計算機類實踐性課程的改革與創新

摘要：本文對培養計算機類實踐性課程創新人才進行了討論，從建立實踐教學體系、引入有興趣和有能力的教師、研究和培養學生喜愛實驗的健康心理、建立適合管理綜合設計型實驗項目的管理辦法、建立創新實踐基地等方面提出了具體的改革方案。

關鍵詞：創新人才；實踐教學；教學改革；實踐基地

中圖分類號： G642文獻標識碼：A

文章編號：1672-5913（2007）05—0043-03

Study and Practice on Innovative Personnel Training of Practical Courses for Computer Education

MaLi

(School of Electronics and Computer Science and Technology， North University of China， Shanxi， 030051)

Abstract: This paper discusses how to train innovative talents of practical courses for computer education， and proposes some specific reform scheme. It includes construction of practical teaching system， importing interested and capable teachers， study and cultivation of students’ healthy psychology in college experiments， establishment of innovative management ways in comprehensive and self-designed experiment projects， construction of innovative practice base and so on．

Keywords: Innovative talents; Practical teaching; Teaching reform; Practice base

1 前言

隨著計算機技術的不斷發展和進步，教學過程中的實踐性環節越發顯示出其重要的作用，在近年來的教學環節中，上到教育部，下到具體的教學實施機構，綜合設計型實驗項目越來越受到教育界的重視。在高等學校的教育中，培養學生的創新能力是一項十分重要的任務，如何培養學生的創新能力，怎樣從實踐教學上為培養學生提供實驗平臺，對于教學的組織和實施顯得尤為重要。

2當前存在的問題

我校前幾年就已經開設了綜合設計型實驗項目，在教學大綱、實驗內容上都有所體現，但是實際的執行情況并不樂觀，部分綜合設計型實驗從實驗項目確定、實驗內容以及實驗的開放模式等，還不能成為真正的創新性實驗。以微機原理實驗室提供的綜合設計型實驗項目為例，實驗室開出了GPS模塊、USB模塊、電梯控制模塊等綜合設計型實驗項目，但是從實驗效果來看，并不十分令人滿意。其中的原因是多方面的，一是實驗內容本身的問題。從學生的角度，實驗內容本身的可實施性較差，學生學到的知識與綜合設計型實驗的內容存在較大的差距，有些實驗雖然是綜合設計型的，但到學生真正操作階段，難于下手，實驗起不到預想的效果；其二，實驗室的管理模式，實驗人員的配備不能滿足綜合設計型實驗的正常高水平開出。我們的實驗室雖然列出了綜合設計型實驗項目，但是這些實驗項目大多是從公司引進的裝置，實驗人員也沒有真正消化，對其中的原理沒有搞明白，學生實驗時不能提供有效的實驗指導；其三，從學校的角度，沒有對開出這種創新的實驗項目從管理制度上具體化，與管理普通的實驗項目一樣管理，實驗室即使能提供創新型實驗項目，也難以發揮它的重要作用。

針對上述存在的問題，我們對培養計算機類實踐性課程創新人才進行了研究與探討，以期做好計算機類實踐性課程綜合設計型實驗，在創新性實踐類課程培養方面做出有特色的工作。

3 培養計算機類實踐性課程創新人才的研究與實踐

實踐教學的水平和質量，取決于教師、實驗技術人員的教學水平、學生的積極性和實驗物質條件的保障。

3.1 建立實踐教學體系

創新人才的培養，很大程度上取決于科研能力與實踐能力的培養。就計算機專業而言，學生動手技能的訓練和提升需要經歷三個階段：即計算機專業知識的學習階段、軟硬件實踐訓練和畢業設計階段。針對這三個階段，我們建立了單元實驗——綜合實驗——課程設計——開放實驗室——實習基地——畢業設計一體化的實踐教學體系。

我們根據專業培養目標，制定專業人才對實驗能力的綜合培養要求，針對學生從入學到畢業的全過程，制定了與課堂教學既互相聯系又平行獨立的實驗教學大綱，分階段循序漸進地統一選定實驗教學項目，系統地、有機地進行綜合實驗能力的培養，改革實驗教學附設于各理論教學的舊體系。實驗教學既可安排在課堂教學之后，也可安排在課堂教學之前。

3.2 引入有興趣和有能力的教師

實踐性課程具有獨立于課堂教學之外的獨特作用，實踐教學與課堂是教學過程中相互關聯又相互獨立的兩個重要方面，實驗室是實踐教學的重要陣地，實驗技術人員和教師擔負著教書育人的重擔。如何充分發揮教師的指導作用，科學有效地組織、實施實踐教學，充分調動學生的積極性、主動性和創造性，是教師深入研究的課題，也是教學成功的關鍵。

為加強理論教學與實踐教學的聯系，在《微機原理及應用》和《計算機組成與系統結構》兩門專業課程的課堂授課、課后輔導、實驗指導等環節，主講教師全部參加，即用理論教學指導實驗教學，以實驗教學促進理論教學，避免了理論脫離實踐。同時，教師熟悉了自己的教學對象，在指導實驗過程中可以及時地了解學生實驗過程中的反饋信息，做到因材施教，靈活調整教學講授順序，調動學生實踐的積極性和主動性。實驗課題精心選擇，做到內容既概括又充實，充分體現學科的應用和發展，使學生通過實踐環節訓練，既掌握了科學知識又獲得了科學技能的訓練，從中掌握所學知識的實際應用，使理論教學更貼近于實際教學。這種教學過程與實踐的有機結合，有利于學生綜合素質與創新能力的提高。

對于綜合設計型實驗項目，教師只給出設計題目，實驗方案由學生自己設計，實驗過程由學生自己準備、實施。教師在實驗前檢查學生的準備情況，對每個學生的設計逐一進行仔細審閱。發現問題后，以質疑的方式向學生指出問題所在，注重引導、啟發學生獨立思考以解決問題，并做到檢查及時、啟發得當。由于學生自己編程、自行設計、連接線路、獨立調試并自行測試分析實驗結果，不僅充分調動了學生學習的主觀能動性，同時也加強了學生獨立分析問題、解決問題的能力。

此外，我們確定一定數量的指導教師，確立一定數量的具有培養學生創新能力的實驗項目進行開發，吸收部分學生參與實驗項目的開發，共同確定最終的實驗項目。在確定了具體的實驗項目后，組織力量進行研發，為學生提供實驗環境的實驗平臺。

3.3 研究和培養學生喜愛實驗的健康心理

興趣是學習的強大的原動力，也是學習心理因素中最具潛力最可寶貴的。我們通過進一步深入調研，包括在學生中間進行問卷調查、了解兄弟院校的成功經驗、與相關教學設備制備公司共同研討等方面，深入調查了解，為學生設身處地設想。從學生的角度，體現以人為本的教學理念和思想，通過設立教師指導制度，了解學生進行創新性能力的需求，通過為學生做創新能力方面的講座，培養學生對創新性實驗的興趣。激發起學生的興趣后，進一步開發學生感興趣的實驗項目。在實驗項目的確定和開發上，引入學生參與，吸取學生的興趣和偏好，避免傳統的教師制定實驗項目，學生可能不感興趣的局限性。

3.4 建立適合管理綜合設計型創新型實驗項目的管理辦法

不難體會到，研究和培養學生喜愛計算機實驗的健康實驗心理，除研究學生外，還要研究完善實驗室環境建設，制定實驗室準備工作細則。

我們建立了一套適合管理綜合設計型創新型實驗項目的管理辦法，為實施創新型實驗提供制度上的保證。實踐教學的目標管理，主要分為教學計劃，實驗教學大綱，實驗項目和實驗教材四個環節，將專業人才的培養目標，關于實驗能力的要求分解到專業教學計劃、實驗教學大綱、實驗項目和實驗教材等教學文件中去。通過校園網介紹實驗項目的內容和實驗的基本步驟，并提出選修實驗課程的基本要求。同時采用預約的方法進行實驗前的準備工作等。

實驗課指導教師和實驗技術人員對所有實驗尤其是綜合設計型創新型實驗必須認真備課，明確實驗課的目的，要求、熟悉原理，實驗裝置和實驗步驟與方法，對實驗中易發生的差錯和儀器設備易出現的故障以及安全事項的處理要做到事前心中有數。初次擔任實驗教學的青年教師和實驗人員必須試講、試做，學院教學督導組專家認為達到要求后方可允許參加指導。

實踐教學要充分調動學生的主動性和積極性，貫徹因材施教的原則。實踐教學必須按實驗項目劃分小組，循環進行，要求學生一人一機，連網共享，這樣有利于學生人人動手操作，思索驗證。

在實驗課中突出能力培養，減少模仿性實驗，增加設計性、綜合性實驗。逐步創造條件開放實驗室，包括時間上的開放、內容上的開放、方法上的開放，給學生創造一個生動活潑的進行實驗教學的環境與條件。對學生開放實驗室是實踐教學中帶有根本性的改革措施，要創造條件，盡量使更多的實驗室開放。

3.5 建立創新實踐基地

建立示范性、開放式的創新實踐基地，為提高學生創新實踐能力提供保障，在創新基地的建立過程中，將聘請相關教師作為創新性能力培養的指導教師。

我們以《微機原理及應用》和《計算機組成與系統結構》課程為依托，確立以這兩門課程的實驗課程設計為一個硬件類課程創新實踐基地。該基地將建立一定規模的創新實驗教學環境，提供工科專業學生進行微機設計型實驗、課程設計和畢業設計，同時也可作為學生開展電子設計競賽和科技活動的實踐基地。

以《C語言程序設計》和《數據結構》課程為依托，開展學生感興趣的軟件開發創新實驗，可以涵蓋算法、游戲等學生非常感興趣的實驗項目。在此基礎上，組織校級和院級計算機算法和程序設計競賽，培養學生綜合設計和開發程序的主動性，進一步培養學生的創新能力。

4 結束語

在21世紀全面推進大學生素質教育的過程中，必須改革創新實踐性課程這一重要教學環節。加強對大學生創新意識的引導和創新能力的培養，使實踐性課程成為大學生施展才華， 充分發揮潛能，培養自己創新思維和創新能力的好課堂。

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收稿日期：2006—9—14

作者簡介：馬禮（1968—），男，山西太原人，博士，副教授，碩士生導師，主要研究方向：計算機應用和人工智能、嵌入式系統與信息處理、分布式系統與多媒體傳輸。

（本文系山西省高等教育教學改革研究基金資助項目）