計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)綜述

王詠梅　張江

摘要：計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)的實(shí)踐性較強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)占據(jù)了重要一環(huán)。該文從實(shí)驗(yàn)的目的、要求、軟硬件準(zhǔn)備和實(shí)驗(yàn)機(jī)房的構(gòu)建、維護(hù)管理入手，制定了具體的教學(xué)設(shè)計(jì)方案、實(shí)驗(yàn)方法以及實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目遴選方法，給出實(shí)驗(yàn)成績(jī)的綜合評(píng)價(jià)。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的總結(jié)，對(duì)以后的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法和目的提出了展望。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)；云計(jì)算；實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2018）18-0103-03

從20世紀(jì)80年代以來，各大中專院校開始對(duì)非計(jì)算機(jī)專業(yè)的大學(xué)生開展計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)，到90年代提出計(jì)算機(jī)文化的概念，再到目前新一輪大學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)改革，歷經(jīng)30多年，隨著計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程不斷改革發(fā)展，如何利用計(jì)算機(jī)提高解決問題的能力成為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育的核心問題。目前各高校都普遍開設(shè)有計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課，這門課實(shí)踐性很強(qiáng)，如何根據(jù)學(xué)科和學(xué)生的實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)室軟硬件教學(xué)環(huán)境，如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生綜合使用各知識(shí)點(diǎn)的能力和創(chuàng)新能力，如何建立科學(xué)的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)機(jī)制等問題的解決，對(duì)提高計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)質(zhì)量有著重大意義。本文以項(xiàng)目化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法，為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)厘清思路。

1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生能掌握Office軟件的常用辦公功能，會(huì)對(duì)辦公中用到的素材進(jìn)行常用的圖像處理和動(dòng)畫制作，會(huì)使用軟件進(jìn)行屏幕捕獲獲取素材、能對(duì)音視頻素材進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換剪輯等，了解電腦本身的硬件及使用常用外接硬件打印機(jī)、掃描儀、投影儀等，能運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)元詞進(jìn)行高效的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容搜索，并且能獨(dú)立組織局域網(wǎng)或者進(jìn)行簡(jiǎn)單的問題排查，以提高辦公效率，學(xué)生完成學(xué)習(xí)以后，具備熟練的智能化辦公的能力。

2 實(shí)驗(yàn)要求

本課程實(shí)踐性強(qiáng)，教師第一次實(shí)驗(yàn)課要向?qū)W生講清課程性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)進(jìn)度安排，實(shí)驗(yàn)考核方式，實(shí)驗(yàn)規(guī)則及實(shí)驗(yàn)室制度等。每次實(shí)驗(yàn)課提前告知學(xué)生實(shí)驗(yàn)任務(wù)和要求，并提出一些思考問題，要求學(xué)生認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和目的，預(yù)習(xí)相關(guān)知識(shí)，查找相關(guān)素材，思考相關(guān)問題，列出實(shí)驗(yàn)步驟。實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)作品上交，教師在實(shí)驗(yàn)過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的問題并加以啟發(fā)引導(dǎo)，以使學(xué)生能達(dá)到要求的實(shí)驗(yàn)效果，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析點(diǎn)評(píng)。

3 實(shí)驗(yàn)條件準(zhǔn)備

3.1硬件條件準(zhǔn)備

過硬的硬件條件是實(shí)驗(yàn)?zāi)艿靡赃M(jìn)行的基本保證。本實(shí)驗(yàn)要求硬件配置如下：

每個(gè)實(shí)驗(yàn)室配置一臺(tái)服務(wù)器，學(xué)生機(jī)若干臺(tái)，教師機(jī)1臺(tái)，教師機(jī)和學(xué)生機(jī)除CPU略有不同外， 教師機(jī)增配： DVDRW 32X刻錄光驅(qū)網(wǎng)卡； 5.1聲道多媒體木質(zhì)音箱一套。機(jī)房?jī)?nèi)部通過交換機(jī)用千兆快速以太網(wǎng)連接，機(jī)房的每臺(tái)機(jī)器均可連接Internet。

3.2軟件條件準(zhǔn)備

實(shí)驗(yàn)室安裝Windows操作系統(tǒng)，Office辦公管理軟件、Photoshop圖像處理軟件、Acdsee圖像管理軟件、Flash動(dòng)畫制作軟件、Snigat屏幕捕獲軟件、格式工廠格式轉(zhuǎn)換軟件，Winrar壓縮軟件等。此外，實(shí)驗(yàn)時(shí)為了針對(duì)所有同學(xué)的共性問題進(jìn)行講解點(diǎn)評(píng)，并能實(shí)時(shí)傳達(dá)講解效果，還要安裝教學(xué)屏控管理軟件，常用的有紅蜘蛛和淩波等。為了讓學(xué)生的實(shí)驗(yàn)作品及時(shí)方便的上交，在教師機(jī)上安裝了Sserver-U軟件，在學(xué)生機(jī)上設(shè)好了此軟件的快捷方式，此軟件可以把教師機(jī)設(shè)為Ftp服務(wù)器，點(diǎn)擊學(xué)生機(jī)上的快捷方式，可以直接打開教師機(jī)上設(shè)置好的文件夾，學(xué)生把作品拖動(dòng)到此文件夾的界面內(nèi)，就可以上交作品。教師也可以把音視頻等占空間大的實(shí)驗(yàn)素材放在此文件夾內(nèi)，由學(xué)生在自己的電腦上拖動(dòng)到自己的桌面上進(jìn)行處理。為了對(duì)實(shí)驗(yàn)效果進(jìn)行定期測(cè)試，還可以在服務(wù)器里安裝專門的考試測(cè)試系統(tǒng)，如萬維全自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)考試平臺(tái)。

4 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)建、管理和維護(hù)

4.1 構(gòu)建基于云計(jì)算的虛擬計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室

實(shí)驗(yàn)室中的計(jì)算機(jī)使用一定年限后，往往因?yàn)榕浼p壞更換，配置不統(tǒng)一，另一方面由于學(xué)生誤操作或者網(wǎng)絡(luò)病毒的影響導(dǎo)致單機(jī)系統(tǒng)崩潰，軟件維護(hù)工作量加大，再有就是每隔一定年限，單機(jī)的硬件配置跟不上系統(tǒng)更新，就要對(duì)硬件進(jìn)行更換。而構(gòu)建基于云計(jì)算的實(shí)驗(yàn)室可以有效解決以上問題。云計(jì)算能利用虛擬化技術(shù)構(gòu)建虛擬化資源池， 快速部署云端的資源以獲取服務(wù)，動(dòng)態(tài)組織異構(gòu)資源，構(gòu)建不同的應(yīng)用環(huán)境，將存儲(chǔ)空間等資源共享，達(dá)到效益最大化[1]。由于對(duì)接入的工作站硬件配置要求不高，而軟件可以由“云端”提供，這減輕了實(shí)驗(yàn)室硬件更新和軟件維護(hù)的壓力。

4.2 實(shí)驗(yàn)室的管理和維護(hù)

本課程因?yàn)槭枪不A(chǔ)課，針對(duì)全校大部分學(xué)生開設(shè)，所以課時(shí)任務(wù)重，科學(xué)的管理維護(hù)方法是實(shí)驗(yàn)得以順利進(jìn)行的保證。

1）安裝還原保護(hù)卡

學(xué)生機(jī)和教師機(jī)的系統(tǒng)安裝完成后，為了防止學(xué)生隨意修改注冊(cè)表或刪除系統(tǒng)文件，以及使用U盤或下載不名網(wǎng)頁等感染病毒在局域網(wǎng)內(nèi)傳播，導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰，為教師機(jī)和學(xué)生機(jī)安裝還原保護(hù)卡，保護(hù)所有盤符。沒有還原卡的密碼，機(jī)器在開機(jī)重啟時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)被還原，學(xué)生的誤操作將不會(huì)對(duì)系統(tǒng)構(gòu)成影響。還原卡除了保護(hù)恢復(fù)系統(tǒng)的作用外，還可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)硬盤對(duì)拷。對(duì)于學(xué)生機(jī)，安裝好了一臺(tái)模型機(jī)的所有軟件和設(shè)置后，可以把這臺(tái)學(xué)生機(jī)的還原卡設(shè)置為發(fā)送端，在其他的學(xué)生機(jī)上設(shè)置好IP地址計(jì)算機(jī)名后，重新開機(jī)，裝有同樣還原卡的計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)以接收端的形式連接到模型機(jī)上，等所有的等待安裝的機(jī)器全部連接到發(fā)送端后，可以在模型機(jī)上選擇發(fā)送數(shù)據(jù)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)對(duì)拷，時(shí)間不長(zhǎng)，就能把模型機(jī)中所有的軟件和設(shè)置拷入機(jī)房中其他的學(xué)生機(jī)，完成整個(gè)機(jī)房學(xué)生機(jī)的安裝任務(wù)。大大縮減了機(jī)房軟件維護(hù)的工作量。

2）規(guī)范機(jī)器名稱、IP地址和機(jī)器位置一一對(duì)應(yīng)

為了保證計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)中局域網(wǎng)設(shè)置實(shí)驗(yàn)的正常開設(shè)，通常把實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的計(jì)算機(jī)設(shè)在一個(gè)工作組內(nèi)，機(jī)器名稱與IP地址及機(jī)器位置一一對(duì)應(yīng)，相應(yīng)的學(xué)生機(jī)按IP地址順序接入交換機(jī)中，這保證學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可以按學(xué)號(hào)順序與學(xué)生的機(jī)器和位置對(duì)應(yīng)起來，便于責(zé)任到個(gè)人進(jìn)行管理，另一方面，當(dāng)一臺(tái)機(jī)器不能上網(wǎng)時(shí)，直接查看相應(yīng)交換機(jī)接口的燈是否閃亮可以判定問題出現(xiàn)在什么地方，快速找到問題所在，及時(shí)排除問題，也可以快速找到維護(hù)時(shí)不慎造成的IP地址重復(fù)設(shè)置等問題。

3）為教師機(jī)設(shè)置server-U對(duì)學(xué)生上交實(shí)驗(yàn)作品進(jìn)行管理

在教師機(jī)上安裝server-U軟件，除了可以把教師機(jī)設(shè)為FTP服務(wù)器外，還可以對(duì)學(xué)生上交的作業(yè)進(jìn)行指定文件目錄、指定文件夾和權(quán)限設(shè)置，例如為了防止有的學(xué)生打開界面后誤刪除別人的作品，影響他人的作品提交，教師可以設(shè)置權(quán)限使得學(xué)生只能上交作品不能刪除，要?jiǎng)h除必須通過教師認(rèn)定。在教師機(jī)上設(shè)置了相應(yīng)的分組和用戶后，學(xué)生機(jī)只能通過用戶名和密碼打開教師機(jī)指定的目錄文件夾上交作品，防止學(xué)生交實(shí)驗(yàn)作品時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤

4）定期為主機(jī)除塵，檢查線路和接口

由于灰塵會(huì)影響機(jī)器的運(yùn)行，所以要定期用除塵器和軟毛刷對(duì)主機(jī)除塵，同時(shí)檢查接線和插口是否松動(dòng)，是否接觸不良，并保證機(jī)房的通風(fēng)、散熱，保持機(jī)房實(shí)驗(yàn)環(huán)境的清潔和常溫。

5）制定使用管理制度

制定管理制度，督導(dǎo)學(xué)生在使用機(jī)房過程中，避免扯動(dòng)電源插頭和插座及有關(guān)線路，指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范操作，明確機(jī)房衛(wèi)生要求等。

5 實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》明確指出非計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)教學(xué)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生掌握一定的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、技術(shù)與方法，以及利用計(jì)算機(jī)解決本專業(yè)領(lǐng)域中問題的能力[2]。

因此計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)以“應(yīng)用”為中心，用貼近學(xué)生生活應(yīng)用的案例，以實(shí)踐操作為重點(diǎn)，由淺入深地開展實(shí)驗(yàn)，著力培養(yǎng)學(xué)生的智能辦公能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)思路為：先做基礎(chǔ)知識(shí)實(shí)驗(yàn)，此時(shí)以模仿驗(yàn)證為主。由于地區(qū)性差異，學(xué)生的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)水平差別較大，這部分實(shí)驗(yàn)考慮到這種情況，基礎(chǔ)好的完成的快的學(xué)生上交作品后可以幫助老師指導(dǎo)基礎(chǔ)弱的學(xué)生，以達(dá)到每個(gè)學(xué)生都能掌握基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的要求。接著進(jìn)行提高內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)，這部分實(shí)驗(yàn)占比較大，是實(shí)驗(yàn)的核心內(nèi)容，提供具體的素材和詳細(xì)的要求，要求每個(gè)學(xué)生都能掌握。最后開設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)，這部分內(nèi)容可以給出指導(dǎo)性框架，學(xué)生自己設(shè)計(jì)，自己查找素材或靈活運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)制作素材，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力和創(chuàng)新能力。綜合實(shí)驗(yàn)涉及的知識(shí)面跨度廣，學(xué)生需要掌握系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)后才能完成，所以時(shí)間安排較長(zhǎng)。此外，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)以外，積極培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的興趣，學(xué)校組織以計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)為核心的各種比賽，例如課件制作比賽。鼓勵(lì)學(xué)生積極參與，并對(duì)學(xué)生制作的參賽作品給以實(shí)驗(yàn)時(shí)間和技術(shù)支持。好的作品可以以加分的形式計(jì)入實(shí)驗(yàn)成績(jī)，課內(nèi)課外培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。

6 實(shí)驗(yàn)方法

為了培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，采用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)輔助，課內(nèi)實(shí)驗(yàn)和課外自主實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式進(jìn)行。課內(nèi)實(shí)驗(yàn)主要完成基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和提高實(shí)驗(yàn)，而課外自主實(shí)驗(yàn)主要完成學(xué)生自己選材獨(dú)立創(chuàng)作的綜合性實(shí)驗(yàn)。課內(nèi)實(shí)驗(yàn)由教師給出具體的要求和素材，并在課堂指導(dǎo)學(xué)生在課內(nèi)完成并上交作品，而課外實(shí)驗(yàn)由于是學(xué)生自主選材，獨(dú)立設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)室提供自主實(shí)驗(yàn)時(shí)間，教師給出一定的框架要求，規(guī)定在一定的時(shí)間段后提交作品。無論是課內(nèi)實(shí)驗(yàn)還是課外實(shí)驗(yàn)，都可以使用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析討論，例如可以使用Martin Dougia-Mas開發(fā)的Moodle系統(tǒng)進(jìn)行在線實(shí)驗(yàn)討論，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。

7 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目遴選

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目遴選要圍繞教學(xué)大綱展開，按知識(shí)點(diǎn)和能力培養(yǎng)要求分層設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目[3]。例如表二是演示文稿課內(nèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目表。表三是演示文稿課外自主實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目表。

8 實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)

建立“三位一體”、課內(nèi)課外一體化評(píng)價(jià)方式。亦即過程評(píng)價(jià)：以學(xué)生課內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)積極性、獨(dú)立性和完成的時(shí)間長(zhǎng)短評(píng)價(jià)；目標(biāo)評(píng)價(jià)：以實(shí)驗(yàn)是否達(dá)到目標(biāo)要求作為評(píng)價(jià)的重要標(biāo)準(zhǔn)；能力評(píng)價(jià)：以學(xué)生在課內(nèi)獨(dú)立解決實(shí)驗(yàn)問題的能力和課外自主設(shè)計(jì)時(shí)作品的綜合和創(chuàng)新能力作為參照標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)總成績(jī)由各個(gè)實(shí)驗(yàn)成績(jī)加權(quán)平均、最后的實(shí)驗(yàn)操作測(cè)試成績(jī)、比賽獲獎(jiǎng)計(jì)入成績(jī)綜合評(píng)價(jià)。

9 實(shí)驗(yàn)總結(jié)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)過程中的重要一環(huán)，本文以項(xiàng)目化的方式介紹了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的目的、要求、軟硬件準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建和維護(hù)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選擇方式以及實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)方法，對(duì)實(shí)驗(yàn)整個(gè)過程進(jìn)行了綜述，對(duì)建設(shè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)芷鸬綄?shí)際的指導(dǎo)作用[4]。在以后的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可以采用新的技術(shù)和方法，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才的實(shí)驗(yàn)操作技能。

參考文獻(xiàn)：

[1]孟慶偉，劉婷.基于云計(jì)算的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)模型研究[J].智能計(jì)算機(jī)與應(yīng)用，2011，1（4）：72-73，76

[2]崔曉靜.切實(shí)提高高校計(jì)算機(jī)教學(xué)質(zhì)量深度激發(fā)學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用技能[J].計(jì)算機(jī)教育，2011（18）：112

[3]代啟化， 王俊. 《可編程控制器技術(shù)與應(yīng)用》課程實(shí)驗(yàn)綜述[J]. 科技信息，2014（9）：6-7

[4]徐晉輝 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)綜述[J]. 赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015，31（6下）：9-11