以開放與自主相結合的計算機基礎實驗課程改革

摘要：針對當前高等教育中計算機基礎實驗環節教學現狀，結合大學計算機基礎實驗課教學要求，開展開放實驗室與自主式學習相結合的個性化教學改革，從教學模式、教學內容、教學方法、考核方式、計算機基礎實驗教學綜合網絡資源平臺構建和機房管理體制建設方面進行改革。通過3年的實踐，形成具有特色的改革模式并取得良好教學效果。

關鍵詞：個性化學習；開放實驗室；自主式學習；實驗教學；教學改革

0、引言

當前，伴隨著計算機技術的飛速發展，信息化社會對大學生計算機知識、技能以及應用方面的要求也不斷提高。計算機公共基礎類課程如大學計算機基礎肩負著重要使命，尤其是課程的實驗環節，更在培養學生的計算機基本實踐能力和利用計算機解決實際專業問題的創新實踐意識、自主實踐和學習能力等方面，擔負著前所未有的重任。

然而，如今大學計算機基礎實驗教學環節卻面臨著如下幾個方面的問題。

（1）隨著信息技術的普及，大學新生計算機知識的起點正不斷提高。

（2）不同地區學生的計算機應用能力差異較大，如落后地區學生的計算機應用能力就相對落后，也導致傳統教學過程中“吃不好、吃不飽”現象的普遍存在。

（3）傳統教學中存在的時間進度、內容要求、方式方法等完全相同的“一刀切”式教學模式，已難以滿足現代化教學和學生多元化個性發展的需求。

（4）基礎教學面臨學生多、教師教學任務重的境況，手把手的重復教學模式已讓大多數教師不堪重負，從而沒有更多的精力去學習新知識、新技術，同時也不利于學生自主學習能力和自主創新能力的培養與提高。

（5）課程學時不斷受到擠壓，如何在有限的學時內保障課程教學效果，已成為教師不得不共同關注的一個問題。

為提高計算機基礎課程的教學效果，激發學生的學習熱情與興趣，培養學生的實踐動手能力和自主學習能力，對課程教學模式、教學內容、教學方法、考核方式等進行改革勢在必行。

1、改革的目標及內容

開展以開放實驗室與自主式學習為核心的個性化實驗教學改革與探索，從而推動實驗教學模式、內容、方法、手段、管理的改革創新，達到“注重學生個性化發展的客觀需求，滿足不同層次、不同程度的教學需求，使學生實踐能力和創新精神得以充分發展”的目標，全面提高實驗教學環節的質量和效率。

改革的內容主要體現在以下幾個方面。

（1）教學模式的改革。針對上述實驗教學環節面臨的問題，我們推行以開放實驗室為基礎、學生自主學習為主、教師指導為輔的教學模式。教師集中布置課程的學習內容及要求，全天候開放實驗室，在每個開放時段安排指導教師與研究生助教值班，負責學生學習過程中的指導與答疑工作。學生則結合課程學習的內容，根據自己的時間安排學習進度并到開放實驗室自行安排學習。

（2）教學內容的改革。以教育部“白皮書”對課程的要求為基礎，結合不同專業學生的不同需要制訂實驗內容，構建“兩層次、兩模塊”的實驗課程教學體系。我們將實驗內容分層，分別體現共性、差異性與技術先進性，以便滿足學生個性化學習的需要。

兩層次體現了兩個層次能力培養的要求與目標，包括基本實踐能力培養和創新能力培養。第一層基本實踐能力培養體現共性，第二層創新能力培養則結合各自專業的不同需求，體現差異性與技術先進性。兩模塊包含計算機類與非計算機類2個教學模塊，根據學科專業的不同要求，制訂針對不同模塊的教學內容。

（3）教學方式的改革。改革傳統的手把手教學方式，實現由教師帶實驗向引導實驗的轉變，教師提出問題，讓學生自己摸索并動手實踐，真正成為學習的主體，從而讓教師轉變為學習主體的幫助者和促進者。

（4）考核方式的改革。引進網絡化考試平臺，實施考前預約和全面機考的考核模式，在課程開設學期分階段提供多次考試時間，學生可根據自己的學習進度選取兩次考試時間并進行考試預約申請。考試通過的學生可進一步自行選擇后續階段的擴展學習內容，兩次考試不通過的學生需重修課程。

（5）計算機基礎實驗教學綜合網絡資源平臺的構建。我們綜合運用現代科學技術、現代教育理念、先進教學方法，構建計算機基礎實驗教學網絡資源平臺，包括基于網絡的實驗教學平臺、網絡課件、視頻錄像、電子教材等多媒體數字資源以及考試預約平臺。此綜合平臺完全面向學生開放，增強了課堂和實驗室教學效果，同時實現了課程教學由課堂面授向學生在實驗室實踐操作、由以教師為中心向以學生主動學習為主的2個轉移。這不僅為學生提供了自主式和協作式學習空間，還為教師提供了數字式平臺，有利于發揮教師的主導作用，實現以人為本的個性化實驗教學，強化學生解決實際問題的能力，進而為創新能力的培養奠定基礎。

（6）機房管理體制的建設。為保障課程改革的順利推進，我們還建立了科學規范的開放實驗室管理體制。

2、改革的實施及效果

近3年來，我們對重慶郵電大學理工類學生進行計算機公共基礎課程實驗教學的改革與探索，收到了良好效果。具體實施的情況如下。

（1）在課程開設學期內的第一次授課采用集中教學的形式，教師為不同專業學生布置課程的學習要求、內容、形式、考核方法等，并將所有相關信息在課程網站上發布，以便學生隨時查詢。

（2）在第4～16周，我們針對此門課程全天候開放3個實驗室（包括200臺計算機，每周開放7天，開放機房每周開放量達7000人），在開放時段安排專職授課教師或研究生助教（面向全校研究生招聘，經過嚴格考核，選拔研究生助教）值班，負責開放機房的管理以及學生自主學習過程中的答疑與指導工作。學生憑學生證可隨時免費到開放實驗室上機學習。

（3）自主開發課程在線學習系統。所有課程相關知識點的操作均以視頻錄像的形式放到在線學習系統上，為學生自主學習提供有力保障。

（4）自主開發考試預約系統。考試預約系統分別在第9、13、16周總共提供3次考試時間，每個學生可提前一周進行考試預約，結合自己的學習情況從中最多選擇兩次考試機會。考試通過后不能預約后階段的考試，同時兩次考試均不合格者需重修課程。

（5）在學校及學院的支持與指導下引進機考系統，由機考系統自動進行閱卷工作；同時我們結合教學內容的需要，重新構建考試系統題庫。機考系統把教師從繁重的閱卷工作中解脫出來，同時為課程的改革提供有力保障。

（6）對第一次考試就通過的部分優秀學生，根據其需求，我們開展了c、c++程序設計的興趣課堂。

課程改革起到一定成效，我們對2010---2012年學習該課程學生的成績進行統計，總體情況見表1，具體成績分布情況見表2。

在2010年學生的課程考試中，因存盤等問題導致70人得0分；成績不及格的學生中，有31人（含重修學生23人）未參加考試；成績滿分學生的人數為40人，占總考試人數的1.48%。

在201 1年學生的課程考試中，因存盤等問題導致17人得0分；成績不及格的學生中，有92人（含重修學生37人）未參加考試；成績滿分學生的人數為27人，占總考試人數的1.06%。

在2012年學生的課程考試中，因存盤等問題導致3人得0分；成績不及格的學生中，有96人（含重修學生17人）未參加考試；成績滿分學生55人，占2.65%。

對比表1-表3的數據可知，近3年來學生的成績、高分段學生的比例及一次性通過率等都在不斷提高，不及格率逐年下降，改革的成效明顯。

3、結語

通過以上形式的課程改革與探索，我們收到了預期的改革效果，改革特色主要體現在以下幾個方面。

（1）科學、先進的教學理念。以開放實驗室為基礎、學生自主學習為主的教學模式體現了教學理念的科學性與先進性，同時有利于培養學生自主學習能力、自主實踐與創新能力。該教學理念充分體現“學生回歸、教師解放”的特點，使得學生回歸學習主體的本位，教師從繁雜的教學工作中解脫出來，有更多的精力學習新技術并進行課程的改革建設等，從而形成良性循環，更加有利于教學效果的提高。

（2）以學生為本、“兩層次、兩模塊”的實驗課程教學體系。以能力培養為主線，以知識點為核心，與理論教學既有機結合又相對獨立，分層次、相互銜接的實驗教學體系體現了“強基礎、追前沿、重技能”的特色，具有很好的系統性、完整性、擴展性和成長性；以學生為本的教學體系能夠不斷提高學生的學習興趣和學習效果。

（3）開放、共享、資源豐富的實驗教學資源平臺。

我們構建的計算機基礎實驗教學網絡資源平臺能充分體現資源的共享性和開放性，有利于實現以人為本的個性化實驗教學，強化培養學生解決實際問題的能力和創新能力。

（4）人性化、個性化的考核方式。課程改革所采用的考核方案，能促進學生進行個性化的學習，同時也體現了人性化的一面。

當然，課程的改革也存在一些困難與不足，如由于實驗室資源不足等各方面的原因，一部分優秀學生（第一次考試通過且成績優秀）沒能更加全面地開展后續的個性化學習。我們還需進一步完善開放實驗室管理體制和網絡考試系統題庫，探索和改進課程改革模式。