計算機實驗教學改革探索與實踐＊

田 燕，李貞雙，張新剛，王 達

(南陽師范學院計算機與信息技術學院，河南南陽 473061)

計算機實驗教學改革探索與實踐＊

田 燕，李貞雙，張新剛，王 達

(南陽師范學院計算機與信息技術學院，河南南陽 473061)

圍繞計算機實驗教學的全過程，進行教學改革和探索，通過加強對實驗準備、實驗過程、實驗總結和實驗考核的管理及改革，使學生獲取扎實的專業知識、熟練的實驗技能和較高的綜合能力.

實驗教學;過程;創新能力

計算機實驗教學是一個系統工程和質量工程，必須統籌安排，全盤把握.相對其他學科而言，計算機學科實踐性更強［1］，知識更新換代更快，這對計算機實驗教學提出了更高的要求.近年來，我們在計算機專業實驗教學中，以我校強力實施“高等學校教學質量與教學改革工程”為契機，做了一些有益的探索和實踐，較好地促進了教學質量的提高，取得了良好的教學效果.

1 重視實驗教學的準備

目前，部分教師和學生對計算機實驗教學準備重識不夠，導致教學準備不足.實驗教學教案書寫混亂，隨意拼湊，或者干脆沒有;實驗任務下達晚，學生基本知識準備不足，影響了實驗順利開展.為此，必須采取措施加強教師和學生兩個方面的準備工作.

1.1 教師的教學準備

教師的教學準備，主要是教案的設計和預做實驗.

(1)教師必須撰寫規范的教案，對實驗過程進行必要的描述，對實驗有可能出現的問題進行預測和引導，教案要預留位置供教學反思，探討實驗教學的改進策略;(2)預做實驗可以及時發現實驗方案中的不足及實驗中易出現的問題，事先找到解決問題的辦法，避免主觀臆斷;(3)學院設計了計算機實驗教案評價指標體系，對實驗教案進行考評.

1.2 學生的準備工作

學生的準備工作其實就是實驗前對實驗內容進行預習，為此學院做了以下要求:

(1)教師提前下達實驗任務，給學生充分的準備時間，比如，一般性實驗，教師要在一周前通知學生具體內容，并給出必要的參考資料;(2)學生明確任務后，應認真研讀和查閱相關資料，根據實驗要求，提前編寫基本程序，熟悉實驗操作步驟和要領;(3)教師利用課前幾分鐘，隨機提問操作要領、實驗原理、抽查已編寫程序，學生預習情況與最終實驗成績掛鉤.

2 強化實驗過程的管理與改革

我院在實驗教學中引入新的教育理念，采用建構主義教學模式，通過任務驅動法、探究式學習、支架式教學等促進實驗教學效果［2］，在這種常規教學改革外，我院還針對計算機實驗教學的特點以及實驗過程的發展，專門加強了對實驗過程的管理與改革.

實驗教學，重在過程［3］.“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行.”當代美國著名的認知心理學家和教育家布魯納做出了進一步的研究和論述:“知識是過程，不是結果.”學習一門學科不僅要“學會什么”，更重要的是“知道怎樣處理”.布魯納還指出，“我們教一門科目，并不希望學生成為該科目的一個小型圖書館，而是要他們參與獲得知識的過程.學習是一種過程，而不是結果.”

當前的計算機實驗，存在重結果輕過程的偏頗，嚴重制約了學生實踐能力和創新能力的發展.為此，我院組織骨干教師對實驗過程進行了深入研究，對實驗的各個環節嚴格把關，科學引導，促進學生踏踏實實做好實驗的每一步［4］.對于不同類型的實驗，總結出不同的方法和形式進行指導和管理［5］:

2.1 一般實驗

一般實驗主要包括平時按課時開設的實驗，多為基礎實驗、驗證實驗或小型設計，這類實驗一般在課堂完成，以開發個人主頁為例，實驗用時為兩課時90分鐘，下面是強化管理與改革后的整個實驗過程及評價標準:

(1)實驗前一周，學生自由分組，合理分工，該項占5分;

(2)檢查各組對實驗的準備，了解學生的整體規劃、實施方案和技術路線，抽查圖片、文字等實驗資料的準備情況，該項15分;

(3)設計正式開始，教師巡回了解各組進展，按照網頁布局、圖片設計與加工、添加文字材料、網頁特效等四個大項進行考察，以上四項每項約占15分，對表現突出的要加分，比如有的小組通過數碼相機拍攝照片，又自學photoshop對圖片進行處理，然后用于個人主頁，這種情況要加分;

(4)根據教師意見，進行整改，整改較好的項目可重新計分;

(5)運行正常無誤15分，運行異常的如果能在下課前修改正常可以給10－14分;

(6)對整個設計進行總結，分析實驗收獲、不足之處以及改進措施，該項占5分.

總的來講，通過對實驗過程的監管，可以促進學生認真鉆研各個實驗環節的核心問題，更深刻地理解實驗［6］，當然，在這一過程中，教師不能“袖手旁觀”，而是要給學生必要的引導，打分不是目的，監管實驗過程的最終目標是為了促進學生較好地完成實驗.

2.2 開放實驗或創新型實驗

開放實驗或創新型實驗多為學生自主探索完成，如果加以科學的引導，學生更容易獲取成果［7］.(1)院系應該配備專業教師輪流進行有針對的指導，吸引更多的學生參與進來，充分發揮開放實驗室的功能;(2)除學生自發設計的實驗外，教師可以結合自己的科研課題以及當前社會需要，為學生提供有學術價值的實驗題目，有利于培養學生的基本科學素養和嚴謹治學的態度;(3)指導學生制定合理可行的工作計劃，分步完成，每一步都要進行測評改進，直至設計較好的完成;(4)實驗成果能夠得到認可或者得以應用將是對學生最大的鼓勵，比如，學生進行基于某種語言的應用開發，教師可以幫其聯系有需求的企業，進行實戰開發［8］，也可以開放實驗室平臺，組織學生參與各級各類大學生科技活動，比如挑戰杯競賽等，促進學生進行開放實驗.

2.3 畢業設計

畢業設計是對大學知識的綜合運用，當前的畢業設計并不樂觀，結合實際，可從以下幾個方面入手:(1)從大二開始建立大學生科研制度，由學生自由選擇導師，參與有興趣的課題，到畢業設計時有的放矢［9］;(2)大三下學期，基本選定畢業設計方向，閱讀相關參考書籍;(3)畢業設計階段，由院系和指導教師嚴格監控畢業設計的各個環節，包括開題報告的撰寫、設計、論文以及相關文檔的撰寫等，對于存在嚴重問題的，比如設計不能正常運行、偽造數據或者抄襲剽竊者堅決不能通過，教師指導不力者扣除相應工作量并取消次年指導畢業論文資格.

3 實施與加強雙重實驗總結

實驗總結是對實驗的二次把握.當前，在計算機實驗教學中，對實驗總結的作用認識不足，重視不夠，學生課后無壓力，對實驗報告趨于應付，缺乏理性的分析和總結，教師對實驗總結的淡化或缺失，不利于對實驗的深入理解和把握.針對當前實驗總結的現狀，必須加強教師和學生的雙重總結.

3.1 學生總結

學生總結主要體現在實驗報告上，為此必須加大對實驗報告的監管:(1)學生要嚴格遵守實驗報告的基本規范，對實驗的基本過程進行必要描述，對實驗結果進行具體分析，實驗失敗時要查找原因并分析;(2)教師可以組織部分學生對實驗報告的格式進行初審，不合格者責令其修改后方可上交給教師;(3)實驗報告雷同者，尤其是實驗結果分析雷同者，本次實驗成績計零分.

3.2 教師總結

教師總結是當前被忽略的一面，對此，可進行以下改革:(1)教師除在實驗中對出現的問題進行臨時總結外，實驗結束后，應對實驗有整體總結，對實驗失敗的原因進行提醒，啟發學生在實驗報告里自己總結出來;(2)必須對實驗報告做出評審，重點把握學生對實驗結果的分析，可以是書面的意見，也可以在下次實驗前進行點評;(3)教師可利用飛信、QQ、E－mail、博客等作為交流平臺，與學生討論實驗中的各種問題;(4)教師還必須對實驗教學反思，對實驗教學的方法和效果進行總結，對整個實驗的部署和安排進行反思，反思實驗教學的改革，進一步開展實驗教學研究，從而使實驗教學過程向最優化方向發展.

4 規范與改革考評機制

科學公正的考評機制，可以鼓勵學生積極進取，形成良性競爭，提高實驗教學效果［10］.當前，在計算機實驗教學中，考評機制規范性和科學性不夠，考評隨意，與真實的實驗操作情況脫節比較嚴重，學生的積極性受挫，不利于實驗教學的開展.針對原有的考評機制，我院進行了多個方面的改革，受到了教師和學生的認可.

4.1 規范評價標準

(1)我院組織骨干教師制定了科學規范的實驗考核標準，實驗考核的結果由四部分組成，考勤、平時每次實驗成績的累計、期末實驗考試成績，在實驗中有突出表現的獎勵得分，比如實驗思路創新、實驗方法改進可給予適當加分等;(2)改革實驗與理論課程一鍋粥現象，將計算機網絡實驗、計算機維護實驗等課程從理論課中分離出來作為一門新的課程，獨立計算成績，引起教師和學生的重新審視;(3)不適合獨立出來的實驗課程，由教研室共同決定實驗部分在該門課程中所占比例，在期末時嚴格遵守，在教師上交的期末成績單中，應當針對實驗成績提供詳實的打分依據，對于打分存在明顯疏漏或無依據者按教學事故處理.

4.2 多種評價方式互補

除了采用傳統的考核方式外，根據實驗和課程特點，采用靈活多樣的考核方式.

(1)鼓勵學生參與，比如網站開發實驗，由學生將設計好的作品在局域網內展示，教研室制定統一的考核標準，組織2－3名教師和全體學生共同打分，最后匯總得出最終成績，這種評價方式公正合理，而且，在評價中，作品得到大家認同的學生，會產生強烈的成就感、自豪感并充滿自信，其他學生也會產生爭強好勝的心理，從而激發學生的良性競爭;

(2)在限定時間內，給學生“返工”的機會，比如在學習完.net課程后，要求在最后四周設計一個基于.net的網上交易系統，有的學生提前一周上交了作品，看到成績后，學生覺得不滿意，教師可鼓勵學生在最后一周繼續修改完善，給學生重新計分，因為實驗考核的最終目的是為了使學生獲取知識，在限定時間內給學生“返工”的機會，可以利用學生不服氣的心理激發學生的進取心，獲取更多的知識和技能;

(3)除對實驗基本理論知識進行考核外，學院加強對學生實踐動手能力的考核，學生的實驗成績更多地通過具體的設計體現，不會單單拘泥于一張成績單而忽略了對真知的追求，在就業時，學生拿出一份份優秀的作品，更有底氣，也更受用人單位的青睞.

5 結束語

經過四年的努力實踐，我校計算機實驗教學改革初見成效，學生在實驗過程中獲取了扎實的專業知識、熟練的操作技能、良好的信息素養和較高的科學素養，學生的實踐動手能力和創新能力得到穩步提升，受得了社會的認可，我院學生在全國大學生挑戰杯賽事中屢創佳績，就業率和考研率逐年提升.

值得一提的是，在本次改革中發現，學生的情感也是影響實驗教學效果的一個重要因素，課題組在下一階段將認真探究學生實驗情感的發展過程，著重研究如何通過培養良好的實驗情感來進一步提高實驗教學的效果.

［1］張寶明，王曉靈.計算機教學與實踐的戰略規劃與思考［J］.實驗技術與管理，2009，(11):98 －100.

［2］王貴軍，劉淑才，王云，等.課堂教學改革的探索與實踐［J］.當代教育科學，2010，(10):25 －27.

［3］李進.實驗教學重在過程［J］.實驗室研究與探索，2009，(9):1－4.

［4］顧健.高校質量監控目標分解過程的“四要”與“四控”［J］.教育理論與實踐，2009，(3):18 －20，177 －178.

［5］吳超英，王曉旭.軟件工程過程教學——軟件估算和復用方法的教學實踐［J］.計算機教育，2010，(17):73 －77.

［6］嚴思明，卿大詠.基于過程方法的高校實驗教學質量管理［J］.化工高等教育，2009，(2):51 －54.

［7］梁紅，宋國利.改革實驗教學模式，注重大學生創新能力的培養［J］.黑龍江高教研究，2010，(10):177 －178.

［8］林靜，沈曙虹.用項目研究引領學校特色發展［J］.中國教育學刊，2010，(8):33 －35.

［9］陳春生，謝常.對提高本科生畢業設計質量的思考［J］.教育學術月刊，2010，(1):58 －59.

［10］韋斯林，賈遠娥.美國科學教育研究新動向及啟示——以“學習進程”促進課程、教學與評價的一致性［J］.課程·教材·教法，2010，(10):98 －107.

G642

A

1008－4681(2012)02－0125－03

2011－09－16

河南省基礎與前沿技術研究計劃項目(批準號:112300410235);南陽師范學院 STP項目(批準號:STP2009001);南陽師范學院教學研究項目(批準號:2011WYJY004).

田燕(1979－)，女，河南南陽人，南陽師范學院計算機與信息技術學院講師，碩士.研究方向:系統集成與分析、計算機教育.

(責任編校:晴川)