计算机实验教学示范中心综合实验平台的构建

李发海

摘 要:为了提高计算机实验教学效果,提出了计算机实验教学示范中心综合实验平台的构建。首先,对计算机实验教学课程体系的建构思路进行了详细介绍。其次,探讨了计算机实验教学课程板块的建构,重点分析了创新性实验板块的建构。最后,从综合实验平台的功能设计上进行了详细设计。实践证明,该平台保证了教学的实际需要,提高了实验的先进性。

关键词:实验平台建构创新性

中图分类号:TP393;G642 文献标识码:Ａ 文章编号:1674-098X(2012)05(c)-0138-02

1 引言

实验教学示范中心建设是旨在建设一批具有辐射、示范作用的高层次实验教学基地[1]。依照《关于开展高等学校实验教学示范中心建设和评审工作的通知[2]》和《湖北省高等学校实验教学示范中心建设指南的通知》要求,建立以“学生为主体、教师为主导的实验教学模式和综合实验平台”为目标,作为实现高等学校实验教学示范中心创建目标的建设思路和主攻方向。通过在示范中心建设过程中,发现我校计算机实验教学最为突出的问题是:

(1)实验教学重心没有创新意识的培养,而在于帮助、加深对有关理论课的理解和掌握,把实验课看成是理论课的依附,是为了辅助理论或者验证理论的,导致本末倒置。

(2)“抱着走”的教学方法。大部分实验教学不仅告诉学生实验项目,还有详细的实验步骤等。有些计算机类实验教学是学生按规定的实验方法与步骤来操作,学生只需要按指定的过程按部就班操作,而不用查阅相关文献、思考和创新,这种“抱着走”的教学模式使得学生产生很强的依赖性。学生处于被动学习状态,这种教学方法仅能传授知识,而不利于培养学生的创新精神和思维能力。因此,在教学中不应剥夺学生选择、自学、尝试的权利,教师要引导他们动脑筋、查资料、掌握新知识,鼓励他们勇于创新、勇于试验、善于总结经验、归纳提炼出新的观点。

为了解决上述问题,提高我校计算机实验教学水平和效果,培养创新型计算机人才,将计算机实验教学与我校教师的研究项目(课题)相结合,丰富实验内容,提高实验的先进性,改变传统的教学方法,建立起科学的、行之有效的实验教学管理体系,使我校学生的创新能力和素质得到明显提高,能更好的适应市场竞争。本文提出了计算机实验教学示范中心综合实验平台的构建。

2 实验教学板块的建构

2.1 计算机实验教学课程板块的建构

以促进学生进行“知识、技能、能力、素质”协调发展为目的,以学生为主体、以能力培养为核心,体现能力培养循序渐进的原则,遵循“指导”、“辅导”、“督导”、“实训”的教学方法。中心建立了多层次、模块化的实验教学平台。中心构建的实验教学平台分为五个板块:基本实验技能板块、基础板块、提高板块、综合应用板块、创新板块。

1)基本实验技能板块。该板块实验教学的主要任务是对学生计算机实验技能的基本能力培养,目的是让学生掌握计算机的操作。其主要是围绕计算机学科专业1年级所开设的《计算机操作基础》、《大学计算机基础》等课程的实验教学,重点是加强学生对计算机基本操作能力或主要技能的训练。

2)基础实验教学板块。该板块实验教学的主要任务是对学生基本编程实验技能的能力培养,目的是让学生掌握程序设计规范化的操作流程。其主要是围绕计算机学科专业1～2年级所开设的《C语言程序设计》、《VB程序设计》、《C++程序设计》、《面向对象程序设计》等课程的实验教学,重点是加强学生对计算机基本编程能力的训练。

3)提高实验教学板块。该板块实验教学的主要任务是对学生综合运用基本计算机实验技能的培养,目的是使学生养成独立解决实际问题的能力。围绕计算机学科专业2～3年级所开设的《微型计算机原理及应用》、《操作系统原理》、《数据结构》、《计算方法》、《数据通信》等课程的实验教学,重点是加强学生对实际问题解决能力的训练。

4)应用实验教学板块。该板块实验教学的主要任务是对学生综合运用各类计算机实验技能和技术解决具体实际问题的能力培养,目的是使学生的科研能力和创新意识得到应用。其主要是围绕计算机学科专业3～4年级所开设的《算法设计与分析》、《数据库系统原理》、《计算机网络》、《计算机图形学》、《软件工程》等课程的开设,重点是加强学生对解决实际问题所需的系统的实验技术综合应用的训练。

5)创新性实验教学板块。该板块实验教学的主要任务是对学生应用某方面的研究技术和分析方法来研究某一实际问题的能力培养,目的是使学生独立解决问题的能力、研究能力和创新能力得到全面培养。其主要是围绕计算机学科内容除了包含基本型和基础型实验项目两部分外,再加上“综合应用已学的基本实验技能,采用经典的算法、成熟的实验操作流程得出已知结果”与“告知实验室能够提供的条件,给出试验题目、目标和要求,让学生自行探究完成”的内容。

2.2 创新性实验板块的建构

创新性实验的开展旨在探索并建立以问题和项目(课题)为核心的教学模式,倡导以本科学生为主体的创新性实验改革,调动学生的主动性、积极性和创造性,激发学生的创新思维和创新意识,逐渐掌握思考问题、解决问题的方法、提高其创新实践的能力。

通过开展实施创新性实验,带动广大的学生在本科阶段得到科学研究与发明创造的训练,改变目前高等教育培养过程中实践教学环节薄弱,动手能力不强的现状,改变灌输式的教学方法,推广研究性学习和个性化培养的教学方式,形成创新教育的氛围,建设创新文化,进一步推动高等教育教学改革,提高教学质量。

根据计算机实验体系和课程版块的构建思路,结合计算机专业学生学习研究方向,首先让学生学习计算机实验课程,其次通过提高、应用,最后以小组形式参加研究创新性竞赛使优秀学生脱颖而出。如课程实验图1所示。

3 综合实验平台的功能设计

3.1 管理员模块区

其主要功能:(1)管理员、教师和学生帐户的添加、修改和删除;(2)新闻通知的添加、修改和发布;(3)系统的基本管理。

3.2 教师模块区

其主要功能:(1)学生帐户的维护;(2)实验课程板块设置(如基础实验教学板块、提高实验教学板块、应用实验教学板块、创新性实验教学板块);(3)实验课程信息介绍(如课程名称、学期、开课时间、结束时间、任课教师等);(4)实验课程文档信息管理(如实验课程文档、实验作业管理、实验课程文档打包下载和成绩分析,其中实验作业管理包括实验作业的布置、实验作业提交起止时间等);(5)信息的发布和维护。

3.3 学生模块区

其主要功能:(1)选修实验课程(如实验课程板块选择、实验课程名称、实验课程序号、任课教师和学期等);(2)实验课程详细信息(如实验课程基本信息、实验课程简介、实验作业提交、实验成绩查询等);(3)个人作业互评(如实验名称、实验批改、实验评分等);(4)小组项目互评(如项目名称、项目批改、项目评分等)。

4 结语

计算机实验教学示范中心综合实验平台的构建,可以为学生提供研究性学习环境[4],学生通过该平台可以设计制作个人创新性实验或者小组创新性实验,从而激发了学生的实验兴趣,使学生的创新能力得到大幅度提高。教师通过该平台可以全程跟踪学生的实验(项目)过程,了解学生做实验(项目)的情况,并且能减少教师大量的重复劳动,将教师的精力放在如何培养学生的创新意识、团队意识和实践能力,提高教师的工作效率。

参考文献

[1] 潘蕾.实验教学示范中心建设的探索与实践[J].实验室研究与探索,2005,24(2):89～91.

[2] 中国国情.新闻中心-中国网.[DB/OL].[2011-10-12].http://www.china.com.cn/guoqing/2011-10/12/content_23604372.htm.

[3] 百度百科.B/S模式词条.[DB/OL].[2011-8-6].http://baike.baidu.com/view/292859.htm.

[4] 李晶,夏锋.构建研究性学习计算机实验教学平台[J].实验科学与技术,2010,8(5):63～65.