羅作民+段敬紅+張二虎

[摘 ? ?要] ? ?針對(duì)校學(xué)分制的特點(diǎn)，分析了其對(duì)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的要求，并分別從實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)與管理運(yùn)行模式、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)和實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)建設(shè)三個(gè)方面提出了一些具體的改進(jìn)措施，取得了較好的實(shí)際效果。

[關(guān)鍵詞] ? ?學(xué)分制;實(shí)驗(yàn)教學(xué);實(shí)驗(yàn)室管理

[中圖分類號(hào)] ? ? G642.0 ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] ? ?A ? ? ? ?[文章編號(hào)] ? ?1005-4634（2014）06-0098-03

0 ? ?引言

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是實(shí)踐教學(xué)的重要組成部分，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心（以下簡(jiǎn)稱為中心）承擔(dān)著西安理工大學(xué)計(jì)算機(jī)類基礎(chǔ)課程和計(jì)算機(jī)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，具有量大面廣的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革對(duì)學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力、實(shí)踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，具有非常重要的作用。多年來經(jīng)過積極進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，形成了“厚基礎(chǔ)，重實(shí)踐，促創(chuàng)新”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念，取得了一定的成績(jī)，但也存在一些問題。學(xué)校全面實(shí)行學(xué)分制，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革提出了新的任務(wù)和要求，研究和探索學(xué)分制下的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革迫在眉睫[1-3]。

1 ? ?學(xué)分制的特點(diǎn)及對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的要求

1.1 ? ? 學(xué)分制的特點(diǎn)

2004年學(xué)校成為陜西省本科生實(shí)行學(xué)分制的第一所試點(diǎn)高校，采用完全學(xué)分制。相比學(xué)年制，學(xué)分制更多地強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為本、注重學(xué)生個(gè)性發(fā)展和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，學(xué)制和培養(yǎng)計(jì)劃更加靈活。它有以下特點(diǎn)[4]：（1）采用彈性教學(xué)計(jì)劃，實(shí)行彈性學(xué)制。每學(xué)期分為理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩個(gè)階段，理論教學(xué)及考試安排在前17周，后3周為集中實(shí)踐環(huán)節(jié)，便于學(xué)生自主選擇課程且使實(shí)踐環(huán)節(jié)得到加強(qiáng)。同時(shí)采用彈性學(xué)制，學(xué)生可以在3到6年內(nèi)畢業(yè)。（2）培養(yǎng)計(jì)劃更加靈活，教學(xué)內(nèi)容強(qiáng)調(diào)層次，突出因材施教的理念。在培養(yǎng)計(jì)劃方面，加大了選修課的比例，其中院級(jí)選修課學(xué)時(shí)占總學(xué)時(shí)的12%，校級(jí)選修課學(xué)時(shí)占總學(xué)時(shí)的8%。在基礎(chǔ)課程中，針對(duì)不同專業(yè)及不同層次的學(xué)生開設(shè)的課程內(nèi)容深淺不同，具有一定的層次性，強(qiáng)調(diào)因材施教。（3）強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)，增加創(chuàng)新學(xué)分，促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力及創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。在學(xué)分制的培養(yǎng)方案中，將學(xué)生的實(shí)踐環(huán)節(jié)由第一課堂的實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等，拓展到第二課堂的各類競(jìng)賽、科技活動(dòng)、社會(huì)實(shí)踐等中去，形成了“三層次、四模塊”的實(shí)踐教學(xué)體系[5]。為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，在學(xué)校2008版的教學(xué)計(jì)劃中還專門增加了2個(gè)創(chuàng)新學(xué)分。

1.2 ? ? 學(xué)分制對(duì)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的要求

學(xué)分制對(duì)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提出的要求主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1）將實(shí)踐教學(xué)由第一課堂進(jìn)一步延伸到第二課堂，形成了第一課堂與第二課堂相結(jié)合的原則。要求在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面，統(tǒng)籌兼顧課堂教學(xué)和學(xué)生課外實(shí)踐活動(dòng)的要求，建設(shè)開放的、先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。

2）考慮專業(yè)差異、考慮學(xué)生個(gè)性差異，形成了共性培養(yǎng)與個(gè)性培養(yǎng)相結(jié)合的原則，要求在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革方面要從專業(yè)類別、學(xué)生的層次和計(jì)算機(jī)知識(shí)的結(jié)構(gòu)三維角度出發(fā)，構(gòu)建立體化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。

3）學(xué)分制下更強(qiáng)調(diào)學(xué)生能力及創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，需要采用知識(shí)傳授與實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)相結(jié)合原則。對(duì)實(shí)驗(yàn)教師、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法及實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段提出了更高的要求。

2 ? ?學(xué)分制下實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的具體舉措

根據(jù)完全學(xué)分制的要求，中心從實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍建設(shè)、實(shí)驗(yàn)室管理和運(yùn)行模式、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和手段等方面進(jìn)行了相關(guān)的改革，措施如下。

2.1 ? ?加大實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)，改革管理運(yùn)行模式

學(xué)分制下更加強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，不但對(duì)實(shí)驗(yàn)教師的能力和水平提出了更高的要求，而且要求采取更加靈活、開放的實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行管理模式。

在實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍建設(shè)方面，采取培養(yǎng)與引進(jìn)相結(jié)合的原則，提高實(shí)驗(yàn)教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)。主要舉措有：（1）定期召開實(shí)驗(yàn)教學(xué)研討會(huì)，請(qǐng)有經(jīng)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的講解，以達(dá)到教師間的溝通與教學(xué)工作的配合，起到了相互促進(jìn)的作用;（2）積極尋求外派培訓(xùn)機(jī)會(huì)，掌握先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念和先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，使實(shí)驗(yàn)教師的業(yè)務(wù)水平能有一個(gè)快速的提升。近年來，中心先后派遣教師參加了高校電子類實(shí)驗(yàn)教學(xué)骨干研修班，邀請(qǐng)校外專家及公司在校內(nèi)組織了“陜西省嵌入式系統(tǒng)教學(xué)高層研討會(huì)及教師培訓(xùn)”、“FPGA技術(shù)培訓(xùn)”等各種短期培訓(xùn)班，開拓了教師的視野，激發(fā)了他們從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)的積極性;（3）積極鼓勵(lì)實(shí)驗(yàn)教師承擔(dān)教學(xué)建設(shè)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革項(xiàng)目，開發(fā)新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，提高設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)的比例，拓展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。中心先后有多位教師承擔(dān)了學(xué)院教學(xué)建設(shè)項(xiàng)目，主持了多項(xiàng)校級(jí)教學(xué)研究項(xiàng)目及實(shí)驗(yàn)技術(shù)開發(fā)基金項(xiàng)目，有力促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革;（4）中心在學(xué)校的指導(dǎo)下對(duì)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍管理進(jìn)行了改革，將實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員按崗位分為實(shí)驗(yàn)管理和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩類，使從事實(shí)驗(yàn)管理的人員能夠更好地對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行快速維護(hù)并滿足實(shí)驗(yàn)室不間斷開放運(yùn)行管理的需要，使從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員可以專注于實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)踐創(chuàng)新等方面的工作。

在實(shí)驗(yàn)室管理運(yùn)行方面，實(shí)行中心主任負(fù)責(zé)制，中心統(tǒng)一安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)和配置實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源。實(shí)驗(yàn)中心的機(jī)房和設(shè)備面向全校開放，同時(shí)開放實(shí)驗(yàn)室，由專人進(jìn)行負(fù)責(zé)，這樣保證了教師和學(xué)生可以隨時(shí)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，提高了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率。同時(shí)完善了實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行管理方面的相關(guān)文件，做到有章可循。

2.2 ? ? 積極探索實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式，構(gòu)建“三維一中 ? ? ? ? ? 心”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

經(jīng)過多年探索，已形成了“三層次、四模塊”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。三個(gè)層次為基礎(chǔ)與認(rèn)知、專業(yè)基礎(chǔ)與技能、綜合訓(xùn)練與創(chuàng)新。四個(gè)模塊是：實(shí)驗(yàn)教學(xué)（第一模塊）;各種形式的實(shí)習(xí)、工程訓(xùn)練、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)（第二模塊）;科技活動(dòng)、學(xué)生科研、開放實(shí)驗(yàn)（第三模塊）;社會(huì)實(shí)踐、公益勞動(dòng)（第四模塊）[5，6]。按照該體系要求，中心在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中提出了“理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)并重，理論課精講實(shí)驗(yàn)課多練，課內(nèi)實(shí)驗(yàn)注重基礎(chǔ)、課程設(shè)計(jì)體現(xiàn)綜合、課外實(shí)踐突出創(chuàng)新”的新模式。

針對(duì)學(xué)分制下以學(xué)生為本、注重學(xué)生個(gè)性發(fā)展和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求，中心在積極探索的過程中中，提出了“三維一中心”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建立方法。即強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，突出實(shí)踐與創(chuàng)新，從專業(yè)類別、學(xué)生的層次和計(jì)算機(jī)知識(shí)的結(jié)構(gòu)三維角度出發(fā)，構(gòu)建立體化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。

第一維是針對(duì)專業(yè)差異分類考慮。根據(jù)學(xué)校各專業(yè)學(xué)院的特點(diǎn)，將計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)劃分為以下幾個(gè)大類：人文與藝術(shù)類、經(jīng)濟(jì)管理類、水利水電類及其它理工科類，分別設(shè)計(jì)了不同課程模塊類的實(shí)驗(yàn)。如在計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言課方面，經(jīng)濟(jì)管理類開設(shè)的是VB語言程序設(shè)計(jì)，水利水電類開設(shè)的是Fortran語言程序設(shè)計(jì)，其它理工科類開設(shè)的是C語言程序設(shè)計(jì)等。第二維是要考慮不同學(xué)生的層次及能力要求，在課程實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)不同層次的實(shí)驗(yàn)，包括基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和開放創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。第三維是按照計(jì)算機(jī)應(yīng)用的知識(shí)結(jié)構(gòu)，將其分成四個(gè)層次，設(shè)計(jì)了不同的課程模塊，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的逐步深入和能力的逐步提高。第一個(gè)層次是計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)，面向全校學(xué)生;第二個(gè)層次是計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)，面向全校非人文與藝術(shù)類的學(xué)生;第三個(gè)層次是面向不同專業(yè)學(xué)生需求所設(shè)定的計(jì)算機(jī)應(yīng)用知識(shí)和能力的擴(kuò)展模塊，包括硬件技術(shù)領(lǐng)域、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用領(lǐng)域、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與應(yīng)用領(lǐng)域、多媒體技術(shù)領(lǐng)域等。如在硬件技術(shù)領(lǐng)域開設(shè)有面向非電類專業(yè)的少學(xué)時(shí)的和面向電類專業(yè)多學(xué)時(shí)的微機(jī)原理及應(yīng)用課程、匯編語言程序設(shè)計(jì)課程、嵌入式系統(tǒng)等課程;第四個(gè)層次是面向計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的高端實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，如大型軟件工程實(shí)驗(yàn)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)、基于FPGA的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。

2.3 ? ? 更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和手段，構(gòu)建滿足創(chuàng)新實(shí) ? ? ? ? ? 踐要求的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)

學(xué)分制下要求實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)手段、教學(xué)理念和方法培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，這就要求有一個(gè)先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新平臺(tái)。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和手段方面，中心采取了如下措施：（1）將傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)手段相結(jié)合，使教學(xué)更為生動(dòng)形象;（2）在實(shí)驗(yàn)考核方式方面，開發(fā)了《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了在線培訓(xùn)、在線測(cè)試及在線考試，該系統(tǒng)可自動(dòng)出卷、自動(dòng)評(píng)閱，具有可靠穩(wěn)定、公正有效的特點(diǎn)，極大地方便了學(xué)生的學(xué)習(xí)，取得很好的效果。另外，在多門程序設(shè)計(jì)類課程中建立了試題、試卷庫(kù)，保證了試題的質(zhì)量和考試的公正性;（3）在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法方面，針對(duì)程序設(shè)計(jì)和軟件開發(fā)方面類的課程，中心特別注重學(xué)生能力的培養(yǎng)，將程序調(diào)試能力的培養(yǎng)及程序設(shè)計(jì)素養(yǎng)的提升貫穿到整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)當(dāng)中，改變了傳統(tǒng)教學(xué)中師生互動(dòng)方式，使學(xué)生具有了發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力;同時(shí)，采用項(xiàng)目教學(xué)法，圍繞一定的工程項(xiàng)目進(jìn)行軟硬件系統(tǒng)開發(fā)，有力促進(jìn)了學(xué)生綜合實(shí)踐能力;（4）為滿足學(xué)分制下學(xué)生自主學(xué)習(xí)的要求，建起了數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，為全校學(xué)生提供豐富的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，包括實(shí)驗(yàn)課程介紹、課程大綱、電子教案、資料下載等。建有計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)精品課程，提供教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、經(jīng)典例題、參考資料等網(wǎng)絡(luò)資源供學(xué)生自主學(xué)習(xí);（5）針對(duì)創(chuàng)新實(shí)踐的要求，不斷開發(fā)新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，編寫高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，目前中心已公開出版了系列實(shí)驗(yàn)教材7部，編寫了滿足創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)要求的實(shí)驗(yàn)講義，如《基于DSP的圖像處理實(shí)驗(yàn)軟件開發(fā)》、《嵌入式系統(tǒng)開發(fā)實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》等。

在實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)建設(shè)方面，對(duì)原有的一些實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了改造，增加了新的實(shí)驗(yàn)室及實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備。具體有：為滿足語言類課程的實(shí)驗(yàn)，更新了500余臺(tái)計(jì)算機(jī)，目前有600余臺(tái)計(jì)算機(jī)作為校級(jí)公共基礎(chǔ)教學(xué)用機(jī);建立并完善了計(jì)算機(jī)拆裝實(shí)驗(yàn)室，使學(xué)生可以完成一臺(tái)計(jì)算機(jī)的硬件組裝和系統(tǒng)軟件安裝;更新完善了計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)裝置，將原來16位機(jī)的微機(jī)原理及接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)改為32位機(jī)，以滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等需要，進(jìn)一步提高了計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的硬件實(shí)驗(yàn)的動(dòng)手能力及實(shí)驗(yàn)水平;建立了嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室、網(wǎng)絡(luò)工程及軟件工程實(shí)驗(yàn)室、多媒體與虛擬實(shí)驗(yàn)室、FPGA實(shí)驗(yàn)室等;設(shè)有大學(xué)生計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)基地和FPGA創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，大大豐富了學(xué)生對(duì)高端實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的需求。

3 ? ?結(jié)束語

通過對(duì)學(xué)分制特點(diǎn)的研究，結(jié)合學(xué)校實(shí)際情況，對(duì)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革進(jìn)行了研究與實(shí)踐，構(gòu)建了新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和平臺(tái)，進(jìn)一步完善了實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段和方法。通過開放和利用中心的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，學(xué)生們?cè)趪?guó)家、省、市組織的各類科技競(jìng)賽中成績(jī)斐然，如獲得了全國(guó)Intel杯大賽二等獎(jiǎng)、全國(guó)“紅旗杯”大學(xué)生開源軟件技能大賽團(tuán)隊(duì)一等獎(jiǎng)和個(gè)人金獎(jiǎng)等。由于良好的工作表現(xiàn)，中心于2008年被評(píng)為學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心。

參考文獻(xiàn)

[1]段敬紅，姚全珠，張毅坤，等.學(xué)分制下計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的研究與探索[C]//第20屆全國(guó)計(jì)算機(jī)新科技與計(jì)算機(jī)教育學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上）：第17卷.成都：西南交通大學(xué)出版社，2010：70-73.

[2]於曉明，沈安東.計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索與實(shí)踐[J]. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2010，29（4）：83-85.

[3]農(nóng)正，黃銀娟，藍(lán)奇.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2010，29（1）：95-97.

[4]馬靜.完全學(xué)分制下創(chuàng)新性培養(yǎng)計(jì)劃的制訂與實(shí)踐[J].技術(shù)與創(chuàng)新管理，2008，29（3）：276-279.

[5]胡明星，范海燕.以科學(xué)發(fā)展觀構(gòu)建高校實(shí)踐教學(xué)可持續(xù)創(chuàng)新體系[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2007，24（9）：17-21.

[6]胡明星，何望云.構(gòu)建開放、共享、體現(xiàn)學(xué)校鮮明辦學(xué)特色的實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新體制[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2007，24（7）：26-28.