文章编号:1672-5913(2009)02-0011-02
摘要:本文从计算机实验教学的多个角度,分析了布置繁重的上机实验报告带来的弊端,提出针对不同上机实验目的进行不同上机实验报告要求的具体建议。
关键词:上机实验;实验报告;知识内化
中图分类号:G642
文献标识码:B
1引言
从科学研究的角度来说,实验报告是科学实验活动的重要记录,是锻炼严谨的学术作风的重要方式;从实验教学的角度来说:实验报告能够帮助学生理论联系实践,能够加深实验印象,巩固实验效果。
在教学过程规范化的大趋势下,多数高校成文或不成文的规定是无论何种类型的上机实验,都要求学生提交格式化实验报告。也许这个规定执行得并不严格,教师仍有一定的宽松尺度,但不妨碍我们从制度层面讨论这一规定的合理性。
2从教学大纲分析
每门课程的教学大纲针对每个教学内容,可以分为了解、熟悉、掌握等不同层次的要求。实验教学也是同样道理,不是所有实验都是要求熟练掌握,有些实验,就是要求了解,知道有这么回事,可以这样做,那就够了[1]。
以熟悉C语言开发调试环境为例,其目的就是让学生掌握如何新建一个C项目、如何输入代码,如何编译、如何查错、如何运行输入、如何观察断点状态和最终结果,以后才好用C做各种算法的实验。这些操作方法全部是实验任务指导书上有的,抄书写报告是毫无意义的,关键就是亲自动手多做几遍,才能熟悉环境。
3从培养科学素养分析
一项严谨的科学研究,需要通过设计科学合理的实验来验证,要做完备的实验记录,以保证实验的可重复性。培养出这样的作风,即便学生本科毕业以后不读研究生,甚至不从事本专业的工作,也是非常有益的。但是,要让学生理解实验报告的这个功效,恰恰需要分重点,如果允许有些实验不要求写报告,那么要求写报告的这部分实验,就更容易要求学生做得真实详尽、分析合理。如果不分重点的,每门课的每次实验要求写一个非常规范详尽的报告,在学生精力有限的情况下,更可能让学生养成杜撰数据,抄袭报告的不良作风。
4从学生上机实验的心理分析
我们的实验报告格式很规范,记录了很多信息项,除了基本的实验题目、实验目的、实验时间、同组人、实验环境,还有实验原理、实验步骤、实验要求,一个都不能少。学生统统得填写或者从实验指导书上抄下来,给学生带来的不是学习思考的脑力任务,而是抄写的体力负担。如果这次实验又属于本来没有什么过程数据好记录的实验,非常容易导致学生反感。
学习理工科的学生,爱好动手实验是一个好习惯。他们的兴趣从何而来?主要是求知欲的驱使,作者总结有几方面:一是验证心理,书上的理论真的能够达到效果吗?动手做了就知道了,因此希望验证一下;二是巩固心理,虽然理论学习已经花了大量的时间,但没有动手做过,所以觉得掌握得不踏实,希望上机调试实验。三是创造性思维,书上理论分析可以这样做,那我能不同的方法来做吗?会有什么样的效果?
但是,一个人对一件事物的热情,总量是有限的。我们假设每次实验都是每个学生很想去做的,但都要伴随着格式化的实验报告的抄写,会给学生造成一定的错觉,以为实验就是为了交实验报告,就是为了应付教师,这将会极大的打击学生动手实验的兴趣。
5对教师的影响
对教师来说,最能发现学生的问题的时候,不是在批改千篇一律的实验报告时,而是在学生上机调试程序时。最能帮助学生解决问题的方式,也不是通过批改实验报告有限的评语,而是在上机的时间对学生进行耐心指导。我相信教师们都是负责的,但更清楚教师的精力是有限的,如果大堆的实验报告批改占据了教师的时间,势必会降低教师在其他更有效的工作上的投入。
6对迎接教学评估检查的影响
大学最重要的评估检查就是教育部的本科生教学评估,这个评估非常重视实践教学环节,包括对实验场地、设备、专职实验人员配备等都有要求,对于计算机专业和非专业的上机动手能力更有专门的检查项目。根据各个高校这一轮本科教学评估检查中实践教学检查来看,富有教学和科研管理经验的评估专家们,他们更看重的也是学生的上机动手能力本身。他们根本不要求检查本来就应该交还给学生的历史实验报告,而是直接随机抽查学生,让学生动手完成一个实验,也不要求写出实验报告,而是直接看实验过程和实验结果,给出动手能力评价,综合到实验教学评价中去。
在教育部评估专家在线答疑中[2],可以检索到多位评估专家的解答:“对于上机算不算实验,不能一概而论,应做具体分析,一般说来,凡是熟习软件、使用软件作练习的上机不必算作实验,算作实训或实习比较合适。至于课程设计,不能也没必要算为设计性实验。”
因此,站在迎接教学评估的角度来说,给每次实验都下达提交实验报告的做法也没有必要的。
7从计算机实践教学的特点分析
计算机科学日新月异,计算机的实验教学,既有很强的理论性,又有很多具体动手时才遇到的问题,因此,计算机专业的实验,往往任务比较繁重,很多时候一次实验不能在指定的上机2~4小时内完成[3]。很多有挑战性的设计实验,每个学生遇到的未知困难是多种多样的。如果学生既能够漂亮的完成设计,又能够提交漂亮的实验和设计报告,当然是最好的情况。而我们的教学设计,恰好是以这种最好的情况作为普遍情况来设计了。
而在教学评价环节中,实验报告是主要的评分依据,导致的现象是学生宁愿“做一份好的实验报告”,而缺少动力去做一次真正的设计、去尝试、去创新。这对提高动手能力和培养创新精神是极大的伤害!
8从知识技能内化的角度分析
按照英国物理化学家和思想家波兰尼的观点,知识分为会意知识和言传知识,言传知识以书面文字、图表和数学公式加以表述,即能够用各种语言符号加以表述的知识[4]。而会意知识的特点不是这样,对于计算机实践教学来说,有些动手技能的内化,恰恰只需要去多做,而不是多写多总结。以学骑自行车为例,刚刚学会的时候肯定技术
不好,这时候不是下车记录和分析,就会熟练了,而是通过不断骑车来熟练,其中没有上升为任何理论,却一辈子也忘不了。
而我们计算机的实验,有相当一部分就是为了达到增强动手能力的目的,并不太要求,也很难上升到理论验证。假设要求2小时内在机房调试一个程序,并且写实验报告,则学生必须刚刚得到基本结果,就开始把屏幕上的代码抄一遍到实验报告,如果还有时间,再记录几组输入输出数据,进行分析。在同样的时间下,远远不如多做几个输入测试例子,多对代码进行跟踪分析,多做几次参数测试,甚至同样的时间足够用另外一个算法来实现再实现同样的功能,甚至学生可能摸索出更优的方法。这种情况下,实验报告应该是学生可选做的内容。
9结论和建议
每一门课程的每一个上机实验,需不需要写实验报告?如果需要,要求到什么详细程度?这需要大家老师认真分析这每实验教学的目的,针对性的提出要求。作者建议是分成以下两类实验,对教师和学生做出不同要求:
参考文献
[1] 潘旭华. 程序设计课程教学方法与手段改革探讨[J]. 太原理工大学学报,2006,(24).
[2] 邢永昌. 教育部高等教育教学评估中心在线问答[EB/OL]. http://www.pgzx.edu.cn/jsp/wenti.jsp.
[3] 程欣宇. 可编程课件的设计[J]. 计算机教育,2008,(10).
[4] 李志平,黄伟超. 人的知识增长模式的研究[J]. 教育探索,2007,(4).