运用信息技术提高教学质量与学生创新能力的探索

王永国等

摘 要：本文针对高等教育中出现的新情况、新问题，以信息技术为手段，提高教学质量与学生创新能力为目标，专业课程“Visual C++程序设计”建设为示范，系列教学课件、教学练习与考试软件系统研制为突破口，进而延伸与推动配套教材（辅）建设，构建教学生态环境，使信息技术应用贯穿于整个教学过程。

关键词：信息化；教学包；教学生态环境；多媒体

中图分类号：G434 文献标志码：B 文章编号：1673-8454（2014）22-0072-03

一、引言

面对信息技术飞速发展，网络环境下知识倍增的局面，学生面对的信息量越来越大。如何有效地组织教学，将信息技术应用贯穿教学的全过程？面对高等教育大众化时代以及雨后春笋般的新校园区建设，师生间的交流、课外时间的利用与知识的拓展问题凸现。如何依靠信息化技术来提高教学质量？面对用人单位对大学毕业生的应用与创新能力要求愈来愈高，就业难与招工难的现状，如何利用信息化手段来改变传统的“黑板+粉笔+纸质试卷”教学考核模式与“重理论教学与分数，轻实验教学与能力”的观念，培养学生应用与创新能力？

鉴于此，《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》在“加快教育信息化进程”中专门指出：提高教师应用信息技术水平，更新教学观念，改进教学方法，提高教学效果。鼓励学生利用信息手段主动学习、自主学习，增强运用信息技术分析解决问题的能力。《教育部 财政部关于“十二五”期间实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的意见》中也指出：开展有关基础课程、教材、教学方法、教学评价等教学改革热点与难点问题研究。

为此，我们从2005年开始以信息技术在教学过程中的应用为主线，立足我校“三基并重、全面发展”的人才培养模式，依靠“教学包”平台，在加强学生的素质教育，强化学生自主获取知识的能力，更好地满足社会对高素质创新型人才的要求，探索出一条提高教学质量与创新能力培养的实践方案，取得了显著成效。

二、研究内容

借助我校211工程建设与2007年教学评估为契机，结合我院信息与计算科学专业相关课程的教学体会与需要，通过参加会议、调研等手段，经过课题组充分论证，最终提出了：以信息技术为手段，提高教学质量与学生创新能力为目标，通过专业课程“Visual C++程序设计”建设为示范，系列教学课件、教学练习与考试软件系统研制为突破口，进而延伸与推动配套教材（辅）建设，使信息技术应用贯穿于整个教学过程的研究思路。

主要研究内容有：

1. 以教学包的开发为源头，构建信息技术应用的教学过程新体系

2005年以来，本课题在分管教学的副院长王良龙同志的支持下，动员全院力量，以信息技术为手段，设计创立了课程教学包教学体系。如图1所示：

过程以模块形式呈现，通过信息技术手段联络，各课程可以根据需要像搭积木般组合，使其更具通用性，便于搭建分平台。

2. 以教学包的内容为载体，通过多媒体形式整合集成课程内容

使用现代信息工具，借助高级编程语言与数据库技术将FLASH、流媒体技术、网页、PPT等多媒体技术集成于一体。如图2所示：

这样学生无论课内、课外对教学过程的难点、重点，均可直观感受、身临其境，有利于学生理解、复习，增强了学生的学习兴趣与课外时间的利用。

3. 以教学包的使用为手段，改革练习、实训形式与考试方式

在教学包的建设过程中，我们拥有一批稳定的课题研究队伍。以王永国为课题牵头人的课题小组，在吴涛、翟素兰等老师人工智能技术、概率统计等知识支撑下，已经连续奋战五、六年，专题研究课程的电子课件（教材）、无纸化考试和上机测试等系统。通过实训技术人员李世航老师收集的师生反馈意见，分管教学副院长王良龙对教学水平的信度与效度评估、安徽省计算机水平考试的部分应用及兄弟院校的使用都证明非常成功。其机理如图3所示：

4. 以教学包的推广为目标，进一步衍生、应用到其它课程

目前已有的工作，如图4所示：

下一步准备推广应用到我系其它专业基础课中，积极推动配套教材建设，并与相关出版单位达成初步合作意向。

三、主要成果

本项目成果主要分为以下几个方面：

1. 构建了以信息技术为手段，贯穿教学全过程的教育教学新体系

该成果有力地推动了教学新体系、教学模式的创新，促进了以项目任务为中心、案例驱动教学模式的具体落实；实现了课堂教学与学生自主学习互融互补的立体化教学系统，具有很大的示范与辐射作用。为信息化技术在教学过程中的应用积累了经验；为提高教学质量与学生创新能力，激励学生自主学习营造了良好的外部环境。

2. 建立了以课程教学包为平台，辐射并应用到多门课程的创新机制

基于教学生态理念开发成的教学包，具有较强的通用性，易于整合应用到其它课程。

3. 产生了一批有影响力的教学科研成果

本成果以省级教研项目——课程教学包开发为依托，在开发过程中，鼓励学生参与，让学生接受实际的科研训练，培养分析、解决实际问题的能力，提升学生创新精神和动手能力，探索精神和团队合作意识，增强就业竞争力和自主创业能力，产生了一批有影响力的成果。主要体现如下表所示：

四、创新点

本成果将信息技术的应用通过教学包形式加以体现，有利于拓展学生课外学习手段、加强学生自主学习能力、增强学生的学习兴趣，从而调动学生的学习积极性，提高学生的计算机应用能力与实践能力，使学生就业具有更强的竞争力。多年的应用实践表明，系统在方便教师、有利学生、服务社会方面具有以下5个方面的创新点：

1.通用性

基于平台理念，避免重复劳动，通过后台管理程序导入课程内容、动态更新知识，可方便应用到其它课程。

2.自主性

典型算法学习、综合案例引导，有助于激发学生的学习热情；智能测试评分，便于帮助学生找出自己的薄弱环节，利于改变传统的考试、考核方法；全真模拟训练，有助于学生考证就业。

3.集成性

系统集教案、课件、实训等多种技术于一体。其课件时间实时更新技术，便于控制教学进度；难点动画模拟形象生动，有助于学生理解；建立在试题库基础上的多种组卷方法选择，并智能生成带有密码保护的排版试卷。

4.开放性

自主安装、网络补充，视频操作身临其境，犹如课堂讲授方便自学；作业上传实时进行，无需占用网络资源。

5.完整性

教材及其配套的实训教材在教学包的贯穿下，通过信息技术构成一个完整的学习生态体系，无论是教师、学生还是社会应用人士，都可在教学包系列中找到所需的解决方案。

五、应用情况

1.以信息技术应用为基础融合而成的教学包，在各类评比中多次获奖，其中的部分成果应用在合肥市人事局、淮北市人事局、中国移动安徽分公司、安徽省司法厅、安徽省电力总公司的技能（等级）考核及高等学校计算机水平考试中；多名学生通过该种训练在全国数学建模等大赛中获得优异成绩。某出版社已有意将此作为该社其它教材的配套电子平台，在实践中取得了较好的效果，产生了较大的社会效益。

2.以教学包平台为依托，配套编写的教材（辅）已在高等教育出版社、中国水利水电出版社出版发行，在多所高校应用。有教师评价：该书配套资源齐全，案例取自生活，易于理解，便于教学，有典型例题分析与丰富的练习，还配套有无纸化练习与评分系统；学生感觉实训与教学包便于在计算机上实践、上传作业，其中的完整案例有较好的引领示范作用；还有教师评价：我校06级学生在学习本课程后参加全国文科计算机设计大赛，取得优秀奖。建工系工程管理专业学生的课程设计及毕业设计，大量参考和采用了本教材内容，取得较好效果。有毕业生反馈，到用人单位后，为单位编写的小型材料管理、账务管理等软件，方便实用，为节能增效发挥较大作用。该成果在我院05级及其后的学生中使用后，经比对分析，使用该教学包后学生平均成绩提高6个百分点。

特别是建立在教学包中的无纸化和机上教学考试系统，为各校实行教考分离、检查教学效果、评价教学质量、改革考试制度、提高教师的教学和科学研究水平、建立科学的教学考试体制，创造了有利条件。

3.首届国家级教学名师、国防科技大学邹逢兴教授；首届国家级教学名师、教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会副主任委员、西安交通大学冯博琴教授；国家级教学名师、北京交通大学王移芝教授；安徽省高等学校计算机教育研究会副理事长、合肥工业大学胡学钢教授等都对这种特色鲜明的组织模式倍加赞赏，积极推荐其中的教材遴选国家“十二五”规划教材。

4.建立了以信息技术为基础的新的教学模式，打破了传统的以理论课程为中心的教学模式，增加了实验教学的比例，强化了课外课程和隐性课程的建设，是先进教育理论、教学思想、教学方法、教学手段的具体应用，可充分发挥和利用现代信息工具和各种先进教学设备、最大限度地提高教学效益和教学质量，培养了学生的创新与应用能力，使学生具有更强的竞争力。本成果中的教学包如能与各类出版社进行深度合作，进一步推广配套到各类教材（辅）中，必将产生较大的社会效益与经济效益。

实践证明通过信息技术应用来构建教学新体系对提高教学质量与学生创新能力培养，对促进师资队伍建设、课程体系建设、教材建设、创新实践体系及考试方式改革等方面都起到了很好的促进与保障作用。

参考文献：

[1]国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）[EB/OL].http：//www.gov.cn/jrzg/2010-07/29/content _1667143.html.

[2]教育部 财政部关于“十二五”期间实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的意见（教高[2011]6号）[EB/OL].http：//www.moe.edu.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s5666/201109/xxgk_125202.html.

[3]赵嘉平.信息技术与现代教育技术应用[M].天津：天津科学技术出版社， 2000.

[4]李逢庆，钱万正.学习分析：大学教学信息化研究与实践的新领域[J].现代教育技术，2012（7）.

[5]王国忠，谢百治.信息技术条件下学与教方式研究的元分析[J].现代教育技术，2012（3）.

[6]赖文继.教育信息化环境下的教学设计探讨[J].桂林师范高等专科学校学报，2011（3）.（编辑：李晓萍）