適用開放式教學的計算機基礎課程實驗研究

李巨友　李銀英

[摘要]針對大學計算機基礎教育中的實驗課程，提出開放式的實驗教學方式，并對這種開放式實驗課程的內容設計和具體實施進行詳細地探討和分析。

[關鍵詞]計算機基礎 開放式教學 開放式實驗

中圖分類號：G42文獻標識碼：A文章編號：1671－7597（2009）0420153－01

一、現狀與問題

當今大學的計算機基礎教育主要是面向大量的非計算機專業的人才培養。目標是使學生能夠掌握一定的計算機應用技術，成為既精通本專業知識，又能熟練使用計算機的復合型人才。

隨著我國中小學信息技術教育的普及，大學計算機文化層次的教學內容正在逐步下移到中小學，很多學生在進入大學之前就已掌握了這些常用的電腦技能。進入大學后，這部分學生需要的不再是計算機基礎教育，而是對計算機技術的更進一步的了解和掌握。而現在大學里的計算機基礎教育只是高中、初中知識的簡單擴充，使得這部分學生實驗操作時貪戀玩游戲、上網等與學習無關的活動，影響了課堂學習的氛圍。

對此，在課程開設之前可以通過試卷和實際操作的形式來測試學生，掌握學生的計算機知識水平。通過入門測試的學生在計算機基礎課程中側重更深層次知識的學習，著重培養他們實際動手能力，更全面系統地接觸最新的計算機知識；而未通過入門測試的學生則繼續按照常規的課程教學計劃來進行學習，專注于計算機應用能力，著重掌握基本的計算機操作技術。

因此，有必要壓縮傳統的實驗內容，建立開放的實驗環境，為學生提供一些更具挑戰性、趣味性和綜合性的實驗，從較高層次培養學生的計算機應用技能。

二、開放式實驗的目標和意義

從現在使用的計算機基礎課程教學大綱上不難看出，計算機基礎教育的實驗內容注重培養學生對Windows操作系統、Office辦公軟件包中的Word、Excel、PowerPoint等基礎知識的應用、上網收發E－mail等等，也就是當今成熟的計算機和網絡提供的最基本的服務，這也是現在初中、高中計算機基礎教育的重點。

由于計算機和網絡的普及，當代大學生僅僅掌握如何使用這些成熟的服務是不夠的，還應當具備一些更深入的計算機知識，使學生從較高層次掌握計算機的應用技能。

在課程開始前，組織基本操作和試卷的測試考核。開放式實驗教學就是指這些基于自定義的計算機基礎實驗，針對通過測試的學生開設的。而未通過測試的學生按照計算機基礎教學大綱進行實驗，此為傳統實驗。開放式實驗是傳統實驗的補充和提高，大大提高了學生的實際動手操作能力，使他們對IT技術的發展和應用的認識得到了提高。通過開放式的實驗，使學生學習的積極性得到提高，提高了學校教學資源的利用率。

三、設計合理的實驗內容

開放式實驗培養學生在計算機和網絡方面的應用能力，同時鍛煉學生“自主、合作、創新”的意識，因此實驗內容可以分為大致3類：單機、網絡、數據庫。

1．單機實驗，包括電腦硬件組裝實驗、安裝操作系統實驗、系統備份還原實驗等。實驗內容包括：（1）組裝計算機實驗；（2）安裝Windows操作系統并安裝硬件驅動程序實驗；（3）安裝常用的應用軟件和殺毒軟件、利用GHOST軟件進行系統的備份和還原等實驗。實驗目的在于培養學生能夠獨立組裝一臺能夠正常運行的計算機，能夠安裝Windows操作系統，并且安裝常用的軟件，如office辦公軟件和殺毒軟件等。同時能夠通過網卡設備聯網。以單次單組實驗為例，硬件組裝實驗要求實驗室提供包括主機箱、主板、CPU、內存條、螺絲刀等一套組裝計算機硬件所需的完整配件。

2．網絡實驗，培養學生通過網絡設備將幾臺計算機連接起來，實現資源共享和通信的能力。包括對等網絡實驗、局域網實驗和Internet服務實驗。對等網絡實驗內容包括為2臺計算機安裝Windows操作系統，制作直連網線，通過配置計算機實現2臺計算機通過直連網線互連，達到資源共享的目的；局域網實驗內容包括將幾臺計算機通過網線和交換機連接起來組成小型局域網絡，實現相互訪問和資源共享的目的；Internet服務實驗內容包括配置Web、FTP、DNS、DHCP、IIS服務器，并在網絡內進行測試。通過網絡實驗使學生加深對Internet常用服務的認識，增加了開放式實驗的趣味性和挑戰性。

3．數據庫試驗，數據庫技術是計算機技術的三大核心（網絡、數據庫、多媒體）之一，是信息系統的核心和基礎。實驗以圍繞制作完成一個簡單的學生成績管理系統來進行，即數據庫的建立、管理和維護，包括成績的錄入、修改、查詢、備份等操作，同時有數據記錄的刪除和增加等功能。對于學習能力較強的同學適當增加難度，比如設置用戶名和密碼，設置打印等。

伴隨著計算機和網絡技術的發展，新技術、新標準的不斷涌現，實驗內容也需要不斷更新、發展，這要求實驗的內容必須具有可操作性、新穎性、實用性、拓展性和綜合性。實驗教學內容只有遵循這樣的設計原則，才能實現開放式實驗的成功。同時為了鍛煉學生的創新意識，可以由學生自己定義內容新穎的實驗，適當增加開放式實驗的內容。

四、開放式實驗的實施

開放式實驗主要用于計算機基礎課程實驗教學，在實施開放實驗時必須考慮學生的素質、實驗的課時、教師和實驗室管理等方面的影響。

（一）開放式實驗的課時安排

開放式實驗是傳統實驗的補充和提高，因此，制定開放式實驗的課時安排要依賴學生的計算機素質。學生素質高，開放實驗比例就大，反之就小。為此，可以設定兩類開放實驗九個實驗學時。進入實驗前，學生應處于“目標明確，任務清楚，方法了解”的準備狀態。

（二）實驗組

從這兩類實驗可以看出，單機實驗每組需要1人/臺計算機及相應軟硬件才能保證實驗的進行。網絡實驗需要至少3臺計算機為一個實驗組，考慮到實驗室的規模，每組可以由3-4人組成。如果實驗室充足，可以將開放實驗指定為選修實驗，主要針對未通過入門測試的學生，他們完成必修的傳統實驗后可以選修開放實驗。

（三）實驗室要求

由于開放式實驗需要頻繁的拆卸硬件和安裝軟件，那么傳統的帶有“硬盤保護卡”的實驗室難以滿足開放式實驗的需要。同時考慮到傳統實驗室資源的限制，以及開放式實驗對計算機硬件的要求，可以將因實驗室升級改造而淘汰下來的舊計算機重新組建為開放式實驗室，這樣既滿足了教學要求又節約了教學成本。

同時基于對實驗室管理的考慮，可以建設兩類開放式實驗室：一類是軟件級開放實驗室，另一類是硬件級開放實驗室。軟件級開放實驗室內學生不能拆卸計算機硬件設備，只能進行開放實驗中的軟件的安裝、卸載和配置的學習。硬件級開放實驗室內學生可以拆卸、安裝計算機和網絡設備，從而能夠進行所有的開放實驗。

（四）教師要求

開放式實驗需要學生掌握從計算機硬件到軟件、網絡服務的安裝和維護的知識，對輔導教師也有了更高的要求。在實驗室管理方面，開放式實驗室的建設、管理和維護對于實驗室管理人員有了更高的要求，同時也有了能力提高的機會。開放式實驗室中的計算機比傳統實驗室中的計算機更易出現故障，為了減輕實驗室管理人員的維護壓力，也為了更加豐富開放式實驗的內容，可以組織和培訓一些計算機能力比較強、對計算機維修感興趣的學生，讓他們參與開放式實驗室的管理和維護工作，即鍛煉了學生解決問題的能力又減輕了管理教師的工作量。

實驗內容完成后，教師作為引導者可以利用多種形式來完成實驗結果的分析和評估，如每個學生根據自己的疑問先在實驗組匯總各種問題，然后在班級內進行交流討論，這樣引導學生合作共同解決各種問題。

五、建立科學的考試方式

大學計算機基礎課程的考試除了進行期末理論考試外，還要進行期末操作考核，平時作業、課堂練習和實驗表現也占一部分，這樣使學生重視平時的學習和實踐，提高教學效果。開放式實驗的考核方式除了從技能指標、實驗報告、實驗日志等多個考核標準認定學生的成績之外，還應該通過開展綜合型、創新型實驗，從實驗題目創新、成果認定與展示、解決問題能了等方面進行綜合評價，改變實驗重結果、輕過程的傳統。

六、結束語

開放式實驗是對傳統實驗教學模式的改革，它加大了實驗資源的共享度，提高了學生主動上好實驗課的積極性，提高了實驗室效益。由于實行開放式實驗教學，實驗室可以接納各類學科、各個層次的學生。實驗室除了面向校內開放，也可以合作對外開放，因此有助于知識結構的互補優化。同時對大學計算機基礎課程的教學改革方案、師資隊伍建設、教材建設、實驗室理和人才培養等方面產生了一定的積極影響。

參考文獻：

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[2]黃朝輝，大學計算機基礎教育的現狀與對策高等教育出版社，2005.

[3]對高校非計算機專業計算機教育的探討，高等教育出版社，2005.

[4]郭大勇、宣華、胡和平，轉變實驗課培養模式，推動實驗室開放型教學[J].清華大學教育研究，2004,25(5):98-100.

作者簡介：

李巨友，男，河北省秦皇島人，河北傳媒學院；李銀英，女，河北石家莊人，河北傳媒學院。