低碳理念下的高校计算机专业实验教学优化

【摘 要 】自“低碳经济”提出以来,低碳理念对各行各业产生深刻的影响.高校学生是传播低碳理念和实践低碳发展的生力军,培养大学生的低碳意识有利于提高全民族的低碳意识.因此,高校必然成为进行低碳教育的重要阵地.本文主要介绍南昌航空大学计算机专业在“低碳经济”下实验教学改革的方法及实验教学效果评价.

【关 键 词 】低碳经济；实验教学；低碳型教育

低碳型教育（Low Carbon Knowledge Teaching）,是指在教育教学活动中,要采取有力的措施,推进教学的各个方面减少二氧化碳排放,减少能源消费,加强环境保护.低碳教育体现了可持续发展理念,体现了人与自然和谐发展,体现了科学发展观的实践[1].

首任联合国环境规划署驻华代表处主任夏堃堡先生认为低碳经济主要是两种：一种是低碳生产,一种是低碳消费[2].结合高校和本校的实验教学特点,笔者认为实现低碳经济的主要方法就是实现低碳消费.

一、目前实验教学中存在的主要问题

实验教学在高等学校教学工作中非常重要,是衡量学校教学科研质量的一个重要因素.目前主要的体现在高碳、差交互性和评分难度大这几个方面.

1.交互性差

目前,高校很多上机实验的教学过程通常是：老师布置实验—学生按老师的要求上机实验—提交实验报告—提交指定文档资料—老师给出相应的分数[3].在老师布置实验前,需要根据课程设置编制实验大纲；在满足实际实验需要时,根据实验大纲和实验的需要微调实验项目；根据已经安排好的实验时间让学生根据实验大纲的要求完成指定的实验项目,在上机过程中,教师适时的答疑,或检查实验结果或在实验报告中检查结果；学生书写实验报告,根据书写的格式完成相应内容；老师对实验报告进行成绩的评定；最后,老师根据实验平时成绩、上机实验的到课率和实验文档综合给出实验总分数.实验教学的积极性难以调动,在工作岗位上对实际工作适应性较差,遇到问题不能及时解决.

内容单调重复,学生按照规定的内容、方法和步骤去完成实验内容,验证课堂上的理论或定理等.这种实验方法,教学效果不理想,学生基本上处于被动接受的地位,积极性不高,同学之间交流很少,得不到相互启发.这种做法,不仅与现代化的先进的教学实验要求不相适应,而且不利于更好的开发学生的智力和创造性.

2.高碳消费（与低碳消费相对应）

目前,南昌航空大学的上机实验报告格式如图1所示[4].根据学校教学管理的需要,学生的实验报告必须规范,完整以备教学检查、成绩评定和存档.

图1中,实验要求、实验步骤、实验结果和实验体会学生往往一笔带过,而参考源代码的比例很重,评阅教师根本没有足够的时间和精力查阅源代码,致使每份实验报告越来越厚,并没有取到相应的实验效果.

为了详尽和数据说明实验报告的高碳消费,统计了南昌航空大学2010年实验大纲的相关数据,统计的数据如表1所示.

3.抄袭现象严重

作为计算机专业的实验报告,它固有的特征就是文档存在大量的源程序,这样,学生在做实验报告,特别是做综合实验的实验报告时,就存在着严重的抄袭现象,以2009年的070621、070622、070623班的编译原理综合实验为例,学生说综合实验报告手写的源程序太多,要求用打印机输出实验报告,到实验文档上交后,总人数为101人,上交的实验报告除了姓名、学号外,整个报告上交后甚至页的总数、每页的内容相同的都是一样的有78人,有的同学应用了小聪明,改变了字体的大小和排版的样式,其实觉大多数的文档都是从网上“DOWN”下来的.

二、低碳理念下的优化方法

1.提高交互性

改变了常规的上机实验的教学过程,首先将上机实验分成了三个控制阶段,即实验前、实验中和实验后,且每个控制阶段中的角色各不相同.布置实验的角色是教师；查找资料的角色是学生；用PPT讲解的角色是学生,但是听的角色是老师和学生,完成了第一次交互,目的是：学生按题目分组,设计方案,然后师生共同讨论,确定可行方案；上机指导角色是老师和学生,完成了第二次的交互,目的是：教师主要是解答问题,宏观调控,把握进度.引导学生独立思考,锻炼动手能力,同时使学生将各专业课知识融会贯通,提高综合运用知识及独立工作的能力；运行和完善实验的角色是学生；用PPT总结的角色是学生,但是听的角色是老师和学生,完成了第三次交互；上交实验文档的角色是学生；给出实验成绩的角色是老师.具体的上机实验交互模式,过程详见图2所示.

在这个交互型的模式当中,学生必须认真准备好必要的PPT,同时在讲解时必须组织好自己的语言,必要时要回答老师或同学的提问.在这个过程当中,提高学生的语言表达能了、文字组织能力.

2.低碳消费和避免了抄袭现象

在图2的模型中,老师与学生进行了三次交互,那么与之相应的评定成绩模式也应做相应的改革.成绩评定中应增加与老师和同学交互的成绩比重,以南昌航空大学的上机实验分数的一般考核评定表,如表2（a）所示；优化后的考核评定表,如表2（b）所示.

通过表2（b）,成绩的重心在于课内成绩,一方面加强了老师对实验的监管力度；另一方面要求学生必须在课外有充分的准备,不仅要完成实验,还将以前的PPT软件的应用、语言的组织、语言的表达都进行了锻炼；最主要的方面就是,由于实验成绩的评定主要在老师的课内完成,那么实验报告的内容就可以在图1的基础上,进行进一步的优化,而形成新的上机实验报告表,如图3所示.

通过对图1和图3进行分析,计算机专业实验教学优化后的结果是：实验报告上的源代码基本上没有了,着重强调的是分析问题、解决问题、实验心得的描述.这样做产生的直接的后果是节约了资源,从实验的本身体会到了“低碳经济”.

以前,老师办公室桌上是一摞摞学生用打印机打出来的实验报告,通过实现优化后的老师办公桌上的实验报告只有原来的1/10～1/7.老师对实验成绩的评定也简单了不少,不用翻一沓学生的实验报告而得到一个分数,减轻了老师的负担.

三、结语

通过在南昌航空大学信息工程学院网络工程系实践表明,此改革方案不仅节约了纸张等资源,实现了低碳消费进入校园的目标；在具体实验操作过程中,为了完成实验本身的需要,培养了学生的主动低碳消费的观念,提高了利用网络查找资料能力、实际动手能力和与教师互动的语言表达能力,为学生的综合素质培养打下坚实的基础.

另外,通过对大学生低碳生活观念的教育,促使他们自觉采取低碳行动,从而以点带面,辐射推广.