開設綜合性實驗 提高學生應用能力

趙曉暉

[摘 要]文章通過在實驗教學中開設綜合性實驗，以“面向對象的程序設計語言”課程實驗教學為例，對綜合性實驗的選題、實驗教學中應注意的問題、實驗教學方法和成績評定方法的改進等問題進行了探討，提出應加強大學生思維訓練和創新能力培養，在教學過程中加以實踐，取得較好效果。

[關鍵詞]綜合性試驗 實驗形式 教學方法 創新能力培養

[中圖分類號] G633.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）06-0048-02

一、引言

實驗教學是高校理工類課程的重要組成部分，是將所學知識和實際問題相結合的重要途徑。在實驗教學中，綜合性、設計性實驗是對學生進行思維訓練和創新能力培養的重要環節。國內外很多高校都對綜合性實驗的設置問題進行了探討。歐群雍提出了“三三制”的教學模式，強調課程設計在實驗教學中的重要性。[1]安徽新華學院對C語言程序設計課程的實踐教學改革進行探討，強調教學過程的系統性和層次性。[2]浙江師范大學的江頡、石曉耀進行了面向對象的軟件工程自主實驗教學改革，將自主學習的理念引進到實驗建設中，體現了以培養學生的技術應用能力為重點的教學改革。[3]佛山科學技術學院的文哲雄探討了在“計算機控制”課程中設置綜合設計型實驗的方法。[4]

二、開設綜合性實驗的基礎

（一）從課程設置上保障實驗教學時間

“面向對象的程序設計語言”是一門實踐性很強的課程，實驗教學是整個教學過程中的重要環節，抓好實驗教學可以增強對抽象理論知識的理解和掌握，培養學生的動手能力。綜合性實驗注重與實際問題相結合，問題規模和實驗時間比基礎實驗更大更長，因此要保障綜合實驗的順利進行，在課程設置上就要給實驗教學配備充分的時間。本學院開設的“面向對象的程序設計語言”課程安排在大三上學期，實驗時間充足。另外本課程配備了實驗教學視頻，學生可以利用課余時間進行實驗，對實驗教學起到了很好的補充作用。學生在學習本門課程之前已經學習了C語言和數據結構，對程序設計有了基本的認識和理解，因此本課程前期的基礎實驗部分進行得更加順利，也為綜合實驗的實施節省了更多的時間，使學生有更多的時間投入到對綜合性問題的分析、思考和實踐中去。

（二）從設備配置上保障綜合性實驗的順利進行

“面向對象程序設計”課程中的綜合性實驗涉及編程語言、數據庫、網絡環境等，本校信息技術中心機房配備了高性能微機和網絡環境，并裝有Visual Studio，SQLSever等所需軟件，保證了實驗課程的順利進行。本學院申報的教學實驗中心也正在建設中，這為以后實驗課程的進行提供了良好的環境。

三、綜合性實驗的選題

“面向對象的程序設計語言”教學的目的是分析實際問題，并轉化為計算機能解決的模式，用計算機語言加以實現、運行。實驗的設置要注意以下兩個問題。

1.綜合實驗項目的難度要有層次性，循序漸進。實驗題目的難易程度要體現出梯度層次，滿足不同學習程度的學生的需要。避免能力強的學生有大段的時間無事可做，能力弱的學生連一個題目都做不出來，應給實驗項目標注難度等級，讓學生有所選擇，逐步提高。

2.綜合實驗項目的設置要有一定的實際意義，實驗項目的設計要注意前后知識的關聯，強調系統性和完整性。一方面，要開設以項目驅動為主的實驗。隨著課程的進行，實驗項目功能不斷完善，能夠貫穿課程始終，使學生對面向對象的思想有了整體認識，避免產生只會知識點不會整體運用的問題。另一方面，要培養學生的知識綜合運用能力和系統開發能力。如可以要求學生設計一個小型管理系統，把系統的功能模塊分解到相應章節，隨著課程的推進逐步完善系統，最后把各模塊組合構成一個完整系統。要求學生充分考慮系統的實用性，強調友好的人機界面，用軟件工程的理論指導系統開發的每個步驟。也可以把軟件設計大賽和數學建模大賽的題目融入綜合實驗中，以項目帶動實踐，讓學生的能力有更好的提升。

四、實驗教學中應該注意的問題

（一）注重實驗的規范性

學生在實驗過程中由于缺乏程序設計經驗，往往會隨心所欲自由發揮，在系統分析階段，設計的流程圖不夠規范，缺少模塊化的設計方法，模塊結構不清晰，耦合性過高。這都給后續的程序設計和調試帶來了很多困難。因此，強調程序設計的規范性，培養良好的編程習慣非常重要。綜合性實驗的進行要本著“案例入門，改造拓寬，項目綜合”的原則，[5]分為案例教學階段和學生實踐階段。教師講解的案例都是代碼級別的，定義規范、流程清楚、可讀性強、具備參考價值，這樣就促使學生養成了良好的編程習慣。教師以多媒體手段演示代碼的編制調試過程，可以使學生對編程環境更加熟悉，能夠靈活運用跟蹤、斷點等調試手段，開發過程事半功倍。學生實踐階段，教師提供具有實際意義的開發項目，由教師要求學生按照軟件工程的原則，采用先進的程序設計理論指導課題設計，掌握程度設計方法，分析程序實現的思路，注意程序書寫的風格，通過上機調試與測試程序，發現問題、分析問題、解決問題，最后完成綜合實驗任務。

（二）優化設計

綜合設計性實驗過程是將教學內容加以規范、綜合、應用、優化的過程，而且也是一個創造性工作的過程。由于學生初次進行系統設計，難免會發生錯誤，老師在此期間應該及時糾正學生的錯誤，讓學生掌握調試的一般方法，培養學生良好的開發習慣。有些學生可能會過分強調編程技巧，忽略可讀性的需求，教師應該給予積極正確的引導，強調能用簡單方法解決的就不用復雜方法，給出編程規范，要求學生多加注釋，注重程序的可讀性。另外在保證正確性的基礎上，應精益求精，要求學生完善系統結構，提高交互的友好性。

（三）提高教師自身素質

綜合性實驗的開設對教師也帶來了不小的壓力，在一定程度上促進了師資水平的提高。首先，學生給出的系統結構和具體實現可謂“五花八門”，這就要求教師具有較全面的理論和實踐知識才能從容不迫地給予合適的評價。其次，在傳統的實驗教學中，學生完全按照實驗步驟進行實驗，在實驗中發現問題和提出問題較少。綜合性實驗則不同，它從系統設計、實現到測試都要學生自己動手，會遇到許許多多的問題，有些是教師從未遇到過的，這就要求教師在時間上、精力上有更多的投入，不斷充實自己，以解決學生提出的各種問題，從而不斷提高教師自身素質。

五、改革實驗教學方法和成績評定方法

在“面向對象的程序設計”實驗教學中，綜合實驗采用小組的形式進行。讓學生自由結合4～5人一個小組，每個實驗項目由小組成員合力完成，小組成員通過討論，確定系統結構、開發方法和最后的實驗報告。每次實驗教師抽取一個小組對當前實驗進展情況進行匯報，提出所遇到的問題，學生一起討論給出解決方案。通過小組式教學能有效地促進學生之間的交流，加深對知識的理解，拓寬思路，達到更好的教學效果。

為了克服校區間距離較遠、教師不能及時指導的困難，本課程設計了實驗教學光盤，給出每個實驗內容的分析、實驗步驟的演示和重點內容的講解，使學生可以提前對實驗進行預習，也可以在課外獲得實驗指導。

成績評定方法是平時成績和小組答辯成績相結合的方式。平時成績根據學生上機情況當堂給出，小組答辯成績采用以下方式：小組成員通過討論最終確定一份最優答案作為評定小組成績的依據，推薦一名同學介紹項目內容，個人的成績代表全組的成績。

六、總結

本文探討了在實驗教學中設置綜合性實驗的若干問題，從實際出發調整了實驗項目的內容，激發了學生對實驗的興趣和積極性，提高了學生綜合應用知識的能力和實際動手能力。在實驗教學過程中引入新方法，培養了學生的團隊協作能力。改革實驗考核方法，激發了學生的探索興趣。本文提出綜合性實驗教學的改進措施，已經應用于本學期的實驗教學中，取得較好的效果。教學改革是無止境的，今后還需要在實踐教學中集思廣益，發動教師、學生在教和學的過程中不斷探索和實踐，促進學生質量的提高和應用型人才的培養。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 歐群雍.“三三制”教學模式在程序設計類課程中的應用[J].赤峰學院學報（科學教育版），2011，（9）.

[2] 丁春玲.《C語言程序設計》課程實踐教學改革探討[J].科技信息，2010，（12）：399.

[3] 江頡，石曉耀.面向對象的軟件工程自主實驗教學改革[J].實驗技術與原理，2007，24（5）：112-114.

[4] 設計性、綜合性實驗的教學實踐與教學方法研究[J].中國教育技術裝備，2007，（7）：15-16.

[5] 周立章.C++面向對象程序設計課程教學探索與實踐[J].西華大學學報（哲學社會科學版），2005，（12）：257-258.

[責任編輯：雷 艷]