计算机基础课程实验教学浅谈

关键词：思维导图；计算机基础；实验教学；中医药院校

1计算机基础课程实验教学存在的问题

计算机基础是面向我校大一学生开设的一门通识必修课程，旨在培养学生的医学信息素养和实践操作能力，目前采用的是基于BB平台的翻转课堂教学模式。教学内容不再限于某一种软件的学习，而是分为9个不同的知识模块。该门课程采用了案例+项目驱动的教学方法，每个教学模块都设有上机实验，教师课堂讲授完毕之后，学生需要根据实验要求通过实验操作完成一个作品，提交并记为该教学模块的成绩。实验教学是培养学生将课堂所学内容转化为实践操作能力的关键环节，实验教学在计算机基础课程中占1/3的学时，比重较大。但通过2个学期的教学观察，笔者发现该门课程的实验教学中存在以下三大问题。

1.1实验教学模式落后

虽然计算机基础课程革新了教学内容和课堂教学模式，但是没有改革实验教学模式，依然采用传统的“以教师为中心”的教学模式，即学生根据教师提出的实验要求按部就班进行实验，这种实验模式严重阻碍了学生发散思维和创新能力的培养，不能满足信息化时代计算机实验教学的需求，不利于提高学习者的综合素质和创新能力，必须进行改革。

1.2实验开展缺乏深度

9个教学模块内容分布在12周的教学活动中，每次课上3学时，而且几乎每周都会切换新的知识模块进行学习，部分学生存在还没有很好地消化上一教学模块的内容，就进入一个新的教学模块的现象。由于课堂实验时间较紧，每一个模块的实验任务的设计仅仅停留在知识应用的表层，没能引导学生进行深入的思考和探究性研究，实验深度不够，实验效果不明显。

1.3实验设计未能与学生所学专业相结合

我校学生专业以中医药、针灸等为主，还有管理和文法等专业学生，目前设计的计算机实验题目具有很大的公用性，所有专业学生进行同样的计算机实验。由于未能充分结合学生所学专业进行实验题目设计，致使学生感觉计算机课程的学习与专业学习没有太大关联和帮助，学习兴趣不高，学习目的不明确，因此大大降低了计算机实验教学的效果和作业质量。

2思维导图

思维导图又称脑图、心智地图、灵感触发图，是20世纪60、70年代英国人东尼•博赞创造的一种先进的笔记方法。思维导图使用特定的图形来组织和表征知识与知识之间的关系，帮助学习者进行有效的思维和记忆，是表达发散性思维的有效图形思维工具[1]。与流程图相比，思维导图除了可以反映流程的先后顺序之外，它更多地关注通过发散性思维来表示知识的转化与应用。将思维导图应用到教学过程中，可以帮助学习者清晰地呈现思维过程，易于发现新旧知 识的联系和冲突，更能体现学习者的自主性[2]。计算机学科本身是个比较抽象的学科，利用思维导图可以变抽象为形象，更加易于学生的思维能力培养和知识点的内化。所以，思维导图在计算机课程中的应用研究越来越多，许多高校教师将其运用到计算机教学中，进行了开拓性研究，并取得了一些有益的研究成果。笔者在计算机基础实验教学中引入了思维导图，旨在通过构建基于思维导图的计算机实验教学模式来提高计算机基础课程的实验教学质量，希望通过更加深入的研究来对该模式进行反复的教学实践验证和不断改进，进一步优化该实验教学模式，提高实验教学效果，并期望能推广到其他计算机类课程的实验教学中去。

3计算机实验教学模式的改革

3.1思维导图应用于计算机实验教学的教学设计原则

由于计算机基础课程的实验教学内容涵盖9个不同的知识模块，实验教学具有容量大、知识点多、章节联系不紧密等特点，为了提高实验教学的效率和质量，按照思维导图的设计原则和使用要求，将思维导图应用于计算机基础实验教学的教学设计应遵循独立性、自主性和系统性3个原则。（1）实验专题独立性的原则。由于计算机基础课程的章节知识模块之间联系不紧密，所以，思维导图应用于实验教学时是按章节专题进行设计的，每个专题内容的选择具有一定的独立性、可操作性。在实验专题设计时，利用思维导图注重引导学生进行深入思考和探究性研究，加深实验深度，增强实验效果。（2）发挥学生自主性的原则。在实验教学过程中，教师应充分调动学生实验的积极主动性，鼓励学生参与实验思维导图的绘制过程、实验实施、总结归纳的整个过程，切勿将教师的设计理念和实验想法强加于学生。（3）关注知识系统性的原则。教师要注重指导学生把实验中用到的零散知识点，进行较系统的组织、归纳和分类，促进学生通过实验对本章节模块学习内容有更深入的认识和理解，掌握知识点之间的联系，在头脑中形成知识体系图，通过实验内化并升华课堂教学内容，达到实验教学开展的最终目的[1]。

3.2构建基于思维导图的计算机实验教学模式

为了革新落后的实验教学模式，让学生能更加明确深入地进行实验，按照思维导图的设计原则和使用要求，基于以上3点教学设计原则，结合思维导图工具与计算机实验教学的特点，将思维导图引入到计算机实验教学中，构建了一个以学生为中心的基于思维导图的计算机实验教学模式[3]。在构建的基于思维导图的计算机实验教学模式中，按照思维导图的设计原则，充分发挥思维导图的结构化与整体性强、教学效率高、形象生动的特点，以实现复杂实验过程的可视化。借助可视化的思维导图可充分展示整个实验的过程，还可以利用思维导图逐层展开的功能，通过关键字链接加入图形、文字、声音、图像和动画等多种媒体素材，更加形象地将复杂的实验过程展现在学生面前，便于学生明确深入全面地开展计算机实验项目。在基于思维导图的计算机实验教学模式中，实验教学不再以教师为中心，而是以学生为中心开展的，教师是整个实验活动的组织者、指导者、帮助者和评价者，学生绘制实验方案思维导图，在实验任务的驱动下进行探究性实验。思维导图作为思维表征的工具可以很好地帮助学生实现问题解决过程的构建。对于单个作业的实验，学生可以自主探究独立完成实验方案思维导图。对于小组协作的实验，可以借助BB平台中的小组讨论来协作探究完成实验方案思维导图。由此学生将课堂所学内容通过绘制思维导图进行主动回忆、思考并完成知识内化，不但可以提高学生的认知层次，而且可以增强学生的实践和创新能力，提升实验设计的深度，进而提高计算机实验教学质量[4]。

3.3紧密结合学生所学专业设计实验任务

本着以学生为中心、因材施教的教学宗旨，开展实验设计时应该充分考虑学生所学专业特点，并结合学生专业进行计算机实验题目设计。为达到最佳的实验教学效果，每个实验都应该按照学生的专业进行选题并设计。这就对计算机教师提出了较高的要求，要结合学生专业进行实验设计，计算机教师首先必须了解学生专业特点。因此教师需要提升自己的专业知识结构，不仅要精通计算机专业知识，还要做到教什么专业的学生，就要全面了解该专业的知识内容体系架构，这样才能设计出高质量的实验题目，使学生感觉计算机课程的学习与专业学习有关联和有帮助，提升学生学习兴趣，进而提高计算机实验教学的效果和作业质量[5]。

3.4以学生为中心开展实验教学

在这种实验模式中，实验的设计和开展将以学生为中心，教师是整个实验活动的组织者、指导者、帮助者和评价者。学生在教师的指导下，围绕思维导图列出的主题进行自主探究实验或协作探究实验，进一步完善和深化对知识的意义建构。教师不再过多地给出学生实验的具体要求和步骤，而是给出一个实验的方向与范围，学生紧密结合所学专业的特点进行选题，在设计实验方案时，教师会引导学生运用思维导图围绕实验主题进行思考，将所有要留意的意念写下来，然后标出意念的先后顺序，就可绘制出一个清楚具体的实验方案，然后学生们在该方案的指导下进行发散思维和探究实验[6]。

4教学实践

笔者尝试在计算机基础课程的第8个教学模块“网页制作”中引入了基于思维导图的计算机实验教学模式，取得了较好的教学效果。学生在构建思维导图的过程中能够有意识地将所学知识更加系统地转化到实验设计中去，不但达到了较好的知识内化效果，而且在思维导图的指引下，学生的实验目标更加明确，实验过程更加清晰，实验设计的深度变大，实验作品更加优秀。同时结合学生的专业特点进行实验项目设计，学生们的学习兴趣变得很浓，感觉计算机知识更加实用。本着在行动中研究、在研究中行动的思想，笔者在后继的研究中将对构建的基于思维导图的计算机实验教学模式进行更多轮反复的教学实践验证和改进，以期得到一个最佳基于思维导图的计算机实验教学模式，并予以推广。

5教学效果

为了验证基于思维导图的计算机实验教学模式的实施效果，及时发现存在的问题，笔者对所教班学生进行了问卷调查和多次访谈。其中，调查问卷的统计结果显示，97%的学生都很喜欢在计算机基础课程中引入基于思维导图的计算机实验教学模式，98%的学生认为基于思维导图的计算机实验教学模式有助于提高探究能力和协作创新能力，100%的学生希望在以后的计算机课程中继续采用基于思维导图的计算机实验教学模式。对学生进行访谈的结果也表明该教学模式提高了学生的学习兴趣和主动性，受到了学生们的肯定与欢迎。无论是课堂上，还是在Blackboard网络教学平台上，教师都能观察到学生们充满兴趣、积极主动学习的痕迹。因此，从学生的调查问卷结果和访谈反馈、实验设计作品以及教师的教学观察3个方面都证明了基于思维导图的计算机实验教学模式取得了很好的教学效果。

6总结与展望

通过构建基于思维导图的计算机实验教学模式，解决了以往中医药院校计算机实验教学中存在的教学模式落后、实验缺乏深度以及实验设计未能与学生所学专业相结合的问题。革新了落后的以教师为中心的实验教学模式，让学生能更加明确深入地进行实验，同时紧密结合学生的专业特点，显著提高了计算机实验教学的教学效果。笔者在今后的计算机基础课程教学中将会继续采用该模式进行计算机实验教学，通过更多的教学实践不断地改进并完善该教学模式。

参考文献：

[1]付淇.思维导图在VisualFoxPro程序设计课教学中的实践探索[J].中国职业技术教育，2013（26）：76-78

[2]孙凌宇.思维导图在数据结构与算法计算过程可视化的教学行动研究[J].山西财经大学学报，2016，38（11）：87-88

[3]蒋中云.思维导图在计算机实验教学中的应用[J].实验室研究与探索，2013，32（8）：361-364

[4]陈欣.基于思维导图的仿真实验方法研究[J].兵工学报，2013（3）：346-351

[5]伊向超，胡彩莲.思维导图MindMapper在课堂教学中的应用探究—以“教学系统设计”为例[J].中国教育信息化，2010（7）：16-22

[6]刘良兵，彭晓芳，李先利，等.思维导图法在自动控制原理课程中的应用研究[J].中国科教创新导刊，2012（16）：59

作者：王苹 郭凤英 唐燕 单位：北京中医药大学信息中心