計算機專業實驗室建設與創新型人才培養研究

◆張付霞 徐佳

計算機專業實驗室建設與創新型人才培養研究

◆張付霞 徐佳

（貴州民族大學民族文化與認知科學學院 貴州 550025）

加強計算機實驗室創新性建設不僅可以為社會培養大量優秀人才、提高國家的科技創新能力，而且對高等院校自身的發展及其在國內國際上的競爭力也至關重要。基于此，對計算機實驗室建設現狀進行研究，結合社會對創新人才培養要求，給出計算機實驗室建設助推創新型人才培養新思路，為高校計算機實驗室建設提供一定參考。

計算機實驗室；建設；創新能力；人才

信息化時代，綜合國力的競爭已經演變為對人才的競爭，中國要實現中華民族偉大復興的中國夢，離不開科學技術，離不開科教興國，更離不開創新型人才的建設[1]。計算機專業是與大數據、信息化最密切專業之一，高校計算機實驗室則是培養新時代大學生動手能力強、實踐能力高、創造性思維強的優秀人才的重要實踐場所。加強計算機實驗室建設和人才培養建設不僅可以為社會培養一批創新能力高、技術儲備過硬的優秀人才，而且可以提高院校在同行的競爭力和影響力[2-5]。本文通過對高校計算機實驗室建設情況進行研究，結合創新型人才培養要求，給出計算機室實驗室建設助推創新型人才培養新舉措。

1 計算機實驗室是創新人才培養的重要實踐基地

計算機實驗室旨在培養“高、精、尖”計算機專業人才，實驗教學是計算機教學中至關重要的一個環節，計算機實驗室擁有充足的實驗設備、強大師資力量和良好實踐環境為培養創新人才提供了有力支持[6]。同時，計算機實驗室云計算平臺不僅可以滿足學生個性化需求，而且還帶來的實踐體驗，是實驗教學的重要實踐基地。因此，計算機實驗室是一個將理論與實踐相結合的教學平臺，是培養學生創新能力、實踐能力、科研能力的重要基地。

2 計算機專業創新型人才培養面臨問題

計算機實驗室作為培養計算機專業創新型人才的重要場所，也是實驗教學、科研和實踐的重要平臺，必須保證教師能夠順利教學，學生能夠多次實踐，而本科院校計算機實驗室普遍存在一些問題嚴重制約創新人才培養。

2.1 制度不完善，執行不到位，無法適應創新人才培養要求

為使實驗室管理有章可循，學校必須制定一系列實驗室管理規章制度來約束教師和學生行為，并有一定執行力保證規章制度嚴格被執行，然而部分高校沒有相關政策來推動實驗室制度實施，影響實驗室規范化管理，制約創新人才培養。

2.2 計算機實驗室維護工作量大，學生實踐時間得不到保障

計算機實驗室使用率高、維護工作量大、任務繁重，導致其經常處于維護狀態，學生沒有充足時間去實驗室進行實踐，不利于創新型人才培養。

（1）計算機安裝系統軟件較多，運行速度緩慢。

計算機專業課程實踐性強，計算機實驗室幾乎承擔所有專業課的實驗教學，每一門課程所需要的軟件環境不盡相同。除此之外，很多計算機實驗室除了提供專業課的上機課外，還承擔全校的公共課上機、考試、實訓等，增加了實驗人員安裝和維護實驗教學環境的工作強度。同時，眾多軟件安裝在計算機硬盤，硬盤負擔過大，且軟件之間因兼容性不同而出現沖突現象，因此，計算機響應速度慢，系統崩潰等現象常有發生。

（2）計算機病毒防護困難

計算機實驗室人流量大，學生專業素質不同，一些學生通過隨意下載軟件和u盤數據傳輸造成病毒入侵計算機系統，如果殺毒處理不及時，在一臺電腦上的病毒會在短時間內通過局域網擴散到其他計算機設備中，會影響學校網絡系統安全，更有甚者，會竊取學校專業數據，給學校造成不良影響。

（3）計算機故障多發，維護困難

計算機實驗室設備故障發生概率高，主要由以下幾種情況所致：首先，部分學生更換鼠標鍵盤、偷拔網線、更改電腦配置參數導致計算機不能正常使用，也有學生把飲料、食物殘留物放在主機鍵盤上，致使設備造成損壞。其次，計算機安裝軟件過多，軟件之間因兼容性不高導致計算機系統緩慢甚至死機。最后，每學期課程結束后，實驗人員對計算機軟件進行清理，為下學期課程軟件安裝做準備，這些軟件安裝重復性極高，消耗大量時間成本和人力成本，此類操作也會提高設備發生故障概率。

月亮掛在敬老院的烏桕樹上，一只蟬在烏桕樹上叫了十年，在這十年里每一個夏天，這蟬的叫聲就像銅錢一樣，豎在人們的耳朵上。夏天過去了，他的鳴叫還在樹梢上滾動。老冬瓜和幾個對老鱖魚感興趣的人，找來了張麻子。

2.3 實驗室人員隊伍素質參差不齊，實踐教學無法展開

部分學校對實驗室建設不夠重視，仍然堅持理論課主導一切，實驗課程只是理論課程的附屬品，這種重理論輕實踐的教育理念，致使實驗室工作人員不受重視，加上實驗室教師與專職教師在薪資待遇和福利待遇也存在一定差距，學校很難留住技術水平高、實踐能力強的優秀教師。所以，實驗室人員隊伍數量少、素質參差不齊、創新能力不高，很難提高實驗教學水平，學生的實踐教學受到嚴重制約，不利于創新型人才培養。

2.4 教學實驗內容缺乏創新

計算機專業課實踐性強，要求任課教師不僅掌握過硬的理論知識，而且還必須是實踐能手，部分高校計算機師資隊伍匱乏，一些踐課程面臨著無人上課情況，選擇優秀實踐教師給學生上課更是無從談起。在實驗教學課堂上，教師仍是以驗證性實驗或者演示性實驗為主，對設計性實驗、開放性實驗等教學內容沒有與時俱進，學生主動學習的積極性沒有被調動起來。如此反復，實驗室教學內容僵化、教學方法落后、創新性引導不足，學生綜合能力、思維能力、分析問題能力和創新能力、解決問題能力得不到提高，學校培養出來的計算機專業人才理論與實踐聯系不密切，與社會對計算機專業人才培養要求還存在一定差距。

3 計算機專業實驗室建設助推創新人才培養新思路

3.1 創新計算機實驗室管理制度，為培養創新人才提供制度保障

創新實驗室制度建設，就是在遵循高等教育的教學規律基礎之上，以提高教學質量為核心，以適應在大數據背景下創新人才培養為出發點，著力建設和改善計算機實驗室的各項管理制度。

（1）完善計算機實驗室管理制度，實現良好的實驗室管理環境。

為維持實驗室教學的正常運行，建立實驗室管理制度體系是必要前提。計算機實驗室管理工作的復雜性和多樣性，只有不斷完善和更新計算機實驗管理制度，才能實現計算機實驗室管理工作的信息化和規范化。首先，對目前實驗室管理制度進行深入研究，對不適用當前實驗室管理的制度進行刪除，并對可用部分和待完善部分進行完善補充，形成基本的實驗室管理制度，為以后該制度的執行奠定可行性基礎。

（2）計算機實驗室實行信息化管理，提高管理效率。

科學技術的迅速發展，計算機專業作為信息技術時代的前沿學科，更應該順應時代，采用智能化的管理模式來實現計算機實驗室的管理。引入云桌面技術對計算機實驗室進行統一化管理，實現系統部署智能化、維護更新自動化、管理的集中化。

針對計算機實驗室故障頻發，運行速度緩慢，實驗技術人員維護工作量大等問題，云桌面技術的應用將高校計算機管理從傳統的人工管理階段轉變到智能化管理階段。

3.2 加強維護，減少計算機設備發生故障頻率

（1）提高維護人員專業技能

提高維護人員專業技能，可以提高維護人員處理計算機故障的能力，提高計算機設備運行的穩定性。在實際操作中，首先，要對實驗室管理人員進行思想素質教育，端正工作態度，強調實驗室管理工作的重要性。其次，通過提供外出學習機會，培養實驗室管理人員的專業素質，在發生計算機故障后，能夠第一時間進行處理，縮小故障維修時間間隔。最后，強調責任意識，培養實驗管理人員的管理習慣。

（2）硬件資源的管理維護

計算機實驗室使用率高，人流量大，會出現踩壞電源線、插板短路、漏電、觸電等風險，加上計算機設備自然損耗和實驗人員的不當使用，會引發計算機故障，影響實驗教學。對于此，定期對計算機實驗室進行安全隱患排查至關重要。除此之外，不定期對計算機設備運行過程中出現的硬盤故障、內存故障和網絡故障進行維護，提升系統運行的穩定性；對計算機設備定期進行灰塵清理，延緩機器老化，延遲使用壽命，同時提醒實驗人員離開時要關閉顯示器電源，帶走一切飲料瓶、紙巾等，保證實驗環境的干凈整潔。

（3）軟件資源的管理維護

計算機專業課程不同，上機環境差異很大，電腦配置要求也不盡相同。為減少實驗室管理人員軟件安裝和軟件調試工作量，引入網絡克隆技術，在局域網中選擇一臺計算機設備作為服務器，在該服務器上安裝實驗教學所需要的所有軟件，該服務器對局域網中的其他計算機進行控制，通過SymantexGhostCase實現一對多的數據傳輸。同時，通過對該服務器注冊表編輯功能實現對系統軟件和實驗教學應用軟件設置不同的保護等級，來禁止學生惡意修改計算機參數配置。

針對學生有意或無意使用帶有病毒u盤導致實驗室計算機感染病毒、學生破壞硬盤數據或者修改計算機參數配置等情況，實驗室管理人員可以采用硬盤保護卡還原技術對計算機數據進行保護，該技術可以實現計算機系統數據不被修改，而實驗人員的數據及時被清除，從而保證每次的上機環境都相同。

（4）病毒防護

目前，計算機實驗室病毒入侵情況常有發生，嚴重影響計算機實驗教學的順利開展。計算機實驗室要加強安全管理，除了定期對設備進行殺毒外，實驗室要建立可靠的網絡防護系統，做好防火墻加強工作，每天實驗教學結束后需要統一對所有設備進行殺毒操作，提高系統運行的可靠性。

同時，實驗指導教師提高學生對病毒的認知能力，使學生了解病毒傳播的基本途徑，做好安全教育，提醒學生在使用u盤進行數據拷貝時，要首先對U盤進行病毒查殺，下載軟件時，要選擇官方網站上去下載安裝，來降低感染病毒的可能性。

最后，實驗室管理人員要定期對病毒數據庫進行更新，提高系統的防護能力。

3.3 加強實驗師資隊伍建設，為培養創新人才提供人力保障

隨著新信息技術發展，社會要求實驗師不僅要答疑解惑、傳授知識，更要培養學生的創新思維和應用能力，這就要求實驗師資隊伍有更高的專業水平和專業素養。

（1）組建一支素質高、穩定好的專業技術人才隊伍。積極引進高學歷人才加入實驗隊伍中，鼓勵理論授課教師和上實踐課程教師參與實驗教學，以提高實驗教學質量。

（2）改變實驗工作人員不被重視、地位低的現狀。同等對待實驗教師和教學教師，健全實驗室人員考核評價機制，提高實驗教師的工資福利待遇、有計劃安排外出學習和進修機會，旨讓實驗技術人員學習實驗室管理與維護技能，掌握最新科學知識，緊跟時代步伐，保持知識的更新，更好地服務師生。在職稱晉升中，增加實驗系列高級職稱評定名額和實驗技術關鍵崗位的評聘，建立系統化的評價考核機制，通過公平、公正、合理的競爭，激發實驗工作人員熱愛本職工作的熱情。

3.4 改革實驗室教學內容和教學方法，是培養創新人才之根本

目前仍然有不少高校在計算機實驗室教學中，把演示型實驗和驗證型實驗作為實驗教學的主要內容，這些訓練很難提高學生獨立思考能力和創新能力，所以必須轉變教學模式，創新教學內容，為計算機專業課程設計綜合性實驗和探究性實驗，提高學生的知識融合能力。

（1）更新教學內容，多種實驗類型相結合。

為提高學生的動手能力、實踐能力和創新能力，計算機課程實驗可以采用以下三種類型實驗相結合，由簡單到復雜，循序漸進。第一階段是驗證性實驗，主要是學生掌握基本實驗步驟，理論技術驗證，旨在培養學生動手能力和獨立實驗能力。第二個階段是綜合性實驗階段，將學到的基本知識綜合在一起運用，完成具體功能，旨在培養學生的綜合分析能力和運用能力。第三階段是設計性實驗，密切聯系生活實際，設計出一個系統或者應用軟件，來解決實際問題，有利于強化實驗技能，旨在培養學生的創新思維。這三個階段共同構成了高校計算機實驗室實驗教學內容體系。同時，教學過程注意因材施教，指導教師要善于引導學生發現問題，大膽使用多種實驗方法來實現實驗目的，培養學生發散思維和靈活應變能力。

4 結語

當前，我國高等教育正處于深化高校綜合改革，加快推進“雙一流”建設新的歷史時期[7-8]，對計算機專業創新型人才的需求更加強烈，高校計算機實驗室作為大學生實踐能力培養、創新能力培養和綜合能力培養的主要陣地[9]，應不斷完善和建設計算機專業實驗室管理體系，為社會培養創新型人才做貢獻。

[1]董麗萍，敖天其.“雙一流”背景下高校教學實驗室建設新思路與實踐[J].實驗技術與管理，2019，36（11）：26-28

[2]呂淑平，趙玉新，王顯峰，等. “雙一流”背景下高校實驗室建設[J].實驗室研究與探索，2018，37（12）：245-248.

[3]朱榕.高水平大學建設背景下的高校實驗室建設與管理[J].實驗室研究與探索，2018，37（3）：278-282.

[4]朱金龍. “雙一流”建設背景下提升高校重點實驗室科技創新能力途徑探究[J].科技創業，2017，24（3）：1-3.

[5]夏有為.實驗室功能：發現知識傳播知識（1）[J]. 實驗室研究與探索，2017，36（7）：1-3.

[6]何碰成，王斌楠，黃文豪，陳建新.“雙一流”建設視角下高校實驗室綜合改革的策略與路徑[J].實驗室研究與探索，2017，36（12）：261-263+274.

[7]白澤樸，張繼延.實驗教學在創新人才培養中的作用及其實現[J].實驗技術與管理，2019，36（07）：5-7+28.

[8]趙陽.高校實驗室建設與創新人才培養研究[J].高校實驗室科學技術，2019（03）：58-62.

[9]熊宏齊. “雙一流”建設中高校實驗技術隊伍持續發展之思考[J].實驗技術與管理，2018，35（9）：7-9.

貴州大學研究生創新基金資助項目（校研理工2015017）；貴州省科技廳、貴州民族學院聯合基金項目（編號黔科合J字KM[2012]01號）；貴州民族大學2013年科學研究項目（編號GUN2011JG23）