計算機(jī)專業(yè)實驗教學(xué)革新路徑探索

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一、計算機(jī)專業(yè)實驗教學(xué)存在的問題

1.課程考核方式落后。計算機(jī)專業(yè)實驗教學(xué)經(jīng)過了多年的經(jīng)驗積累與教學(xué)改革，多數(shù)實驗已由原來的課內(nèi)實驗變?yōu)楠?dú)立開設(shè)的實驗課程，實驗教學(xué)已不再是理論教學(xué)的一部分，不再是理論課的補(bǔ)充，其具有一套獨(dú)立完整的教學(xué)體系，尤其在課程考核環(huán)節(jié)還沒有形成固定的模式，部分高校在實驗課程成績考核方式上仍延續(xù)傳統(tǒng)的考核方法，即采用“上機(jī)考試”或“平時分+上機(jī)考試”的方式，期末的上機(jī)考試成績占據(jù)了總成績的很大比重，學(xué)生平時即使沒有認(rèn)真進(jìn)行實驗，也能通過考試前突擊順利通過，另外，上機(jī)考試過程中，學(xué)生“幫忙”現(xiàn)象普遍，很難體現(xiàn)考核的公平性。

2.教學(xué)手段與方法單一。在計算機(jī)專業(yè)實驗教學(xué)過程中，多數(shù)教師往往是按照教材的內(nèi)容按部就班地講解，講課全靠老師一張嘴，教學(xué)手段與方法單一，沒有吸引力，基礎(chǔ)較好、接受能力較強(qiáng)的學(xué)生還能適應(yīng)，但對于一些基礎(chǔ)較差、接受能力較弱的學(xué)生就很難吃得消，尤其是對于一些比較抽象的內(nèi)容，更是難以理解與接受。

3.沒有引入分層次教學(xué)。在計算機(jī)專業(yè)實驗教學(xué)過程中，一個班級的學(xué)生往往采取同樣的教學(xué)方案，每個學(xué)生的教學(xué)目的、教學(xué)內(nèi)容、考核標(biāo)準(zhǔn)等都是一樣的，沒有因人而異開展分層次教學(xué)，動手能力強(qiáng)的學(xué)生“吃不飽”，動手能力弱的學(xué)生“吃不消”的現(xiàn)象依然存在。

二、計算機(jī)專業(yè)實驗教學(xué)改革實踐

1.實驗內(nèi)容改革。計算機(jī)專業(yè)具有內(nèi)容更新快、技術(shù)發(fā)展迅速的特點(diǎn)，要讓學(xué)生掌握最新的專業(yè)知識，那些與前沿技術(shù)結(jié)合比較緊密的課程內(nèi)容就需不斷更新，以滿足時展的需要。因此，實驗內(nèi)容在覆蓋課程重要知識點(diǎn)的基礎(chǔ)上，應(yīng)融入一些較新的、具有實際意義的知識內(nèi)容。例如，在C程序設(shè)計和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法實驗中加入ACM程序設(shè)計大賽的內(nèi)容，使學(xué)生了解一些有關(guān)程序設(shè)計大賽的知識，在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)用實驗中引入實際的項目案例，使學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識學(xué)以致用，對于培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)興趣，提升實踐動手能力，具有積極的促進(jìn)作用。此外，在實驗內(nèi)容上應(yīng)增加綜合性與設(shè)計性實驗的比例，適當(dāng)融入創(chuàng)新性實驗，激發(fā)他們的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。

2.教學(xué)手段改革。多媒體教學(xué)系統(tǒng)作為一種教學(xué)手段，它的靈活運(yùn)用對教學(xué)質(zhì)量的提升具有積極促進(jìn)作用。在計算機(jī)專業(yè)實驗教學(xué)過程中，靈活運(yùn)用多媒體教學(xué)軟件，通過教師示范、學(xué)生演示、師生互動等環(huán)節(jié)，形象、生動地講授實驗內(nèi)容，既能夠調(diào)動學(xué)生實驗的積極性，也能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。①分層次教學(xué)。教師根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)情況，將學(xué)生劃分成不同的組，進(jìn)行分層次教學(xué)，每組學(xué)生在教學(xué)過程中互不干擾，教師針對每個層次講授不同的教學(xué)內(nèi)容，因材施教，既能保證基礎(chǔ)差的學(xué)生跟得上，又能保證基礎(chǔ)好的學(xué)生有東西學(xué)，每個層次學(xué)生的能力與潛質(zhì)都能夠得到最大發(fā)揮，從而提高他們的實踐動手能力，提升實驗教學(xué)質(zhì)量。②學(xué)生演示。學(xué)生演示可以實現(xiàn)師生角色互換，由學(xué)生進(jìn)行講解，一名學(xué)生進(jìn)行演示，其他同學(xué)同步觀看。教師在實驗中，可以事先給學(xué)生預(yù)留思考作業(yè)，但不指定由哪位學(xué)生回答，這種情況下，每位學(xué)生都會認(rèn)真準(zhǔn)備、積極思考，從而消除了傳統(tǒng)模式下部分學(xué)生濫竽充數(shù)、“吃大鍋飯”的問題，還能使學(xué)生養(yǎng)成在課堂上積極思考的好習(xí)慣，對于學(xué)生實踐動手能力的提高、實驗教學(xué)質(zhì)量的提升具有積極的促進(jìn)作用。③廣播教學(xué)。傳統(tǒng)模式下，由于實驗學(xué)生人數(shù)的限制，針對同一個問題教師可能需要反復(fù)講解多次，不僅實驗效率低下，也會影響教師授課的積極性。廣播教學(xué)模式下，教師通過選定部分或全部學(xué)生機(jī)進(jìn)行廣播教學(xué)，教師機(jī)作為發(fā)射端，學(xué)生機(jī)作為接收端，一次實現(xiàn)所有選定對象同步教學(xué)，大大提高了實驗效率。④屏幕監(jiān)看。屏幕監(jiān)看功能可以使教師同時監(jiān)看1～4個學(xué)生屏幕，監(jiān)看學(xué)生當(dāng)前的狀態(tài)及當(dāng)前的操作，在監(jiān)視到某位同學(xué)操作不當(dāng)或需要幫助時，教師可對其同步指導(dǎo)，及時解決存在的問題；而對于一些沉迷于游戲的同學(xué)，教師也可以通過電子教室短信通知的方式點(diǎn)對點(diǎn)的告知他，這樣既能督促他進(jìn)行實驗，又給他留足了“面子”，學(xué)生能夠感受到老師對他們的尊重，他們也會理解老師的用心，師生關(guān)系融洽，利于實驗教學(xué)的順利開展。⑤屏幕錄制。每位學(xué)生的基礎(chǔ)和對問題的接受能力是各不相同的，有些同學(xué)老師講解一遍即可接受，而有些同學(xué)可能需要講解幾遍才能學(xué)會，屏幕錄制功能為那些需要重溫老師講解內(nèi)容的學(xué)生提供了有效手段，教師在廣播教學(xué)的同時可進(jìn)行屏幕錄制，屏幕錄制的內(nèi)容保存到各學(xué)生機(jī)相應(yīng)的目錄中，當(dāng)學(xué)生需要重新瀏覽老師講解內(nèi)容時，在學(xué)生機(jī)端點(diǎn)擊屏幕回放按鈕，找到錄制的文件即可實現(xiàn)屏幕回放。

3.教學(xué)方法改革。提高學(xué)生的實踐動手能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，教學(xué)方法是關(guān)鍵，選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，將對教師的教和學(xué)生的學(xué)起到事半功倍的作用。傳統(tǒng)的以教師為中心的實驗教學(xué)模式，易使學(xué)生形成學(xué)而不思的習(xí)慣，缺少學(xué)習(xí)的主動性與積極性，不能適應(yīng)現(xiàn)代教育發(fā)展的需求。因此，在實驗教學(xué)中應(yīng)積極探索先進(jìn)的教學(xué)方法并靈活運(yùn)用，以提高實驗教學(xué)質(zhì)量。啟發(fā)式教學(xué)作為一種教學(xué)方法，在充分發(fā)揮教師主導(dǎo)作用的前提下，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)習(xí)主動性；分層次教學(xué)尊重個性差異、發(fā)展個性特長，其優(yōu)點(diǎn)是有利于因材施教，有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主意識，有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力；案例教學(xué)以案例為基本教學(xué)材料，將學(xué)生引入具體的問題情境中積極思考、主動探索，以提高教與學(xué)的質(zhì)量與效果。以上三種教學(xué)方法是在實驗教學(xué)中常用的教學(xué)方法，除此之外，還有課堂討論教學(xué)、演示教學(xué)等方法，將這些教學(xué)方法引入計算機(jī)專業(yè)教學(xué)實驗中必將起到事半功倍的效果。

4.考核方式改革。實驗課程考核是整個實驗教學(xué)活動的重要環(huán)節(jié)，是檢驗實驗教學(xué)質(zhì)量的重要手段。課程考核結(jié)果直接決定學(xué)生的成績，因此考核標(biāo)準(zhǔn)必須科學(xué)、合理，考核過程必須公平、公正。高校傳統(tǒng)實驗教學(xué)考核方法相對簡單，大多通過平時成績和實驗報告兩部分來評定課程成績，實驗報告成績占總成績的絕大比重，隨著高校學(xué)生的擴(kuò)招，學(xué)生數(shù)量顯著增加而生源質(zhì)量卻明顯下降，實驗課中實驗報告的抄襲現(xiàn)象普遍，這給教師進(jìn)行課程評價帶來了很大的壓力，很難客觀、準(zhǔn)確地評定一個學(xué)生的實際水平，這種考核與評價方式不能全面地評價學(xué)生對課程的掌握情況及實踐操作水平，會嚴(yán)重挫傷學(xué)生的自尊心與積極性。我院計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是國家級特色專業(yè)，經(jīng)過多年的實踐與積累，對于單獨(dú)設(shè)課的實驗課程，在實驗教學(xué)課程考核環(huán)節(jié)，我們采取“平時成績+操作成績+考試成績”的方式進(jìn)行考核，注重學(xué)生平時的實驗表現(xiàn)，同時兼顧學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握及實踐動手能力?？己酥胁徊扇∫坏肚械姆绞?，而是根據(jù)學(xué)生對知識的掌握情況，將學(xué)生劃分成不同的層次，分層次進(jìn)行考核，不同層次的學(xué)生考核難度不同，對應(yīng)的權(quán)值也不同，學(xué)生可根據(jù)自身情況選擇不同的難度級別，該考核模式使得每位學(xué)生的潛能都能夠得到最大發(fā)揮，有利于激發(fā)學(xué)生的實驗興趣，提高學(xué)生的實踐動手能力。①平時成績。平時成績考核應(yīng)貫穿整個實驗過程，包括上機(jī)出勤、實驗預(yù)習(xí)與提問、課堂表現(xiàn)和實驗報告等幾部分，對每次實驗的成績進(jìn)行求和取平均值即為平時成績，平時成績占總成績的50%。②上機(jī)出勤。即學(xué)生實驗出勤情況，重在考查學(xué)生的實驗態(tài)度，可利用電子教室的“電子點(diǎn)名”功能實現(xiàn)自動登錄點(diǎn)名，方便快捷又能防止作弊。建議至少要點(diǎn)名3次以上，若有學(xué)生3次未到，則取消該課程成績。上機(jī)出勤成績占總成績的10%。③實驗預(yù)習(xí)與提問。為保證實驗教學(xué)質(zhì)量，要求學(xué)生課前進(jìn)行預(yù)習(xí)，寫出預(yù)習(xí)報告，在下次實驗課前隨機(jī)提問，這樣可使學(xué)生對實驗內(nèi)容有充分準(zhǔn)備，有利于學(xué)生對知識的吸收。實驗預(yù)習(xí)與提問成績占總成績的10%。④課堂表現(xiàn)。重在考查學(xué)生遵守實驗紀(jì)律的情況，學(xué)生是否遵守實驗室的各項規(guī)章制度，是否按照老師要求進(jìn)行實驗等。課堂表現(xiàn)成績占總成績的10%。⑤實驗報告。實驗報告是學(xué)生對每次實驗的總結(jié)，要求書寫工整，獨(dú)立完成，堅決杜絕抄襲現(xiàn)象，一旦發(fā)現(xiàn)雷同，同時取消該項目的成績，實驗報告必須包含實驗心得部分，說明在實驗過程中遇到的問題，如何解決問題，以及通過實驗學(xué)到的知識等。實驗報告成績占總成績的20%。⑥操作成績。操作成績即每次實驗過程中學(xué)生演示的成績，通過電子教室的“學(xué)生演示”功能進(jìn)行，學(xué)生演示完成后，教師根據(jù)學(xué)生的操作情況給分，并進(jìn)行課堂隨機(jī)提問，指出演示過程中存在的問題與不足，以加深對問題的理解，同時也可以考查其他同學(xué)是否認(rèn)真聽講，提問計入該學(xué)生的平時成績。以筆者多年教學(xué)經(jīng)驗，該模式確實能起到讓學(xué)生認(rèn)真聽講、積極思考的作用，提高實驗教學(xué)質(zhì)量。操作成績占總成績的30%。⑦上機(jī)考試。相比于傳統(tǒng)教學(xué)模式，上機(jī)考試成績所占比重大大減少，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的平時表現(xiàn)，上機(jī)考試根據(jù)課程的不同可以采取口試、隨機(jī)抽取試題上機(jī)操作的方式進(jìn)行，上機(jī)考試成績占總成績的20%。

三、結(jié)語

社會對計算機(jī)專業(yè)人才要求不僅要有扎實的理論基礎(chǔ)，更應(yīng)有出色的實踐動手能力，改革傳統(tǒng)教學(xué)模式，靈活運(yùn)用教學(xué)手段，對學(xué)生實踐動手能力的提高、創(chuàng)新精神的培養(yǎng)具有積極作用，培養(yǎng)出來的學(xué)生更能在激烈的競爭中占得先機(jī)，更能適應(yīng)社會發(fā)展需要。筆者對當(dāng)前計算機(jī)專業(yè)實驗教學(xué)存在的問題進(jìn)行了剖析，并提出了一些改革措施，經(jīng)過多年實踐東北農(nóng)業(yè)大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)已有了一個好的開端，但還有很長的路需要走，還有很多地方需要完善，要求我們不斷深化改革，改進(jìn)教學(xué)方法，更新教學(xué)內(nèi)容，切實提高學(xué)生的實踐動手能力。

本文作者：賈銀江、蘇中濱、趙語 單位：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)電氣與信息學(xué)院軟件工程系