計算機實驗教學示范中心綜合實驗平臺的構建

李發海

摘 要:為了提高計算機實驗教學效果,提出了計算機實驗教學示范中心綜合實驗平臺的構建。首先,對計算機實驗教學課程體系的建構思路進行了詳細介紹。其次,探討了計算機實驗教學課程板塊的建構,重點分析了創新性實驗板塊的建構。最后,從綜合實驗平臺的功能設計上進行了詳細設計。實踐證明,該平臺保證了教學的實際需要,提高了實驗的先進性。

關鍵詞:實驗平臺建構創新性

中圖分類號:TP393;G642 文獻標識碼:Ａ 文章編號:1674-098X(2012)05(c)-0138-02

1 引言

實驗教學示范中心建設是旨在建設一批具有輻射、示范作用的高層次實驗教學基地[1]。依照《關于開展高等學校實驗教學示范中心建設和評審工作的通知[2]》和《湖北省高等學校實驗教學示范中心建設指南的通知》要求,建立以“學生為主體、教師為主導的實驗教學模式和綜合實驗平臺”為目標,作為實現高等學校實驗教學示范中心創建目標的建設思路和主攻方向。通過在示范中心建設過程中,發現我校計算機實驗教學最為突出的問題是:

(1)實驗教學重心沒有創新意識的培養,而在于幫助、加深對有關理論課的理解和掌握,把實驗課看成是理論課的依附,是為了輔助理論或者驗證理論的,導致本末倒置。

(2)“抱著走”的教學方法。大部分實驗教學不僅告訴學生實驗項目,還有詳細的實驗步驟等。有些計算機類實驗教學是學生按規定的實驗方法與步驟來操作,學生只需要按指定的過程按部就班操作,而不用查閱相關文獻、思考和創新,這種“抱著走”的教學模式使得學生產生很強的依賴性。學生處于被動學習狀態,這種教學方法僅能傳授知識,而不利于培養學生的創新精神和思維能力。因此,在教學中不應剝奪學生選擇、自學、嘗試的權利,教師要引導他們動腦筋、查資料、掌握新知識,鼓勵他們勇于創新、勇于試驗、善于總結經驗、歸納提煉出新的觀點。

為了解決上述問題,提高我校計算機實驗教學水平和效果,培養創新型計算機人才,將計算機實驗教學與我校教師的研究項目(課題)相結合,豐富實驗內容,提高實驗的先進性,改變傳統的教學方法,建立起科學的、行之有效的實驗教學管理體系,使我校學生的創新能力和素質得到明顯提高,能更好的適應市場競爭。本文提出了計算機實驗教學示范中心綜合實驗平臺的構建。

2 實驗教學板塊的建構

2.1 計算機實驗教學課程板塊的建構

以促進學生進行“知識、技能、能力、素質”協調發展為目的,以學生為主體、以能力培養為核心,體現能力培養循序漸進的原則,遵循“指導”、“輔導”、“督導”、“實訓”的教學方法。中心建立了多層次、模塊化的實驗教學平臺。中心構建的實驗教學平臺分為五個板塊:基本實驗技能板塊、基礎板塊、提高板塊、綜合應用板塊、創新板塊。

1)基本實驗技能板塊。該板塊實驗教學的主要任務是對學生計算機實驗技能的基本能力培養,目的是讓學生掌握計算機的操作。其主要是圍繞計算機學科專業1年級所開設的《計算機操作基礎》、《大學計算機基礎》等課程的實驗教學,重點是加強學生對計算機基本操作能力或主要技能的訓練。

2)基礎實驗教學板塊。該板塊實驗教學的主要任務是對學生基本編程實驗技能的能力培養,目的是讓學生掌握程序設計規范化的操作流程。其主要是圍繞計算機學科專業1～2年級所開設的《C語言程序設計》、《VB程序設計》、《C++程序設計》、《面向對象程序設計》等課程的實驗教學,重點是加強學生對計算機基本編程能力的訓練。

3)提高實驗教學板塊。該板塊實驗教學的主要任務是對學生綜合運用基本計算機實驗技能的培養,目的是使學生養成獨立解決實際問題的能力。圍繞計算機學科專業2～3年級所開設的《微型計算機原理及應用》、《操作系統原理》、《數據結構》、《計算方法》、《數據通信》等課程的實驗教學,重點是加強學生對實際問題解決能力的訓練。

4)應用實驗教學板塊。該板塊實驗教學的主要任務是對學生綜合運用各類計算機實驗技能和技術解決具體實際問題的能力培養,目的是使學生的科研能力和創新意識得到應用。其主要是圍繞計算機學科專業3～4年級所開設的《算法設計與分析》、《數據庫系統原理》、《計算機網絡》、《計算機圖形學》、《軟件工程》等課程的開設,重點是加強學生對解決實際問題所需的系統的實驗技術綜合應用的訓練。

5)創新性實驗教學板塊。該板塊實驗教學的主要任務是對學生應用某方面的研究技術和分析方法來研究某一實際問題的能力培養,目的是使學生獨立解決問題的能力、研究能力和創新能力得到全面培養。其主要是圍繞計算機學科內容除了包含基本型和基礎型實驗項目兩部分外,再加上“綜合應用已學的基本實驗技能,采用經典的算法、成熟的實驗操作流程得出已知結果”與“告知實驗室能夠提供的條件,給出試驗題目、目標和要求,讓學生自行探究完成”的內容。

2.2 創新性實驗板塊的建構

創新性實驗的開展旨在探索并建立以問題和項目(課題)為核心的教學模式,倡導以本科學生為主體的創新性實驗改革,調動學生的主動性、積極性和創造性,激發學生的創新思維和創新意識,逐漸掌握思考問題、解決問題的方法、提高其創新實踐的能力。

通過開展實施創新性實驗,帶動廣大的學生在本科階段得到科學研究與發明創造的訓練,改變目前高等教育培養過程中實踐教學環節薄弱,動手能力不強的現狀,改變灌輸式的教學方法,推廣研究性學習和個性化培養的教學方式,形成創新教育的氛圍,建設創新文化,進一步推動高等教育教學改革,提高教學質量。

根據計算機實驗體系和課程版塊的構建思路,結合計算機專業學生學習研究方向,首先讓學生學習計算機實驗課程,其次通過提高、應用,最后以小組形式參加研究創新性競賽使優秀學生脫穎而出。如課程實驗圖1所示。

3 綜合實驗平臺的功能設計

3.1 管理員模塊區

其主要功能:(1)管理員、教師和學生帳戶的添加、修改和刪除;(2)新聞通知的添加、修改和發布;(3)系統的基本管理。

3.2 教師模塊區

其主要功能:(1)學生帳戶的維護;(2)實驗課程板塊設置(如基礎實驗教學板塊、提高實驗教學板塊、應用實驗教學板塊、創新性實驗教學板塊);(3)實驗課程信息介紹(如課程名稱、學期、開課時間、結束時間、任課教師等);(4)實驗課程文檔信息管理(如實驗課程文檔、實驗作業管理、實驗課程文檔打包下載和成績分析,其中實驗作業管理包括實驗作業的布置、實驗作業提交起止時間等);(5)信息的發布和維護。

3.3 學生模塊區

其主要功能:(1)選修實驗課程(如實驗課程板塊選擇、實驗課程名稱、實驗課程序號、任課教師和學期等);(2)實驗課程詳細信息(如實驗課程基本信息、實驗課程簡介、實驗作業提交、實驗成績查詢等);(3)個人作業互評(如實驗名稱、實驗批改、實驗評分等);(4)小組項目互評(如項目名稱、項目批改、項目評分等)。

4 結語

計算機實驗教學示范中心綜合實驗平臺的構建,可以為學生提供研究性學習環境[4],學生通過該平臺可以設計制作個人創新性實驗或者小組創新性實驗,從而激發了學生的實驗興趣,使學生的創新能力得到大幅度提高。教師通過該平臺可以全程跟蹤學生的實驗(項目)過程,了解學生做實驗(項目)的情況,并且能減少教師大量的重復勞動,將教師的精力放在如何培養學生的創新意識、團隊意識和實踐能力,提高教師的工作效率。

參考文獻

[1] 潘蕾.實驗教學示范中心建設的探索與實踐[J].實驗室研究與探索,2005,24(2):89～91.

[2] 中國國情.新聞中心-中國網.[DB/OL].[2011-10-12].http://www.china.com.cn/guoqing/2011-10/12/content_23604372.htm.

[3] 百度百科.B/S模式詞條.[DB/OL].[2011-8-6].http://baike.baidu.com/view/292859.htm.

[4] 李晶,夏鋒.構建研究性學習計算機實驗教學平臺[J].實驗科學與技術,2010,8(5):63～65.