開設(shè)綜合性實驗 提高學(xué)生應(yīng)用能力

趙曉暉

[摘 要]文章通過在實驗教學(xué)中開設(shè)綜合性實驗，以“面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言”課程實驗教學(xué)為例，對綜合性實驗的選題、實驗教學(xué)中應(yīng)注意的問題、實驗教學(xué)方法和成績評定方法的改進(jìn)等問題進(jìn)行了探討，提出應(yīng)加強大學(xué)生思維訓(xùn)練和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，在教學(xué)過程中加以實踐，取得較好效果。

[關(guān)鍵詞]綜合性試驗 實驗形式 教學(xué)方法 創(chuàng)新能力培養(yǎng)

[中圖分類號] G633.3 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）06-0048-02

一、引言

實驗教學(xué)是高校理工類課程的重要組成部分，是將所學(xué)知識和實際問題相結(jié)合的重要途徑。在實驗教學(xué)中，綜合性、設(shè)計性實驗是對學(xué)生進(jìn)行思維訓(xùn)練和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。國內(nèi)外很多高校都對綜合性實驗的設(shè)置問題進(jìn)行了探討。歐群雍提出了“三三制”的教學(xué)模式，強調(diào)課程設(shè)計在實驗教學(xué)中的重要性。[1]安徽新華學(xué)院對C語言程序設(shè)計課程的實踐教學(xué)改革進(jìn)行探討，強調(diào)教學(xué)過程的系統(tǒng)性和層次性。[2]浙江師范大學(xué)的江頡、石曉耀進(jìn)行了面向?qū)ο蟮能浖こ套灾鲗嶒灲虒W(xué)改革，將自主學(xué)習(xí)的理念引進(jìn)到實驗建設(shè)中，體現(xiàn)了以培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力為重點的教學(xué)改革。[3]佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院的文哲雄探討了在“計算機控制”課程中設(shè)置綜合設(shè)計型實驗的方法。[4]

二、開設(shè)綜合性實驗的基礎(chǔ)

（一）從課程設(shè)置上保障實驗教學(xué)時間

“面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言”是一門實踐性很強的課程，實驗教學(xué)是整個教學(xué)過程中的重要環(huán)節(jié)，抓好實驗教學(xué)可以增強對抽象理論知識的理解和掌握，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。綜合性實驗注重與實際問題相結(jié)合，問題規(guī)模和實驗時間比基礎(chǔ)實驗更大更長，因此要保障綜合實驗的順利進(jìn)行，在課程設(shè)置上就要給實驗教學(xué)配備充分的時間。本學(xué)院開設(shè)的“面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言”課程安排在大三上學(xué)期，實驗時間充足。另外本課程配備了實驗教學(xué)視頻，學(xué)生可以利用課余時間進(jìn)行實驗，對實驗教學(xué)起到了很好的補充作用。學(xué)生在學(xué)習(xí)本門課程之前已經(jīng)學(xué)習(xí)了C語言和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對程序設(shè)計有了基本的認(rèn)識和理解，因此本課程前期的基礎(chǔ)實驗部分進(jìn)行得更加順利，也為綜合實驗的實施節(jié)省了更多的時間，使學(xué)生有更多的時間投入到對綜合性問題的分析、思考和實踐中去。

（二）從設(shè)備配置上保障綜合性實驗的順利進(jìn)行

“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計”課程中的綜合性實驗涉及編程語言、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等，本校信息技術(shù)中心機房配備了高性能微機和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，并裝有Visual Studio，SQLSever等所需軟件，保證了實驗課程的順利進(jìn)行。本學(xué)院申報的教學(xué)實驗中心也正在建設(shè)中，這為以后實驗課程的進(jìn)行提供了良好的環(huán)境。

三、綜合性實驗的選題

“面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言”教學(xué)的目的是分析實際問題，并轉(zhuǎn)化為計算機能解決的模式，用計算機語言加以實現(xiàn)、運行。實驗的設(shè)置要注意以下兩個問題。

1.綜合實驗項目的難度要有層次性，循序漸進(jìn)。實驗題目的難易程度要體現(xiàn)出梯度層次，滿足不同學(xué)習(xí)程度的學(xué)生的需要。避免能力強的學(xué)生有大段的時間無事可做，能力弱的學(xué)生連一個題目都做不出來，應(yīng)給實驗項目標(biāo)注難度等級，讓學(xué)生有所選擇，逐步提高。

2.綜合實驗項目的設(shè)置要有一定的實際意義，實驗項目的設(shè)計要注意前后知識的關(guān)聯(lián)，強調(diào)系統(tǒng)性和完整性。一方面，要開設(shè)以項目驅(qū)動為主的實驗。隨著課程的進(jìn)行，實驗項目功能不斷完善，能夠貫穿課程始終，使學(xué)生對面向?qū)ο蟮乃枷胗辛苏w認(rèn)識，避免產(chǎn)生只會知識點不會整體運用的問題。另一方面，要培養(yǎng)學(xué)生的知識綜合運用能力和系統(tǒng)開發(fā)能力。如可以要求學(xué)生設(shè)計一個小型管理系統(tǒng)，把系統(tǒng)的功能模塊分解到相應(yīng)章節(jié)，隨著課程的推進(jìn)逐步完善系統(tǒng)，最后把各模塊組合構(gòu)成一個完整系統(tǒng)。要求學(xué)生充分考慮系統(tǒng)的實用性，強調(diào)友好的人機界面，用軟件工程的理論指導(dǎo)系統(tǒng)開發(fā)的每個步驟。也可以把軟件設(shè)計大賽和數(shù)學(xué)建模大賽的題目融入綜合實驗中，以項目帶動實踐，讓學(xué)生的能力有更好的提升。

四、實驗教學(xué)中應(yīng)該注意的問題

（一）注重實驗的規(guī)范性

學(xué)生在實驗過程中由于缺乏程序設(shè)計經(jīng)驗，往往會隨心所欲自由發(fā)揮，在系統(tǒng)分析階段，設(shè)計的流程圖不夠規(guī)范，缺少模塊化的設(shè)計方法，模塊結(jié)構(gòu)不清晰，耦合性過高。這都給后續(xù)的程序設(shè)計和調(diào)試帶來了很多困難。因此，強調(diào)程序設(shè)計的規(guī)范性，培養(yǎng)良好的編程習(xí)慣非常重要。綜合性實驗的進(jìn)行要本著“案例入門，改造拓寬，項目綜合”的原則，[5]分為案例教學(xué)階段和學(xué)生實踐階段。教師講解的案例都是代碼級別的，定義規(guī)范、流程清楚、可讀性強、具備參考價值，這樣就促使學(xué)生養(yǎng)成了良好的編程習(xí)慣。教師以多媒體手段演示代碼的編制調(diào)試過程，可以使學(xué)生對編程環(huán)境更加熟悉，能夠靈活運用跟蹤、斷點等調(diào)試手段，開發(fā)過程事半功倍。學(xué)生實踐階段，教師提供具有實際意義的開發(fā)項目，由教師要求學(xué)生按照軟件工程的原則，采用先進(jìn)的程序設(shè)計理論指導(dǎo)課題設(shè)計，掌握程度設(shè)計方法，分析程序?qū)崿F(xiàn)的思路，注意程序書寫的風(fēng)格，通過上機調(diào)試與測試程序，發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，最后完成綜合實驗任務(wù)。

（二）優(yōu)化設(shè)計

綜合設(shè)計性實驗過程是將教學(xué)內(nèi)容加以規(guī)范、綜合、應(yīng)用、優(yōu)化的過程，而且也是一個創(chuàng)造性工作的過程。由于學(xué)生初次進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計，難免會發(fā)生錯誤，老師在此期間應(yīng)該及時糾正學(xué)生的錯誤，讓學(xué)生掌握調(diào)試的一般方法，培養(yǎng)學(xué)生良好的開發(fā)習(xí)慣。有些學(xué)生可能會過分強調(diào)編程技巧，忽略可讀性的需求，教師應(yīng)該給予積極正確的引導(dǎo)，強調(diào)能用簡單方法解決的就不用復(fù)雜方法，給出編程規(guī)范，要求學(xué)生多加注釋，注重程序的可讀性。另外在保證正確性的基礎(chǔ)上，應(yīng)精益求精，要求學(xué)生完善系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高交互的友好性。

（三）提高教師自身素質(zhì)

綜合性實驗的開設(shè)對教師也帶來了不小的壓力，在一定程度上促進(jìn)了師資水平的提高。首先，學(xué)生給出的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和具體實現(xiàn)可謂“五花八門”，這就要求教師具有較全面的理論和實踐知識才能從容不迫地給予合適的評價。其次，在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中，學(xué)生完全按照實驗步驟進(jìn)行實驗，在實驗中發(fā)現(xiàn)問題和提出問題較少。綜合性實驗則不同，它從系統(tǒng)設(shè)計、實現(xiàn)到測試都要學(xué)生自己動手，會遇到許許多多的問題，有些是教師從未遇到過的，這就要求教師在時間上、精力上有更多的投入，不斷充實自己，以解決學(xué)生提出的各種問題，從而不斷提高教師自身素質(zhì)。

五、改革實驗教學(xué)方法和成績評定方法

在“面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計”實驗教學(xué)中，綜合實驗采用小組的形式進(jìn)行。讓學(xué)生自由結(jié)合4～5人一個小組，每個實驗項目由小組成員合力完成，小組成員通過討論，確定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、開發(fā)方法和最后的實驗報告。每次實驗教師抽取一個小組對當(dāng)前實驗進(jìn)展情況進(jìn)行匯報，提出所遇到的問題，學(xué)生一起討論給出解決方案。通過小組式教學(xué)能有效地促進(jìn)學(xué)生之間的交流，加深對知識的理解，拓寬思路，達(dá)到更好的教學(xué)效果。

為了克服校區(qū)間距離較遠(yuǎn)、教師不能及時指導(dǎo)的困難，本課程設(shè)計了實驗教學(xué)光盤，給出每個實驗內(nèi)容的分析、實驗步驟的演示和重點內(nèi)容的講解，使學(xué)生可以提前對實驗進(jìn)行預(yù)習(xí)，也可以在課外獲得實驗指導(dǎo)。

成績評定方法是平時成績和小組答辯成績相結(jié)合的方式。平時成績根據(jù)學(xué)生上機情況當(dāng)堂給出，小組答辯成績采用以下方式：小組成員通過討論最終確定一份最優(yōu)答案作為評定小組成績的依據(jù)，推薦一名同學(xué)介紹項目內(nèi)容，個人的成績代表全組的成績。

六、總結(jié)

本文探討了在實驗教學(xué)中設(shè)置綜合性實驗的若干問題，從實際出發(fā)調(diào)整了實驗項目的內(nèi)容，激發(fā)了學(xué)生對實驗的興趣和積極性，提高了學(xué)生綜合應(yīng)用知識的能力和實際動手能力。在實驗教學(xué)過程中引入新方法，培養(yǎng)了學(xué)生的團隊協(xié)作能力。改革實驗考核方法，激發(fā)了學(xué)生的探索興趣。本文提出綜合性實驗教學(xué)的改進(jìn)措施，已經(jīng)應(yīng)用于本學(xué)期的實驗教學(xué)中，取得較好的效果。教學(xué)改革是無止境的，今后還需要在實踐教學(xué)中集思廣益，發(fā)動教師、學(xué)生在教和學(xué)的過程中不斷探索和實踐，促進(jìn)學(xué)生質(zhì)量的提高和應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 歐群雍.“三三制”教學(xué)模式在程序設(shè)計類課程中的應(yīng)用[J].赤峰學(xué)院學(xué)報（科學(xué)教育版），2011，（9）.

[2] 丁春玲.《C語言程序設(shè)計》課程實踐教學(xué)改革探討[J].科技信息，2010，（12）：399.

[3] 江頡，石曉耀.面向?qū)ο蟮能浖こ套灾鲗嶒灲虒W(xué)改革[J].實驗技術(shù)與原理，2007，24（5）：112-114.

[4] 設(shè)計性、綜合性實驗的教學(xué)實踐與教學(xué)方法研究[J].中國教育技術(shù)裝備，2007，（7）：15-16.

[5] 周立章.C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計課程教學(xué)探索與實踐[J].西華大學(xué)學(xué)報（哲學(xué)社會科學(xué)版），2005，（12）：257-258.

[責(zé)任編輯：雷 艷]