开放与自主相结合的计算机基础实验课程改革

摘 要 ：针对当前高等教育中计算机基础实验环节教学现状,结合大学计算机基础实验课教学要求,开展开放实验室与自主式学习相结合的个性化教学改革,从教学模式、教学内容、教学方法、考核方式、计算机基础实验教学综合网络资源平台构建和机房管理体制建设方面进行改革.通过3年的实践,形成具有特色的改革模式并取得良好教学效果.

关 键 词 ：个性化学习；开放实验室；自主式学习；实验教学；教学改革

0、引言

当前,伴随着计算机技术的飞速发展,信息化社会对大学生计算机知识、技能以及应用方面的要求也不断提高.计算机公共基础类课程如大学计算机基础肩负着重要使命,尤其是课程的实验环节,更在培养学生的计算机基本实践能力和利用计算机解决实际专业问题的创新实践意识、自主实践和学习能力等方面,担负着前所未有的重任.

然而,如今大学计算机基础实验教学环节却面临着如下几个方面的问题.

（1）随着信息技术的普及,大学新生计算机知识的起点正不断提高.

（2）不同地区学生的计算机应用能力差异较大,如落后地区学生的计算机应用能力就相对落后,也导致传统教学过程中“吃不好、吃不饱”现象的普遍存在.

（3）传统教学中存在的时间进度、内容要求、方式方法等完全相同的“一刀切”式教学模式,已难以满足现代化教学和学生多元化个性发展的需求.

（4）基础教学面临学生多、教师教学任务重的境况,手把手的重复教学模式已让大多数教师不堪重负,从而没有更多的精力去学习新知识、新技术,同时也不利于学生自主学习能力和自主创新能力的培养与提高.

（5）课程学时不断受到挤压,如何在有限的学时内保障课程教学效果,已成为教师不得不共同关注的一个问题.

为提高计算机基础课程的教学效果,激发学生的学习热情与兴趣,培养学生的实践动手能力和自主学习能力,对课程教学模式、教学内容、教学方法、考核方式等进行改革势在必行.

1.改革的目标及内容

开展以开放实验室与自主式学习为核心的个性化实验教学改革与探索,从而推动实验教学模式、内容、方法、手段、管理的改革创新,达到“注重学生个性化发展的客观需求,满足不同层次、不同程度的教学需求,使学生实践能力和创新精神得以充分发展”的目标,全面提高实验教学环节的质量和效率.

改革的内容主要体现在以下几个方面.

（1）教学模式的改革.针对上述实验教学环节面临的问题,我们推行以开放实验室为基础、学生自主学习为主、教师指导为辅的教学模式.教师集中布置课程的学习内容及要求,全天候开放实验室,在每个开放时段安排指导教师与研究生助教值班,负责学生学习过程中的指导与答疑工作.学生则结合课程学习的内容,根据自己的时间安排学习进度并到开放实验室自行安排学习.

（2）教学内容的改革.以教育部“白皮书”对课程的要求为基础,结合不同专业学生的不同需要制订实验内容,构建“两层次、两模块”的实验课程教学体系.我们将实验内容分层,分别体现共性、差异性与技术先进性,以便满足学生个性化学习的需要.

两层次体现了两个层次能力培养的要求与目标,包括基本实践能力培养和创新能力培养.第一层基本实践能力培养体现共性,第二层创新能力培养则结合各自专业的不同需求,体现差异性与技术先进性.两模块包含计算机类与非计算机类2个教学模块,根据学科专业的不同要求,制订针对不同模块的教学内容.

（3）教学方式的改革.改革传统的手把手教学方式,实现由教师带实验向引导实验的转变,教师提出问题,让学生自己摸索并动手实践,真正成为学习的主体,从而让教师转变为学习主体的帮助者和促进者.

（4）考核方式的改革.引进网络化考试平台,实施考前预约和全面机考的考核模式,在课程开设学期分阶段提供多次考试时间,学生可根据自己的学习进度选取两次考试时间并进行考试预约申请.考试通过的学生可进一步自行选择后续阶段的扩展学习内容,两次考试不通过的学生需重修课程.

（5）计算机基础实验教学综合网络资源平台的构建.我们综合运用现代科学技术、现代教育理念、先进教学方法,构建计算机基础实验教学网络资源平台,包括基于网络的实验教学平台、网络课件、视频录像、电子教材等多媒体数字资源以及考试预约平台.此综合平台完全面向学生开放,增强了课堂和实验室教学效果,同时实现了课程教学由课堂面授向学生在实验室实践操作、由以教师为中心向以学生主动学习为主的2个转移.这不仅为学生提供了自主式和协作式学习空间,还为教师提供了数字式平台,有利于发挥教师的主导作用,实现以人为本的个性化实验教学,强化学生解决实际问题的能力,进而为创新能力的培养奠定基础.

（6）机房管理体制的建设.为保障课程改革的顺利推进,我们还建立了科学规范的开放实验室管理体制.

2.改革的实施及效果

近3年来,我们对重庆邮电大学理工类学生进行计算机公共基础课程实验教学的改革与探索,收到了良好效果.具体实施的情况如下.

（1）在课程开设学期内的第一次授课采用集中教学的形式,教师为不同专业学生布置课程的学习要求、内容、形式、考核方法等,并将所有相关信息在课程网站上发布,以便学生随时查询.

（2）在第4～16周,我们针对此门课程全天候开放3个实验室（包括200台计算机,每周开放7天,开放机房每周开放量达7000人）,在开放时段安排专职授课教师或研究生助教（面向全校研究生招聘,经过严格考核,选拔研究生助教）值班,负责开放机房的管理以及学生自主学习过程中的答疑与指导工作.学生凭学生证可随时免费到开放实验室上机学习.

（3）自主开发课程在线学习系统.所有课程相关知识点的操作均以视频录像的形式放到在线学习系统上,为学生自主学习提供有力保障. （4）自主开发考试预约系统.考试预约系统分别在第9、13、16周总共提供3次考试时间,每个学生可提前一周进行考试预约,结合自己的学习情况从中最多选择两次考试机会.考试通过后不能预约后阶段的考试,同时两次考试均不合格者需重修课程.

（5）在学校及学院的支持与指导下引进机考系统,由机考系统自动进行阅卷工作；同时我们结合教学内容的需要,重新构建考试系统题库.机考系统把教师从繁重的阅卷工作中解脱出来,同时为课程的改革提供有力保障.

（6）对第一次考试就通过的部分优秀学生,根据其需求,我们开展了c、c++程序设计的兴趣课堂.

课程改革起到一定成效,我们对2010---2012年学习该课程学生的成绩进行统计,总体情况见表1,具体成绩分布情况见表2.

在2010年学生的课程考试中,因存盘等问题导致70人得0分；成绩不及格的学生中,有31人（含重修学生23人）未参加考试；成绩满分学生的人数为40人,占总考试人数的1.48%.

在201 1年学生的课程考试中,因存盘等问题导致17人得0分；成绩不及格的学生中,有92人（含重修学生37人）未参加考试；成绩满分学生的人数为27人,占总考试人数的1.06%.

在2012年学生的课程考试中,因存盘等问题导致3人得0分；成绩不及格的学生中,有96人（含重修学生17人）未参加考试；成绩满分学生55人,占2.65%.

对比表1-表3的数据可知,近3年来学生的成绩、高分段学生的比例及一次性通过率等都在不断提高,不及格率逐年下降,改革的成效明显.

3.结语

通过以上形式的课程改革与探索,我们收到了预期的改革效果,改革特色主要体现在以下几个方面.

（1）科学、先进的教学理念.以开放实验室为基础、学生自主学习为主的教学模式体现了教学理念的科学性与先进性,同时有利于培养学生自主学习能力、自主实践与创新能力.该教学理念充分体现“学生回归、教师解放”的特点,使得学生回归学习主体的本位,教师从繁杂的教学工作中解脱出来,有更多的精力学习新技术并进行课程的改革建设等,从而形成良性循环,更加有利于教学效果的提高.

（2）以学生为本、“两层次、两模块”的实验课程教学体系.以能力培养为主线,以知识点为核心,与理论教学既有机结合又相对独立,分层次、相互衔接的实验教学体系体现了“强基础、追前沿、重技能”的特色,具有很好的系统性、完整性、扩展性和成长性；以学生为本的教学体系能够不断提高学生的学习兴趣和学习效果.

（3）开放、共享、资源丰富的实验教学资源平台.

我们构建的计算机基础实验教学网络资源平台能充分体现资源的共享性和开放性,有利于实现以人为本的个性化实验教学,强化培养学生解决实际问题的能力和创新能力.

（4）人性化、个性化的考核方式.课程改革所采用的考核方案,能促进学生进行个性化的学习,同时也体现了人性化的一面.

当然,课程的改革也存在一些困难与不足,如由于实验室资源不足等各方面的原因,一部分优秀学生（第一次考试通过且成绩优秀）没能更加全面地开展后续的个性化学习.我们还需进一步完善开放实验室管理体制和网络考试系统题库,探索和改进课程改革模式.