“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下計算機(jī)實驗課程教學(xué)改革

王重英

摘要：計算機(jī)實驗課程的開展關(guān)乎學(xué)生是否具備實踐操作能力，是否能夠?qū)⒆陨砝碚撏晟七\用在實際。但由于以往計算機(jī)專業(yè)多受軟硬件條件支持，一般會應(yīng)用模擬實驗、視頻實驗等方法替代實驗教學(xué)課程，從而導(dǎo)致學(xué)生無法深度理解與認(rèn)知真正的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的計算機(jī)知識，難免會對互聯(lián)網(wǎng)中的假象缺乏正確認(rèn)識。因此，該文針對互聯(lián)網(wǎng)背景下計算機(jī)實驗課程教學(xué)改革必要性進(jìn)行概述分析，并提出“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下計算機(jī)實驗課程教學(xué)改革有效路徑。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng);計算機(jī);實驗課程;教學(xué)改革

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）04-0136-02

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)導(dǎo)致大學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)方法與學(xué)習(xí)模式發(fā)生了巨大變化。隨著時代的進(jìn)步，計算機(jī)實驗課程教學(xué)也應(yīng)與時俱進(jìn)，充分利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的便捷性、高效性特點對現(xiàn)有實驗教學(xué)模式、教學(xué)體系、教學(xué)資源與教學(xué)課程進(jìn)行優(yōu)化與改革，進(jìn)而提升計算機(jī)實驗課程教學(xué)效率，轉(zhuǎn)變以往傳統(tǒng)課程教學(xué)模式，讓學(xué)生更加直觀、具體地了解知識，在互聯(lián)網(wǎng)中明確自身發(fā)展方向，成為社會更加需求的高水平、高素質(zhì)人才。

1互聯(lián)網(wǎng)背景下計算機(jī)實驗課程教學(xué)改革必要性

1.1 利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提升實驗教學(xué)課程便捷性

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們的生活、學(xué)習(xí)與娛樂方式發(fā)生了巨大變化，以往學(xué)生只能從課堂、圖書館等途徑進(jìn)行學(xué)習(xí)，而互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)則打破時間、空間限制，學(xué)生可以在任何時間、任何地點進(jìn)行學(xué)習(xí)，這種學(xué)習(xí)方法已經(jīng)成為當(dāng)前大學(xué)生學(xué)習(xí)主流模式。在此情況下，計算機(jī)實驗教學(xué)課程勢必需要改革，根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建計算機(jī)實驗教學(xué)知識體系，提升師生互動頻率，加強計算機(jī)實驗教學(xué)效率。例如，互聯(lián)網(wǎng)中的edX平臺Udacity平臺與Coursera平臺便為學(xué)生提供了一些在線的計算機(jī)實驗免費教學(xué)課程，這些平臺可有效解決課堂教學(xué)的局限性問題，學(xué)生在開放性平臺中通過MOOCS課程能夠接觸到更多層面的計算機(jī)實驗知識，該平臺既具備課堂教學(xué)特點，還存在互動性、高效性、共享性與開放性特征，學(xué)生可足不出戶接觸到更多先進(jìn)知識。自互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺推出后，便受到廣泛師生歡迎，學(xué)生在體驗過程中可以從中尋找針對性教學(xué)課程，并根據(jù)信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)對自身學(xué)習(xí)水平進(jìn)行檢驗。該技術(shù)一經(jīng)推出后，引起了眾多商業(yè)群體、科技人員與教育領(lǐng)域的重視，因其學(xué)習(xí)群體廣泛、覆蓋面與輻射性較廣的優(yōu)勢吸引了大量高校入駐，如香港大學(xué)、清華大學(xué)與北京大學(xué)在2013年便加入互聯(lián)網(wǎng)edX平臺，Coursera平臺也與復(fù)旦大學(xué)進(jìn)行合作，引入更多學(xué)習(xí)資源。

1.2 通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生計算機(jī)實驗?zāi)芰?/p>

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所衍生的智能技術(shù)、移動終端等技術(shù)也進(jìn)入了人們的生活、工作與學(xué)習(xí)中，人們只需要利用一部智能手機(jī)便可以在互聯(lián)網(wǎng)平臺中進(jìn)行學(xué)習(xí)，這種學(xué)習(xí)方式比傳統(tǒng)課堂教學(xué)更加便捷，也更容易受到新時代大學(xué)生的喜愛。在互聯(lián)網(wǎng)平臺中，計算機(jī)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)實驗課程可通過視頻觀看完成，然后在教學(xué)平臺中與教師進(jìn)行交流、評價，這種交流既有一對一，也有多對多或一對多，幫助學(xué)生接觸到更加廣闊的知識，有助于開拓學(xué)生視野，提升其學(xué)習(xí)效率。計算機(jī)實驗教學(xué)是開展計算機(jī)教學(xué)的關(guān)鍵，因為實驗教學(xué)可以幫助學(xué)生更加深入、直觀地了解計算機(jī)運行理論，如若計算機(jī)教學(xué)脫離實驗環(huán)節(jié)，只會導(dǎo)致學(xué)生計算機(jī)理論知識變?yōu)榧埳险劚瑹o法運用所學(xué)知識實踐操作。因此，計算機(jī)實驗教學(xué)可結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過互聯(lián)網(wǎng)中的計算機(jī)實驗教學(xué)平臺如MOOC、Coursera合理設(shè)置實驗教學(xué)結(jié)構(gòu)，明確教學(xué)課程目標(biāo)，其中包括課后檢測、作業(yè)環(huán)節(jié)、學(xué)習(xí)時間、交流話題與課程目標(biāo)等，在設(shè)置實驗課程內(nèi)容時，應(yīng)確保每單元實驗內(nèi)容具備練習(xí)環(huán)節(jié)、測試環(huán)節(jié)、視頻播放與討論環(huán)節(jié)等。計算機(jī)實驗教師需對互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行深度挖掘，充分思考如何利用互聯(lián)網(wǎng)資源為大學(xué)生合理安排實驗教學(xué)體系、教學(xué)資源與教學(xué)內(nèi)容。

2 “互聯(lián)網(wǎng)+”背景下計算機(jī)實驗課程教學(xué)改革存在的問題

2.1 計算機(jī)實驗教學(xué)軟硬件支撐力度不足

當(dāng)前部分院校在進(jìn)行計算機(jī)實驗課程教學(xué)改革中，常常會因軟硬件支撐力度不足的原因?qū)е赂母镄Ч患眩瑥亩鴮嶒炚n程教學(xué)效果造成影響。雖然部分院校已經(jīng)嘗試?yán)脤嶒炓曨l、實驗?zāi)M方式加強實驗呈現(xiàn)效果，但缺點也十分明顯，學(xué)生很難對觀察到的知識深度理解，只能片面認(rèn)識到所觀內(nèi)容，這種方法對于學(xué)生學(xué)習(xí)計算機(jī)知識十分不利。同時，學(xué)生在實驗操作環(huán)節(jié)時，其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)只能為其提供編程接口，學(xué)生實驗應(yīng)用范圍局限性較強，雖然應(yīng)用編程接口對提升學(xué)生編程水平具有較強效果，但卻無法幫助學(xué)生正確理解網(wǎng)絡(luò)運轉(zhuǎn)流程和協(xié)議原理，這與計算機(jī)實驗教學(xué)目標(biāo)有所偏離。

2.2 計算機(jī)實驗教學(xué)開展難度較高

學(xué)生在進(jìn)行計算機(jī)實驗操作過程中，由于實驗環(huán)節(jié)并不具備核心協(xié)議，也會導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)效果發(fā)生偏差，一些計算機(jī)專業(yè)受教學(xué)規(guī)模、教學(xué)經(jīng)費影響，無法為每名學(xué)生都提供路由器，但想要學(xué)生真正意義上了解網(wǎng)絡(luò)核心協(xié)議，便需要通過組網(wǎng)實驗完成，從而導(dǎo)致學(xué)生實驗學(xué)習(xí)效果不佳。此外，計算機(jī)教師想要幫助每名學(xué)生都能夠具備較好的實驗操作水平，便需要加強網(wǎng)絡(luò)實驗室的維護(hù)工作與管理工作，但由于學(xué)生參與數(shù)量較多，且項目內(nèi)容較為繁雜，需要計算機(jī)實驗教師耗費大量精力進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)調(diào)整，這種方法很容易導(dǎo)致教學(xué)時間浪費，對于教師來說也是一種壓力。

3 “互聯(lián)網(wǎng)+”背景下計算機(jī)實驗課程教學(xué)改革路徑

3.1 “互聯(lián)網(wǎng)+”背景下計算機(jī)云平臺實驗課程教學(xué)

在互聯(lián)網(wǎng)中開展計算機(jī)實驗教學(xué)課程，首先應(yīng)以計算機(jī)為開展基礎(chǔ)設(shè)計實驗課程教學(xué)體系，注重加強學(xué)生應(yīng)用計算機(jī)、操作計算機(jī)水平，進(jìn)而拓展學(xué)生計算機(jī)實踐能力、設(shè)計能力與創(chuàng)新能力。在此過程中，院校可為學(xué)生提供虛擬計算機(jī)應(yīng)用實驗室，讓學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)支撐下的云平臺進(jìn)行操作與實驗，既能夠提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，還能夠最大限度利用有效資源。不僅如此，云平臺還存在便捷性、靈活性特征，教師可鼓勵學(xué)生根據(jù)課堂學(xué)習(xí)情況在云平臺中進(jìn)行登錄，并為其準(zhǔn)備實驗軟件、實驗?zāi)０濉⒉僮飨到y(tǒng)，讓學(xué)生在選擇實驗課程后，便可以由平臺將系統(tǒng)模板進(jìn)行自動分配、遠(yuǎn)程安裝與自動部署。學(xué)生在云平臺中完成計算機(jī)實驗學(xué)習(xí)后，可點擊注銷關(guān)閉云平臺實驗室，而系統(tǒng)便會對學(xué)生退出行為進(jìn)行自動檢測，并開啟自動注銷模式，其中包括存儲資源注銷、分配資源注銷與系統(tǒng)主機(jī)注銷。由于云平臺需要在互聯(lián)網(wǎng)中完成，學(xué)生所有實驗軟件、實驗操作與系統(tǒng)都需要由管理平臺提供，這樣一來便可提升學(xué)生實驗效率，還可以將學(xué)生實驗內(nèi)容進(jìn)行一鍵收集，有助于計算機(jī)實驗教學(xué)資源再次利用。

3.2 “互聯(lián)網(wǎng)+”背景下計算機(jī)軟件類實驗教學(xué)

以往計算機(jī)軟件類實驗教學(xué)課程中多以應(yīng)用數(shù)據(jù)庫、分析與設(shè)計、系統(tǒng)操作和語言程序為主，這些課程參與人數(shù)較多，且需要在實驗前進(jìn)行大范圍檢查工作，確保實驗順利進(jìn)行。在互聯(lián)網(wǎng)時代下，傳統(tǒng)計算機(jī)實驗?zāi)Ｊ揭呀?jīng)發(fā)生了巨大變化，學(xué)生不再依賴這種實驗方式進(jìn)行操作，且這種實驗方式對于檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)效果、避免抄襲等問題無法全面覆蓋。在此情況下，計算機(jī)可通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)規(guī)范化軟件實驗操作，可通過集中檢驗方式對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分析，建立在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器基礎(chǔ)上對學(xué)生實驗結(jié)果進(jìn)行收集，讓學(xué)生在完成實驗項目后在服務(wù)器中提交答案，利用互聯(lián)網(wǎng)源代碼對結(jié)果進(jìn)行分析，最終評定學(xué)生實驗效果。計算機(jī)實驗教學(xué)在互聯(lián)網(wǎng)支持下不僅能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程實驗操作，還可以針對此類遠(yuǎn)程實驗進(jìn)行軟件開發(fā)。同時，計算機(jī)教師還為學(xué)生提供實驗檢查系統(tǒng)、管理系統(tǒng)，這些系統(tǒng)不需要面向?qū)W生公開，但可以為學(xué)生提供實驗遠(yuǎn)程教學(xué)。在互聯(lián)網(wǎng)的融入下，計算機(jī)實驗課程教學(xué)形式更加靈活，教學(xué)方法也更加豐富，學(xué)生可以在互聯(lián)網(wǎng)軟件中與其他學(xué)生進(jìn)行比賽，或是利用自動評分功能了解自身學(xué)習(xí)進(jìn)度，極大程度改善學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)境，對提升學(xué)生計算機(jī)技能具有重要作用。

3.3 “互聯(lián)網(wǎng)+”背景下計算機(jī)硬件類實驗教學(xué)

計算機(jī)實驗教學(xué)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合不僅需要引入大量軟件支持，還應(yīng)從硬件方面著手，充分體現(xiàn)出計算機(jī)專業(yè)的技術(shù)先進(jìn)性、專業(yè)性。對此，計算機(jī)專業(yè)可為學(xué)生引進(jìn)計算機(jī)實驗硬件類教學(xué)系統(tǒng)，其過程主要在于客戶端軟件開發(fā)，讓學(xué)生能夠利用互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)硬件類操作，也就是計算機(jī)實驗遠(yuǎn)程系統(tǒng)。主要功能在于硬件實驗、客戶端軟件與服務(wù)器軟件，將USB連接至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上，學(xué)生在通過遠(yuǎn)程登錄后便可驗明身份，根據(jù)學(xué)生實驗需求準(zhǔn)確提供相應(yīng)實驗設(shè)備。這種實驗方法不僅能夠進(jìn)行設(shè)備數(shù)量設(shè)置，還可以動態(tài)監(jiān)測計算機(jī)運行狀態(tài)與設(shè)備數(shù)量，只需要學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)連接客戶端，并安裝運行軟件，便可以進(jìn)行硬件實驗，與置身于計算機(jī)實驗室一般。

3.4 “互聯(lián)網(wǎng)+”背景下計算機(jī)實驗MOOC教學(xué)

慕課（MOOC）起源于美國，它是互聯(lián)網(wǎng)和教育結(jié)合的重要產(chǎn)物，也是計算機(jī)實驗教學(xué)改革創(chuàng)新的有效路徑。MOOC的應(yīng)用主要依托于大數(shù)據(jù)技術(shù)、云技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可迅速分發(fā)計算機(jī)教學(xué)資源，并以先進(jìn)教學(xué)方法、教學(xué)理念實現(xiàn)高效化學(xué)習(xí)，對提升計算機(jī)實驗教學(xué)效果具有重要作用。同時，MOOC也是一種開放性教學(xué)課程，學(xué)生可在線觀看名校教師教學(xué)內(nèi)容，只需要一部平板電腦、智能手機(jī)便可以進(jìn)行學(xué)習(xí)。MOOC中的課程資源十分廣泛，學(xué)生可從中選擇自身喜愛的內(nèi)容，或是追蹤教師便可以實現(xiàn)在線學(xué)習(xí)。這種學(xué)習(xí)方法和傳統(tǒng)計算機(jī)課堂教學(xué)存在較大差異，不僅教學(xué)時間精短，且教學(xué)方法獨特，學(xué)生需要在聽課后回答問題才可以繼續(xù)學(xué)習(xí)，當(dāng)完成該節(jié)課程后會由系統(tǒng)判定學(xué)習(xí)分?jǐn)?shù)，極大程度滿足了學(xué)生求知心理。對此，計算機(jī)教師可鼓勵學(xué)生通過MOOC軟件進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，針對一些基礎(chǔ)類計算機(jī)實驗課程可要求學(xué)生學(xué)時保持在90時左右，重點實驗知識可保持在2～5學(xué)時左右。針對專業(yè)類計算機(jī)實驗課程，教師可主要安排學(xué)生進(jìn)行程序語言設(shè)計類型的內(nèi)容，這也是學(xué)習(xí)計算機(jī)基礎(chǔ)開發(fā)課程的重要內(nèi)容，教師可鼓勵學(xué)生從MOOC中優(yōu)先選擇Visual Basic、C#、C/C++等語言進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)時保持在120左右即可。在完成學(xué)習(xí)后，學(xué)生可在MOOC平臺中于其他學(xué)生進(jìn)行討論和交流，嘗試溝通計算機(jī)實驗成果，以此加強學(xué)生交流互動能力與計算機(jī)創(chuàng)新能力。

4結(jié)語

綜上所述，想要培養(yǎng)計算機(jī)專業(yè)人才創(chuàng)新能力，便需要通過實踐教學(xué)加強學(xué)生動手操作意識，鍛煉學(xué)生實踐操作能力。互聯(lián)網(wǎng)背景下，計算機(jī)實驗教學(xué)應(yīng)積極優(yōu)化教學(xué)課程，吸取先進(jìn)實驗教學(xué)方法、教學(xué)經(jīng)驗，以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為依托為學(xué)生提供更多實驗機(jī)會，讓學(xué)生能夠接觸到更多豐富的實驗內(nèi)容、實驗觀點，由此拓寬學(xué)生視野，為社會培養(yǎng)出更多高素質(zhì)、高水平的技能型人才。

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