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摘 要：文章针对解理工大学计算机基础实验课程教学实际，提出基于演示与训练系统的大学计算机基础实验教学改革方案。构建贯穿教、学与练全过程的、支持自主学习的教学演示与训练系统，创新以演训系统为支撑的实验课程教学模式和教学方法，并给出具体教学实践示例。该改革方案可为其它计算机类实验课程的教学提供借鉴。
关键词：实验教学；演示与训练系统；大学计算机基础；教学模式
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2017）20-0061-03
一、背景
《大学计算机基础》是解放军理工大学（以下简称解理工）各专业本科学员的一门公共基础课，其教学目标是培养学员具备一定的计算机系统基础知识，掌握计算机基本操作，具备利用计算机分析问题和解决问题的意识和能力。由于大学计算机基础课程实践性强等特点，计算机基础知识的掌握与能力的培养在很大程度上有赖于实验教学[1]。但长期以来因受到传统实验教学模式的影响，大学计算机基础实验无法达到预期的教学效果。
近几年来笔者一直从事该课程的实验教学，在教学过程中发现现有实验教学中存在着以下三个突出问题：①学生人数多，指导教员无法有效管理和辅导学员，造成大多数学员在实验课中因为“自己做不来”、“老师忙不过来”等因素产生了敷衍现象，学生普遍反映课堂学习效率比较低。②实践平台不完善，课内教学与课外训练无法有机衔接，导致学员“学无所练”，难以及时消化所学知识点、提高实践能力。③教学中普遍采用 “讲解、操作、辅导、总结” 的传统教学模式，“枯燥”的“说教式”讲解难以激发学员学习兴趣， “被动”的“操练式”操作难以培养学员实践和创新能力。
針对上述问题，本文探索了基于教学演示与训练系统的大学计算机基础实验教学改革方案，以演训平台为依托，创新实验课程教学模式和教学方法，有效提升了大学计算机基础实验教学质量。
二、构建贯穿教、学与练全过程的、支持自主学习的教学演示与训练平台
基于Flash技术的教学演示与训练系统以动画剪辑的形式展现教学内容，提供了化抽象为直观、化隐形为可见、化不可实践为可操作的教学实践平台，使课堂教学变得更加生动有趣，并利用系统的交互性，促进学员运用计算思维主动思考解决问题，进而培养学员的计算思维能力[2]。因此，笔者运用Flash技术和VBScript语言，开发了多媒体交互式“大学计算机基础实验教学演示与训练系统”（以下简称“教学演训系统”），软件界面如图1所示。
该教学演训系统主要包括五大模块，即实验教学简介、验证性实验（基础篇）、设计性实验（提高篇）、综合性实验（综合篇）以及模拟实验考核。
（1）实验教学简介。该模块主要介绍大学计算机基础实验教学的总体教学目的、内容、要求以及教学演训系统使用方法。
（2）验证性实验（基础篇）：主要内容为计算机基本操作，包括计算机系统安装与配置、操作系统使用、常用软件使用。该类实验让学员通过验证的方式掌握教学要求的基本操作。如由于实验室物理条件的局限性，学员无法拆开自己的主机查看硬件，无法使用和配置BIOS，为了培养学员实际使用计算机的能力，该模块以模拟和交互的方式让学员拆装主机，配置BIOS，更进一步增强学员的计算机操作能力。
（3）设计性实验（提高篇）：主要内容为办公软件使用，包括文字处理、演示文稿设计、电子表格处理。该类实验以“任务”形式提出实验要求，要求学员利用相关知识和技能进行设计，培养学员的创新能力。在设计性实验教学中，鼓励学员广开思路、敢于创新，设计出“风格各异”的设计方案。教学过程中以任务为先导，让学员通过真实操作办公软件达到教学目标。
（4）综合性实验（综合篇）：其主要内容为综合应用，包括多媒体应用技术、信息收集、信息处理、信息呈现。该类实验以“课题”形式提出实验要求，有意识地将前面章节多种应用技能贯穿其中，综合使用相关技能。教员可以设定课题范围，也可由学员自选课题。该模块以课题为牵引，培养学员运用计算思维分析问题、利用计算机解决问题的能力。
（5）实验考核，包括以上三大类型实验的模拟考核，学员可以根据自身实际掌握情况进行模拟考核练习，巩固提高自己的计算机基础能力。
教学演训系统覆盖了三性实验的基本要求， 分别包括验证性实验（基础篇）、设计性实验（提高篇）和综合性实验（综合篇） ， 这三种类型的实验均以任务或课题的形式提出实验要求，要求学生利用相关知识和技能解决问题，培养学生的计算思维能力。其中，每类实验都包含基础实验和拓展实验， 教学过程中，教员不仅可以依托系统在课前发布实验教学内容，帮助基础差的学员做好实验准备，而且可以在实验课程中根据学员学习现状调整实验强度和难度，以满足不同层级学员的需求，学生在完成基本实验后，可以根据自身掌握情况利用实验考核模块进行技能考核训练，巩固提高自己的实践操作和创新能力。
三、探索以教学演训系统为支撑的“任务驱动式”实验课程教学方法
所谓“任务驱动”教学法，是指教员根据当前教学主题进行设计，提出任务，然后让学员分析讨论后，引导学员归纳总结完成该任务的思路和方法，最后学员以任务为动力边学边解决任务，主动建构知识体系。以教学演训系统为支撑的“任务驱动式”的实验课程教学方法改革了传统课程中“说教 操练”的教学方法。首先，教学演训系统中课程内容的组织均按任务或课题的方式进行重新设计，强调知识和技能的传授应以完成典型任务为主，引导学员通过完成任务来学习知识。其次，学员在教员的指导和帮助下，紧紧围绕一个个典型的 “任务”开展教学，进行自主探索和互动协作的学习，并能引导学员展开主动学习的教学活动。学员在完成任务的过程中始终处于学习的主体地位，而教员的角色是学习情景的创设者、学习任务的设计者、学习资源的提供者、学习活动的组织者和学习方法的指导者，充分体现了以学为主体、教为主导的教学理念。 四、创新以教学演训系统为支撑的全新实验课程教学模式
借助教学演训系统的支撑平台，将教员的教学计划、实施与考核，以及学员的课前预习、课中学习与课后巩固有机结合起来，使教与学两个过程相辅相存、互为依托，共同构建了全新的实验课程教学模式，充分体现了以学员为主体、教员为主导的教学理念[2]。
以“大学计算机基础实验教学演示与训练系统”为支撑的典型实验课程教和学过程如图 2所示，其中教师教学过程：课前发布系统、备课，实验课上按照明确任务与课题→确定问题、引导探知→引导归纳、解决思路→重难讲解、演示训练→因材施教、分级实验→总结评价的过程组织教学，课后反思教学过程中存在的问题，进行持续改进与业务提升。学员学习过程：课前预习，实验课上依据教员引导按照理解任务课题需求→分析讨论、探索新知→深入探究、解决问题→创新任务、训练思维→自主选择、拓展实验→成果展示、撰写报告的过程进行学习，课后复习巩固。教学实施中以演示与训练系统为载体， 贯通融合教与学两个过程。
下面以文字处理（一）实验教学为例，来演示如何将以实验教学演训系统为支撑平台的实验教学模式和教学方法应用到大学计算机基础实验教学中。本次课教学内容为Word文档的基本操作。知识点包括文档排版、表格制作与编辑和图文混排，教学重难点为表格制作与编辑，图文混排。具体教和学过程如下：
（1）发布系统——预习：教员通过 “教学演训系统” 发布课前预习提纲，学员参阅系统预习，让学员初步认识Word2007工作界面，通过依托演示与训练系统进行课下自学掌握基本操作技巧。
（2）明确任务——理解需求：教员通过“教学演训系统”发布实验任务“假如你是解放军理工大学校报编辑，负责编辑网络心理专题‘翼动的心’，你该如何着手编辑呢？”，学员扮演校报编辑，通过“教学演训系统”获取文档素材，着手策划、编辑文档“翼动的心”。
（3）引导探知——分析讨论：教员引导学员分析问题、明确问题的范围，引导学员进行主题构思和内容设计，确定主体内容和文档素材。学员通过分析讨论，逐步梳理解决问题的流程、方法和分析任务要点。
（4）引导归纳——深入探究：教员引导归纳解决问题的思路，总结出文档制作流程：规划布局、制作标题、正文排版、修饰美化；学员深入探究解决问题的方法，依托“教学演训系统”进行自主学习，充分掌握文档制作的操作技巧，达到基本教学目的。当然学员有疑问可以求助教员。
（5）讲解重难——创新任务：大部分学员完成基础实验任务后，教员依托“教学演训系统”讲解实验重难点“表格制作与编辑，图文混排”，在教员讲解重难点过程中，关键操作让学员操作演示给学生看；此外，教员引导学员探索文档操作高级技巧，如教员鼓励学员探索使用快捷键，比较使用Excel、WPS、写字板等其他文本编辑工具的快捷键，引导学员总结常用操作快捷方式的基本规律，以达到巩固知识、举一反三的教学效果。
（6）因材施教——自主选择：教员通过“教学演训系统”布置必作题目和选作题目，必作题目制作复杂表格“个人简历”，选作题目“制作一张军校生活有关新年贺卡”，学员根据个人情况自主完成必作和选作题目。
（7）总结评价——撰写报告：教员可以利用“教学演训系统”模拟考核模块进行随堂测试，及时掌握学员学习情况，同时可以选择完成质量高的学员作品进行成果展示，通过交流和点评，促进学员相互学习，取长补短。学员完成实验后，按照规定的格式撰写并提交实验报告，这样可锻炼学员文字表达和归纳总结能力。
（8）反思提高——复习巩固：课后教员总结反思，撰写教学心得，积累提升个人教学水平；学员依托“教学演训系统”复习巩固所学知识，进一步内化提升。
五、结束语
“大学计算机基础教学演示与训练系统”以动画剪辑和用户直接交互的形式展现教学内容，使课堂教学变得更加生动有趣。通过具体的任务和课题，将大学计算机基础实验课程教学内容融入其中，让每个学员在完成任务过程中掌握知识和技能。实践表明，新的教学手段和教学模式完全颠覆了原来实验教学过程中的 “一本实验指导书”、“一个人辛辛苦苦、跑前跑后”的教学状态，依托大学计算机基础实验教学演训平台，通过教员的教学引导和学员自主学习，学员基本上可以完全达到掌握基本实验技能的目的，教员能有更多的精力花在答疑解惑、锻炼和培养学员的创新思维和创新能力上。从教学效果看，学员学习探索兴趣浓烈，课堂教学效率和效果显著提升。学期末对该课程的问卷调查中发现91%的学员认可新的教学模式和教学方法，希望加以推广。同时，经统计该课程期未考试的及格率为93%，比往年提高了近10个百分点，并且通过全国计算机等级考试的学员人数也有所提高。因此，该改革方案可为其它计算机类实验课程的教学提供借鉴。
参考文献：
[1]许丽娟，陈庆海，王爱继等.计算机基础实践教学体系改革探索[J].计算机教育，2012（2）：28-31.
[2]龚沛曾，杨志强.大学计算机基础教学中计算思维培养[J].中国大学教学，2012（5）：51-54.
[3]中国高等院校计算机基础教育改革课题研究组.中国高等院校计算机基础教育课程体系[M].北京：清華大学出版社，2006.
（编辑：鲁利瑞）
关键词：实验教学；演示与训练系统；大学计算机基础；教学模式
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2017）20-0061-03
一、背景
《大学计算机基础》是解放军理工大学（以下简称解理工）各专业本科学员的一门公共基础课，其教学目标是培养学员具备一定的计算机系统基础知识，掌握计算机基本操作，具备利用计算机分析问题和解决问题的意识和能力。由于大学计算机基础课程实践性强等特点，计算机基础知识的掌握与能力的培养在很大程度上有赖于实验教学[1]。但长期以来因受到传统实验教学模式的影响，大学计算机基础实验无法达到预期的教学效果。
近几年来笔者一直从事该课程的实验教学，在教学过程中发现现有实验教学中存在着以下三个突出问题：①学生人数多，指导教员无法有效管理和辅导学员，造成大多数学员在实验课中因为“自己做不来”、“老师忙不过来”等因素产生了敷衍现象，学生普遍反映课堂学习效率比较低。②实践平台不完善，课内教学与课外训练无法有机衔接，导致学员“学无所练”，难以及时消化所学知识点、提高实践能力。③教学中普遍采用 “讲解、操作、辅导、总结” 的传统教学模式，“枯燥”的“说教式”讲解难以激发学员学习兴趣， “被动”的“操练式”操作难以培养学员实践和创新能力。
針对上述问题，本文探索了基于教学演示与训练系统的大学计算机基础实验教学改革方案，以演训平台为依托，创新实验课程教学模式和教学方法，有效提升了大学计算机基础实验教学质量。
二、构建贯穿教、学与练全过程的、支持自主学习的教学演示与训练平台
基于Flash技术的教学演示与训练系统以动画剪辑的形式展现教学内容，提供了化抽象为直观、化隐形为可见、化不可实践为可操作的教学实践平台，使课堂教学变得更加生动有趣，并利用系统的交互性，促进学员运用计算思维主动思考解决问题，进而培养学员的计算思维能力[2]。因此，笔者运用Flash技术和VBScript语言，开发了多媒体交互式“大学计算机基础实验教学演示与训练系统”（以下简称“教学演训系统”），软件界面如图1所示。
该教学演训系统主要包括五大模块，即实验教学简介、验证性实验（基础篇）、设计性实验（提高篇）、综合性实验（综合篇）以及模拟实验考核。
（1）实验教学简介。该模块主要介绍大学计算机基础实验教学的总体教学目的、内容、要求以及教学演训系统使用方法。
（2）验证性实验（基础篇）：主要内容为计算机基本操作，包括计算机系统安装与配置、操作系统使用、常用软件使用。该类实验让学员通过验证的方式掌握教学要求的基本操作。如由于实验室物理条件的局限性，学员无法拆开自己的主机查看硬件，无法使用和配置BIOS，为了培养学员实际使用计算机的能力，该模块以模拟和交互的方式让学员拆装主机，配置BIOS，更进一步增强学员的计算机操作能力。
（3）设计性实验（提高篇）：主要内容为办公软件使用，包括文字处理、演示文稿设计、电子表格处理。该类实验以“任务”形式提出实验要求，要求学员利用相关知识和技能进行设计，培养学员的创新能力。在设计性实验教学中，鼓励学员广开思路、敢于创新，设计出“风格各异”的设计方案。教学过程中以任务为先导，让学员通过真实操作办公软件达到教学目标。
（4）综合性实验（综合篇）：其主要内容为综合应用，包括多媒体应用技术、信息收集、信息处理、信息呈现。该类实验以“课题”形式提出实验要求，有意识地将前面章节多种应用技能贯穿其中，综合使用相关技能。教员可以设定课题范围，也可由学员自选课题。该模块以课题为牵引，培养学员运用计算思维分析问题、利用计算机解决问题的能力。
（5）实验考核，包括以上三大类型实验的模拟考核，学员可以根据自身实际掌握情况进行模拟考核练习，巩固提高自己的计算机基础能力。
教学演训系统覆盖了三性实验的基本要求， 分别包括验证性实验（基础篇）、设计性实验（提高篇）和综合性实验（综合篇） ， 这三种类型的实验均以任务或课题的形式提出实验要求，要求学生利用相关知识和技能解决问题，培养学生的计算思维能力。其中，每类实验都包含基础实验和拓展实验， 教学过程中，教员不仅可以依托系统在课前发布实验教学内容，帮助基础差的学员做好实验准备，而且可以在实验课程中根据学员学习现状调整实验强度和难度，以满足不同层级学员的需求，学生在完成基本实验后，可以根据自身掌握情况利用实验考核模块进行技能考核训练，巩固提高自己的实践操作和创新能力。
三、探索以教学演训系统为支撑的“任务驱动式”实验课程教学方法
所谓“任务驱动”教学法，是指教员根据当前教学主题进行设计，提出任务，然后让学员分析讨论后，引导学员归纳总结完成该任务的思路和方法，最后学员以任务为动力边学边解决任务，主动建构知识体系。以教学演训系统为支撑的“任务驱动式”的实验课程教学方法改革了传统课程中“说教 操练”的教学方法。首先，教学演训系统中课程内容的组织均按任务或课题的方式进行重新设计，强调知识和技能的传授应以完成典型任务为主，引导学员通过完成任务来学习知识。其次，学员在教员的指导和帮助下，紧紧围绕一个个典型的 “任务”开展教学，进行自主探索和互动协作的学习，并能引导学员展开主动学习的教学活动。学员在完成任务的过程中始终处于学习的主体地位，而教员的角色是学习情景的创设者、学习任务的设计者、学习资源的提供者、学习活动的组织者和学习方法的指导者，充分体现了以学为主体、教为主导的教学理念。 四、创新以教学演训系统为支撑的全新实验课程教学模式
借助教学演训系统的支撑平台，将教员的教学计划、实施与考核，以及学员的课前预习、课中学习与课后巩固有机结合起来，使教与学两个过程相辅相存、互为依托，共同构建了全新的实验课程教学模式，充分体现了以学员为主体、教员为主导的教学理念[2]。
以“大学计算机基础实验教学演示与训练系统”为支撑的典型实验课程教和学过程如图 2所示，其中教师教学过程：课前发布系统、备课，实验课上按照明确任务与课题→确定问题、引导探知→引导归纳、解决思路→重难讲解、演示训练→因材施教、分级实验→总结评价的过程组织教学，课后反思教学过程中存在的问题，进行持续改进与业务提升。学员学习过程：课前预习，实验课上依据教员引导按照理解任务课题需求→分析讨论、探索新知→深入探究、解决问题→创新任务、训练思维→自主选择、拓展实验→成果展示、撰写报告的过程进行学习，课后复习巩固。教学实施中以演示与训练系统为载体， 贯通融合教与学两个过程。
下面以文字处理（一）实验教学为例，来演示如何将以实验教学演训系统为支撑平台的实验教学模式和教学方法应用到大学计算机基础实验教学中。本次课教学内容为Word文档的基本操作。知识点包括文档排版、表格制作与编辑和图文混排，教学重难点为表格制作与编辑，图文混排。具体教和学过程如下：
（1）发布系统——预习：教员通过 “教学演训系统” 发布课前预习提纲，学员参阅系统预习，让学员初步认识Word2007工作界面，通过依托演示与训练系统进行课下自学掌握基本操作技巧。
（2）明确任务——理解需求：教员通过“教学演训系统”发布实验任务“假如你是解放军理工大学校报编辑，负责编辑网络心理专题‘翼动的心’，你该如何着手编辑呢？”，学员扮演校报编辑，通过“教学演训系统”获取文档素材，着手策划、编辑文档“翼动的心”。
（3）引导探知——分析讨论：教员引导学员分析问题、明确问题的范围，引导学员进行主题构思和内容设计，确定主体内容和文档素材。学员通过分析讨论，逐步梳理解决问题的流程、方法和分析任务要点。
（4）引导归纳——深入探究：教员引导归纳解决问题的思路，总结出文档制作流程：规划布局、制作标题、正文排版、修饰美化；学员深入探究解决问题的方法，依托“教学演训系统”进行自主学习，充分掌握文档制作的操作技巧，达到基本教学目的。当然学员有疑问可以求助教员。
（5）讲解重难——创新任务：大部分学员完成基础实验任务后，教员依托“教学演训系统”讲解实验重难点“表格制作与编辑，图文混排”，在教员讲解重难点过程中，关键操作让学员操作演示给学生看；此外，教员引导学员探索文档操作高级技巧，如教员鼓励学员探索使用快捷键，比较使用Excel、WPS、写字板等其他文本编辑工具的快捷键，引导学员总结常用操作快捷方式的基本规律，以达到巩固知识、举一反三的教学效果。
（6）因材施教——自主选择：教员通过“教学演训系统”布置必作题目和选作题目，必作题目制作复杂表格“个人简历”，选作题目“制作一张军校生活有关新年贺卡”，学员根据个人情况自主完成必作和选作题目。
（7）总结评价——撰写报告：教员可以利用“教学演训系统”模拟考核模块进行随堂测试，及时掌握学员学习情况，同时可以选择完成质量高的学员作品进行成果展示，通过交流和点评，促进学员相互学习，取长补短。学员完成实验后，按照规定的格式撰写并提交实验报告，这样可锻炼学员文字表达和归纳总结能力。
（8）反思提高——复习巩固：课后教员总结反思，撰写教学心得，积累提升个人教学水平；学员依托“教学演训系统”复习巩固所学知识，进一步内化提升。
五、结束语
“大学计算机基础教学演示与训练系统”以动画剪辑和用户直接交互的形式展现教学内容，使课堂教学变得更加生动有趣。通过具体的任务和课题，将大学计算机基础实验课程教学内容融入其中，让每个学员在完成任务过程中掌握知识和技能。实践表明，新的教学手段和教学模式完全颠覆了原来实验教学过程中的 “一本实验指导书”、“一个人辛辛苦苦、跑前跑后”的教学状态，依托大学计算机基础实验教学演训平台，通过教员的教学引导和学员自主学习，学员基本上可以完全达到掌握基本实验技能的目的，教员能有更多的精力花在答疑解惑、锻炼和培养学员的创新思维和创新能力上。从教学效果看，学员学习探索兴趣浓烈，课堂教学效率和效果显著提升。学期末对该课程的问卷调查中发现91%的学员认可新的教学模式和教学方法，希望加以推广。同时，经统计该课程期未考试的及格率为93%，比往年提高了近10个百分点，并且通过全国计算机等级考试的学员人数也有所提高。因此，该改革方案可为其它计算机类实验课程的教学提供借鉴。
参考文献：
[1]许丽娟，陈庆海，王爱继等.计算机基础实践教学体系改革探索[J].计算机教育，2012（2）：28-31.
[2]龚沛曾，杨志强.大学计算机基础教学中计算思维培养[J].中国大学教学，2012（5）：51-54.
[3]中国高等院校计算机基础教育改革课题研究组.中国高等院校计算机基础教育课程体系[M].北京：清華大学出版社，2006.
（编辑：鲁利瑞）