新建本科院校計算機實驗教學改革探討

張仁寬

（黔南民族師范學院計算機實驗中心，貴州都勻558000）

新建本科院校計算機實驗教學改革探討

張仁寬

（黔南民族師范學院計算機實驗中心，貴州都勻558000）

計算機科學是一門理論與實踐緊密結合的學科，實驗教學是計算機教學的重要組成部分，實驗教學質量的好壞影響到學生專業(yè)能力提高和就業(yè)競爭力。作者就當前如何提高學生實踐能力和就業(yè)率對計算機實驗教學改革進行了探討。

實驗教學；綜合性/設計性實驗；課程設計；開放實驗

計算機科學是一門理論與實踐緊密結合的學科，實現(xiàn)快捷的計算是計算機產生和發(fā)展的動力。在計算機的發(fā)展歷程中，來自科研、生產實踐和生活的需求促進了計算機硬件技術和軟件理論不斷向前發(fā)展。高等院校是計算機各類人才培養(yǎng)的主要基地，計算機實驗教學是計算機教學的重要組成部分。通過理論教學與實驗教學的有機結合，可以更好地培養(yǎng)學生的動手能力、分析和解決問題的能力、創(chuàng)新意識和能力、團結協(xié)作精神等。在連續(xù)幾年的高校擴招熱潮中，計算機及其相關專業(yè)首當其沖，在校生人數居各專業(yè)之首。目前計算機專業(yè)的就業(yè)形勢不容樂觀，一方面大量的學生就業(yè)困難，另一方面IT產業(yè)高素質的技術人才缺乏。解決這一矛盾的一個方向是結合時代的發(fā)展對計算機實驗教學進行改革。本文結合黔南民族師范學院計算機實驗中心實際情況，借鑒兄弟院校計算機實驗教學改革的經驗，對計算機實驗教學改革提出自己的見解，并在實驗教學管理工作中進行有益的嘗試。

1 計算機實驗教學普遍存在的問題

1.1 實驗室管理理念相對滯后

實驗教學長期以來一直從屬理論教學的地位而得不到應有的重視，“重理論、輕實踐”的現(xiàn)象還比較普遍。對實驗教學和理論教學的規(guī)劃有待改進。

1.2 實驗室管理體制不夠健全

不同院校根據學校的規(guī)模、分布對計算機實驗室隸屬管理各不相同。主要都通過計算機實驗中心這一模式集中管理學校的大多數計算機資源。但各院、系以強調專業(yè)教學需要為由又重復建設一定數量的計算機實驗室，這類實驗室每學期只完成數量很少的實驗教學任務。其結果是：實驗室功能單一、設備重復購置、設備利用率低，分散學校的人力、物力和財力，不利于實驗室的建設和持續(xù)發(fā)展。

1.3 實驗項目單一、內容簡單

計算機學科的很多課程的實驗教學都是通過布置教材習題或實驗指導書上的習作作為課程的實驗內容，很多教材都有配套的習題解答或實驗指導書上有詳細的實驗步驟和程序代碼，學生的實驗就是錄入、運行、驗證，是一種驗證性實驗。這些練習的側重點是鞏固學生對課程知識點的掌握和理解，很難提高學生程序設計的水平和解決實際問題的能力。

1.4 實驗教師隊伍不穩(wěn)定、教師積極性不夠高

高等學校專業(yè)技術系列中，實驗教師人員是教輔人員，職稱評定最高只到高級實驗師，等同于教師系列的副教授，這是很多教師不愿意專心從事實驗教學的主要原因。加上實驗教學環(huán)節(jié)繁瑣，花的時間精力多，各種待遇不高，也影響了這部份教師的積極性。

2 計算機實驗教學的改革

2.1 轉變觀念，調整計算機實驗室的隸屬關系，加大實驗室軟、硬件建設投入

學校要理順計算機實驗室的隸屬關系，把各院、系大大小小的計算機實驗室歸入到計算機實驗中心，實行統(tǒng)一管理，統(tǒng)籌使用，把有限的資金用在刀刃上，實現(xiàn)教學資源的優(yōu)化利用。加大實驗室軟、硬件建設投入，建設滿足各學科實驗教學、學生開放實驗、創(chuàng)新性實驗和教師科研等需要的實驗室。

2.2 對各課程進行合理規(guī)劃，改變實驗課的從屬地位

通過充分論證，征求各方面意見，修改專業(yè)人才培養(yǎng)方案，以專業(yè)教學計劃的形式確定理論課與實驗課的教學時數分配。根據各實驗課的學時分配制訂相應的實驗教學大綱，各任課教師根據實驗教學大綱確定相應的實驗教學計劃。隨著信息化教學管理平臺的使用，要求老師在制訂實驗教學計劃時確定實驗教學項目的進度，方便實驗中心和學院教學管理部門對實驗教學的進度進行檢查和督促。

2.3 加大實驗教材建設

學校教材建設管理機構，對計算機類課程含實驗教材的選用作出明確的規(guī)定。由于各學校的層次，定位不同，對實驗教材的選用不能一概而論，要結合學校的實際情況選用與學生水平相適應的實驗教材。實驗教材是學生進行實驗預習、實驗操作的依據。實驗教材要有明確的實驗目的、實驗基本原理、實驗內容、實驗步驟、實驗報告要求和實驗思考題等。

2.4 調整實驗類型比例

適當壓縮驗證性實驗項目比例，增加綜合性/設計性實驗項目比例。驗證性實驗的目的一般就某個知識點進行強化訓練，尤其對語言類課程來說，這類實驗一般操作不復雜，程序代碼不長，檢查、調試難度低。綜合性/設計性實驗項目的目的是培養(yǎng)學生對一門或幾門課知識的綜合應用。這類實驗設計方案、操作等比較復雜，程序代碼較長，檢查、調試難度較大。程序代碼行的增多，要求學生在設計前要有系統(tǒng)的規(guī)劃，按軟件工程的思想進行；要提高程序的運行效率，就要優(yōu)化算法；在編寫代碼過程中難免會出錯，要進行程序代碼的調試；實驗項目的完成要進行程序的測試，使實驗項目更加完善。程序代碼行越多，程序的調試就越復雜，占用的時間也就越長，通過程序的調試使學生掌握程序設計和程序調試的技巧以及程序設計的精髓。

2.5 主干課程進行課程設計

課程設計在實驗類型上也屬于綜合性/設計性實驗，但它的復雜性要比一般課程的綜合性/設計性實驗要大。課程設計項目接近于實用軟件項目，一般都是幾個學生通力合作才能完成。如匯編語言程序設計，可選定的課程設計項目有加減乘除四則運算、鍵盤錄入數據的轉換與顯示程序、打字計時練習、簡易文本編輯器、音樂演奏程序、鐘表顯示程序、動畫程序等。

通過課程設計提高學生的編程量。很多學生在應聘程序員落聘的一個主要原因是大學期間編程量太少，只有通過對主干程序進行課程設計才能提高和驗證學生的編程能力，為畢業(yè)設計和畢業(yè)就業(yè)打下良好的專業(yè)基礎。

重視和鞏固基礎知識。一個優(yōu)秀的軟件或應用項目不僅僅是程序的問題，其間融入不少優(yōu)秀的算法和數據結構等，這是目前很多學生在學計算機時容易忽視的問題。一般程序員和優(yōu)秀程序員的區(qū)別在于對同一問題誰能用優(yōu)秀的算法和數據結構提高程序的執(zhí)行效率。很多大公司，諸如微軟、谷歌、百度、騰訊等在招聘面試時數據結構與算法是必不可少的。可見數據結構和算法對于一個優(yōu)秀程序員是多么的重要！

規(guī)范程序編程風格。很多學生編寫程序時很隨便，主要表現(xiàn)在：自定義符命名很隨意，想到什么用什么；程序書寫格式零亂，層次感不強；自定義的變量、函數或類不習慣加上必要的注釋等，這些隨意的習慣在平時作業(yè)，一般性的驗證性實驗中沒有充分暴露出它的危害性，但在編寫大的程序時就暴露出它的不足，給程序的閱讀和調試帶來很大的不便，尤其是多人合作完成的項目。

鍛煉團隊協(xié)作精神。現(xiàn)在的軟件項目一般都比較龐大，不是一人就能獨立完成的，是一個團隊精誠合作的結果。一個優(yōu)秀的課程設計不僅體現(xiàn)各成員扎實的專業(yè)知識，還體現(xiàn)出團隊間良好的協(xié)作能力。

進行課程設計要注意三個方面的問題，以免成為形式：（1）項目難易要與學生的能力相適應；（2）最好是一組一題，以免互相抄襲；（3）要按項目的分工進行簡易的答辯以鑒別真?zhèn)巍?/p>

2.6 把實驗教學延伸到課外

計算機科學是一門實踐性很強的科學，僅靠教學計劃內提供的實驗教學時數是遠遠不夠的。隨著計算機硬件價格的降低，學生自有計算機的比例不斷提高，對計算機專業(yè)來說，保守估計可達85%以上。學生宿舍校園網的接入，極大方便了實驗教學。教師可以把實驗任務提前布置下去，學生利用自己的設備在課外時間編寫程序或設計實驗方案等，實驗教師重點檢查學生的程序調試、實驗結果、與學生探討等，同時還可以通過網絡隨時對學生的實驗進展進行跟蹤指導等。此外，還應抓好畢業(yè)設計環(huán)節(jié)，把畢業(yè)設計中的實驗抓穩(wěn)抓牢，促進學生個人技能的提高。

2.7 加大實驗室開放力度，吸引學生進入實驗室學習

對于程序設計類的課程，學生可以利用自有計算機進行課外編程練習，但對于硬件類課程和沒有計算機的學生還得借助開放實驗室的途徑提高和鞏固課程知識，提高學生的專業(yè)能力。由于開放實驗室是學生利用課外時間自愿進入實驗室完成實驗，在實驗項目和實驗要求上要盡量減少指令性要求，充分創(chuàng)造一種輕松的學習環(huán)境，使更多的學生是出于自身發(fā)展需要自愿進入實驗室，這樣才能達到開放實驗室的目的。實驗中心可根據學校的實際情況靈活安排時間并公示，盡量方便學生，同時安排教師及時對學生在實驗過程中遇到的問題進行指導。

在計算機實驗教學中，還應依據條件探索研究激發(fā)學生進行計算機實驗的興趣，不斷改革教學方法，不斷開發(fā)實驗項目，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

大學四年，通過教學計劃內的操作性/驗證性實驗使學生掌握和鞏固課程知識點；綜合性/設計性實驗使學生系統(tǒng)掌握某門課程或幾門課程知識的綜合應用；課程設計使學生用規(guī)范的軟件（項目）開發(fā)流程進行應用項目的程序設計，系統(tǒng)掌握軟件（項目）開發(fā)流程和培養(yǎng)團隊協(xié)作精神；畢業(yè)設計考察學生是否具備一個本科生應具備的專業(yè)知識。在實驗教學過程中科學制訂專業(yè)教學計劃、實驗教學大綱，實驗教學計劃，認真組織實施，通過操作性/驗證性、綜合性/設計性、課程設計、畢業(yè)設計等實驗項目的開展，一定能培養(yǎng)出符合社會需要的合格畢業(yè)生。

[1]張文峰,徐忠.計算機實驗教學改革的探索與實踐[J].平原大學學報,2006，（8）:111-112.

[2]王力,劉麗君,郭巍.計算機實驗教學中的開放實驗[J].醫(yī)學信息,2005，(11):1463-1464.

[3]劉興平,劉述進,馬燕.淺談計算機實驗教學存在的問題及改進策略[J].教育與職業(yè),2006,(11下):151-152.

[4]張彥航,孫大烈,戰(zhàn)德臣.通過大作業(yè)促進大學計算機基礎課程教學[J].計算機教育,2007,(6):24-26.

[5]李珍香,劉紅梅,趙潤林.匯編語言課程設計案例精編（第二版）[M].北京：中國水利水電出版社，2005.

（責任編輯：朱 彬）

On the Innovation of Experiment Teaching of Computer in Newlyestablished University

ZHANG Ren-kuan
(Computer Experiment Centre,Qiannan Normal College for Nationalities,Duyun 558000,China)

The computer science is a subject that theory and practice are related closely,and the experiment teaching is an important part of the computer teaching;furthermore,the experiment teaching can impinge upon students'computer major and their jobs in future.And this paper essays to discuss the way of enhancing students'practical ability and of innovating the experiment teaching of computer in the hope of creating more jobs for students.

experiment teaching;integrated/designed experiment;curriculum project;opening experiment

G642.0

C

1009-3583（2010）-04－0103-03

2010-04-12

張仁寬，男（布衣族），貴州獨山人，黔南民族師范學院計算機實驗中心講師。