下,效果不好;考试考核方式改革力度不大。
3,网络环境下高职计算机基础教学改革
结合我院及兄弟单位的改革经验,认为应从下面几个方面进行改革:
3.1 教学内容的改革
在具体教学过程中,可参照《高校非计算机专业计算机基础教育教学指南》的要求,结合计算机基础教学的特点和具体实际情况分专业、分层次设立教学内容,突出教学的先进性和应用性。
3.2 教学方法的改革
改革教学方法是培养创新人才、提高专业技能的重要环节。
3.2.1 充分利用多媒体、网络进行直观教学。多媒体技术支持下的网络环境,提供一种良好的人机交互功能,较好地实现个别化、合作化教学,学生主动参与及自我探究的欲望可以被大大调动起来。高职院校学生在教育过程中表现出强烈的主观能动状态,他们是教育教学过程的积极参与者。
3.2.2 培养学生的学习兴趣。兴趣是探究知识的动力之一,是创造发明的重要源泉。教学中,教师要有效激发学生对知识的探索欲望,引导学生自觉、主动地从事学习活动,有效地提高学习能力。
3.2.3 精讲多练。“精讲”,就是在教学过程中不是面面俱到,而是主要讲清课程的要点和基础知识,教会学生学习的方法,更多的具体内容让学生自学。
“多练”,即让学生多上机操作,多给学生训练的机会,其目的是从培养学生的操作技能人手,让学生多动手、多动脑,提高操作的准确性、迅速性、灵活性和协调性。
3.2.4 任务驱动法。采用“任务驱动”教学法,充分利用网络环境,创设教学平台,将教学内容和上机任务、作业放入网上。在教学内容的安排上,不再以软件或知识点作为线索,改用任务为线索,串联模块,组成教学内容。在这里,任务的确定、完成、对任务完成情况的评价成为教学的中心环节。
3.3 教学模式的改革
新型教学模式离不开多媒体教室、多媒体网络、多媒体教学软件一系列信息化的教学环境和媒体。
高职计算机基础教学应站在改革的前列,率先采用新型教学模式,以现代教育思想、教学理论为指导,采用先进的教学环境和教学资源,“以教师为主导,以学生为主体”,充分发挥学生的主体作用,调动学生学习的主动性,培养学生的“发现式”学习能力,使学生不仅学会,而且会学。
3.4 考试考核的改革
计算机基础课程是一门应用技术学科,主要凭试卷来检测学生的学习效果,并不能完全反映出学生的实际能力,不能考核学生解决问题的能力,不能提高学生学习的积极性,不能发挥学生的创造力,这种考试方法与素质教育大相径庭。我们从以下几方面进行改进:
3.4.1 边教边考:在平时上机操作中,一个章节、一个知识点就进行一次考核。可以随时掌握学生的学习情况。应出一些应用题,让学生通过分析找出解决方法,训练学生掌握应用领域的知识并综合运用知识的能力。
3.4.2 多渠道考核:通过多种方法检查学生的技能和对知识的掌握情况,如在校园网络平台上设置一些学习、对话、软件等栏目板块,对参与者加权积分,作为考核总成绩的一部分,从而培养学生多渠道获取知识和信息的能力。
目前的计算机是以图灵机为基本模型,Naur教授在Computingversushumanthinking一文中论证了这种计算机并不能描述人的思维,它只是描述现实世界的一种形式。这种观点从根本上说明了当前计算机在处理信息能力上的局限性。当然,我们不能预测计算机以后能否完全描述和模拟人的思维,但是在目前的架构下是不能实现的。计算机虽然能帮助我们解决很多现实的问题,但不能期望它是万能的,我们要了解目前计算机科学的研究边界。Naur教授的研究还表明,图灵模型不足以描述人的智能,如何使机器具有人的智能,可能还需要从不同的角度去研究,比如生物学的角度或非数字的形式。上述两位教授提出的质疑,实质上是计算思维定义的延伸,即计算不能仅指计算机科学范畴内的计算,目前计算机科学的基础概念也不足以描述所有的计算。计算思维的定义是从目前计算机科学所处的水平和角度提出的概念,这个概念可以概括当前计算机工作的特点,但如果作为一种思维方式进行推广,可能会在某种程度上限制人们的思维。从另一个角度看,计算思维概念的提出具有非常积极的意义,它从一定程度上简明扼要地指出了计算机科学的核心和本质问题,为其他科学领域的研究人员深入学习和理解计算机科学提供了很好的目标与方向。综上所述,计算思维目前还是一个处于研究和探索的定义或概念,有待发展和完善,因此,我们在将此概念运用到大学计算机基础教学改革中时,应注意此概念涵盖的范围。
2计算思维与大学计算机基础教学改革
在当前的信息化社会中,计算机作为信息处理的主要工具已成为人们生活、学习和工作必不可少的帮手,因此,在各个层次的教育中,计算机基础教育都是非常必要的。但是,在以往计算机教学的过程中,不论是教学方法还是教学内容都存在着“狭义工具论”的问题,即仅把计算机作为工具,产生的后果是,学生只能机械地操作计算机而不能灵活地使用计算机解决问题。从另一个角度看,工具论的教学思维导致了计算机基础教学思想不明确,老师和学生热衷于追逐新技术、新方法,多年的计算机基础教育并没有形成稳定的课程知识体系和科学的课程知识结构,这都是教学中亟待改革的弊端。把计算思维引入计算机基础教学改革的研究即是针对这一弊端提出的解决思路。计算思维强调运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及行为理解,正好指明了计算机基础教育不应只停留在工具使用层面,而应深入地培养学生运用计算机科学解决问题的能力。然而,如何才能培养学生的计算思维能力?计算思维不能只是抽象的概念,我们需深入思考一下计算思维的内涵,再结合计算机基础教学的实际对其进行全面的分析。我们知道一种思维的形成不是通过一两门课程的学习就能构建起来的。具体到计算思维,按照其定义,计算思维是运用计算机学科的基础概念进行问题求解的,而计算机学科求解问题通常有3个过程:①理论(数学);②抽象(模型);③设计(工程)。具备这3个过程的计算机基础知识课程至少包括离散数学、算法分析理论、计算机组成原理、数据结构、程序设计方法学以及至少一种程序设计语言。目前,我国的大学计算机基础教学属于公共基础课程,其课时和教学内容都很有限,一般在1~3个学期内完成,每个学期开设一门计算机相关课程,大概总学时不会超过200学时。如果按照上文的方式引入以计算思维为主的教学,其课时至少要翻一倍,且这种调整涉及所有专业,其可行性有待商榷。况且,课程的深度与难度也不是所有专业的学生都能适应的。因此,通过大幅增加教学内容和加深教学难度的方式来培养计算思维,其实施难度较大。怎样才能将计算思维的理念有效地运用到大学计算机基础教学中去呢?计算思维涵盖的内容非常广泛,如果笼统地强调计算思维能力的培养,在教学实践中难以落实。
根据学生专业的特点以及对计算机知识需求的层次不同,教师可以将计算思维能力进一步分解与细化,实现在不同层次上培养学生的计算思维能力。计算思维能力由浅到深可分为3个层次:操作能力、信息处理能力、问题求解能力。操作能力是指运用计算机应用程序的能力,非计算机专业的学生使用计算机解决实际问题,只有在熟练操作机器的基础上才可能进一步了解机器。操作能力是计算思维最基本的内容。计算机的操作系统众多,应用程序更是成千上万,操作能力的培养关键是能够举一反三,培养学生的自学能力。这个阶段的学习应以上机训练为主,学生学习若干个应用程序的使用,并自学几个应用程序,达到自行掌握应用程序的能力。信息处理能力是指主动运用计算机存储、传输、管理和处理各类信息的能力。在这个层次,我们首先应该让学生掌握计算机硬件结构、数制编码、网络基础、数据库基础等基本问题,注重培养学生从信息处理的角度理解并应用这些知识,引导他们以计算机学科的眼光看待和处理生活中的信息,培养学生主动运用计算机进行信息处理的能力。问题求解能力是指运用计算机求解实际问题的能力,即将实际问题化为计算机能够求解的方式。对于非计算机专业的学生,我们主要通过讲授程序设计语言让他们理解和运用计算机求解问题的方式,培养他们发现问题的能力,发现计算机与自身专业的结合点。
3从知识教学向思维教学转变
计算机基础教学的传统教学模式以老师为主体,将计算机的相关知识传授给学生,先讲基础理论知识,再教相关软件的应用,这是典型的知识教学模式。知识教学侧重于学习现成的知识结论、技巧和方法,忽视了学科基本方法和基本精神的培养与训练,这也正是造成计算机基础教学种种弊端的根源。思维教学强调在教学环节中对学生进行思维的训练。美国心理学和教育学专家RobertJSternberg指出:思维教学的核心理念是培养聪明的学习者,教师不仅要教会学生如何解决问题,也要教会他们发现值得解决的问题。以往的教学重视如何将知识与技能传授给学生,学生被动接受,并没有主动思考。思维教学强调以问题为核心,问题可以是老师提出的问题也可以是学生提出的问题。教学模式主要以“提出问题—分析问题—解决问题”为主,辅以理论知识的介绍。在问题的提出、分析、解答过程中需要学生参与,极大地调动了学生的积极性;在思考的过程中由老师引导学生进行思维训练。发现问题需要有实践做基础,因此,思维教学中创设情境是非常必要的。大学计算机基础教学可以依据思维教学理论制定相应的思维教学实施步骤。在讲授操作系统这个知识模块时,教师往往一开始就是讲操作系统的原理、特征与分类等基础知识,学生一般难以接受,尤其不能理解进程、并发、虚拟等概念,更别说提出自己感兴趣的问题了。然而,思维教学模式先创设情境,从现在学生熟悉的智能手机入手,再教学生使用Windows操作系统,让学生了解操作系统的作用。在初步了解的前提下,适当地提出问题:操作系统怎么进行设备管理?为什么“死机”的情况下,可以通过结束任务或进程恢复机器?任务管理器管理的是什么?学生在使用的过程中也会提出很多他们感兴趣的问题。教师在对这些问题进行分析和解答的过程中,将操作系统的基础知识传授给学生。整个学习过程里,学生不仅学到了操作系统是什么,怎么运行,也了解了操作系统为什么这么做,从而培养了从计算思维的视角认识和理解操作系统的能力。
随着时代和科学的进步,计算机在生活中的应用已经非常广泛,为了熟悉计算机的强大功能,必须熟悉计算机的基础知识。熟悉计算机系统的组成,正确了解计算机的特点和分类,了解计算机的发展史,从而让学生对计算机有所认识。到目前为止,计算机在生活中是无处不在,它被广泛运用到各行各业中。所以熟练掌握计算机知识是势在必行的。因此,在计算机基础及办公自动化教学的课堂上,首先给学生讲解计算机的基础知识,并尽可能地让他们了解计算机在生产生活中的重要性,分析掌握计算机技能的利弊所在,激发学生学习计算机的兴趣,让他们在计算机基础及办公自动化课程中有一个好的开始,才能为后续的学习奠定基础。另外,计算机基础及办公软件自动化对其他科目的学习也有一定的帮助,相关的计算机技术是具有一定的通用性的,教师需要把这些联系分析给学生,让他们体会到这门课程的重要性,才能保障他们投入更多的精力去听课、学习。
1.2基本操作技巧
计算机基础及办公自动化是具有相应的操作技巧的,在教学的过程中,要让学生掌握相应的操作技巧,才能保障他们日后熟练的操作。因此,在计算机基础及办公自动化的课堂中,教师需要给学生讲解基本的操作。例如:Word文档的启动、菜单的操作、文档的版面设计、图文的排版、工具栏的使用、文档的复制以及保存等,让学生掌握这些基本的Word操作,是熟练使用Word的基础。又如Excel的基本概念、工作栏的使用、工作表的编辑、函数以及数据的编辑使用、单元格的处理等,是熟练使用Excel的基础。还有幻灯片的制作、放映、图片背景的设置、背景音乐的设置、动画的设置等,都是PowerPoint操作的最基本要求。在教学的过程中,教师必须把这些相关的操作给学生讲解并示范,让学生对计算机基础及办公自动化课程的操作有了初步的认识。最后,还需要强调相应的快捷键的使用,提高操作的效率,为学生日后的工作提供方便。例如:Ctrl+A全选、Ctrl+C复制、Ctrl+V粘贴、Ctrl+S保存等,能够避免不必要的时间浪费,让学生逐渐适应快节奏的生活。
1.3注重计算机基础及办公自动化的实验课
计算机基础及办公自动化课程是一门偏实践的课程,即使学生掌握了相应的计算机知识,如果没有实践经验,也只能是“纸上谈兵”,不能够真正地运用到工作中。所以,在计算机基础及办公自动化的教学过程中,教师除了对相关知识的讲解,还要多给学生上机操作的机会,在确定学生对书面知识有一定的理解后,让他们在机房上机操作,既是对课堂知识的巩固,又能锻炼他们的动手能力。在学生操作的过程中,教师的任务就是不断地观察学生的操作成果,并及时地纠正学生在操作过程中遇到的问题,耐心教导学生正确的操作方式,既能增进师生之间的感情,又能引导学生不断努力。当然,如果学生的操作颇有成效,也会增强他们的满足感,体会到自身的价值所在,从而提升学习该门课程的热情,这对提高教学质量也是非常有效的。
1.4运用到办公自动化软件中
在21世纪这个信息爆炸的年代里,各行各业的办公软件都会用到计算机知识,各种各样的办公都会用到Word,Ex-cel,PowerPoint软件知识。所以,在学生熟悉掌握计算机的基本操作技巧上,让学生把这些知识应用在各行各业的办公软件中,让办公过程逐渐实现自动化,从而提高学生的实际动手能力,提高学生的工作效率。当然,办公上网也是必不可少的,在教学过程中,教师还需要提高学生的办公上网的能力,鼓励他们通过办公上网检索更多需要的信息,然后加工、处理相应的信息,不断增强他们的办公能力。
1.5教学评价
无论在何种课程中,教学评价是必不可少的,计算机基础及办公自动化教学也不例外,也需要相应的教学评价来提高教学质量。首先,教师需要对学生的学习成果以及操作成果做出评价,并设定相应的奖罚制度,激励学生更用心地学习。其次,教师的教学方式、教学水平等也是需要评价的,学生可以就自己的个性化特征给教师提适当的建议,确保教师在教学过程中尽可能地考虑到所有学生的状况,做到因材施教,提高教学的质量。
2网络环境下分层教学模式的设计原则和方式
经过一年多的学习和探索,笔者在《计算机基础》教学中试图从课堂教学的整体上构建分层教学的策略,在最优化、一体化、以学生为中心、全体性等原则的支持下,分别从教学目标、教学内容、教学过程、教学方法、教学组织形式、教学评价等方面全方位地尝试分层教学。其主要方式就是利用网络教室中教学平台的各种功能有效地开展分层教学:
(1)利用分组教学功能。教师可将相同学习水平的学生分别分组,使他们之间相互协作学习。
(2)利用全屏广播功能。教师将学生按成绩分成不同的层次,每个层次作为一个组,不同组别发送不同的教学资源,进行分层次授课,使每个层次的学生都在自己的最近发展区学习,都得到最大的收获。
(3)利用个别化教学功能。如电子点名、电子举手、收发作业等。通过教师的提问、学生的解答,作业的发放、收缴,让教师及时收到学生反馈的信息,促使尖子生“吃好”,后进生“吃饱”,使分层教学落到实处。
(4)利用屏幕录制、回放、转播功能。教师可将上课时的屏幕操作以及讲话同时录下来,再放给所以学生,使学生可以反复观看学习;也可以将指定的学生机的操作界面广播给其他学生,便于集体学习或纠错。
(5)利用监控功能。中职的学生,真正喜欢学习的不多,在课堂上难免会注意力分散,教师进行实时监控是必不可少的,这样更有助于提高学生注意力,纠正错误。
(6)利用电子公告功能。允许学生发表不同的的见解,同时教师也可以利用它和学生进行网上交流,。
3网络环境下分层教学模式的实施过程
为了使网络的优势能在分层教学中收到最好效果,研究者在教学中按以下过程来实施(如图1所示)。
3.1准备工作
要实施分层教学必须先对学生的基础知识有清晰的了解。因此,可通过测试,依据测试的结果把学生分为不同层次。具体做法是:在高一入学时,选取实验班学生进行测验,根据测验成绩将学生分成了A、B、C三个层次(即分成了A、B、C三个学习小组,A组是成绩最好的,B组次之,C组再次之)。当然,这个分层是不对学生公开的,只有教师心里清楚。在对学生分层后还必须:
(1)教学目标分层。教学目标分层是针对不同学生掌握知识的不同来设置不同的学习目标,从而有针对性地教给各个层次的学生相应层次的知识。具体做法是根据学生层次分别制定课堂教学的基层目标、中层目标以及高层目标。基层目标是紧扣教学大纲和教材,任何一个层次的学生都必须完成的教学目标。中、高层目标是面向A组、B组学生,致力于发挥学生潜能和提高教师教学艺术,使学生可以高质量完成教学任务的提高性教学目标。
(2)精心备课。根据教学目标,精心准备教学资料以及授课课件,也可从网络上寻找有价值的资料,整理转化为自己的多媒体课件。
(3)教学方法和媒体的选用。无论哪一种教学方法都需要媒体的配合,使用媒体必须具有一定的教学方法,对于不同的教学层次要使用不同的方法。
3.2实施过程
在实施过程中,工作重点是落实知识点的层次,相同的知识点对不同层次的学生落实应有所不同。首先在教授新知识前,对各层次学生学习本节课必备的基础知识,情感状态进行诊断,并针对各层次学生存在的不足给予补偿,为新课搭桥铺路。然后按照建构主义和人本主义的观点导入新课,其过程要创造与学习者自身相联系的教学环境,以激发学习者的学习兴趣,促进其后续学习。为此,研究者通常借助生动形象的语言,启发性的提问和精彩的游戏、图表、课件等课堂教学手段来创设新、奇、趣的课堂教学情境,以学科潜在魅力吸引学生唤起学生注意,激发学生积极参与学习热情、好奇心和学习动机。其次是让学生在课堂教学目标的指导下,进行自学探究。由于学生学习能力不同,不同层次的学生完成学习任务的时间肯定不同,所能达成程度也不会相同。因此笔者在各层次学生的作业导学目标上给予适当提示,A组学生给的提示少一些,C组学生给的提示多一些,帮助其完成学习任务,提高学习速度。比如,在学习Word的过程中,有一个环节是制作电脑小报的,这时可以针对A、B、C三组学生,布置以下三种类型的作业(如表1)。在作业完成的过程中,教师要不断鼓励学生在掌握基础操作的基础上,尽量去完成高一层次的作业,进而使他们的计算机应用水平得到进一步提高。这样各层次的学生基本上可以达到共同进步。同时因为差生可以和优等生一样完成学习任务,这样可以在很大程度上使他们增强学习信心,激发学习动机。再次是根据《计算机基础》课程特点,教学中有80%左右的实验内容。在学校条件允许的情况下,老师可以将一些演示实验让学生进行分组实验,以此来增强学生的实验操作能力。让学生在相互交流的过程中进行探索性实验,从而加强他们分析问题和相互协作的能力。另外,教师还应通过讨论、辩论及回答问题等方式,引导学生交流学习,重视方法与知识的和谐同步发展,并注重对学生进行思维和能力的训练,将学生带入其智力最近发展区。为此,笔者利用网络的电子公告功能,开辟了一个讨论区,允许学生提出问题,各种见解,教师与同学们进行交流,并在此过程中收集他们出错的信息,及时调控课堂教学。建构主义认为知识是学习者在一定的情境即社会文化背景下,借助他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,通过相互协作而实现的主动建构知识意义的过程。随着现代信息技术的出现和发展,特别是网络和多媒体的应用,使得根据建构主义理论实施教学成为可能。笔者依据这一理论,在网络和多媒体技术的帮助下,让学生在一定的情景中通过自学和交流完成知识意义的建构。例如,笔者在讲述“在幻灯片中插入图片”这一知识点时,是这样设计教学过程的:
(1)设疑探究:在PowerPoint中插入图片的方法与在Word中插入图片的方法相似。还记得在Word中是如何插入图片吗?(学生自主操作、尝试)。
(2)任务(图片):在PowerPoint文件的第2张幻灯片中插入一张来自图片文件夹中的图片(学生自主操作,不同层次的学生任务不一样,这一任务针对低层次组)。(3)学生作业展示。(学生一边操作一边汇报)。
(4)修改图片:看来PowerPoint和Word具有很多相似的地方。请同学们打开书本,自学如何将插入的图片进行“透明”和“移动”的处理(学生看书自学)。
(5)可以与别的同学商量,尝试还能对图片进行哪些操作。(学生学会运用工具栏对图片进行操作)
(6)学生展示对图片的各种设置。(学生掌握操作技巧,完成知识建构)。
3.3评价反馈
教学过程中常用的教学评价就是对学生掌握的教学知识的情况进行评价。对学生进行分层评价,就是在学生原有的知识水平基础上,以学生进步和提高多少作为基准来评价学生是否完成教学任务,这是衡量分层教学是否有效的重要手段。比如:分层次的测试题由浅入深,拉开档次,确定测试梯度,同卷不同要求。如试题十道,外有加试题,C组必答前六道题,选答后两道题;B组学生必答前八道题,选答后两道题;A组学生必答全十道题,再选答附加试题。在教学中,除了对教学内容进行评价外,还要充分挖掘学生的长处,多激励学生,以公平科学的方法来评价学生,以此调动学生学习的积极性,激发他们的学习动机。对C组学生要予以表扬评价,肯定他们的点滴进步,消除他们的自卑心理,树立自信心;对B组学生要采用激励评价,即揭示其不足并且指明努力方向,促使他们不甘落后,积极向上;对A组学生(自信心强)采用竞争评价,坚持高标准,严要求,促使他们谦虚,严谨努力拼搏。教师的评价不仅是强化或矫正所学知识的手段,也应该是激发各层次学生搞好学习的催化剂。
4网络环境下分层教学的效果
《计算机基础》课程跨度是一学年,学习完以后必须参加“全国计算机等级考试”和“全国计算机信息高新技术考试”,其中,“全国计算机信息高新技术考试”难度系数更大一些。在13年,该研究者从13级新生会计专业中抽取了两个班,进行了分层教学的尝试。两个班学生入学时在计算机技能方面的基础相当,其中1301班为实验班,1302班为对照班,两班实施不同的教学方法,到14年9月,两个班的考试成绩。由上面的数据可知:虽然两个班的差异不算太明显,但也可看出网络环境下的分层教学能减少学生的分化,有利于各层次的学生成绩的提高。