狠抓能力培養(yǎng)，提高實驗教學水平

計算機基礎教學的基本目標是培養(yǎng)學生具備一定的計算機基礎知識，掌握相關的軟硬件技術，以及利用計算機解決本專業(yè)領域中問題的能力。達到這個目標的關鍵是要按照“以人為本，傳授知識，培養(yǎng)能力，提高素質，協(xié)調發(fā)展”的教育理念來組織教學。我們以為要使學生的計算機知識、能力、素質協(xié)調發(fā)展，核心是抓住能力培養(yǎng)。加強實驗教學環(huán)節(jié)有利于培養(yǎng)學生上機動手能力、解決實際問題能力以及知識綜合運用能力等。實驗教學在計算機基礎教學中起著不可替代作用，有著豐富的內涵和作用。它是整個計算機基礎教學的“綱”和“靈魂”，只有它才能使整個計算機基礎教學做到“授人以魚，更要教人以漁”。實驗教學對于每個大學生的終身學習和主動應用計算機起著至關重要的作用。因此，還可以說實驗教學決定了某些課程或整個計算機基礎教學的成敗。

目前計算機基礎實驗教學中還存在許多問題，如師生對實驗教學的認識不足，考核重知識、輕能力，習慣紙上談兵；教學內容選取脫離各個專業(yè)領域應用方向，實用性較差；教學組織過于模仿計算機專業(yè)教學，實驗教學與理論教學比重不適合計算機基礎教學的特征與目標；教學方法手段簡單老套，上課和實驗照“片”宣科，師生交流、網(wǎng)絡化教學、各種不同類型數(shù)字資源利用等都有不同層次的減弱；教學內容更新緩慢；實驗教學隊伍建設相對偏弱，重使用，輕培養(yǎng)，教師自身素質提高遠遠不能適應計算機基礎教學；實驗教學環(huán)境建設普遍存在重硬件、輕軟件和資源，等等。由于實驗教學改革相對滯后，嚴重影響了學生能力的培養(yǎng)，張堯學司長在實驗教學示范中心工作會議上說：“學生動手實踐能力培養(yǎng)是弱項，也是提高高等教育教學質量的重中之重”。下面結合我校計算機基礎實驗教學示范中心的建設，介紹在“以培養(yǎng)學生實踐能力、創(chuàng)新能力為核心”的實驗教學觀念指導下的一些改革措施與體會。

1 構建“以學生為中心”的分類分層次培養(yǎng)的實驗教學體系

(1) 根據(jù)學科差別，合理分類教學

各個專業(yè)對大學生計算機應用能力和水平的具體要求盡管差異較大，但仔細分析各個學科學生今后應用計算機的基本方向，在基礎教學這個層面上，還是可以將它們大致分為三大類：人文類、管醫(yī)類和理工類。每個大類的專業(yè)之間的要求比較相近，人文類重點培養(yǎng)學生對信息的綜合處理能力和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應用能力；管醫(yī)類要求學生能熟練使用專業(yè)軟件，重點培養(yǎng)學生對數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的開發(fā)能力和多媒體信息檢索、利用的能力；理工類重點培養(yǎng)學生具有潛在的應用軟件系統(tǒng)的開發(fā)能力和多媒體信息處理能力。

(2) 針對學生的特點，采取分層次培養(yǎng)

根據(jù)學生自身水平以及今后發(fā)展目標等不同情況，提出以下兩個層次的培養(yǎng)方案：基本型培養(yǎng)方案面向一般學生，強調基本概念和基本原理、方法的掌握，目標定位在使絕大部分學生通過學習，能夠掌握該課程領域的基本知識和技能；開放型培養(yǎng)方案面向優(yōu)秀學生，除掌握基本概念、原理和方法，教學方法以開放式項目的開發(fā)、研究為驅動，考核采用遞交設計報告、現(xiàn)場測評和答辯等方式。每個學生可以根據(jù)自身發(fā)展需要和實際水平，靈活機動地選擇、定制合適的實驗教學學習方案，切實提高自身計算機水平，提高應用計算機解決問題的能力。

根據(jù)分類分層的培養(yǎng)框架，目前大學計算機基礎、程序設計語言、軟件基礎、微機原理與接口技術、計算機網(wǎng)絡等五門主干課程共開設實驗296個，其中基本驗證型實驗89個，綜合設計型實驗80個，研究創(chuàng)新型實驗127個，分別占總數(shù)的30%、27%、43%?；拘秃驮O計型實驗屬于第一個培養(yǎng)層次，是所有學生必須掌握的計算機知識和技能；創(chuàng)新型實驗屬于第二個培養(yǎng)層次，面向學有余力的優(yōu)秀學生，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和動手能力。

2 改革實驗教學方法與手段，強化能力培養(yǎng)

信息技術的發(fā)展為實驗教學方法與手段的不斷變革提供了基礎。早在1996年就提出并實現(xiàn)了兩個轉移：①計算機類課程應由以教師為中心向以學生主動學習為主轉移；②計算機類課程應從課堂面授向學生在實驗室操作轉移。為了真正實現(xiàn)兩個轉移，除了教學體系、教學環(huán)境等方面改革外，在實驗教學方法與手段方面相應提出了“精講多練，考教分離，機試為主”的方針?！熬v”要求教師講出內容的精髓；“多練”要使學生練習有目標、有實效；“機考”要充分發(fā)揮考試指揮棒的導向作用，促使學生不得不下功夫在實驗室里做練習和實驗，從而提高學生計算機實際應用能力和水平。我校的計算機語言課和“大學計算機基礎”課一直采用上機考試，考操作，考編程。

在實驗教學手段方面采取虛實結合的方針，開發(fā)新型實驗平臺與系統(tǒng)，構建虛擬與現(xiàn)實結合的實驗平臺。所謂虛實結合主要指除了建立高品質的實際實驗平臺外，還開發(fā)了實驗環(huán)境模擬軟件進行輔助教學，避免了傳統(tǒng)實驗模式需要復雜環(huán)境的弊端，突出了實驗教學的主體內容。學生把被動式實驗行為變?yōu)橹鲃邮綄嶒炐袨椤?/p>

3 更新實驗教學內容，探索持續(xù)發(fā)展之路

發(fā)展式的實驗教學是計算機基礎實驗教學的特征和規(guī)律。只有根據(jù)不同時期計算機科學和技術的發(fā)展，緊緊跟蹤新技術、新方法、新理論，不斷更新課程教學大綱、教材、實驗環(huán)境，促進教學內容的重組和體系的更新，使學生學到當前主流技術，才能夠真正強化實際應用能力的培養(yǎng)，造就應用型、實用型的計算機人才。

自1990年以來，根據(jù)計算機技術的發(fā)展和需求變化，在實驗教學內容、教材、實驗平臺已進行了三次重大升級換代，出版了13本實驗教材。

下表是我校第一門計算機課程根據(jù)計算機主流技術變化，實驗教學內容的三次重大改革：

在跟蹤計算機技術發(fā)展的實驗教學改革過程中，我們始終貫徹“基礎、實用、新型、能力”八字方針，使學生計算機能力培養(yǎng)得到保證。

4 以人為本，創(chuàng)建“計算機基礎實驗教學大環(huán)境”

環(huán)境建設是推進實驗教學改革的基礎。在實驗教學環(huán)境建設與改革過程的不同階段中，提出并實現(xiàn)了下列三個目標：

1996年提出機房的建設目標是：“為學生提供比較充足、使用方便、高品質機時”，為全面貫徹實施“精講多練、考教分離、機試為主”的方針提供了堅實基礎。

2000年提出“構建計算機基礎實驗教學平臺，最早建設了數(shù)字化網(wǎng)絡資源平臺，并大面積應用于本科生實驗教學，實現(xiàn)了教學和實驗的網(wǎng)絡化。

2004年提出“以人為本，創(chuàng)建計算機基礎實驗教學大環(huán)境，強化學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)”。

“計算機基礎實驗教學大環(huán)境”由三部分組成：一是由軟硬件及其網(wǎng)絡構成的數(shù)字化實驗教學平臺， 包括計算機網(wǎng)絡平臺、開放軟件平臺和硬件實驗平臺；二是在平臺上創(chuàng)建豐富的資源，包括由網(wǎng)絡課件、視頻錄像、實驗工具軟件、實驗指導、試題庫、實驗平臺、優(yōu)秀作業(yè)、電子教材等構成的多媒體數(shù)字資源。資源建設是“大環(huán)境”建設的核心，已形成了“更新快、種類全、集成高、應用廣”的特色；三是在“平臺”和“資源”上開展設計、實驗、答疑、提交報告、測評等教學活動。

這樣的“大環(huán)境”是開放的、共享的。學生可以到實驗室做實驗，也可以通過網(wǎng)絡進行模擬實驗，學生的心得、問題、答案、作品也可以共享。它不僅為學生施展才能提供了廣闊的舞臺，也為教師教學研究提供有利條件，有利于發(fā)揮教師主導作用，有利于實現(xiàn)以人為本的個性化實驗教學，強化學生解決實際問題能力的培養(yǎng)。

5 加強自身建設，提高隊伍素質

師資隊伍建設是加強自身建設的重要內容，是實現(xiàn)學生能力培養(yǎng)的關鍵，其目標是建設一支素質較高、熱愛計算機實驗教學、相對穩(wěn)定的師資隊伍。計算機技術發(fā)展迅速、知識淘汰率高，而計算機人才發(fā)展空間大，基礎性的實驗教學崗位并不具有吸引人才的優(yōu)勢，因此隊伍建設是一個值得研究的問題。

我們經過十年的探索，使師資隊伍的質量和人數(shù)實現(xiàn)了跨越式的發(fā)展，采取的辦法主要有以下三個方面：

(1) 采取自我孵化、引進、留住骨干三條措施壯大隊伍。為教學實驗人員營造良好的工作、學習和發(fā)展的空間，為每個愿意通過努力而求個人發(fā)展和事業(yè)有成的人提供環(huán)境和條件。

(2) 把認真細致的思想工作和賞罰分明的激勵機制有機結合，鼓勵教師在教學實驗崗位上不斷進取。中心明確宣布要用好各種大小政策，把出國進修、國內交流、參與教學科研項目、教材編寫、晉升機會、獎金分配等落實到為中心建設作出貢獻的人員。

(3) 依靠計算機學科的支持，提升師資隊伍素質。建立一支相對穩(wěn)定的高素質隊伍的困擾主要來自從事基礎課、偏重實驗教學的“低層次”，在學校各種晉升中處于劣勢。提高這些老師自身的“含金量”已刻不容緩，其有效的辦法是適當融入到計算機科學研究中去。

6 積極開展研究創(chuàng)新實驗，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力

深化實驗教學改革的核心是培養(yǎng)學生實踐和創(chuàng)新能力。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)需要給學生一個自由的空間。我們在各門課程中還安排了課程設計、大作業(yè)和課外實驗，由學生自主選題、在教師的指導下主要利用課外時間完成。實驗要求學生自己分解任務、安排分工和規(guī)劃進度等。由于沒有標準的和現(xiàn)成的答案，學生在實驗過程中需要自行查找資料、設計實驗方案、交流討論、探索規(guī)律、撰寫實驗報告。這些活動為學生自主式、合作式、研究式的學習和創(chuàng)新提供了充分空間。

研究創(chuàng)新型實驗以延續(xù)學生的學習熱情，進一步激發(fā)學生的創(chuàng)新潛能為目標。為此，一方面實驗參考選題具有趣味性、先進性和實用性；另一方面要改革考核方法，充分肯定學生在實驗過程所做的努力和得到的結果，綜合其實驗報告、實驗結果演示、答辯等環(huán)節(jié)進行評價；第三，為支持開放創(chuàng)新實驗活動，要為學生創(chuàng)造了良好的實驗環(huán)境：專門建立了“學生創(chuàng)新機房”，為學生提供自由機時；由精通專門技術的教師擔任指導教師。中心還建立了創(chuàng)新活動網(wǎng)站，為優(yōu)秀作品提供了一個展示平臺，也為學生提供了相互學習的機會。

7 結論

綜合前面的觀點，我們認為實驗教學的建設是一項系統(tǒng)工程：提高實驗教學質量的關鍵是不斷加強自身建設；深化實驗教學改革的核心是培養(yǎng)學生實踐和創(chuàng)新能力；推進實驗教學改革的基礎是建立計算機實驗教學大環(huán)境；實施實驗教學的載體是實驗教學體系和內容；加速實驗教學改革的催化劑是實驗教學手段和方法的改革；實驗教學改革的重要標志是出版高水平的實驗教材。

參考文獻

[1] 教育部關于開展高等學校實驗教學示范中心建設和評審工作的通知. 教高[2005]8號，2005.

[2] 國家級實驗教學示范中心第一次工作會議紀要. 教高司函(2006)129號，2006，6.

[3] 關于進一步加強高等學校計算機基礎教學的意見暨計算機基礎課程教學基本要求(試行). 教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會. 教育部計算機教學指導委員會. 2006.