高校计算机实验教学探讨
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作者: 潘小琴
摘 要: 计算机实验室是高校信息类专业学生重要实践基地,它不仅为学生消化理论知识提供一个重要的平台,而且是学生掌握专业应用能力的重要之地。本文作者根据自身的经验总结,从改革实验教学内容和教学手段、实验室开放和实验教学监控等方面来探讨该课题,并给出了自己的见解。
关键词: 计算机实验室 高校实验教学 科学管理
1.引言
实验教学在高校计算机教育中占有极其重要的地位,是教育教学的重要组成部分。目前多数高校的实验教学还停留在以教师演示为主的教学模式中,学生的动手能力远远达不到社会发展对新型人才的需要。另外,虽然大部分计算机实验课程中实践课学时占总学时量的一半以上,专业实践课开出率为100%,然而,学生实际动手能力并没有较大的提高,人才实践能力培养远远不能满足社会的实际需要。面对社会的需求,学生应根据自身的实际情况选做实验,进行本专业各项基本技能的训练。计算机开放实验室正是为现代大学生验证及巩固理论知识,训练各项基本操作技能的基地,更是培养当代大学生思维能力、创新能力,以及强化综合素质的重要基地。
为此,我就如何利用现有的仪器设备、网络技术等进一步提高实验教学的质量,培养有实践能力的专业人才,从而改进实验教学的现状提出自己的改进意见。
2.改革实验教学内容,加强实验室管理
对于计算机这样一种日新月异地发展的专业来说,软件版本的不断更新,必然要求学生用书的版本也跟得上。学生的用书特别是应用性强的课程,在实验室进行的教学基本上都是面向应用的、实操性强的,否则因为版本的不一致,操作起来对不上号,会削弱学生的自信心,也会影响最终的教学质量。因此,实验教学改革的第一步必须要求保证教材与所用软件版本的一致性。另外,实验教学对教师也提出了新的要求:教师的讲稿和课件必须跟上版本的变迁,必须与时俱进,不能单单停留在教科书上,一个课件用多年。
在实验教学过程中,还需要强调课程体系的系统性和完整性。实验课程在学生在校期间应该不间断,难度逐步提高,内容承上启下,使得硬件实践训练层次化、系列化,以此来系统强化学生的硬件动手能力。同时调整各课程的开设顺序,理顺每门课与前导课和后续课之间的关系,从而保证硬件课程体系的系统性和完备性。
在实际教学过程中,我们可以将计算机硬件实验内容分为4类,即验证型、设计型、综合型、探索型。实验内容由浅入深,循序渐进。在所有硬件必修和选修课程中,全部开设实验课程。实验课程由验证实验(50%)、设计实验(20%)、综合实验(20%)、探索实验(10%)组成,形成“验证型―设计型―综合型―探索型”的多层次实践教学模式,系统地强化学生的综合设计和硬件动手能力。验证性实验是为了加强理论基础知识,设计性实验是为了让学生掌握基本的电路设计和调试方法;综合性实验是为了培养学生综合应用硬件课程群的基本知识与技能,提高分析问题、解决问题的能力。课程设计的部分内容属于探索型实验,学生可以自主选择感兴趣的课题及相关开发工具,写出设计书,交给指导老师审核后实施。在这一过程中,学生需要查阅大量的资料,培养学生的自学能力、研究设计能力、独立分析问题、解决问题的能力和创新能力。对于验证性实验,指导老师要提前布置给学生,让学生参考实验教材写出不同的预实验方案,实验课上除了验证教材规定的实验内容,还要验证自己的实验方案,这样可以充分发挥学生的主观能动性,提高学生对实验课的兴趣。设计性、综合性实验一般安排4―8学时,安排在课内实验中完成,也可以安排在课外实验中完成。指导老师只给定实验的课题和目的,中间过程需学生自己去查阅资料和设计方案,直至最后调试完成。在调试过程中,学生自己动手分析解决实验中出现的问题。虽然有一定的难度和深度,但对学生很有吸引力,这样能使学生从应付实验变为主动实验,不仅能提高学生的基本操作技能,而且能发挥学生的主观能动性和创造性,使学生受到更为实际、更加全面的科学研究的训练。
实验室是培养学生实践能力和创新能力的重要基地,实验室的建设与管理水平,直接关系到学生的培养质量和学校的声望。实验资料的整理是提高实验教学效果的关键之一。实验资料包括实验教学资料和设备档案,每门实验课程都要结合理论课程认真组织研究,从基本原理和基本结构出发进行基础实验设计。同时对基本原理进行扩充和结合,设计出一套由浅入深的综合性、设计性实验教学体系,结合现有的实验设备编写出相应的实验教学讲义、实验教案、参考实验报告等一系列教学资料,并经过反复修改,最终形成一套让学生认可的实验资料。
3.最大限度地实施开放式实验教学
在实践教学过程中,教师要充分利用信息技术、计算机网络技术的长处,做好实验教学辅助安排。
(1)充分利用现有的校园网络平台。现在屏幕录制软件,如Camtasia Studio的功能足以轻易将演讲内容进行捕捉录制。教师可利用校园网络,将录制后的内容保存到课件库中即可被学生重复利用。这样一方面可以做到课堂教学与课后的远程教学适当结合,打破学习的时空约束,另一方面又为学校提供了宝贵的教学资源积累,对课程教学进行有机整理和重复利用。学生通过过种录制和整理,可以对难以理解的内容想听多少次就多少次,想重放哪个部分就重放哪个部分。技术服务于教学,新技术的恰当应用能给实验教学带来质量性的变革。
(2)开设相应课程的网站,提供学生与教师交流的平台,让教学的互动不受时间和空间的限制。教师在网站上可以将学生常见问题及其解决方式整理成精华问题库,以供学生搜索。例如,JSP或Java课程学习中,中文显示乱码的解决是常见问题之一。教师可以把常见的乱码问题及解决方法整理后放在网站上,供学生参考,这样也可提高学生的自学能力。也可以在网站设计在线交流平台,供师生交流。
(3)学生互助的教学方式,让易上手的学生来指导接受慢的学生。这样能让学生在互助中或团队合作中通过解决所遇到新的难题,从而学到更多更扎实的知识。
(4)另外,为了加强对学生的辅导,在教学上学生自由上机时间可以适当安排相关专业的实验老师作随堂辅导,让学生的问题尽快得到解决。
4.加强监管,实现自觉教育与自觉学习
“学生为主体,教师为主导”,这样的教学模式本身是好的,但在实际应用上,太偏向于学生这个主体,结果在实验教学的课堂上经常会出现这样的一幕:学生是在操作了,不过大部分在专心玩游戏或上网,完全处于放纵状态,只有少数人会按教师布置的课程内容进行操作。在等待学生举手提问时,有些不负责的教师自己做自己的事情或不见踪影。这种现状的出现,极大地归咎于教与学缺乏必须或恰当的监控,特别是在教师与学生缺乏自觉性的情况下,这种现象尤为突出。教师可以利用摄像头或多媒体广播系统的监控功能对实验室教学及实践情况进行监控,实现实验教学情况或教学质量与绩效考核系统挂钩。
5.结语
培养面向21世纪适应市场需要的人才是高校教育面临的重要课题。计算机教学开放实验室要以能力培养为主线,以科学、系统的管理来保障开放质量,强化学生综合素质,使计算机开放实验室成为创造性实验教学的场所和基地。如何让高校大学生在计算机教学实践中受益面扩大,而又如何为那些出类拔萃的学者提供更好更适用的科学研究平台,也正是计算机教学开放实验室建设的重要课题。
参考文献:
[1]万晓东,王友仁.计算机硬件系列课程体系改革探讨[J].电气电子教学学报,2007,29,(02):4-6.
[2]王华.提高计算机硬件实验教学水平的改革实践[J].实验科学与技术,2008,6,(05):104-106.
[3]何邦平,陈杰,钟如意等.实验室规范化管理的探讨[J].实验室研究与探索,2003,22,(3):113-114.
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