立足培養學生創新創業意識，開展《計算機結構與組織實驗》課程改革

摘 要： 《計算機結構與組織實驗》是上海電力學院國際交流學院電氣工程及其自動化專業（中外合作辦學）從英方合作大學引進的一門學科基礎課《計算機結構與組織》的配套實驗課程，近年來，國家越來越重視培養大學生的創新創業意識，再此背景下，筆者以《計算機結構與組織實驗》為題作為教改項目，以培養學生創新創業意識為目標改革教學大綱、設置實驗內容，并改變以往的課程考核方式，引導和鼓勵學生多表達、多思考、多動手。改革后的實驗課程不僅提高了學生學習本課程的興趣和積極性，同時還引導了一大批學生參加各類學科競賽和創新創業項目，取得了良好的實踐效果。

關鍵詞： 創新創業；實驗；改革

《計算機結構與組織實驗》的基礎課程是國際交流學院電氣工程及其自動化專業（中外合作辦學）從英方合作大學引進的一門學科基礎課《計算機結構與組織》，這門課程的教學目的是讓學生理解計算機的組成結構及工作原理，為學生未來在電力行業或相關領域從事自動化控制工作提供計算機專業基礎知識。為了在教學過程中培養學生的創新創業意識、提高學生的實踐動手能力，我們從教學內容、教學方式、考核方式等幾個方面進行了改革。

一、教學內容改革

為了增加教學內容與學生創新創業和實踐能力培養之間的緊密度，我們將目前主要的大學生學科競賽和創新創業項目作為研究對象，總結這些競賽和項目對于大學生在專業知識和相關能力的考察點，最終總結出了專業基礎知識、數學物理知識、解決實際問題的能力、自學能力、實驗設計能力、團隊協作能力、經濟意識等內容，并以此為基礎組織中英雙方本課程授課教師、我校數理學院和經管學院的老師進行多次座談，最終確定了包括“技術要求與經濟利益如何實現均衡—拆裝機實驗”、“如果我是一臺電腦我會怎么做—計算機電路模擬及仿真”、“語言中的數學邏輯與自然規律—指令系統”、“用一塊電路板解決我們的實際問題—電路設計與開發”等8部分。同時，為了增加學生實踐訓練的時間，我們將《計算機結構與組織實驗》課程由原來的1學分增加到2學分，教學周數8周，每周4學時，每周一個實驗主題。針對每一個實驗主題，第一學時介紹實驗背景，第二個學時引導學生設計實驗過程，第三個學時學生做實驗，第四個學時總結實驗效果。

二、教學方式改革

以往我們的實驗課程教學過程都是教師講解實驗目的和實驗步驟——學生做實驗及記錄實驗數據——撰寫實驗報告，這種驗證性實驗教學方式的結果是學生失去了學習的主動性，對于為什么要開展本次實驗、做本次實驗對以后的學習和未來的生活有什么意義、是否能結合本次實驗開展創新創業項目等問題學生完全不會去想。為了改變這種現狀，我們在教學過程中引入英方斯特拉斯克萊德大學Communication Networks、Digital Electronics Systems等課程的教學理念、實踐教學方法等，與英方教師一起從培養學生創新意識、提高學生動手實踐能力等角度出發一起研究合適的教學方式，最終確定了以下內容：

1.改變實驗室布局

原來我們的實驗室就是標準的教室布局，即教師和講臺在前，學生的試驗臺都面向老師和講臺（見圖1），這種模式下學生與老師之前、學生與學生之間缺乏溝通，學生的團隊協作能力無法得到很好的鍛煉，學生還容易形成“等著聽、照著做”的惰性。改革后，我們在實驗室不設置講臺，將試驗臺按照6個機位一組面對面進行安排，6組試驗臺圍繞投影屏幕組成一個“大半圓”（見圖2），教師上課時總是處在學生的中心，學生6人一組可以開展討論。

2.轉變授課風格

在傳統的“老師講—學生聽—老師示范—學生照做—書寫實驗報告”的教學模式下，教師授課多平鋪直敘，導致很多學生在學習過程中出缺乏主動性、不敢或不能正確表達自己的觀點、創新意識不足等問題。為了改變這一現狀，我們通過“引出問題-分組討論-學生設計實驗方案-實驗驗證-討論分享”的教學方式，引導學生自己思考和解決問題，在最后的討論分享階段，老師將會向學生介紹實驗內容的應用領域、發展前景以及創業的各種可能性，培養學生的創業洞察力，整個教學過程更加輕松，學生的上課積極性和主動性因此得以大大提高。

3.改變習題內容

以往的作業和習題主要是為了讓學生鞏固實驗內容，從培養學生創新創業能力的目標出發，新的習題庫以“能夠使用實驗內容解決現實問題的閱讀資料”為主，讓學生通過閱讀材料找出面臨的問題，依據實驗原理以解決該問題為目標設計實驗過程。通過這種改革，學生主動思考的意識提高了、將課堂知識與實際應用結合的能力增強了、創新思維得到了培養，很多學生還萌生發明實物進行創業的想法。

4.考核方式改革

原來的實驗課程都將學生寫的實驗報告作為評分內容，對學生在實驗過程中的表現考慮得較少，同時，學生中存在著報告抄襲的嚴重問題，導致成績缺乏公正性。為此，我們改革考試方式，采用“討論30%、實驗方案設計20%、作業30%、實驗報告20%”的方式進行考核，注重學生的平時表現和自我表達，以此引導和鼓勵學生多表達、多思考、多動手。改革后，學生對于成績公平性和公正性的認可度大幅提高、對于考核內容各環節都更加重視，課程的平均成績比原來提高了近15%。

三、在教學中不斷修正教學內容，編寫課件

在針對2015級87人（因實驗室容量原因分兩個批次進行試驗）的教學過程中，我們不斷修正試驗內容、總結授課心得，并通過學生問卷調查收集學生對課程教學的意見和建議，在課程考核結束后，我們將上課的課件進行了徹底的修正，近90%的PPT進行了重新編寫。在對2016級（79人）學生進行教學時，新的課件讓學生耳目一新，很多學生直言這是入學以來上過的最有趣、最實用的實驗課。

四、課堂學生積極參加學科競賽和科創項目，成績突出

自2016年開始，共有2015、2016兩個年級（166人）參與本門課程的學習，這批學生共有49人參加校級、上海市級和國家級大學生數學、物理、英語、計算機應用能力競賽，獲得國家級二等獎2個、三等獎1個、上海市級三等獎2個、校級一等獎3個及若干其它等級的獎項；共有64人參加上海市級和國家級大學生科創項目（上海市級項目7項、國家級2項），發明制造實物7臺件；注冊公司1個，已開展相關業務。兩個年級的學生在整個學院營造了濃郁的競賽和科創氛圍，起到了模范引領作用。

五、結束語

培養大學生創新創業意識是本科教育的重要內容，這種意識的培養不能僅僅通過鼓勵學生參加競賽和科創項目去完成，如何將這種意識的培養融入課堂教學過程中、特別是實驗課程的教學過程中是每一位大學教師應當重視的問題，只有這樣才能實現創新創業教育全過程、全覆蓋。

參考文獻

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[2] 斯托林：計算機結構與組織[M]，北京：高等教育出版社，2009.

[3] 白中英、楊春武.計算機組織與結構題解、題庫、實驗[M].北京：科學出版社，2004.

作者簡介：楊瀟，1983年10月出生，男，籍貫甘肅省環縣，上海電力學院教務處教學實踐科科長，助理研究員，項目管理專業碩士，研究方向為教育學和民俗學，工作單位位于上海市，郵編為200090。