引入项目实施法的计算机实践教学

文章编号：1672-5913(2011)17-0026-04 中图分类号：G642 文献标识码：B

摘 要：以高校的计算机教学与应用能力培养为切入点，基于导学制形式提出了一种全新的以学生为主体、以教师为主导、以梯队式开发应用项目作为实践平台的“教―学―应用”教学模式。此模式侧重学生的自主学习和全程参与，强调教师的启发式教学和实时性指导，重视计算机应用实践的有机渗透和教学活动的系统化开展。并基于教学模式与培养改革探索，进一步阐述了教与学互动、学与用互补的内在联系。

关键词：导学制; 教学模式; 实践教学; 计算机应用

基金项目：省高校教学改革研究项目(湘教通[2010]243) 、(湘教通[2011]315)；省教育厅青年项目(09B103)；国家自然科学青年基金(11004166)；国家“大学生创新性实验计划”项目(081053001)、(091053011)；国家第一类特色专业建设点：信息与计算科学(高教函[2007]31号)支持。

作者简介：袁健美，女，副教授，研究方向为并行计算、计算机应用；毛宇亮，男，副教授，研究方向为计算物理；文立平，男，教授，研究方向为计算数学；舒适，男，教授，学院院长，研究方向为计算数学。

全国高等院校的大多数专业开设了计算机课程，在各专业领域中普及计算机知识和应用，以培养大学生成为既掌握本专业知识，又能熟练应用计算机技术的复合型人才为目标[1]。目前此类计算机课程的教学仍以教师为中心的传统“集中授课”模式占多，这种教学模式的优点是利于教师发挥主导作用，便于组织课堂教学，缺点是学生在教学过程中属被动灌输地位，其主动性和积极性难以发挥。在计算机知识教学和计算机应用能力培养的过程中，学生的主体地位、教师的主导地位和应用的关键地位需要突出明确，从而引导学生从被动接受向主动求知转化[2]。我们基于导学制引入项目实施法，提出一种以学生为主体的“教―学―应用”新型教学模式。以本科课程教学体系为基础，在注重课堂知识教学外加强课外教学的延展和深入，通过组建梯队式的开发应用项目组作为学生实践应用和创新研究的平台，充分将教师的计算机教学与学生的应用能力培养相融合。在教学中教师以培养大学生科研创新素质为明确目标，以导师制形式分层次地深入教学流程中的各个环节，以项目实施作为教师与学生的导学、实践与应用(研究)的互补[3]。

1 “教―学―应用”教学模式构建

计算机课程具有很强的理论性，又有很强的实践性。计算机应用能力要求学生不仅要掌握好理论知识，而且还要把所学的知识应用到实践操作中去，并在操作实践中不断地发现问题、分析问题、解决问题。在调研了许多高校计算机专业和非计算机专业所开设的计算机课程实践教学体系之后，我们研究探索一种将传统教学与项目实践相结合的多元化启发式教学模式，如图1所示的“教―学―应用”教学模式。

在教学模式图中我们分别面向“教师”、“学生”和“应用”三种不同“角色”，给出至下而上的层次式分工和定位。明确了这三者在模式中的具体职责和任务，也给出了相应的技术研究方向和实践应用目标。基于各年级计算机课程的教学进度和学生个人的项目实践能力，通过教师指导下开展的应用项目实践，以选拔组队和分层提高的方法将四个年级学生编组成不同的学习和协作团队，从而形成了由低到高的三个阶段式阶梯培养模式。此教学模式图充分展示了教学互动、学用互补的相互作用，其逐层深入和循序渐进的方式也体现了教学过程中师资主导、学生自主、应用创新结合的教学思想。

图1 “教―学―应用”新型教学模式图

该教学模式的构建过程由基础和实践教学出发，逐渐形成教学模式，建立系统规划和教学理论，然后通过得出的理论再指导教学模式，进而在教学实践中再加以应用。教师主导扩展了自学与指导、目标与导控、问题与探究等教学方法，形成了上述基于教学实践的“以学生为中心，个性化自主学习为核心”教―学―应用新教学模式。

2 导学制教学模式中角色的地位和内在的联系

2.1 教师在新模式中的主导地位

教师在完成计算机大纲教学任务之余，开展计算机课外延伸教学活动，加强教学引导，实行导学制培养。将以往较传统的课堂讲授和上机实验方式，延拓到以兴趣小组的形式组建学生应用项目开发梯队，并提升为开展研究性、探索性、设计性和综合性的实践教学活动。以此以提高学生创新能力，让学生在项目开发制作过程中亲身体验实践的益处。

在“教―学―应用”新型教学模式的具体实施中，我们邀请具有多年教学和科研经验的高水平资深教师讲授计算机理论和应用项目的知识，进行学生作品的评测和指导；选择教学和开发经验丰富的“双师型”年青骨干教师对学生的应用项目开发训练作技术指导；选派管理教师和实验教师对学生项目组织管理和上机实践操作进行指导。教师在教学过程中处于“知”的地位，起着主导作用，在整体教学模式中，我们还参考和引入了当前企事业单位在项目开发流程和管理模式中的先进经验，给学生布置与目前市场应用接轨的实践课题和开发项目。

在此教学模式中，教师通过知识讲授、课题研讨、项目实践等过程来引导学生自主学习。在计算机知识讲授时侧重于使学生学会学习的方法，使之具有自我获取或更新知识的能力，确保有较高的教学质量与教学效率；在课题研讨和项目实践中注重启发学生先进的思考方式和训练学生应用现代计算机技术的创新能力，培养学生主动获取知识、综合应用知识、解决实际问题的能力，且注重专业教学和计算机技术的融合，使学生将所学的计算机知识进一步应用于其专业领域的应用和开发中。通过系统的教学活动使学生能够形成较为完备的计算机应用知识体系，并在具体实践中积累开发经验和从业经验。考虑到非计算机专业的计算机教育与计算机专业的教育不同，在实施教学活动时教师根据不同的教学对象采取不同的教学方法，旨在结合学生的专业特色与个人能力，掌握并强化实用技术，突出创新能力培养。在教学系统化开展过程中，不断提升教学质量和深入实践培养[4-5]。

2.2 学生在新模式中的主体地位

学生的主动学习意识培养和主体参与能力训练是教学活动的关键，在计算机课程教学之外我们以课外兴趣开发小组的培养形式，选拔学生组建应用项目开发梯队。采用灵活多样、不受时间、空间和地域限制的培养方式，设立了专门的兴趣组开放式学习课堂、项目实践机房、技术交流论坛和作品网站等。发挥教师知识讲授、综合实践的主导作用，运用现代的计算机网络和服务器环境，提供了以概念知识学习和实践技能训练相结合的(软硬件)技术平台等，激发学生旺盛的求知欲，形成对计算机知识的自觉关注和自我渴求，充分体现学生在教学活动中的主体地位，使之在所提供的项目开发平台和应用环境中随时进行主动学习和互动协作。

在“教―学―应用”新型教学模式中，我们采用了详细明确的技术分组与不同年级层次的选拔相结合来建立学生应用项目梯队，让学生既有各自的计算机知识方向和技术主攻领域，又有共同的技术实施目标和项目制作任务。通过项目实施流程和新技术要求来督促学生对知识技能的探索和积累，也增进彼此间技术探讨、经验交流和团队协作精神的培养。

根据高校计算机基础课程特点，计算机教育一般分为三个层次的教学体系：1)信息技术基础；2)大学计算机基础和程序设计；3)专业应用技术[6]。这三个层次之间有着相互联系、相互依存的关系，我们把其与大学四年的专业学习相结合，针对计算机应用能力培养进行分层次教学和分年级知识讲授，并组织不同程度技术训练。形成了以高年级学生进行应用项目开发、毕业设计为主，三年级、二年级的学生参加项目开发为辅，到低年级学生参与基础制作和技术学习――“梯队式实践”技术团队。在实施过程中学生能够实时与指导教师进行课题研讨和项目交互，能够与梯队组员一起共同学习钻研、互动交流、协作开发和经验共享，大大提高了学生与老师、学生与学生之间的互动交流，使教学过程更加科学化。

2.3 应用在新模式中的关键地位

学以致用是计算机应用学科的目标，应用实践教学环节的科学开展也是“教―学―应用”新型教学模式中的关键，所以必须系统地规划计算机知识的讲授体系，合理地安排实践训练计划和任务实施流程，并提供相应的实践环境和操作平台(开放式学习课堂、项目实践机房、技术交流论坛和作品网站等)，让学生在自主的学习和参与实践开发过程中有机地把计算机学科和技术应用结合起来。科学地引入趣味型、实用型和专业型的课题，藉此激发学生的学习兴趣和创作激情，提高解决实际问题和专业应用问题的能力[7]。

结合计算机教育的层次教学，我们从计算机基础、系统应用、网页制作和程序语言编写等训练出发，逐渐深入为基于WEB平台的动态网站制作、系统开发和专业软件应用，通过所涉及的语言、软件、网络、数据库和服务器等知识面来系统培养学生的计算机应用能力。学生所组成的“梯队式实践”技术团队以教师所布置的实践应用项目和专业应用课题为中心，梯队中每组成员先分别运用各自领域的知识和技术来进行项目课题实践，然后在开发互嵌、交互任务时再运用共同的网络和服务器平台进行协作开发，教师对梯队课题实践实时地进行指导和管理，通过多层次的应用开发直至形成完整的“学生应用作品”。譬如在技术论坛上，学生汇报制作进展、探讨应用技术；教师在线师生互动、回答疑问等；又如在团队网站上学生在线递交开发报告、开发的应用作品；教师管理调控开发流程、在线评测学生作品等。

上述教学活动改进了以往单一的讲与学模式，实现了师生的教与学的并重，并充分利用所提供的实践平台和操作环境，将理论教学与实践应用充分融合，实现了学习与应用的互促互补。教师的指导、学生的应用实践，使“教―学―应用”模式产生聚集效应。特别是在全程中动态的、有机渗透的实践教学环节，使得整个教学系统有着较好的规律性和较强的延展性。学生在教师指导下组队参与实践项目的应用活动，培养了学生的计算机应用能力，增强了当代大学生实践动手能力和团结协作能力，最终提了高学生的综合素质。

3 结语

“教―学―应用”模式探索和实践旨在分析教学活动中诸因素的相互作用、相互联系和相互影响，挖掘教与学、学与用的内在联系，结合理论教育和应用实践，促进师、生间有机互动，协调学、用间科学互补。以提升人才培养质量和复合型应用人才为目标，拓展教师的知识教育和实践教育能力，整合多元化教学资源和构建层次式教学环节，培养学生的创新能力、探索能力与应用能力。高校实践教育能力建设是培养创新型高素质人才的坚实支撑，此教学模式将课堂教育教学与应用能力培养有机结合，不仅适用于高校的计算机教学开展，也可拓展应用于其它课程体系的教育教学。

参考文献：

[1] 谭浩强. 高等学校计算机基础教育改革的新阶段[J]. 计算机教育,2003(1):27-28.

[2] 史静寰. 加强实践教育:研究型大学培养创新人才的必由之路[J]. 清华大学教育研究,2005,26(1):5-9.

[3] 刘强. 教师角色:从知识传播者向课程管理者转变[J]. 高等工程教育研究,2007(1):56-59.

[4] 李国强. 以创新能力为目标构建创新人才培养体系[J]. 中国高等教育,2007(10):31-33.

[5] 吴启迪. 深化教学改革 提高教育质量:在第三届大学计算机课程报告论坛上的讲话[J]. 中国大学教学, 2008(1):6-10.

[6] 邢小东,侯飞,李千路. 大学计算机基础课程教学改革[J]. 计算机教育,2010(22):36-38.

[7] 郑志远,蒋芸,薛巍,等. 大学生创新实验计划实施的实践及探索[J]. 实验技术与管理,2010(10):30-31.

Computer Practice Teaching Based on Project Implementation Method

YUAN Jianmei1, MAO Yuliang2, WEN Liping1, SHU Shi1

(1. School of Mathematics and Computational Science, Xiangtan University, Xiangtan 411105, China; 2. Faculty of Material, Optoelectronics and Physics, Xiangtan University, Xiangtan 411105, China)

Abstrat: Discussing the teaching of computer and the cultivation of application ability in college, we propose a new teaching mode called “Teaching-Learning-Application”, which is in dominant with the leading of teachers and with main body of students, also with a platform of practice application items. This mode is focused particularly on the independently learning and participating in the full process, emphasizes the illuminated teaching and instruction in real time of teachers, and attaches importance to the organic infiltration of computer application practice and systemic development of didactical activity. Based on the discussion of the teaching mode, the relationships between teaching and learning and between learning and application have been clarified.

Key words: guide eductional system; teaching mode; practice teaching; computer application