摘要:實驗教學通過實驗環節加強系統的實踐訓練,提高學生綜合分析與解決實際問題的能力,是高等教育不可缺少的一環。合適的考核方式對評價和提高學生的動手能力有不可替代的作用,對實驗教學有普遍的指導意義。本文分析計算機科學與技術專業的實驗開設情況,通過對平時實驗成績、實驗成績構成、實驗考試方式三個方面進行改革,確立計算機專業通用性的實驗考核方式,取得了一定成效。
關鍵詞:實驗教學;實驗考核;實驗成績;動手能力
高等教育不僅要使大學生具有扎實的理論基礎,更重要的是要通過實驗環節加強其系統的實踐訓練,提高學生綜合分析與解決實際問題的能力。然而,目前多數大學畢業生的實踐能力和綜合素質與培養目標還有一定的差距,許多學生進入工作單位以后難以適應崗位要求。這說明高校對學生實踐能力的培養和考核力度還不夠,高校實驗教學中的一些關鍵環節仍需改革[1]。如何采用適當的考核方式檢驗學生的實際動手能力,是實驗教學必須考慮的問題。
實驗考核方式是檢驗實驗教學的重要手段,從另一個方面來說,它也是實驗教學的指揮棒。實驗考核方式可以改變師生對實驗教學的態度,提升實驗教學的質量,真正達到檢驗學生實際動手能力的目的。我系計算機科學與技術專業開設的實驗多種多樣,既有從屬于理論課程的實驗,也有單獨設課的實驗;既有需要普通PC機的實驗,也有需要特定實驗設備的實驗。針對各種不同類型的實驗,我們考慮通過平時實驗成績、實驗成績構成、實驗考試方式三個方面結合,形成具有一定通用性的實驗考核方式。
1平時實驗成績
實驗教學有別于理論教學,它除了講授相關的理論知識外,關鍵是培養學生觀察能力、思維能力和操
作技能,使學生具備獨立設計和改進實驗的基本能力,具備較強的數據處理和繪圖能力,培養學生分析問題和解決問題的能力。因此,對學生的考核應該貫穿實驗教學全過程,即通過對每個實驗項目考核來實現。學生完成單次實驗項目的過程主要包含有實驗紀律、實驗預習、實驗操作、實驗提問及討論、實驗報告等幾個方面,針對這幾個方面進行考核,可以較好地反映學生的實際動手能力。平時實驗成績即為學生單次實驗成績的平均值。
(1) 實驗紀律。實驗紀律主要從學生有無遲到、早退、缺課,以及實驗中有無大聲喧嘩、是否愛護實驗器材,是否注意環境衛生等方面進行評定[2]。實驗紀律占單次實驗成績的10%。
(2) 實驗預習。由于實驗教學和理論教學難于做到同步進行,另外,實驗過程可能會涉及到程序的調試,因此,為了保證實驗教學時間和質量,首先要求學生課前進行預習,寫出預習報告,即說明實驗原理、內容、步驟,闡述實驗的關鍵,完成主體程序設計,預計產生結果,指出實驗過程中應注意的問題等,在實驗前提交給指導教師,否則不得進行實驗。指導教師根據每位學生的預習報告質量給出預習成績[3]。實驗預習占單次實驗成績的10%。
(3) 實驗操作。在實驗過程中,指導教師應以巡
基金項目:湖南省普通高等學校教學改革研究項目(湘教通[2007]230號);湖南理工學院教研教改課題項目(2008D01)。
作者簡介:張舸,男,碩士,講師/工程師,研究方向為計算機網絡及嵌入式應用;劉利強,男,碩士,實驗師,研究方向為下一代互聯網及網絡應用;周細義,男,碩士,高級實驗師,研究方向為計算機網絡及實踐教學管理。
視的方式,觀察每位學生的實驗操作情況,對學生在實驗過程的主動性、儀器操作的正確性、動手熟練程度等進行全面考查。實驗結束后,檢查實驗數據,有明顯錯誤的要求學生重測或重做,對于合格者,指導教師在其原始數據上簽名,最后,根據學生能否在規定時間內完成實驗,操作正確及熟悉情況、實驗數據情況等給出實驗操作成績。實驗操作占單次實驗成績的50%。
(4) 實驗提問。在巡視過程中,對學生進行隨機提問,可以對學生操作過程中存在的問題進行質疑或提問,也可采用針對實驗項目的思考題進行提問。提問以交流的方式進行,盡量不干擾學生的實驗,最后,根據學生回答情況給出實驗成績。實驗提問占單次實驗成績的10%。
(5) 實驗報告。實驗報告(包括指導教師簽名的原始數據表)應于實驗完成后一周內,以實驗教學班為單位交給指導教師。不能按時交實驗報告的學生,成績將被扣分。指導教師應及時批改實驗報告,對有錯誤的地方作記號,并及時反饋給學生。實驗報告有規定的格式,主要內容包括實驗原理、實驗方法、實驗過程、實驗數據、實驗分析和結果、實驗思考題等內容。指導教師根據實驗報告完成情況合理給出實驗報告成績。實驗報告占單次實驗成績的20%。
2實驗成績構成
相對于理論教學,實驗教學評價有其特殊性。對實驗成績的考核,單看平時成績或進行獨立實驗考試均有其局限性。我系計算機科學與技術專業開設的實驗分為從屬于理論課程的實驗和獨立設課的實驗兩種。如程序設計語言,總學時72,實驗學時8;程序設計實驗,總學時36,為獨立設課的實驗。根據實驗課程的開設情況,因“課”制宜,采取不同的實驗成績構成方式,能較好的體現學生的實際動手能力。
對從屬于理論課程的實驗,由于實驗學時少,且多為驗證性實驗,不便花大量時間和精力對實驗進行全面考核,可采取隨機抽樣的方式選一部分(如30%)同學進行操作考試,其余同學筆試、實驗成績構成以平時實驗成績為主,占實驗考核成績的70%,操作(或筆試)占30%。
對獨立設課的實驗,采取“全面考核”的方式,這種方式考核的實驗成績全面客觀,但教師工作量大,所需時間較多。我系現獨立開設五門實驗課程,具體為程序設計實驗、計算機硬件技術實驗、數據結構與算法設計實驗、計算機網絡實驗、數據庫系統實驗,每門課程均為36學時。除平時實驗外,每個學生都必須參加期末的操作考試和口試。實驗成績構成為平時實驗成績占50%,操作考試占30%,口試占20%。
3實驗考試方式
從第2部分的實驗成績構成中可以看出,實驗考試是實驗考核的必要手段,它主要可分為口試、筆試和操作考試三種方式。
(1) 口試。口試的主要內容是各實驗的思考題及實驗過程中存在的問題,由學生抽簽回答。由于口試題目具有一定的通用性,一般均與理論教學的知識點相關,要求學生在較短的時間內組織語言進行回答,這對學生來說是一個綜合能力的考察過程。口試可以考察學生對理論知識的掌握程度、對實驗的整體認識,并能判斷學生對實驗整體過程的把握程度。
(2) 筆試。為了保證學生實驗成績考核的公平性和客觀性,我們強調期末閉卷考試,考試內容包括實驗原理、方法、步驟、數據處理、結果分析、圖表繪制等,考核側重于實驗步驟,實驗結果與分析,常規儀器設備使用方法。
(3) 操作考試。操作考試的內容主要是列出已做的實驗(可取某一部分內容),學生當場抽簽,在規定時間內當場完成實驗內容和實驗報告。參與操作考試的實驗項目一般是“三性”實驗項目,可以考察學生綜合處理問題,完成實驗的能力,直接檢驗學生的實際動手能力。操作考試可以參照平時實驗成績的考核方式進行,主要考核實驗操作和實驗報告兩個方面,其中實驗操作占操作考試成績的60%,實驗報告占操作考試成績的40%。
計算機科學與技術專業開設的實驗按照是否與特定實驗設備相關,分為需要特定實驗設備的實驗和僅需要普通PC機的實驗兩類。對于兩類實驗,實驗報告的考核要求有所區別。對于需要特定實驗設備的實驗,實驗報告的考核按照傳統的實驗報告考核方式進行。對于僅需要普通PC機的實驗,即主要采用軟件編程方式實行的實驗,采用軟件工程的過程方法書寫實驗報告,并進行考核。
4實驗考核方式的影響
實驗考核方式的改變對實驗教學、實驗指導教師、實驗室管理都提出了新的要求。對于實驗教學,要求改進實驗方法,確立學生主體-教師主導的教學模式;對于實驗指導教師,要求其增強自身綜合實力,提升實驗指導能力;對于實驗室管理,要求實行開放式管理形式,方便學生課外自主進行實驗。
(1) 實驗教學。傳統實驗教學方法首先由老師將實驗的一切儀器設備準備好,學生則對照指定的實驗指導書,利用指定的儀器設備,按照指定的實驗方法和操作步驟,“按部就班地、照方抓藥地”做實驗,只要測出基本正確的數據,便是萬事大吉。這種實驗教學方法不利于學生獨立工作能力的提高。
由于學生和教師重視實驗課,實驗教學的地位提高了,實驗的目的也更加明確——即培養學生的實踐能力和獨立工作能力[4]。因此,在實驗教學中,學生必須學會獨立操作,獨立完成實驗,自己分析處理實驗數據。由于學習的興趣提高了,學生在實驗過程中遇到問題時,一般也是樂于積極地去思考和驗證自己的想法,當學生有不理解的問題向指導教師詢問時,教師要給以啟發和誘導,而不要直接回答。通過改革,改變過去“抱著走”的教學方式,學生的自主學習能力得到了很大提高。
(2) 實驗指導教師。實驗考核方式的改變,對學生實驗能力提出了更高的要求。實際上,由于考核方式的改變,學生在實驗中感受到較大的壓力。學生在實驗過程中所提出的問題不僅局限于實驗設備本身,
很多問題會擴展到理論教學的知識點,學生主動求助指導教師的情況大大增加。這樣一來,實驗指導的難度進一步加大,對指導教師的要求也逐步提高。
(3) 實驗室開放。實驗室開放式管理是提高學生實驗能力的有力保障。實施開放,實行學生自主實驗,能有效地培養學生的思維和動手能力,提高學生的綜合素質[5]。由于開放實驗室特殊的實驗方式,基礎較差的學生,在開放實驗時沒有在規定學時內必須完成規定內容的壓力,沒有與基礎好的同學同室實驗時的壓力,他們可以從容地、安心地思考、實驗,逐步提高自己的思維和動手能力和自信心;基礎較好的學生,在開放實驗時則可以按自己的想法設計實驗方法、調整儀器、觀察實驗現象[6]。
5結語
通過實驗考核方式的調整,提高了學生學習的積極性和主動性,理論基礎更加扎實,實踐能力普遍提高。由于對實驗進行嚴格的考核,師生對實驗教學普遍重視,實驗教學的地位也提高了;由于有一定的難度和較大的學習壓力,學生在進入實驗室前,一般都會主動預習,了解實驗原理和實驗過程,實驗時學生由被動轉為主動,具備了學習的積極性和主動性。由于嚴格的考核,學生的實踐能力得到了良好的培養和鍛煉,綜合素質和創新精神也有了很大提高。
參考文獻:
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Discussion of Examination Methods of Experiment about Computer Specialty
ZHANG Ge, LIU Li-qiang, ZHOU Xi-yi
(Department of Computer, Hunan Institute of Science and Technology, Yueyang 414000, China)
Abstract: Experiment teaching strength the practice of training through the system experimental, improve their comprehensive analysis and the ability to solve practical problems, is an indispensable component of higher education. The appropriate examination method is a guiding significance to experimental teaching. Analyze the experiment situation of computer science and technology speciality, reform the usual experiment achievement, composing of experiment achievement, method of experiment test, established a common of examination methods of experiment, has achieved some success.
Key words: experiment teaching; experiment examination; experiment achievement; practical ability
(編輯:郭小明)