張 倩，黃楚敬，廖秀秀，唐四云

（1.廣東技術師范大學 計算機科學學院，廣東 廣州 510665；2.廣東技術師范大學 數(shù)學與系統(tǒng)科學學院，廣東 廣州 510665）

0 引言

計算機科學技術導論是面向計算機科學與技術及其相關專業(yè)學生開設的一門引導性專業(yè)基礎課程。該課程一般安排在一年級第一學期，它是入門課，又是后續(xù)課程的導引課，課程主要目的是引導學生了解計算機科學與技術的研究范疇，掌握計算機軟件、硬件，以及計算機的應用領域與發(fā)展方向，并培養(yǎng)學生掌握一定的計算機操作技能，樹立正確的職業(yè)道德和就業(yè)觀，也肩負著培養(yǎng)學生的專業(yè)思想和激發(fā)學生興趣的任務。

計算機科學技術導論涵蓋的知識面廣、內容較分散、概念性強，并且涉及的內容非常多，要在有限的課時內將諸多知識有效傳授給學生，幫助學生構建整體的計算機框架體系，這對教師在課時安排來說壓力很大。高校學生來自全國各地，學生生源地教育水平有較大差距，其掌握的知識水平不一，如此抽象、概念性強的知識容易造成學生難以理解，甚至產生厭學情緒。傳統(tǒng)教學方式較為單一，停留在PPT 授課方式，學生缺乏動手實踐操作，師生之間、生生之間沒有足夠的交流互動，學習過程顯得枯燥無味。鑒于以上3 點問題，作為教師，應當合理地組織教學內容，采用有效的教學方法和多媒體信息技術，充分調動學生學習的主觀能動性，激發(fā)學生學習興趣，引導學生構建自己的知識框架，并培養(yǎng)其自主學習能力和創(chuàng)造性思維。

1 基礎研究

國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020 年）中指出：強化信息技術應用。提高教師應用信息技術水平，更新教學觀念，改進教學方法，提高教學效果。鼓勵學生利用信息手段主動學習、自主學習，增強運用信息技術分析解決問題的能力[1]。在信息技術高速發(fā)展的今天，思維導圖作為一種較新的教學工具，在國內發(fā)展非常迅速，從國外傳入我國至今已經在中小學至大學教學中得到廣泛應用。思維導圖與人類大腦有類似的認知功能，有助于信息的存儲和提取[2]，能夠促進發(fā)散思維，是提升創(chuàng)新能力的有效工具[3]。由于思維導圖可視化過程程度高，現(xiàn)代多媒體能夠實現(xiàn)視聽結合，兩者具有天然的結合基礎。利用現(xiàn)代多媒體應用交互性強的特點與思維導圖結合，師生、生生交流的過程中產生思維碰撞的火花通過教師的引導評價能夠及時呈現(xiàn)反饋結果，這不僅可以在教學實踐過程中提高學生思維活躍度，還能將現(xiàn)代多媒體技術的積極作用發(fā)揮到極致。目前已有教師使用思維導圖應用于學生預習[4]、課堂授課[5]、課后復習[6]等多個方面，推進教學方法的改革，取得良好的實踐效果。

在計算機科學技術導論教學中，可以引入“思維導圖+”的教學模式，即將思維導圖滲透于教學的各個階段、各個環(huán)節(jié)，合理地綜合運用多種信息技術（幻燈片、視頻、音頻、Flash 動畫等）、教學方法（講授法、談話法、討論法、演示法、練習法等）進行輔助教學的模式。

2 基于“思維導圖+”的教學模式

“思維導圖+”教學模式（如圖1 所示），應用在教學實踐的過程中，應當遵循教師主導、學生主體的原則。對于教師而言主要包含課前備課、課中授課以及課后總結修正三個環(huán)節(jié)。對于學生來說，則包含課前預習、課中學習和課后復習三大主要任務。利用思維導圖的優(yōu)勢，教師對學生學情與教材內容的充分分析，通過“思維導圖+”教學模式，結合有效的教學方法設計各個教學環(huán)節(jié)，充分調動學生主觀能動性并引導其進行自主思考學習，將思維導圖在整個教學活動過程中逐級展開，加以補充必要的教學課件、圖表、視頻等，讓思維導圖成為教師將知識傳遞給學生的有效載體，以達到預設目標。

2.1 “思維導圖+”在課前

“思維導圖”是通過提煉關鍵主題詞匯，圍繞核心主題逐級展開思維擴散，從而達到記憶知識與思維拓展的目的。首先，教師課前備課工作是否充分，很大程度上決定了一節(jié)課的教學質量?；凇八季S導圖+”教學模式下，教師需要從設計一張圖文并茂的思維導圖教案開始。通過手繪或制圖軟件（如Xmind）的方式，按照教學目標、教學重難點、教學過程環(huán)節(jié)設計、作業(yè)設計等幾個關鍵環(huán)節(jié)來完成思維導圖教案設計；同時結合教材內容特點，設計教學過程每一個環(huán)節(jié)的展示形式，即設定思維導圖+何種教學材料（如微視頻、flash 動畫、圖表、PPT 課件等），以及運用哪一種教學方法，并將本次課程授課內容以關鍵字的形式完成知識點思維導圖設計。在教案思維導圖、知識點思維導圖設計過程中，通過不同的顏色、字體突出重難點，通過符號和圖片化抽象為形象，并借助圖形語言實現(xiàn)輕松記憶和創(chuàng)造性思維，將知識點以并列或序列的關系展示在思維導圖中，結合教學方法更容易實現(xiàn)學習的正遷移。比如，對于學生課前預習可以采用“思維導圖+翻轉課堂”的方式，通過提前下發(fā)學習材料讓學生結合教材、網絡自主學習，繪制課前預習思維導圖，構造自己的邏輯思維，形成初步的知識框架，并形成疑問，為課堂的順利展開打下基礎。

2.2 “思維導圖+”在課中

在開展新知識教學前，學生通過“思維導圖+翻轉課堂”的方式進行了自主預習，已經具備一定的知識基礎。教師在導入環(huán)節(jié)中，可利用“思維導圖+微視頻”的方式，讓學生帶著問題尋找答案；在講授知識點時，可采用“思維導圖+PPT 課件/圖表/視頻”的方式，對思維導圖中要講解的知識點進行輔助說明和知識拓展；可針對知識點創(chuàng)設問題，以開展知識點搶答，并對學生掌握程度進行診斷性評價。由于思維導圖具有一定的思維擴散性以及創(chuàng)新性，教師應及時對學生回答進行點評，避免其進入思維的無序狀態(tài)；對于操作性要求較高的知識點，可以運用“思維導圖+課堂演示”結合“思維導圖+課堂練習”的方式，教師上機演示思維導圖中知識點，并給同學提出課堂任務，以生生互動的方式，完成該任務。愛德加·戴爾的“學習金字塔”理論：教給別人或者是馬上應用掌握的知識學習效果最佳，在“做中學”或“實際演練”實現(xiàn)的效果緊隨其后，在討論問題中學習亦可達到記住50%學習內容的良好效果。課堂實驗、師生互動與生生互動的方式，能使學生學習效率最優(yōu)化。艾賓浩斯的遺忘規(guī)律指出，知識的遺忘速度是先快后慢，呈負增長的速度進行。在課程知識總結環(huán)節(jié)中，教師將思維導圖進行折疊，收縮到課前開展教學時的狀態(tài)，通過學生試圖回憶、教師引導補充的方式，對知識點進行整體回顧，讓學生在課堂結束前，以多種方式進行知識點的復述，促進知識由短時記憶轉變?yōu)橛谰糜洃洝?/p>

圖1 “思維導圖+”教學模式

2.3 “思維導圖+”在課后

在完成既定的授課環(huán)節(jié)之后，教師的主要任務落在教學反思總結和修正調整兩方面，而學生的任務著重在對剛學完的知識進行復習，并適當?shù)嘏c舊知識建立起內在的聯(lián)系。教師應當對學生本次課的學習進行必要的輔導，引導他們運用思維導圖梳理知識點，并糾錯補充。授人以魚不如授人以漁，思維導圖在整個授課過程中的教學應用，潛移默化地影響著學生思維模式個性化的形成，教師不僅要將課程知識與思維導圖融合為一個有機整體讓學生高效地學習，還要注重讓學生學會運用此教學工具進行學習。教師要引導學生不局限于將思維導圖運用在當前課程的學習，還要做到舉一反三，針對其他課程的特點進行高效率的學習總結，不單單達到教會學生學習知識、運用知識，還達到傳授學生學習方法的目的，從而使學生受益終身。

其次，教師針對學生學習成果應給出客觀合理的評價，以“思維導圖+反饋”的方式，依據學生的課堂活躍程度，課堂練習完成情況，課后實驗完成情況，最終做出形成性評價和總結性評價，并以此為重要參考，對本次課教學目標進行預期與實際達到效果的評估，對學生學習的薄弱環(huán)節(jié)做出標記，為復習工作做好準備。同時根據教學過程中出現(xiàn)的問題與狀況，對教學過程所設定的環(huán)節(jié)作出調整，以思維導圖的形式設計完成本次課程的總結反思工作，以改進教學方案，更好地開展教學工作。

3 “思維導圖+”教學模式在計算機科學技術導論中的實踐

以計算機科學技術導論課程中的“數(shù)據庫查詢語言SQL”一節(jié)內容為例，此章節(jié)包含較多的知識點，不僅有許多復雜的抽象概念和要點，還包含需要進行上機實驗的操作性知識點。在對學生基本情況和課程內容進行充分分析后，完成思維導圖教案的制作，以及課程內容思維導圖設計、輔助教學材料的收集與制作。

圍繞“數(shù)據庫查詢語言SQL”為中心進行展開，此次授課內容分為五大知識模塊。課前的導入環(huán)節(jié)利用微視頻，即“思維導圖+微視頻”的方式吸引學生興趣，帶著問題觀看微視頻，更具目的性，進行師生互動，完成“什么是SQL”的知識點講解。SQL 的特點、SQL 的功能兩個知識點的講解，通過展開思維導圖節(jié)點，以“思維導圖+PPT 課件”對每一個知識點進行詳細展開與拓展，運用師生問答互動的教學方法，教師對學生課前掌握的情況進行診斷，并加以補充說明。對于難以理解又抽象的基本概念模塊，如基本表、視圖、觸發(fā)器等概念，采用“思維導圖+樣例圖/Flash 運作流程圖”，在教師的講解下生動形象地將晦澀難懂的知識展示在學生面前，使課堂充滿生機與活力。對于動手操作要求較高的SQL 語句的講授，教師首先在思維導圖中依次展開知識點講解語法，接著進行“思維導圖+課堂演示”的上機操作演示，學生觀看教師演示之后，根據教師下發(fā)的練習文檔，小組互動交流、協(xié)作完成課堂練習，在教師的適當指導下完成“思維導圖+課堂練習”教學實踐。

從圖2 的思維導圖中可以看到，通過不同色差、形狀對不同類型的知識點進行區(qū)分，直觀形象，令人印象深刻；以并列的方式展示知識要點可以更直觀地輔助記憶；知識點由中心向周圍擴散，將每一個知識點串聯(lián)成線，線與線之間又存在關聯(lián)，能形成一個完整的知識面。當完成各個知識章節(jié)的學習后，將所有的知識面關聯(lián)起來，能構成一個整體的知識框架；知識點以超鏈接的形式關聯(lián)配套的PPT 課件、Flash 動畫、圖表、微視頻等豐富的教學資源，使得整個知識框架體系變得更加飽滿、豐富多彩、穩(wěn)固扎實。

圖2 數(shù)據庫查詢語言SQL的教學實踐

4 結語

“思維導圖+”的教學模式將思維導圖作為主線貫穿課程的整個教學過程，并針對性地靈活運用多種信息技術和教學方法，以教師為主導、學生為主體，以傳授學生知識、發(fā)展學生主動探究學習能力和創(chuàng)造性思維為目的的教學模式，可以更好地促進教與學。計算機科學技術導論教學實踐證明，該教學模式不但緩解了課程知識點廣而散造成的課時壓力，消除了學生對于抽象難以理解的概念產生的厭學情緒，還解決了傳統(tǒng)教學方式單一等問題，是一種有效的教學策略，能幫助教師系統(tǒng)、高效地完成一系列教學活動，并能激發(fā)學生參與教學活動的激情，提高學生自主學習和創(chuàng)新能力。