计算机实践教学创造性思维能力的培养

陈亨友

摘要：培养创造性思维能力，训练创造性技能和方法是一个系统全面的过程，也是实践现代教育理念和培养创造性人才的重要途径。文章提出了在计算机实践性教学环节中创造性思维能力的培养模式和方法，旨在探索创造性思维能力训练的科学体系。

关键词：计算机实践教学；创造性思维；培养模式；培养方法

0引言

创造性思维(creative thinking)是创造力的核心，是人们完成创造活动的基础，所以培养学生创造性思维是一项极其重要的教育任务。社会实践活动中，创造性思维能力至关重要。高职计算机学科教学中，有大量的诸如：上机训练、实验、实训和实习的实践性教学环节，在实践教学中培养学生创造性思维能力，不仅是实践性教学环节的内在要求，也是现代教育提出的培养跨世纪人才目标之一。

1创造性思维能力培养模式

思维是人们对客观事物间接的概括的反映，创造性思维是思维活动的一种特殊形式。其中最主要的便是思维成果的新颖性和独特性，即善于探索、突破、综合、创新，能够发现和解决自己或别人未发现或未能解决的问题。这是实践现代教育的最高境界，也是衡量教学质量和学生素质的重要指标。

创造性人才培养的一个重要方面是对学生创造性思维的培养。创造性思维是创造力的核心，是人们完成创造活动的基础。创造性思维能力的培养与整体教育的培养模式是紧密相连的。当代教育培养模式大体可分为三类：技能型、观念型和素质型。

(1)技能型：属于传统的培养模式，为大部分高校所沿袭，其特征是以具体实践环节为训练内容达到既定目标的培养模式。在实践中具有“师傅带徒弟，手把手教学”的模式，目标是培养实用性人才。

(2)观念型：追随现代科技发展，具有前卫意识，富于理性与想象的思维方式，将实践内容与科技发展融为一体，培养目标是研究型人才。

(3)素质型：培养具有观察能力、逻辑分析能力、创造性思维能力的全面提高和感性与理性、技能与观念、传统与现代“耦合”与交融。

创造性思维能力的发展和培养是三种培养模式相互衔接、连贯互动的过程，具有内在的规律性；是由表及里、由浅入深的技能素质、理论素质和创造素质全面推进的过程。高职计算机学生培养目标为：掌握现代计算机发展的理论基础，具有分析问题解决问题的创新能力，具有较强的熟练实践技能的实用型人才。

2创造性思维的培养方法

创造性思维存在于实践的全过程。在实践性教学中，创造性思维的培养，以传授渊博的理论知识为突破口，让学生掌握适宜的创造性思维方法，具有积极向上的创新精神。高职计算机专业，可充分利用计算机专业实践教学设施：计算机网络、多媒体设施、学生机房、实验实训等实践环节，培养学生的创造性思维。

2.1基于多媒体网络环境下创造性思维培养

创造性思维需要有丰富的想象力、敏锐的观察力、饱满的激情，完整的个性和人格以及对新生事物的预测和估价能力等，而多媒体网络化教学恰恰具备了培养这些素质和能力的条件。

2.1.1丰富的网络资源为培养创新想象提供了知识储备的条件

想象并不是凭空而生的，它必须建立在一定的知识储备和积累的条件下，而在网络教学中，网络资源的无比丰富为此提供了便利的条件。网络丰富的电子读物、海量电子图书、图文检索和强大的搜索引擎，可供教师或学生查阅世界各地的馆藏图书目录、书籍、期刊、音像制品和相关的文献资料等；网上还有各种电子教案、电子课件等教学辅助系统……。网络空间中的人们都可以在网络的知识海洋中畅游，方便、快捷地获取知识、扩展视野、开拓思路，这样就为想象作好了扎实的知识储备，使再造想象有了丰富的来源，从而促进和激发创造想象的产生。

2.1.2多种媒体的组合是激发创新想象的手段之一

在网络化教学中，信息的呈现形式是多媒体化的，图、文、声、像等多种媒体的各种教学信息有机地组合在一起，新颖、直观、形象、生动。多种媒体的组合，其强烈的表现力，使得人们从科学与艺术的相融中感知抽象，理解复杂；其丰富的表现手段，以多种媒体综合的形式给予了我们视听的全新感受，全面刺激我们的各个感观，造成了震惊、新奇的效果，从而打破了我们思维的局限性，引发了无限的遐想，促使人们的思维高度活跃，极大地激发了人们的想象力，从而引发创新的火花。

2.1.3虚拟现实的环境给予了创新想象的空间

利用虚拟现实的技术，在网络教育的条件下，学生的思维不再受到多种主客观条件的限制，很容易触景生情，产生丰富的联想和想象。在虚拟现实的环境中，学生不再是一个旁观者。而是作为一个实际的参与者进行各种学习和操作。如现在网上就有各种电子实验室，学生们完全可以在网上完成各种复杂的甚至是现实中难以实现的实验，并可以方便地观察到物体的内部结构、运动过程、实验波形等，这显然会大大提高学习者的学习效果和效率，并激发学习者的求知欲望和创造灵感。在这样一个学习环境中，学生们不再只是被动地接受知识，而是高度活跃地参与到了学习当中，充分发挥自己的想象力和创造力去探寻新的知识。

2.2基于实践操作环境下创造性思维培养

计算机科学是一门理论性和实践性都很强的学科，计算机理论与实践是密切相关、相辅相承的，在各课程教学中约有30～50％为上机课，并且有大量的课程设计、实训、实习均要求在计算机机房实践完成。因此，实践是计算机教学中一个不可缺少的重要环节，它给学生提供了一个理论与实践相结合的机会，通过实践操作，学生可加深对书本知识的理解，增强感性认识，解除理论学习中的疑难问题，提高动手操作能力。因此如何在实践教学环境下培养学生的创造性思维具有普遍而重要的意义。

2.2.1实践环境下的教学能够培养创新个性

在传统的教学模式下，由于教学观念、教学条件等一系列主客观原因的束缚，学习者的主体差异在很大程度上被忽视了，这样就束缚了受教育者的个性，无法产生创造性的成果。而在机房实践环境教学条件下，系统提供了因人而异的个别化教学的条件，使培养学生的个性成为可能。学习者完全可以根据自己的需要主动地去获取知识，他有着更大的学习的自由，思维的自由，创造的自由。这样才能培养出学生独特的个性，挖掘出其创造的潜能。

如在教学《计算机原理与组装》课程时，我们将课程知识与实际应用联系起来，在机房里安装有实践操作价值的CAI辅助教学软件，如《开天辟地》、《万事无忧》、《电脑学校2000》、《Pc组装实验室》等等，让学生在上机的过程中根据各自的需要有选择地学习，充分发挥计算机辅助教学的优势——因材施教，各取所需，培养个性。我们将刚淘汰的电脑组合成计算机设备维修实验室，四人一组安排学生组装电脑实践，从电脑原件结构、型号、性能参数的认识，到电脑的组装、安装、调试、故障维修、软件安装运行，全过程一丝不苟地要求学生认真完成。同

时组织学生走访电脑市场、企业，了解电脑最新发展及配件性能价格，使学生了解组装电脑的性能价格比，将所学知识又回到客观现实中。在这种实践环境下，每个学生根据各自特点，充分发挥自身的优势，培养了创新个性。

2.2.2基于任务驱动创造性思维培养

职教学生普遍基础差、学习主动性差，学习比较懒散，对课堂的纯理论教学厌倦，甚至反感。但它们却热衷于动手实践，而职教学生的培养目标恰恰是培养实用型人才。因此在实践课教学中，按教学内容要求，每节课均要布置足量的实践任务，充分发挥学生的动手能力、创造能力、个性思维能力，实现任务驱动创造性思维的培养。

在教学《局域网组网与实践》课时，要求学生重点掌握虚拟局域网原理、结构、安装、调试、测试的设计方法，该内容是本课程的重点也是难点。采用CCNA Network Visualizer 5.0作为网络教学实践软件，它是可视化网络安装、调试软件，该软件提供电脑、交换机、路由器等网络设备，学生象塔积木一样进行随意的组合、调试，随时进行调整、重组，并且及时运行、检验组网的结果，实践效率高，收效快，学生学习热情高。在组织教学过程中，按照实验软件的特点，重点突出网络系统设计的结构化和模块化的思维方法，采用任务驱动培养思维方法。实验中先布置设计VLAN虚拟网基本任务，循序渐进，逐步提高，将系统不断完善，功能不断加强，学生掌握的知识从量的增加到质的提高。

例如在案例教学中，我们举了这样一个实例，如图1所示。

VLAN虚拟网规范要求如下：

VLANl：1-2端口，IP：192 168.1.1/24；

VLAN2：3～6端口，IP：192.168.2.1/24；

VLAN3：7～10端口，IP：192.168.3.1/24。

Ping A与B之间能通，而A与c间不通。学生难以理解，明明接在同一台交换机上，但却偏偏无法通信。但正是这点说明了VLAN的功能，即各虚拟局域网间不能直接通信。实验结果可以让学生深入理解VLAN，这是关键。

在以上任务完成的基础上，教师又顺着学生的思维，接着提出新问题：VLAN间的通信又如何实现?教师先进行启发式讲解：VLAN是广播域，而广播域之间通信都是由路由器完成的，因此，VLAN间的通信可以使用普通的路由器，也可以使用三层交换机。由此，可以自然引出路由的概念，让学生设计出如图2的网络结构。

将交换机上用于和路由器互联的每个端口设为访问链接，然后分别用网线与路由器上的独立端口互联。交换机上有2个VLAN，那么就需要在交换机上预留2个端口用于与路由器互联，路由器上同样需要有2个端口，两者之间用2条网线分别连接，实现VLAN间的通信。

但教师又提出新的问题，以上网络连接的扩展性很成问题。每增加一个新的VLAN，都需要消耗路由器的端口和交换机上的访问链接，而且还需要重新布设一条网线。而路由器，通常不会带有太多LAN接口的，该方法没有实用意义。那又怎么办?自然又提出了新的任务，让学生思考回答。

不论交换机VLAN数目多少，都只用一条网线连接路由器与交换机实现VLAN间的通信!此时学生求知欲望很高。教师启发学生，使用一条网线连接路由器与交换机，即汇聚链接。具体实现过程如图3所示。

首先将用于连接路由器的交换机端口设为汇聚链接(Trunk)，而路由器上的端口也必须支持汇聚链路，双方用于汇聚链路的协议自然也必须相同，便能通过Trunk实现VLAN间通信。据此学生掌握了VLAN的概念，又理解了VLAN间如何通信，解决了难以理解汇聚链接(Trunk)的概念，在此基础上学生思维活跃，设计出多种基于VLAN虚似网结构的网络，并能进行相应的分析，设计出学校、企业网络，具有实际意义。

采用基于任务式学习的教学方式，在实施学与教的过程中，教师周密准备、布置任务、提出新问题、任务驱动、环环紧扣、顺序渐进、学生实践、发挥想象。此种教学法旨在通过引导学生解决复杂的、实际的问题，使学习者建构起宽厚而灵活的知识基础，掌握有效解决问题的技能，培养创造性思维能力，可以起到事半功倍的效果。

2.3缩短授课时间，强化上机训练

上机操作是计算机教学中一个非常重要的环节，教师切不可忽视。为强化这一环节，在授课时采用现代教学技术，缩短授课学时，增加上机训练时间。上机时除加强辅导外，每次上机都要有一定的要求和任务。如要求学生每次上机都要明确上机目的、要求和过程，上机计划要具体，并撰写与上机报告。只有这样才使学生上机时有任务、有压力进而主动思维、完成任务，才能避免学生上机就是“玩游戏”和“上网”的现象。学生才会认真对待每次上机操作，使每次上机都会有所收获、有所提高、有所进步，培养创造性思维能力。

3结束语

创造性思维人皆有之，它的本质是实践性，其培养体系应该是开放的、发展的。因此我们必须把创造性思维能力的培养贯穿于计算机实践性教学各环节之中，在实践性教学环节中实现学生创造性思维能力的培养。