推進實驗教學(xué)改革，加強學(xué)生動手能力

文章編號：1672-5913(2008)18-0033-02

摘要：本文針對計算機專業(yè)實驗教學(xué)在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、課程設(shè)置、隊伍建設(shè)等方面存在的問題，借鑒國內(nèi)外高校成功的實驗教學(xué)改革經(jīng)驗，提出了計算機專業(yè)實驗教學(xué)的改革措施。

關(guān)鍵詞：實驗教學(xué)；教學(xué)改革；實踐措施

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)識碼：B

1引言

隨著信息社會和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，計算機應(yīng)用已相當(dāng)普及，計算機軟硬件極富實踐性和創(chuàng)造性，這既要求學(xué)生學(xué)好理論知識，又要掌握實際操作技能，更要求學(xué)生具有自主學(xué)習(xí)的能力和終身學(xué)習(xí)的思想。針對計算機專業(yè)實驗教學(xué)的特點，借鑒國內(nèi)外成功的教學(xué)模式和各兄弟院校的經(jīng)驗，我們學(xué)院對計算機實驗教學(xué)進行了逐步探索和改革，取得了一定的效果。

2計算機實驗教學(xué)改革的措施

2.1建設(shè)特色實驗室，實行開放管理

以建設(shè)示范性實驗中心為契機，加大投入力度，5年來共投入1650多萬元，建設(shè)了12個具有專業(yè)特色的實驗室，包括公共計算機基礎(chǔ)實驗室、計算機工程實驗室、軟件技術(shù)實驗室、硬件技術(shù)實驗室、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議仿真實驗室、網(wǎng)絡(luò)工程實訓(xùn)室、軟件工程實訓(xùn)室、計算機組裝維護實訓(xùn)室、智能控制實驗室、單片機與DSP實驗室、圖形圖像實驗室、嵌入式系統(tǒng)實驗室。整個實驗室的建設(shè)過程中始終堅持以理論和實踐相結(jié)合、加強實踐能力為目的，目的就在于提高學(xué)生的動手能力和就業(yè)率。比如我們面向低年級開設(shè)硬件基礎(chǔ)知識的計算機組裝維護實訓(xùn)室，以前很多學(xué)生直到畢業(yè)都沒自己動手組裝過電腦，特別是新生對計算機硬件沒有感官認(rèn)識，也沒自己動手裝過系統(tǒng)，我們由此開設(shè)組裝電腦和配件故障檢測實驗，我們的做法是從各個實驗室抽調(diào)出那些平時故障比較多，還有即將報廢的機器充實建立了這個實訓(xùn)室，共開設(shè)了計算機內(nèi)存故障的檢測和維修、顯卡故障的檢測、主板故障的檢測和維修、CPU故障的檢測、電源故障的檢測和維修、軟件故障的檢測六個實驗項目共計24個學(xué)時，通過這些實驗，讓學(xué)生實實在在的看到書上介紹的CPU、內(nèi)存、硬盤、主板、光驅(qū)等等，從而減少學(xué)生對計算機硬件的陌生感，增加學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中不可得到的真實感，同時學(xué)生看到自己組裝的電腦能正常運行時，可以給予學(xué)生很大的成就感，隨著年級的提高和專業(yè)知識的加深，我們的實驗難度逐步加大，理論和實踐相結(jié)合始終貫穿于整個大學(xué)學(xué)習(xí)計劃中。另外我們每年都積極舉辦計算機科技文化藝術(shù)節(jié)，至今我們已舉辦了6屆，每一屆都有很多收獲，比如適合不同年級的FLASH創(chuàng)作大賽，校園宣傳短片制作大賽，廣告設(shè)計大賽，軟件開發(fā)大賽，硬件組裝大賽，軟硬件故障排查大賽、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計大賽等，激發(fā)學(xué)生更大興趣，提高學(xué)生深入學(xué)習(xí)的積極性，加強了學(xué)生的動手能力。

通過學(xué)習(xí)清華大學(xué)等一流高校實驗室管理技術(shù)，2002年中心采用清華大學(xué)開放實驗室管理模式，用6臺服務(wù)器安裝管理軟件，建立了曲阜、日照兩個校區(qū)的計算機開放實驗中心，實驗室除正常的教學(xué)外，要對學(xué)生開放，實現(xiàn)資源共享，中心全天開放12小時，學(xué)生實驗時間充裕，給教師和學(xué)生自主選擇實驗內(nèi)容和時間，為開展科技與創(chuàng)新實踐和科學(xué)研究提供更大空間和自由度，為學(xué)校各專業(yè)的計算機相關(guān)課程提供服務(wù)，還成為全校輔修、畢業(yè)設(shè)計、學(xué)生課外科技活動的園地，建立了網(wǎng)絡(luò)課程網(wǎng)站和專題學(xué)習(xí)網(wǎng)站，教師設(shè)計一些具有實際價值的課程設(shè)計題目放到網(wǎng)絡(luò)平臺上，學(xué)生在任何時間、任何地點都能登錄實驗平臺，遠(yuǎn)程完成實驗(提交源程序，遠(yuǎn)程編譯連接，接收執(zhí)行結(jié)果)，提高了實驗效率，也為開拓學(xué)生視野，增長學(xué)生知識提供了一個較好的途徑。

2.2解決課程內(nèi)容的交叉和重復(fù)問題

定期組織各系部進行課程教學(xué)研究活動，積極開展課程群建設(shè)工作，優(yōu)化整合主干課程和必修課程、先行課程和后續(xù)課程的教學(xué)內(nèi)容，避免課程內(nèi)容的重復(fù)和交叉，這樣可避免不必要的講授重復(fù)和實驗重復(fù)，同時也為教師更好的規(guī)劃實驗項目提供參考，為滿足專業(yè)教學(xué)需要，5年來共編寫36門課程的實驗講義或?qū)嶒炛笇?dǎo)書，公開出版實驗教材8部；同時教師之間的相互交流可減少任課教師了解學(xué)生的過程，可以針對水平不同的學(xué)生設(shè)計不同的實驗項目，布置水平不等的任務(wù)自由發(fā)揮學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。

2.3整合實驗教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生參與項目

精減基礎(chǔ)驗證性實驗項目，逐步增加綜合設(shè)計性、研究創(chuàng)新性實驗教學(xué)項目比例，使其難度適中，能夠反映計算機新技術(shù)的發(fā)展前沿和應(yīng)用實際，以培養(yǎng)學(xué)生綜合實踐能力特別是創(chuàng)新能力；重點加強綜合創(chuàng)新性實驗室的建設(shè)，實現(xiàn)開放式教學(xué)；讓部分專業(yè)實踐能力強的老師給學(xué)生單獨開設(shè)綜合課程設(shè)計課，畢業(yè)設(shè)計題目嚴(yán)格控制，減少理論研究型和綜述型題目比例，增加應(yīng)用型題目比例。我中心共開設(shè)了36門面向計算機各專業(yè)和4門面向非計算機專業(yè)的實驗課程，實驗項目共298項?；A(chǔ)性和驗證性實驗項目146個，占總實驗項目的50%，面向計算機學(xué)科專業(yè)的低年級本科生，以演示驗證性實驗為主。提高實驗項目88項，占總實驗項目的30 %，創(chuàng)新型實驗以一定數(shù)量的綜合設(shè)計性實驗為主，實驗項目64項，占總實驗項目的20 %。三種類型實驗所占比例根據(jù)不同年級、不同課程而確定，低年級課程以基礎(chǔ)性實驗為主，基礎(chǔ)性、綜合性和研究性實驗的比例為7：2：1，隨年級升高，逐漸增加綜合性和研究性實驗的比例，基礎(chǔ)性、綜合性和研究性實驗的比例達到5：3：2?？紤]到和科研項目的結(jié)合，講解軟件開發(fā)經(jīng)驗和學(xué)習(xí)思路，我們在實際應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)中，將開發(fā)的全過程分為硬件設(shè)計、軟件設(shè)計、編譯匯編、脫機運行、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等階段，讓優(yōu)秀學(xué)生參與老師的項目，提高了學(xué)習(xí)能力和動手能力，培養(yǎng)了學(xué)生的團結(jié)協(xié)作精神和系統(tǒng)工程意識。到目前為止，有28項我們所承擔(dān)的省廳級項目有我們的本科生參與。

另外我們始終堅持“走出去、引進來”的開放式辦學(xué)思路，先后與神州數(shù)碼、ATA培訓(xùn)機構(gòu)、浪潮集團共建了實踐基地。引入了CISCO的CCNA認(rèn)證和國際公認(rèn)的A＋認(rèn)證，不斷探索并研究國外著名IT廠商的權(quán)威認(rèn)證培訓(xùn)，并融入平時的教學(xué)過程中，從而提高學(xué)生的就業(yè)競爭力。積極與企業(yè)聯(lián)系，進行聯(lián)合辦學(xué)，加強工學(xué)結(jié)合，引進企業(yè)真實案例，建立學(xué)生實習(xí)校企共管機制，企業(yè)給學(xué)生提供實踐基地和實踐的機會。這樣既能讓學(xué)生提前接觸企業(yè)文化，也能讓學(xué)生更多的了解企業(yè)和社會的新技術(shù)、新知識，學(xué)生在解決問題的過程中，將理論和實踐很好的結(jié)合，可以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，學(xué)習(xí)的目的性更強。

2.4加強學(xué)生課堂紀(jì)律，創(chuàng)建激勵機制

沒有規(guī)矩不成方圓，學(xué)生松散、懈怠往往是紀(jì)律不嚴(yán)造成的，一個有好的紀(jì)律的班級通常是積極向上的、學(xué)習(xí)能力、實踐能力和競爭能力都很強的班集體。嚴(yán)格的教學(xué)紀(jì)律在于營造一個良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，遵循各項規(guī)章制度，使學(xué)生在被紀(jì)律約束中能自覺維護教學(xué)秩序，保證正常的教學(xué)活動，確保教學(xué)質(zhì)量的提高。不同水平的學(xué)生做實驗的效果是不一樣的，為了激勵學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，應(yīng)創(chuàng)建一套科學(xué)的激勵機制。積極鼓勵學(xué)生的創(chuàng)造性和能動性，讓他們自選創(chuàng)新型實驗進行研究開發(fā)，并適時予以指導(dǎo)，以此營造一種自覺鉆研的良好學(xué)習(xí)氛圍。對于完成較好的學(xué)生，指導(dǎo)老師應(yīng)該鼓勵學(xué)生做綜合設(shè)計性實驗，以此進一步激發(fā)學(xué)生的自信和自主學(xué)習(xí)的能力，對于完成不太好的學(xué)生，不能打擊其自信心，指導(dǎo)老師應(yīng)幫助學(xué)生分析問題，找出原因，鼓勵學(xué)生先選擇一些容易的實驗練習(xí)。由于創(chuàng)新型實驗需要學(xué)生投入大量的課外學(xué)時，為鼓勵學(xué)生積極參加創(chuàng)新型實驗，對參與這類實驗的同學(xué)，在對其實驗報告、成果演示、答辯等環(huán)節(jié)進行綜合評價的基礎(chǔ)上，在課程的總成績中，實驗成績所占比例由20%提高到50%；而對其中特別優(yōu)秀的，經(jīng)過答辯組老師的評議，其成績可直接作為該課程的成績，免予期末考試(人數(shù)在5%以內(nèi))。另外，在本校開展的各種計算機類競賽中取得突出成績的學(xué)生，競賽成績也計入其課程成績。

2.5注重實驗室隊伍建設(shè)

實驗教師隊伍建設(shè)是提高實驗教學(xué)水平的主要方面，高校的實驗教師普遍難招。我們一方面根據(jù)專業(yè)需求和實踐計劃積極引進實驗教師和學(xué)科帶頭人，切實提高實驗人員的待遇，對實驗人員體現(xiàn)多勞多得和優(yōu)質(zhì)優(yōu)酬，經(jīng)常有針對性的每年派出3-4名實驗管理人員到實驗條件好的學(xué)校參觀培訓(xùn)、進修學(xué)習(xí)，以解決知識更新問題，加強和兄弟院校的交流和合作，形成一套良好的實驗室管理模式。另一方面每年選送1-2名教師到IT企業(yè)學(xué)習(xí)，參加各種企業(yè)培訓(xùn)和重點大學(xué)舉辦的學(xué)習(xí)班，深入到研發(fā)一線進行實踐、研討，以提高教師的實驗水平，并承擔(dān)實踐課程的講授和指導(dǎo)畢業(yè)生的畢業(yè)設(shè)計。我們的師資隊伍中有2人取得MCSE證書；4人取得了CCNA教師資格證；2人參加過UNIX培訓(xùn)，并取得了相應(yīng)的證書，還有其他教師參加了Java/J2EE，Oracle、嵌入式技術(shù)等培訓(xùn)。鼓勵專職教師帶實驗教師參與科研項目，堅持任課教師進實驗室和實驗專職教師共同指導(dǎo)學(xué)生實驗的制度，特別堅持教授副教授和具有博士學(xué)位的教師上實驗課，相互溝通，共同制定實驗教學(xué)內(nèi)容和考核大綱，使理論和實踐緊密結(jié)合，共同了解學(xué)生的實驗情況，保證教學(xué)質(zhì)量的提高。同時每學(xué)期抽出20-30名比較優(yōu)秀的二年級研究生充當(dāng)助理實驗師，參與本科生的實驗課輔導(dǎo)，這既提高了研究生的實際應(yīng)用能力，減輕教師的負(fù)擔(dān)，又加強了輔導(dǎo)力量。這樣我們形成了一支年齡、職稱、學(xué)科合理的穩(wěn)定的高素質(zhì)實驗師資隊伍。

另外學(xué)院重視學(xué)科建設(shè)和教學(xué)與科研工作，鼓勵實驗中心人員開展實驗研究，制定了獎勵政策。在實驗中心形成6個穩(wěn)定的研究方向：圖形圖像處理，數(shù)據(jù)庫技術(shù)與系統(tǒng)集成，網(wǎng)絡(luò)工程，最優(yōu)化算法設(shè)計，軟件工程與管理，智能控制技術(shù)。取得了一批有影響的成果。其中有10多項成果得到推廣應(yīng)用，取得巨大的經(jīng)濟效益，在“科教興魯”中做出了突出貢獻。

3結(jié)束語

經(jīng)過多年的實踐教學(xué)改革，近幾年我們的畢業(yè)生由260人增加到800多人，在當(dāng)今嚴(yán)峻的就業(yè)形勢下，我們的就業(yè)率在這兩年卻大幅攀升，由前幾年的31%到這兩年一直維持在78%以上，這和我們的實踐教學(xué)改革是分不開的，我們的畢業(yè)生既有著扎實的理論基礎(chǔ)，為今后的學(xué)習(xí)深造打下了良好的基礎(chǔ)，又有著較強的實踐動手能力，很多企業(yè)單位對我們的學(xué)生僅僅面試一兩次就簽訂了用人協(xié)議，這是對我們幾年教學(xué)改革的肯定。為強化學(xué)生綜合素質(zhì)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)質(zhì)量，推進實驗教學(xué)改革，不斷研究改革教學(xué)內(nèi)容、方法和手段，充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)，提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的綜合能力。