计算机省级实验教学示范中心建设的探索

陈 琦，王卫红，徐 卫，秦 娥

（浙江工业大学 计算机实验教学中心，浙江 杭州 310023）

为了进一步推动高等学校实验教学改革，促进优质教学资源整合与共享，加强学生动手能力、实践能力和创新能力的培养，提高高等教育质量，“十一五”期间，教育部、财政部联合启动了“高等学校本科教学质量与教学改革工程”项目，共批准建设了501个国家级实验教学示范中心，覆盖全国31个省市区的259所本科高校。同时，国家级实验教学示范中心的建设也推动了各地方高校的实验室建设，共建设了3 000多个省级实验教学示范中心和一大批校级实验教学示范中心，各高校纷纷以示范中心建设为契机，开展实验教学改革创新和实验室建设的探索，这充分体现出高校越来越重视学生创新实验能力的培养，逐步形成了理论教学与实验教学有机结合的良好氛围［1－2］。实验教学示范中心的建设可以优化教学资源配置，提高教学质量，促进实验室建设和管理水平，为高校培养适应国家经济建设与社会发展需要的创新性高素质人才创造条件。

1 实验教学中心概况

浙江工业大学计算机实验教学中心的前身是学校计算中心实验室，成立于1985年，在整合软件工程实验室、数字媒体实验室、硬件实验室、网络实验室以及计算机实习实训基地等多个学院实验室资源的基础上发展起来的。经过多年的探索、建设与实践［3－6］，2010年被评为浙江省实验教学示范中心建设单位。目前，中心拥有实验用房面积近3 000m2，各类设备资产2 800多件，价值1 700多万元，其中10万元以上大型设备2台。中心面向全校的综合性计算机实验教学大平台，承担全校66个专业、3万多名学生的计算机类基础课程、专业课程和毕业设计等相关实验教学任务，同时面向全校学生开展各类科技竞赛活动并提供实习实训基地，覆盖全校的各类实验课程数共计72门，每年完成实验与实践教学100万多人时数，是全校覆盖面最广，学生受益面最大的实验教学中心。

2 教学理念与改革思路

依照学校“抓基础，重技术，强实训，促创新，育人才”的实践教学总体指导思想，中心坚持“以学生为本，知识传授、能力培养、素质提高协调发展”的教育理念和“以能力培养为核心”的实验教学观念。依托“计算机软件与理论”省重点学科、软件工程优势专业、“可视媒体智能处理技术研究”省重点实验室、杭州国家动画产业基地、杭州国家数字娱乐产业基地等科技创新平台，明确了以学生的“素质、能力、创新意识”培养为教育目标，全面提升学生的实践能力和创新能力。

中心的改革思路：通过高水平的实验教学队伍，现代化的综合实验平台，依托优势学科，整合科研和实践教学资源，创新实验教学体系、教学方式、教学方法和教学手段，配合规范的管理体制与制度，以“开放、共享、综合、创新”为宗旨，力争建设一个“有特色、高水平、区域示范性”的省级实验教学示范中心。

3 建设特色

3.1 模块化、进阶式的实验教学体系建设

针对实验教学“课程量大、专业分布面广”的特点，中心大力改革了实验教学体系，对实验课程体系进行了全面规划，针对不同专业、不同层次类别学生的培养要求，分阶段、分模块、分层次安排实验教学，构建了以基础实验、专业实验、自主实验、创新实验为主的4个层次的模块化进阶式实验教学新体系［7］，如图1所示。

（1）基础实验模块主要面向计算机基础课程，对非计算机专业注重计算机基本知识的传授和应用能力的培养，对计算机专业则注重培养学生的学科基础技能和基本工程素质；（2）专业实验模块面向计算机专业课程，专业课程以课程群的形式组织，每个课程群团队由4～5名专职教师组成，选择经验丰富的高级职称教师担任团队负责人，团队成员共同制订课程的培养计划和教学大纲［8］，专业实验模块注重培养学生知识更新、独立分析处理问题的能力；（3）自主实验模块面向学生的自主开放实验、课外科技立项项目、毕业设计和实习实训，着重培养学生自主学习、综合应用能力；（4）创新实验模块主要面向大学生创新研究性实验以及各类科技创新与科技竞赛活动等，注重发挥学生个性，突出培养学生对计算机学科知识的融会贯通，培养学生的创新精神和实践能力，全面提高学生的综合素质。

图1 模块化、进阶式的实验教学体系

3.2 因材施教的创新人才培养模式

因材施教作为一种教育思想，注重在人的差异基础上通过不同的教育方法，促进每个人的发展［9］。在大学的计算机教育和人才培养中，由于学生个体的差异，包括知识基础、计算机学习能力、学习兴趣等方面的差异，我们必须因材施教。

3.2.1 实施分层分类精细化、多元化、立体化的人才培养体系

分层是指把课程和实验根据其内容和要求分成不同的层次：基础层、专业层、综合应用层和创新研究层，实施纵向差别化分层教育；分类是指根据学生不同的背景和个体差异，以及对计算机人才的不同需求，实施了分类培养模式，包括传统的专业学科培养模式，实验班精英培养模式，计算机＋自动化、软件工程“2＋2”的复合型人才培养模式及国际合作培养模式，面向全校非计算机专业的量大面广的计算机基础课程教育培养模式，以及面向社会的实训培训中心培养模式等，实施横向差别化分类教育。分层分类精细化教育适应了不同类别不同层次学生的需求，体现了因材施教的教育思想。另外，我们在教学方法上采用讨论式教学、研究式教学、项目驱动式教学、任务驱动式案例教学等多元化教学方法，在教学手段上采用传统授课、电子课件、微课教学，网络教学平台等立体化教学手段，从而更好地适应因材施教的教育理念。

3.2.2 加强第二课堂建设，以创新项目和科技竞赛营造创新学习氛围

第二课堂建设依托基础教学内容和实验教学平台，搭建“全员化”科技创新活动载体，主要包括课外科技创新项目立项、专业课程竞赛、自主实验、社会实践实习等活动载体，为学生利用课余时间参与科研实践提供一个良好的平台。在此基础上，培育和选拔了优秀学生参加科技竞赛，包括ACM大程序设计竞赛、“挑战杯”、电子商务竞赛、软件服务外包大赛、全国机器人大赛、全国航空航天模型锦标赛等10多项赛事，体现了学院学生创新实践的成果。以校企合作模式，引进知名企业参与到学生课外科技创新活动中来，让企业了解学生，让学生走进企业，增进交流和互动，让学生更早地接触企业的运作和技术开发模式，为步入社会打下了良好的基础，既为学生提供进行课外科研的平台，又着力营造全员化的学生科研氛围，提升了学生的综合素质，形成了具有特色的学生科研创新文化。

3.3 开放式实验教学大平台建设

近年来，中心得到中央财政和省教育厅等建设专项经费800余万元，按照“合理布局、优化配置、资源共享”的原则，采用“打通共建”的建设思路［10］，对现有实验室进行归并和调整，新建和扩容实验室3个，新增实验设备1 000余台（套）。如合并了部分学院的计算机实验室，避免了重复建设，实现了资源充分共享；整合了网络工程实验室和现代网络研究实验室，做到一室多用；新建了物联网实验室、软件服务外包实验室；创建了学生创新实验室，进行开放式实验教学，用于大学生科技竞赛的实验场地以及创新实践教学；与恒生电子联合建设了恒生实习实训基地，实现了与企业联合培养，提供了学生毕业实习的场所。这些实验室为人才培养提供了创新实践环境，同时也为广大教师构建了从事科学研究的平台。

建设了网络教学平台，学生可在网络教学平台上进行作业提交、师生互动和教学资源下载等辅助教学，提高了教学资源的共享程度，实现了实验教学资源的信息化管理。开发了实验室管理系统，可实现实验预约、运行管理、学生自由上机等功能，自主刷卡系统可以对学生的课外开放实验进行有效的管理。建设了程序设计OJ实验平台，实现了程序竞赛的试题录入，竞赛、统计评分等功能，既可以用于程序设计教学，又可以作为ACM竞赛的培训平台。作为浙江省的软件服务外包大赛的秘书单位，中心开发了软件服务外包创新应用平台，包括信息发布系统、项目协同研发管理平台、服务外包项目库等功能。中心已经成为大学生进行创新实践的重要开放实验平台，经过系统的实验教学和技能训练，学生的实践能力和创新意识得到明显提升，在历年各项重要的学生科技赛事中都取得优异的成绩。

3.4 中心文化建设

文化建设是高校实验室内涵建设的重要内容之一［11］，为增强实验教学示范中心的人文气息，打造示范性的实验教学基地，中心注重文化建设，包括实验室文化、团队文化、管理文化。

（1）实验室文化建设。建设示范中心的“文化走廊”，根据实验室类别设计了相应的科普宣传栏，比如网络实验室展示关于Internet起源、网络前沿技术等科普信息；软件实验室则展示关于软件名企和软件业大亨的成长经历等内容，营造浓厚的实验室学术氛围。在中心大厅大屏幕宣传展示优秀教师和优秀学生创新学习的先进事迹，以此来激发师生学习的热情；在创新实验室制作了实验教学中心的“荣誉墙”，展示历年来中心教师和学生获奖的奖杯和荣誉证书，塑造集体荣誉感，增强凝聚力。

（2）团队文化建设。每个月开展实验教学团队会议，展开交流、讨论，并由团队成员共同探讨课程设置、教学计划制订等工作。积极组织教师参加相关教学研讨会、参观先进的实验教学示范中心，定期组织中心成员开展文体活动，使成员在长期的教学与研究、学习与生活中共同营造良好的思维方式、行为准则、团队协作意识和价值观，形成良好的团队文化，促使教风、学风、团队风气的健康形成。

（3）管理文化建设。除了学校规定的实验室规章制度外，针对不同实验室的特点单独制定细化的制度，包括实验室安全制度、学生实验守则、开放实验制度、培训制度、指导教师工作职责等。在成员的管理上提倡人性化管理，关心员工需求，注重员工的学习和成长，在工作考核中以激励为主，制度为辅，对不同的教学科研工作实行分类考核，形成柔性的管理文化，旨在通过文化的渲染来激发大家积极和主动工作学习的态度，实现自我管理、自我提高，诚心实意地为培养人才服务。

4 建设成果

近3年，中心教师在实验教学改革以及学科建设等方面取得了显著成绩。主持承担省级以上教学研究项目1项，新建省级精品课程1门，主编出版教材16部，发表教学研究论文41篇；承担国家级和省部级项目等35项，获省部级科技进步奖2项，发表科研论文160余篇。

中心在创新人才培养方面也做出了突出贡献，取得了丰硕成果。从2010年至今，由中心教师指导的学生，在ACM程序设计竞赛、“挑战杯”、全国电子商务竞赛、全国机器人大赛等大学生科技竞赛中表现突出，获国家一等奖8项、二等奖20项、三等奖35项；指导国家级和省级创新性实验12项，指导学生发表教学研究论文27篇，授权专利3项，出版教材1部；2012年，在第36届ACM国际大学生程序设计竞赛全球总决赛中，中心教师指导的学生获得全球总决赛第36名，是晋级总决赛的国内高校中唯一的一支非“211”高校参赛队伍。

通过多年的建设，中心形成了一支教学水平高、富有责任心、勇于改革与探索的高素质的优秀教学团队。近年来，中心教师1人入选“国家千人计划”、2人入选“浙江省千人计划”、1人入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”，8人被评为“浙江省中青年学科带头人”，1人被评为“国家教学名师”，2人被评为“浙江省教学名师”等10多项荣誉。

5 发挥示范辐射作用

中心注重交流和提高，以拓宽示范辐射面。先后接待朝鲜理科大学、合肥工业大学、青岛科技大学等国内外10多所高校的专家和同行到实验中心参观学习，相互借鉴与交流。前往同济大学、哈尔滨工业大学、大连理工大学等兄弟院校的实验教学示范中心参观考察，借鉴先进建设经验。积极参加国内实验教学相关的研讨会，积极承办教学论坛和学生科技竞赛。

中心承办了“2011年全国大学计算机课程教学论坛”，来自全国300多所高校的近600位计算机专家和教师参加了会议。会议发表论文91篇，中心教师分别作了大会报告和专场报告，发表了7篇教学论文，提高了我校计算机学科在全国的影响力。

先后承办了第一届（2012年）和第二届（2013）“浙江省大学生服务外包创新应用大赛”，共有来自全省46个院校的150多支队伍参赛。参赛题目大部分来源于企业现实需求，具有服务外包相关背景，由我省知名服务外包企业出题，具有很强的协同创新性和实践应用性。对引导和激励学生勇于创新、加强产学研结合起到了很好的促进作用。

承办了“2013年第九届浙江省本科院校计算机系（学院）系主任（院长）论坛”，来自全省40多所高校的100多名高校计算机系（学院）系主任（院长）参加了本次论坛，对目前我省高校计算机专业课程设置、培养方向、教学模式等方面做了深入的探讨。

承办了第38届ACM国际大学生程序设计竞赛亚洲区域赛，来自朝鲜理科大学、蒙古国立大学、香港中文大学、清华大学在内的97所高校、153支队伍、459名选手参加了此次比赛，大赛中体现出团结协作、创新进取的精神，在大学生中产生了深远的影响，同时也促进了国内外高校互相学习、共同发展。

6 结束语

经过近几年的实践和建设，结合自身情况，计算机实验教学中心始终坚持“以学生为本，知识传授、能力培养、素质提高、协调发展”的教育理念和“以能力培养为核心”的实验教学观念，具备了一定的特色和示范性，取得了一些成果。但是与国内一流大学的实验教学示范中心相比还存在很多不足和困难，在教学体系改革、教学方法研究、实验教师队伍建设等方面还处于探索阶段。实验教学示范中心建设是一项长期的、艰巨的任务，希望通过不断地创新实验教学体系、优化实验教学内容、改革实验教学方法，在不久的将来把计算机实验教学中心创建成国内一流的实验教学示范中心，发挥更大的示范作用。

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［2］余建潮.依托实验教学示范中心加强学生实验能力的培养［J］.实验技术与管理，2013，30（3）：117－120.

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