計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究與探索

薛凌燕 李樹榜

摘要：針對計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)得不到應(yīng)有的重視，忽視了實(shí)踐性、創(chuàng)新性能力的訓(xùn)練，導(dǎo)致學(xué)生的社會適應(yīng)性差的問題，文章提出計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的基本思路、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)的模式等方面的措施與規(guī)劃，進(jìn)而對于提升專業(yè)教學(xué)質(zhì)量，以實(shí)現(xiàn)與社會人才需求的對接，提升老師和學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識和能力，力求培養(yǎng)出學(xué)以致用和具有競爭力的專業(yè)人才。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué)；人才培養(yǎng)；課程體系；教學(xué)管理；評價(jià)機(jī)制

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）12-0127-02

一、引言

目前，在全球計(jì)算機(jī)教學(xué)中，IEEE-CS/ACM制定并陸續(xù)修訂的《計(jì)算教學(xué)計(jì)劃》是最有影響力的。我國修訂的《計(jì)算機(jī)學(xué)科教學(xué)計(jì)劃1993》和《計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)規(guī)范》都是以該計(jì)劃為藍(lán)圖，國內(nèi)大部分高校的計(jì)算機(jī)專業(yè)亦基于此為依據(jù)來構(gòu)建自己的教學(xué)體系。

高等學(xué)校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)在計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)中占有比較重要的地位，目前國內(nèi)不同高校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系也存在差異。目前主要存在以下三種模式。

模式一，不單獨(dú)設(shè)立實(shí)驗(yàn)課程，而是將實(shí)驗(yàn)課程貫穿于理論課程中。將實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為理論教學(xué)的附屬品，它的作用在于協(xié)助理論教學(xué)完成該門課程的教學(xué)任務(wù)和目標(biāo)。這一傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系在演繹法教學(xué)占統(tǒng)治地位的時(shí)期仍是主導(dǎo)模式，在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神方面存在的弊端已為許多高校所認(rèn)識。

模式二，為了加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位，將主干課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單列成實(shí)驗(yàn)課，目前這種模式已經(jīng)被國內(nèi)一些高校所采用。實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)具有同等重要的地位，它不再是附屬品，同時(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)向綜合性和創(chuàng)新性靠攏。但是該模式在具體實(shí)現(xiàn)過程中，仍存在著實(shí)驗(yàn)教學(xué)局限于該課程的理論知識，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)難以突破課程框架的問題。因此，開展多學(xué)科交叉的綜合性、創(chuàng)新性和探索性實(shí)驗(yàn)往往難以實(shí)現(xiàn)。

模式三，保留一部分與理論課程同步開設(shè)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，而其他的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容經(jīng)過優(yōu)化、重整和豐富，開設(shè)成獨(dú)立的綜合和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課程。該實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容更加側(cè)重于設(shè)計(jì)型、應(yīng)用型和探索創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。采用這一模式的優(yōu)勢在于同時(shí)結(jié)合了演繹法教學(xué)中以實(shí)驗(yàn)教學(xué)輔助知識傳授，以及歸納法教學(xué)中的通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)加強(qiáng)學(xué)生能力培養(yǎng)和綜合素質(zhì)的提高，更加適合培養(yǎng)信息技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用型和創(chuàng)新型人才。目前國外一些高校多采用這一模式，除了專業(yè)課程有較豐富的同步實(shí)驗(yàn)內(nèi)容外，還設(shè)置了若干綜合實(shí)驗(yàn)課程和畢業(yè)設(shè)計(jì)課程。而國內(nèi)高校采用這種模式的還為數(shù)較少。

社會對剛走出大學(xué)校門的學(xué)生的認(rèn)可度是衡量該學(xué)校教學(xué)效果的主要依據(jù)。社會需要的是具有分析解決問題的能力，具有創(chuàng)新意識的人才。因此，綜合以上三種教學(xué)模式，建立一種融合了演繹法教學(xué)與歸納法教學(xué)特長的、能與社會發(fā)展需求緊密結(jié)合的新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，對于全面提升計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維的高素質(zhì)應(yīng)用型人才，具有至關(guān)重要的意義。

二、計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)問題研究

在當(dāng)前的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，絕大多數(shù)實(shí)驗(yàn)只起到驗(yàn)證理論知識的作用，教學(xué)實(shí)驗(yàn)附屬于課堂教學(xué)，學(xué)生的個性發(fā)展和創(chuàng)新意識得不到鍛煉的機(jī)會。具體來講，計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)存在以下幾個問題。

第一，實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段和教學(xué)方法落后。課程與實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置與當(dāng)前IT領(lǐng)域快速更新的新知識、市場流行技術(shù)嚴(yán)重脫節(jié)，實(shí)驗(yàn)設(shè)備老化，經(jīng)費(fèi)投入不足，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容數(shù)年不變，并且大部分實(shí)驗(yàn)仍屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容依附于理論教學(xué)。

第二，實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系缺陷。整個體系結(jié)構(gòu)往往是封閉型的，不利于新的課程和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的更新。實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)計(jì)劃都是按照四年一個周期的固定模式展開。

第三，實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理體制與實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行機(jī)制有待進(jìn)一步改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)室不能面向?qū)W生開放或開放程度有限，導(dǎo)致有興趣的學(xué)生得不到良好的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練環(huán)境。

第四，評價(jià)機(jī)制單一。實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往以遠(yuǎn)小于課堂教學(xué)比重的分值形式或傳統(tǒng)的考試方式進(jìn)行考核。而在工程設(shè)計(jì)中非常重要的許多實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，又難以用試題的方式，在較短的時(shí)間里考核學(xué)生的掌握程度，需要學(xué)生長期的動手、實(shí)踐、創(chuàng)新，因此，單一的評價(jià)機(jī)制，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)得不到學(xué)生的重視，使學(xué)生的社會適應(yīng)性差。

因此，如何構(gòu)建一套科學(xué)合理的計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式和教學(xué)管理機(jī)制是本文主要的研究內(nèi)容。

三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革方案設(shè)計(jì)

針對計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的上述四點(diǎn)問題，提出以下幾點(diǎn)改革方案。

（一）創(chuàng)建新的實(shí)驗(yàn)課程體系

從創(chuàng)新型人才培養(yǎng)角度出發(fā)，優(yōu)化重組實(shí)驗(yàn)課程在知識傳授、能力培養(yǎng)和素質(zhì)提高三方面的比例，將原有的多門實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行整合，創(chuàng)建計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)綜合實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用綜合實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)課程。每門實(shí)驗(yàn)課程都要體現(xiàn)基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用探索型實(shí)驗(yàn)三個層次，并且要合理組織實(shí)驗(yàn)教材，每門實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容都要包括指定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和自選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，其中自選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是結(jié)合學(xué)科發(fā)展前沿及學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的應(yīng)用探索型的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

（二）采用項(xiàng)目教學(xué)法

打破以課堂教學(xué)為中心的教學(xué)模式，確定以項(xiàng)目組為中心的學(xué)習(xí)模式。依據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)和選取實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，要考慮學(xué)生的層次特點(diǎn)，設(shè)計(jì)和選取難度不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使項(xiàng)目內(nèi)容能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生解決問題的積極性，同時(shí)讓學(xué)生共同參與項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，為學(xué)生提供自己動手和動腦的空間。

（三）優(yōu)化管理體制和實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行機(jī)制

優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源配置，加大資金投入，在改進(jìn)實(shí)驗(yàn)室硬件設(shè)備的同時(shí)，也要及時(shí)添加最新的實(shí)驗(yàn)軟件，像開放式虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)仿真平臺、虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)、虛擬實(shí)驗(yàn)測試平臺等；實(shí)驗(yàn)教師要經(jīng)常參加培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，提高自身的能力和素質(zhì)；除上課時(shí)間外，實(shí)驗(yàn)室要定期向?qū)W生開放，實(shí)現(xiàn)開放式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境。另外，實(shí)驗(yàn)室要建設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目庫，形成一種可積累的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目管理機(jī)制。

（四）建立科學(xué)完善的評價(jià)機(jī)制

評價(jià)的主要依據(jù)不再是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的正確與否，而是要看學(xué)生是否通過實(shí)驗(yàn)鍛煉了動手能力，提高了創(chuàng)新意識。評價(jià)機(jī)制不單以考核分?jǐn)?shù)的方式，還通過像“創(chuàng)新成績”等形式，如參加電子設(shè)計(jì)競賽獲獎，或發(fā)表學(xué)術(shù)論文，或有科技創(chuàng)新小作品等均可獲得“創(chuàng)新成績”。

四、結(jié)束語

本文關(guān)于計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)問題的研究、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革方案設(shè)計(jì)的基本思路等方面的措施與規(guī)劃，能為各高校計(jì)算機(jī)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與建設(shè)起到拋磚引玉的作用。我們結(jié)合了自身的教學(xué)資源進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和改革，取得了較好的效果，提高了計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，進(jìn)而提升了專業(yè)教學(xué)質(zhì)量，使學(xué)生的實(shí)踐能力和應(yīng)用能力顯著提高，大大激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新精神，畢業(yè)生就業(yè)率也明顯攀升，有助于我們培養(yǎng)出更多的具有創(chuàng)新思維、能獨(dú)立分析解決實(shí)際問題的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。

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Research and Exploration of Computer Specialty Experiment Teaching Reform

XUE Ling-yan，LI Shu-bang

（The School of Computer Science，Liaocheng University，Liaocheng，Shandong 252000，China）

Abstract：For computer professional teaching，the experiment can not get the attention they deserve. The practical training of innovative ability is neglected. It leads to poor students' social adaptability. The article puts forward the basic thinking of the computer professional experiment teaching reform measures in aspects of the model and planning of the experimental teaching system. And then，it improves teaching quality and meets the needs of social talents. The objective is to enhance teachers and students' innovation and entrepreneurship awareness and capability，and cultivate competitive professionals.

Key words：Experiment Teaching；Talent Cultivation；Curriculum System；Teaching Management；Evaluation Mechanism