上海市高校計算機基礎(chǔ)實驗教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)查分析

朱晨銘　鄧麗娜　宋蘭華　劉玲

摘要：分析“上海市計算機基礎(chǔ)實驗教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置與建設(shè)”調(diào)查問卷的數(shù)據(jù)，從課程及課程體系建設(shè)、實驗室建設(shè)、師資培養(yǎng)等方面指出上海高校計算機基礎(chǔ)實驗教學(xué)存在的問題，提出改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：高校；計算機；實驗教學(xué)；調(diào)查；改革

1 調(diào)查背景

上海市教育委員會為大力推進(jìn)上海高校實驗教學(xué)改革的進(jìn)程，切實提高實驗教學(xué)質(zhì)量，于2012年3月19日下發(fā)了《上海高校基礎(chǔ)實驗教學(xué)規(guī)程》編制工作的通知。規(guī)程編制工作分為13個子項目，其中《上海高校計算機基礎(chǔ)實驗教學(xué)規(guī)程》由上海大學(xué)牽頭編制。在編制之前對上海各高校當(dāng)前計算機基礎(chǔ)實驗教學(xué)情況進(jìn)行調(diào)查（以下簡稱“調(diào)查”），取得了上海市計算機基礎(chǔ)實驗教學(xué)現(xiàn)狀的第一手資料。

調(diào)查對象是在上海市的包括教育部所屬和上海市屬各類高校，涵蓋985高校、211高校、普通高校、大專高職院校（普通職專）以及民辦高校（民辦本科和民辦職專）。向全市64所高校發(fā)出調(diào)查問卷64份，回收43份，問卷回收率為67.2%，見表1。整個問卷主要涉及計算機實驗課程建設(shè)、實驗室建設(shè)、課程體系建設(shè)等內(nèi)容。

2.1 學(xué)校的專業(yè)、學(xué)生基本情況

這次調(diào)查設(shè)計中將國家13類專業(yè)分成5個專業(yè)大類：經(jīng)管類包括經(jīng)濟學(xué)和管理學(xué)學(xué)科；理工類包括理學(xué)和工學(xué)學(xué)科；人文社科類包括哲學(xué)、法學(xué)、文學(xué)、歷史學(xué)和教育學(xué)學(xué)科；藝術(shù)類包括藝術(shù)學(xué)學(xué)科；醫(yī)農(nóng)軍類包括醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)和軍事學(xué)學(xué)科。計算機基礎(chǔ)實驗教學(xué)的專業(yè)分布與教學(xué)規(guī)模見表2。

調(diào)查顯示絕大多數(shù)高校都實現(xiàn)了教育部高等學(xué)校計算機科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會（以下簡稱“教指委”）的“1+x”中“1”（即開設(shè)“計算機基礎(chǔ)”類課程）的要求。在調(diào)查“各高校按專業(yè)開設(shè)計算機基礎(chǔ)課程比例”中，個別高校選擇“對部分專業(yè)開設(shè)”和“其他”，這些高校沒有對所有專業(yè)開設(shè)計算機基礎(chǔ)課程，但從這些學(xué)校網(wǎng)站上獲取的教學(xué)計劃中看到真正沒有開設(shè)計算機基礎(chǔ)課程的專業(yè)數(shù)量極少。

2.2 計算機課程及體系建設(shè)

從調(diào)查問卷中可以發(fā)現(xiàn)幾乎所有的學(xué)校都按專業(yè)進(jìn)行分類教學(xué)，但分類教學(xué)總體是按專業(yè)大類進(jìn)行，有進(jìn)一步細(xì)化的可能。而在課程體系建設(shè)上真正體現(xiàn)分層教學(xué)的高校只占53.5%，因此這方面需要特別加強，以滿足學(xué)生個性發(fā)展和有效使用教學(xué)資源。

調(diào)查結(jié)果顯示，在實際的教學(xué)活動中，實驗課程的課時數(shù)和占學(xué)分的比例較課堂授課少，計算機基礎(chǔ)教學(xué)重心偏向課堂理論授課。對上述列表中實驗類型的統(tǒng)計顯示絕大部分實驗是驗證型實驗，綜合應(yīng)用類實驗與驗證類型的實驗數(shù)量之比約為1：6，明顯偏少。對“考核方式”這一項的調(diào)查中，92.7%采用統(tǒng)一在實驗室上機考試，較少采用提交作品、實驗報告、論文等考核方式，學(xué)生成績比重偏向于考試成績，這與課程實驗類型密切相關(guān)。

表3顯示絕大多數(shù)學(xué)校開設(shè)了操作基礎(chǔ)類的課程，近1/4的高校將該類課程作為必修課；而在選修課中，多媒體類的課程最受歡迎，占全部選修課程的近1/3；而獨立實驗課程（有獨立課程號和學(xué)分的實驗課程）明顯偏少，不到實驗課的15%；各高校的教材平均更新頻率約為2.5年；教學(xué)研討會“不定期開展”和“沒有”開展的高校超過一半；課后輔導(dǎo)方式中主要是安排面對面答疑和電子郵件交流，有專用網(wǎng)絡(luò)平臺的只有22%。沒有調(diào)查學(xué)生需求的高校超過40%，其中普通職專類學(xué)校為70%，在各類高校中比例最高；而對學(xué)生需求較為關(guān)心的是民辦本科類學(xué)校，對學(xué)生需求進(jìn)行調(diào)查學(xué)校的占66.7%。這幾個方面各類高校都有很大的提升空間。

理工類的專業(yè)在程序設(shè)計類課程中通常采用C語言，而人文社科類和經(jīng)管類常采用VB（包括VB.net）語言。

2.3 獨立實驗課程建設(shè)

獨立實驗課要求學(xué)生能夠綜合運用多個技能來實現(xiàn)某個實驗?zāi)繕?biāo)。這類課程不要求考核理論知識點，往往采用論文、報告或?qū)嶒灲Y(jié)果為考核依據(jù)，這對實驗教師的要求相對較高。調(diào)查發(fā)現(xiàn)獨立實驗的師資力量缺乏，學(xué)校對這方面的投入較少，因此開設(shè)獨立實驗難度較大。目前還有42.8%的高校沒有開設(shè)獨立實驗課，55.8%的學(xué)校沒有開設(shè)獨立實驗課的計劃，見表4。

2.4 創(chuàng)新型實驗課程建設(shè)及實驗師資培養(yǎng)

大多數(shù)學(xué)校認(rèn)為創(chuàng)新型實驗不需要對所有學(xué)生開設(shè)，并認(rèn)可創(chuàng)新實驗中教師很重要；但在實際教學(xué)過程中，創(chuàng)新型實驗課程極少，師資培養(yǎng)的投入也最少，見表5。超過一半學(xué)校沒有專職的實驗教師（指在實驗室值守、指導(dǎo)或引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗的教師，這類教師不上理論課或極少上理論課，但要有較高的實踐能力，可以迅速解決實驗中出現(xiàn)的各種問題）。

2.5 實驗室建設(shè)

1）實驗室硬件建設(shè)。

調(diào)查數(shù)據(jù)得出各高?？傮w的計算機實驗設(shè)備的規(guī)模加權(quán)平均約為932臺/校。重點高校的設(shè)備平均約1111臺/校，民辦本科排第一位（約1667臺/校），第三位是普通本科（約813臺/校），下面依次為普通職專（約775臺/校）、民辦職專（約571臺/校）。

各高校可以選修計算機課程的學(xué)生平均約為2077人/校，平均人機比約為2.23人/機，在同等的教學(xué)要求下，人機比越高，說明該學(xué)校的設(shè)備使用率相對較高。各類高校人機比分別是重點高校（2.92：1）、普通本科高校（2.08：1）、普通?？聘咝＃?.74：1）、民辦本科高校（1.30：1）、民辦?？聘咝＃?.92：1）。重點高校的人機比是最高的，高于平均水平，而其他高校均低于平均水平。

從表6中可以發(fā)現(xiàn)各校設(shè)備的平均使用年限約為5.24年，而設(shè)備數(shù)量的滿足程度明顯高于設(shè)備性能的滿足程度，說明有的學(xué)校設(shè)備更新年限相對較長。根據(jù)實際情況建議高校的設(shè)備（主要是臺式微型計算機）更新年限不超過5年。調(diào)查還發(fā)現(xiàn)超過一半的實驗室存在各種隱患，這些學(xué)校需要加強管理和實驗室安全建設(shè)的投入。

2）實驗室管理。

職專類高校實驗室開放時間絕大多數(shù)在8小時以內(nèi)且節(jié)假日不開放，而本科類的高校實驗室開放的時間明顯高于職專類高校，節(jié)假日大都開放。同時本科類的高校對學(xué)生免費開放的程度較高，大部分學(xué)校實行半收費制（即每學(xué)期給予學(xué)生一定的免費課外上機時間，超出部分收費）?？傮w情況見表7。endprint

3）專用實驗室建設(shè)。

普通實驗室通常稱“機房”，一般配備臺式計算機和局域網(wǎng)（或校園網(wǎng)甚至互聯(lián)網(wǎng)），對所有修計算機課程專業(yè)的學(xué)生開放，同時安裝硬件或軟件保護系統(tǒng)來保證不被病毒感染或?qū)W生的誤操作導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰，因此軟件安裝繁多。這些限制使得普通機房不能滿足所有課程和應(yīng)用，需要建設(shè)規(guī)模相對較小的專用實驗室。

專用實驗室又稱實訓(xùn)室，是需要特殊的設(shè)備或配置建立起來為特定的課程或應(yīng)用服務(wù)的實驗室，與普通實驗室的明顯區(qū)別在于硬件或配置不同。如SQL Server實訓(xùn)室可以采用普通實驗室的設(shè)備，但是其建立的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是不一樣的，需要配置SQL Server服務(wù)器才能實現(xiàn)C/S模式管理或直接服務(wù)器管理，這時的服務(wù)器可能不能加硬件或軟件的保護系統(tǒng)，以實現(xiàn)軟件的全部功能和教學(xué)的需要；又如硬件組裝實訓(xùn)室，同樣的設(shè)備在普通實驗室是實現(xiàn)軟件操作，而這里是實現(xiàn)對硬件的操作，還配備螺絲刀等工具；再如單片機實訓(xùn)室這類用途更加明確的專用實驗室。

表8顯示專用實驗室與普通實驗室的數(shù)量之比平均約為1：2.5，相對較小。由于專用實驗室規(guī)模較小，因此總體上用于專用實驗室的設(shè)備在數(shù)量上相對更少。大多數(shù)高校對于建設(shè)專用實驗室的熱情較高，職專類高校已建設(shè)的專用實驗室的比例明顯高于本科類高校。大多數(shù)高校歡迎校企合作建設(shè)實驗室，近30%的學(xué)校已經(jīng)著手實施。

3 改革措施

調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果基本能夠反映實際教學(xué)中存在的問題，現(xiàn)在所執(zhí)行的“教指委”的“基本要求”制訂于2009年，沒有完全覆蓋實際教學(xué)中一些具體操作內(nèi)容，如學(xué)生計算機實驗?zāi)芰Φ木C合評定方法、實驗技能掌握程度具體要求細(xì)則等?！渡虾８咝Ｓ嬎銠C基礎(chǔ)實驗教學(xué)規(guī)程》的編制正是在“基本要求”基礎(chǔ)上，在提倡以培養(yǎng)學(xué)生計算思維能力為核心的計算機基礎(chǔ)教育的新趨勢下，根據(jù)上海高校的實際情況所進(jìn)行的計算機基礎(chǔ)實驗教學(xué)改革嘗試。根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果的分析，我們可以在以下幾個方面來加強計算機基礎(chǔ)實驗教學(xué)。

3.1 培養(yǎng)穩(wěn)定、多層次和高素質(zhì)的實驗教學(xué)隊伍

從調(diào)查中可以發(fā)現(xiàn)，無論是實驗教學(xué)還是實驗室管理，專職的實驗教師培養(yǎng)存在明顯的缺口。雖然實驗教學(xué)改革已經(jīng)提出很多年，但是各高校對于計算機基礎(chǔ)教學(xué)實驗教師的培養(yǎng)進(jìn)展緩慢，從職業(yè)認(rèn)同、職業(yè)發(fā)展方向、待遇、培養(yǎng)優(yōu)先級等方面高校還有很多工作要做。調(diào)查結(jié)果顯示現(xiàn)行的計算機基礎(chǔ)實驗教學(xué)以理論驗證型實驗為主，綜合應(yīng)用型實驗很少，創(chuàng)新型實驗幾乎沒有。學(xué)生的計算機綜合應(yīng)用能力培養(yǎng)在現(xiàn)行的實驗教學(xué)中難以體現(xiàn)，更不要說創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，其主要原因是缺乏多層次和高素質(zhì)的實驗教學(xué)隊伍。

實驗教學(xué)隊伍培養(yǎng)分3個層次。首先，從現(xiàn)有師資中加強中青年教師的專業(yè)技能培訓(xùn)，給予更多的進(jìn)修機會，強化計算機基礎(chǔ)教育；其次，在校內(nèi)實行跨專業(yè)的計算機教師培養(yǎng)計劃，將各.個專業(yè)中專業(yè)能力和計算機能力較強的教師組織起來集中培養(yǎng)，實現(xiàn)計算機教育從基礎(chǔ)到專業(yè)培養(yǎng)的無縫銜接；第三，引進(jìn)具有豐富實踐經(jīng)驗的計算機人才，注重實驗教學(xué)與社會實際需求的結(jié)合，提升實驗教師隊伍的整體實踐教學(xué)水平。

3.2 建設(shè)開放性、多層次和綜合性的實驗平臺

調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，隨著越來越多的高校采用大類招生和通識教育的培養(yǎng)模式，高校計算機基礎(chǔ)實驗教學(xué)差異化要求十分明顯，以往的“大機房”的實驗室模式不能勝任新的教學(xué)目標(biāo)的實施，建設(shè)開放性、多層次和綜合『生的實驗平臺是必然的趨勢。

開放性是指實驗平臺除了在時間和空間上加大開放力度，還需要在管理上實現(xiàn)開放，如制訂實驗室預(yù)約制度、開發(fā)網(wǎng)絡(luò)化實驗室預(yù)訂和管理系統(tǒng)等。

多層次是指實驗室建設(shè)需要考慮規(guī)模大小兼有，通用與專用并重，教學(xué)與科研通用。在學(xué)校固定撥款的情況下，根據(jù)課程體系合理配置實驗室規(guī)模和功能。同時加強校企合作實驗室建設(shè)，使學(xué)校的人才優(yōu)勢和企業(yè)的資本優(yōu)勢結(jié)合，實現(xiàn)雙贏。

綜合性是指實驗平臺能夠整合各個特定功能的實驗室，除了能夠滿足整個課程體系的實驗教學(xué)要求，還能夠在學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)上和教學(xué)研究及管理中提供環(huán)境支持。實驗室建設(shè)需要考慮到教學(xué)研究和管理的軟硬件開發(fā)和配置，如建設(shè)學(xué)生計算機能力評估體系、網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)、教學(xué)質(zhì)量和評估系統(tǒng)等。同時從社會、學(xué)校、部門、學(xué)院、系以及學(xué)生社區(qū)等各方面引入各類大小項目，讓學(xué)有余力的學(xué)生參與其中，在實踐中培養(yǎng)創(chuàng)新能力。這些項目驅(qū)動類課程屬于綜合應(yīng)用型實驗課程，以提升學(xué)生計算機能力應(yīng)用為主，內(nèi)容不限定，統(tǒng)一稱為計算機實踐課，由實驗平臺提供學(xué)習(xí)環(huán)境。教師對學(xué)生在項目中發(fā)揮的作用進(jìn)行評估并給出相應(yīng)的學(xué)分。

3.3 建立和完善計算機基礎(chǔ)實驗體系

調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，很多高校在計算機基礎(chǔ)教學(xué)中實施了分類教學(xué)，但是在分層教學(xué)上實施力度明顯不足，其主要原因在于計算機基礎(chǔ)課程體系的建設(shè)不夠完備。一個好的課程體系既能滿足學(xué)校的培養(yǎng)目標(biāo)，也能滿足學(xué)生自主發(fā)展的要求。同時，計算機基礎(chǔ)教學(xué)實驗平臺的建設(shè)，也需要以計算機基礎(chǔ)課程體系中最重要的實驗體系為標(biāo)準(zhǔn)。計算機實驗體系建設(shè)是實現(xiàn)學(xué)生計算機能力結(jié)構(gòu)的重點，因此建立和完善計算機基礎(chǔ)實驗體系是計算機教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵所在。

實現(xiàn)課程體系模塊化是本次實驗規(guī)程制訂的主要目標(biāo)，便于高校建立起自己的計算機基礎(chǔ)實驗課程體系。各個高?？梢愿鶕?jù)自身教學(xué)條件和培養(yǎng)目標(biāo)從同一類課程模塊中選擇不同內(nèi)容層次、不同要求的課程。每一模塊有其最低要求和能力評估標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)選定了模塊和模塊中的課程，所選擇的課程集合就形成了符合學(xué)校自身教學(xué)要求課程體系。這樣的設(shè)置既能保證計算機基礎(chǔ)教學(xué)的規(guī)范，也能保證各高校計算機基礎(chǔ)教學(xué)的特色。課程體系模塊化也將指導(dǎo)學(xué)校的實驗平臺建設(shè)和學(xué)生計算機能力評估體系構(gòu)建。

3.4 建立學(xué)生計算機能力評估體系

完善的計算機課程體系中必然包括學(xué)生的計算機能力評估體系，用以確定學(xué)生在校期間計算機學(xué)習(xí)計劃的基點，這樣既滿足了學(xué)生自主發(fā)展的要求，也減少教學(xué)資源的浪費。能力評估體系是分類教學(xué)和分層教學(xué)的前提，實現(xiàn)這種評估體系的一個重要手段就是上機實驗驗證，因此學(xué)校的計算機實驗平臺就需要建設(shè)相應(yīng)的環(huán)境來適應(yīng)培養(yǎng)模式的改變。

學(xué)生計算機能力評估體系是根據(jù)計算機基礎(chǔ)課程體系制訂并在計算機實驗平臺上實現(xiàn)的。課程體系是樹狀結(jié)構(gòu)，學(xué)生能力評估體系與之對應(yīng)也是樹狀結(jié)構(gòu)，學(xué)生必須通過某課程節(jié)點所有子節(jié)點課程的評估才能選修該課程。由對應(yīng)課程的教師組成評估組，可以通過統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化機考、提交作品或論文等形式進(jìn)行評估。為了便于操作，提高效率，我們需要在建立評估體系時確定可評估節(jié)點，這些節(jié)點由實際的教學(xué)條件和要求來確定。

4 結(jié)語

實踐證明，計算機基礎(chǔ)教學(xué)質(zhì)量很大程度依賴于計算機實驗的教學(xué)水平。計算機是一門實踐課程，如我們都知道對于計算機語言的學(xué)習(xí)有一個共識：沒有用該計算機語言開發(fā)過實際的項目，就不能算學(xué)會了該語言。而計算機基礎(chǔ)教學(xué)輕實踐重理論的現(xiàn)狀，需要我們在今后的教學(xué)工作中予以改進(jìn)。以上的改革措施僅是根據(jù)調(diào)查分析和學(xué)校自身的發(fā)展需求而得出的，具體教學(xué)實踐中各個高校的環(huán)境條件不一，應(yīng)對的方法各有異同。希望上述措施對改進(jìn)我們的計算機基礎(chǔ)實驗教學(xué)起到拋磚引玉的作用。

（編輯：彭遠(yuǎn)紅）endprint