計算機專業(yè)基礎(chǔ)課實驗教學(xué)模式研究

　　摘要：實驗教學(xué)是計算機專業(yè)教學(xué)體系中的一個重要組成部分。文章針對實驗教學(xué)中存在的問題，提出一些改革措施：改革實驗教學(xué)模式，“以學(xué)生為中心，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，在實驗與實踐中學(xué)習(xí)”；注重培養(yǎng)學(xué)生在實際工作中的學(xué)習(xí)能力、應(yīng)用能力、知識遷移能力以及創(chuàng)新能力，以幫助他們適應(yīng)社會發(fā)展的需要。實踐證明，實驗教學(xué)的改革，提高了實驗教學(xué)效率，學(xué)生變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，實驗的積極性和主動性得到了提高。
　　關(guān)鍵詞：實驗教學(xué)；主觀能動性；綜合素質(zhì)
　　
　　隨著社會信息化高速進展，各行各業(yè)的信息化進程不斷加速，計算機科學(xué)領(lǐng)域與其他專業(yè)的教學(xué)、科研工作結(jié)合更加緊密，對整個社會產(chǎn)生了重大影響[1]。對大學(xué)生而言，就業(yè)形勢有了新發(fā)展，企業(yè)對人才的需求更多定位在能力考察上。這就意味著高校學(xué)生不僅要有扎實的理論功底，還必須具有較好的實踐動手能力和創(chuàng)新能力[2]。計算機專業(yè)教學(xué)中的許多課程都是實踐性很強的課程，所以在教學(xué)過程中，必須重視實驗教學(xué)這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)。它可以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力，對學(xué)生綜合素質(zhì)的提高、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，起到不可替代的作用。對于實驗教學(xué)的改革，我們首先從實驗教學(xué)體系入手，將以往的“以教師為中心”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詫W(xué)生為中心，發(fā)揮學(xué)生主觀能動性，在實驗與實踐中學(xué)習(xí)”的教學(xué)方式，全面提高實驗教學(xué)水平。
　　1實驗教學(xué)相關(guān)研究
　　從國外一些高校來看，實驗教學(xué)的最大特點就是充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造潛能，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，從而全面提高學(xué)生的實際動手能力及分析問題和解決問題的能力[3]。
　　國內(nèi)計算機類課程傳統(tǒng)的教學(xué)模式是“理論+實驗”。實驗類型包括演示實驗、驗證實驗、設(shè)計實驗和綜合實驗4種。一般采用“實驗指導(dǎo)書”的教學(xué)材料，學(xué)生根據(jù)“實驗指導(dǎo)書”的安排進行實驗。這樣的教學(xué)模式比較適合教師對教學(xué)進度進行控制，教師處于“主動”地位，而學(xué)生處于“被動”地位，從而逐漸出現(xiàn)了學(xué)生基礎(chǔ)不牢固，知識遷移能力差，適應(yīng)新的開發(fā)環(huán)境能力差，動手編寫程序的能力弱，缺乏克服困難的主動性等問題。
　　“目標(biāo)設(shè)置”理論、“建構(gòu)主義教學(xué)法”、“案例教學(xué)法”和“項目教學(xué)法”等教學(xué)方法在計算機類實踐性強的課程應(yīng)用中成為研究熱點。表1列出他們的優(yōu)缺點。
　　通過以上的優(yōu)缺點比較，本文研究在“目標(biāo)設(shè)置”和“建構(gòu)主義”的教學(xué)模式下，綜合應(yīng)用各種教學(xué)方法的長處，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，提高實驗教學(xué)的效率。
　　2改革實驗教學(xué)方法
　　當(dāng)前國內(nèi)對計算機專業(yè)人才需求日益上升，同時計算機專業(yè)的部分畢業(yè)生出現(xiàn)就業(yè)難的情況，究其原因，不是畢業(yè)生數(shù)量太多或是能力太差，而是他們的能力滿足社會需求的針對性不夠明確。計算機專業(yè)人才的培養(yǎng)應(yīng)當(dāng)與社會的需求相匹配，培養(yǎng)各個層次的學(xué)生，滿足各行業(yè)的不同需求，降低社會的再培養(yǎng)成本。這就要求高校必須加強實驗環(huán)節(jié)，搭建一個合理的學(xué)習(xí)情境，使學(xué)生在這種情境下通過主動學(xué)習(xí)的方式，獲取知識并提高能力。對實驗教學(xué)的改革，要充分考慮到理論教學(xué)和實驗教學(xué)的特點，使兩者有機地結(jié)合起來[4-5]。
　　2.1教師和學(xué)生的地位
　　課程綜合實踐中，教師是實踐情境的創(chuàng)造者和參與者，應(yīng)給學(xué)生營造一個主動學(xué)習(xí)的環(huán)境和平臺，設(shè)計題目應(yīng)選擇實用性強的課題，這樣可以激發(fā)學(xué)生的研究興趣。師生共同實施一個完整的實驗項目，可以提高學(xué)生在實踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、實現(xiàn)創(chuàng)新的能力，同時培養(yǎng)學(xué)生的項目合作意識[6]。基于師生合作項目教學(xué)法，采用師生分組合作形式，實驗項目主要是教師的科研課題或綜合開發(fā)課題，按照“下達任務(wù)→需求分析→項目實現(xiàn)→成果展示→評價提高”5個環(huán)節(jié)逐步進行。各環(huán)節(jié)中教師與學(xué)生的任務(wù)分解如表2所示。
　　2.2實驗教學(xué)改革的實施方案
　　在國外，計算機課程的開設(shè)主要是通過這樣一個教學(xué)平臺，激發(fā)學(xué)生對計算機知識的熱愛以及提高學(xué)生對計算機技術(shù)的認(rèn)知和應(yīng)用水平[7]。他們在思維啟迪、知識面拓展方面做了大量工作。從教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置、教學(xué)方式的采用等各方面都精心安排，量身打造。結(jié)合國外實驗教學(xué)的成功經(jīng)驗，改革實驗教學(xué)，可以從以下幾個方面入手：
　　1) 教學(xué)內(nèi)容的改革。研究把握好計算機這一學(xué)科領(lǐng)域的脈絡(luò)、發(fā)展走向、相鄰學(xué)科之間的關(guān)系，堅持學(xué)科的內(nèi)涵式發(fā)展，理論聯(lián)系實際，“精講多練”，教師要高屋建瓴地把握課程的知識脈絡(luò)；注重與前繼課程和后續(xù)課程等相關(guān)課程的銜接，增強其可操作性；注重實驗教學(xué)的地位，在提高學(xué)生高度抽象、嚴(yán)密的邏輯推理的同時，注重學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。
　　2) 教學(xué)方法的改革。充分運用現(xiàn)代信息技術(shù)，采用多層次的立體教學(xué)模式，以多種媒體教學(xué)資源和交互手段支助學(xué)習(xí)為支撐的“導(dǎo)學(xué)－自學(xué)－助學(xué)”三學(xué)互動實驗教學(xué)模式。
　　3) 教學(xué)手段的改革。綜合考慮各專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求，建立以基礎(chǔ)知識為主線，以綜合應(yīng)用為延伸，以創(chuàng)新實踐為提高的“基礎(chǔ)－綜合－創(chuàng)新”的實驗教學(xué)體系和手段[8]，從三個不同層次為學(xué)生搭建立體式實驗教學(xué)平臺。
　　4) 教學(xué)模式的改革。一般綜合性強的題目采取二人或三人一組的小組協(xié)作式教學(xué)模式，對于一般性的題目和驗證性的題目可采取自主學(xué)習(xí)模式。這樣既有利于培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力，又有利于培養(yǎng)學(xué)生合作工作探索的精神，對課程設(shè)計的順利開展以及適應(yīng)未來工作的需要都很有益。
　　5) 實驗步驟的改革。提前準(zhǔn)備，讓學(xué)生帶著問題與目的做實驗，能夠保證學(xué)生在有限的時間內(nèi)高質(zhì)量地完成實驗任務(wù)，減少課前準(zhǔn)備不充分而浪費大量時間，最終完不成實驗內(nèi)容的情況發(fā)生。實踐證明，這樣的做法有利于學(xué)生在實踐的過程中提出更多、更好的問題并繼續(xù)深入探索，能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的激情，提高學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力。
　　6) 評價機制改革。特別強調(diào)轉(zhuǎn)變教學(xué)評價觀，將評價教學(xué)由知識觀轉(zhuǎn)變?yōu)樗刭|(zhì)觀、能力觀。改革實驗教學(xué)考試形式，引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實際，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力和系統(tǒng)設(shè)計能力。通過完善評價機制，很好地督促了學(xué)生的學(xué)習(xí)，激勵了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，在教學(xué)中起到了較好的效果。
　　3實驗教學(xué)改革的效果
　　計算機專業(yè)基礎(chǔ)課在整個大學(xué)學(xué)習(xí)階段起著非常重要的作用，基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)直接影響學(xué)生對整個專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣和專業(yè)學(xué)習(xí)的進一步研究。
　　針對我院實際情況，學(xué)院與地方單位密切配合，積極開展校企合作，與煙臺海頤軟件有限公司、煙臺富士康科技集團有限公司、邦達動漫、東方電子等企業(yè)建立了合作關(guān)系。通過教師的引導(dǎo)，學(xué)生能夠積極加入到產(chǎn)學(xué)研中去。
　　圖1與圖2能夠充分體現(xiàn)實驗教學(xué)改革的效果。以2007—2008、2008—2009、2009—2010三個學(xué)年的計算機導(dǎo)論、高級語言程序設(shè)計和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程為例，可以從圖中看出，計算機專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)模式經(jīng)過逐步的改革，學(xué)生在接受知識和應(yīng)用知識方面得到穩(wěn)步提高，學(xué)習(xí)的積極性和主動性也充分體現(xiàn)出來。
　　4結(jié)語
　　計算機實驗教學(xué)的改革勢在必行，我院強調(diào)在實驗教學(xué)中“以學(xué)生為中心，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性”，把實驗教學(xué)與理論教學(xué)的有機結(jié)合作為重點，建立了相對獨立的實驗教學(xué)體系；采取各種激勵措施充分調(diào)動教師和學(xué)生的積極性，校企合作、教師引導(dǎo)，學(xué)生積極加入到產(chǎn)學(xué)研中去，通過不斷探索、不斷創(chuàng)新，最終形成了以能力培養(yǎng)為主線，與理論教學(xué)有機結(jié)合的多層次實踐教學(xué)體系。
　　參考文獻：
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