大学计算机基础实验教学平台设计

来源:用户上传      作者: 张燕

　　摘 要： 本文分析了陕西理工学院计算机基础课教学的现状，将课堂教学和网络辅助教学相结合，构建计算机基础课实验教学平台，提供“共性”与“个性”的实验教学环境，使知识层次不同的学生在学习的过程中能各取所需，提高课程教学质量。
　　关键词： 大学计算机基础 实验教学平台 设计
　　
　　1.引言
　　“大学计算机基础”公共基础课是高等学校理工科及经济类各专业的重要基础课程。公共基础课的教学质量，对学生综合素质的提高，再学习潜力的培养及学生的创新能力、研究能力、实际工作能力的提高影响极大。据调查统计，现在就业单位对学生的计算机技术要求越来越高，特别是文科学生的计算机应用能力的要求发生了很大的变化，比如数据处理能力（电子表格和数据库），多媒体数据的处理，网络应用能力（网络检索，信息安全等）。［１］传统教学模式，必须加大对师资力量的投入、培训费用的投入，以及对教育环境（例如校舍、培训场所等），才能够适应如此快速增长的学习需求。这些稀缺的资源几乎永远不可能得到解决，所以必须寻求一种新的教育方式。
　　网络的发展带来了各种机遇，网络技术的进步和媒体化的特征让学习获得了新的载体。各高校也都依靠高速发展的计算机和网络技术开发了相应的教学平台，在平台中整合了多种形式和格式的教学资源。并提供交互性的学习场所，形象生动的多媒体教学课件和可选择性的自主学习资源，在一定程度上激发了学生的学习积极性和学习兴趣，缓解高校课程内容多、学时少的矛盾，同时也提供了“共性”与“个性”的教学环境，使知识层次不同的学生在学习的过程中能各取所需。
　　2.我校大学计算机基础课教学现状
　　我校大学计算机基础课程在学时（20理论+20实验）少、设备有限的情况下，不可能系统地讲授所有内容，学生的实践机会不能同步，理论知识与本专业实践环节脱节，很多学生认为该课程只要学会WindowsXP、Word、Excel、PowerPoint等软件的基本操作就行了，对于计算机的应用价值及其在未来专业学习中所起到的作用并没有什么认识。在实验教学中，往往是在重复验证性的实验过程，缺乏创新性实验，计算机理论知识的应用能力也没有被激发出来，这给我们的教学带来很大的挑战。［２］提高课程教学质量的关键在于探索与之相适应的实验教学平台，将课堂教学和网络辅助教学相结合，构建我校计算机基础课网络辅助实验教学平台成为本课程教学改革的最佳途径。
　　3.网络辅助实验（NAE）教学平台的设计
　　我们针对我校计算机类公共基础课教学的特点，加强教师的主导作用，强调实践环节，以培养学生的能力为中心，提高学生的计算机基本素质和应用计算机解决实际问题的能力。［３］构建虚拟与现实结合的实验平台，使计算机虚拟信息与实际教学环境相结合，引导学生获得更为全面的计算机知识和技能。［４］
　　3.1网络辅助实验教学平台的设计
　　实验教学平台主要包括开放实验平台、硬件实验平台、创新与研究实验平台、立体化教学资源库四部分。
　　3.1.1开放实验平台
　　开放实验平台构筑了全方位提高学生创新实践能力的四层次实验体系，即：基础实验、仿真实验、设计实验和综合实验。基础实验主要是验证、巩固和补充课堂讲授的理论知识，使学生建立对计算机的基本原理、技术和方法等的感性认识，使学生能够掌握常用操作系统和办公应用软件的使用。仿真实验主要是利用Matlab仿真软件设计和实现的演示实验，以帮助学生在实验过程中更直观地看到实验的步骤和实验结果。综合实验主要结合我校各专业的特点，突出课程内容的专业性和职业指向性的应用案例，开设了适应理工、经济类专业发展要求的实验，增加特色实验案例，如Word文档的高效排版、Office综合应用实验、网络搜索计算机最新发展情况及前沿科技信息、文件传输，等等。设计实验主要是学生科技创作等实践性教学及学生作品的展示。开放实验平台的四层次实验体系，满足了各专业不同层次学生的需求，和我校的分层次教学的模式相匹配，更好地了因材施教的理念。
　　3.1.2硬件实验平台
　　硬件实验平台环境，为学生提供一个更为方便直观的系统，无需担心硬件本身的具体特性。此平台的实现可弥补理论教学过程中存在的不足，改变了以往只能观摩无法亲自动手进行硬件实验的局面，把不可视的变成可视化，将先进知识普通化，打破了学生对计算机的神秘感。硬件实验平台，主要是为硬件基础实验和网络基础实验提供必要的硬件环境，设置了从基础硬件实验到高级的多种实验，包括四个分类主题展示区（例如微机各类型硬件的展示、微机系统组装实验、模拟组网实验）、一套多媒体播放系统和一套开放结构计算机综合性能测试平台。
　　3.1.3创新与研究实验平台建设
　　此平台为计算机基础好、并对计算机实际应用开发感兴趣的学生提供必要的软硬件环境。学生自主设计实验题目，由教师进行具体指导。这为学生营造一种学习研究的氛围，激发了想象力和创造力。
　　3.1.4立体化教学资源库
　　网络辅助实验（NAE）平台主要包括的具体内容有实验指导书、网络课程，还包含自学需要的素材库、试题库等丰富的教学资源和软件，它们各自自成体系又相互关联，各种教学形式互相补充又充分发挥了各自的优势，满足了各专业不同层次学生的需求。
　　3.2网络辅助实验（NAE）教学平台的建设重点解决的问题
　　3.2.1因材施教、个性发展的培养。开放实验平台的四层次实验体系，为计算机基础知识和技能有较大的差距的新生提供了各自发展的空间，培养其学习兴趣。
　　3.2.2计算机技术更新快。计算机和网络技术在不断进步，各种信息的传播速度也在不断加快，这就需要大学计算机基础课程教授的内容也要具有灵活性和新颖性。教师需要从科研项目中提炼出新的实验项目，不仅要和各学科专业相关，而且要能跟上信息时代的发展。
　　3.2.3计算机实践能力的提高。实验教学平台不仅能提供学生常规实验，而且通过仿真技术设计了在课堂教学中无法展示给学生的实验条件和环境，弥补了以往硬件环境教学的不足，提高了学生计算机实践能力。
　　4.结语
　　计算机课程是实践性强的课程，计算机知识与能力的培养在很大程度上信赖于学生上机的实践与钻研。实验教学是理论教学的验证、补充与延伸，更是实践能力和创新精神培养的重要途径。我们在强调实践能力、突出计算机类公共基础课特点的基础上，设计并实现网络辅助实验（NAE）平台，满足不同层次学生的计算机基础技能水平，提高学生对实践教学的重视程度，促进学生学习和实践的积极性和主动性，促使学生朝着提高自身基础技能的方向发展。
　　
　　参考文献：
　　［1］达列雄.大学非专业计算机基础教学研究［J］.科技信息（学术研究），2008，（30）.
　　［2］拓守恒.基于Flex+Spring+Hibernate框架技术的RIA教学测评系统的设计与实现［J］.电脑开发与应用，2009.9.
　　［3］沈克，蒋建国，彭太乐.基于增强现实的人机物理交互仿真系统研究［J］.计算机仿，2008，25，（4）.
　　［4］潘常春，陈兵.大学计算机基础教学中网络辅助教学的研究与实践［J］.广西教育学院学报，2009.3.
　　
　　基金项目：陕西理工学院教改研究项目（XJG1143）。

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