計算機教學(xué)論文刊發(fā)計算機實驗教學(xué)

　　本篇文章是由《計算機工程與應(yīng)用》發(fā)表的一篇電子論文，雜志是由中華人民共和國工業(yè)和信息化部華北計算技術(shù)研究所主辦的、面向中高級計算機專業(yè)工作者的學(xué)術(shù)刊物。《計算機工程與應(yīng)用》是一本面向計算機全行業(yè)的綜合性學(xué)術(shù)刊物，覆蓋面寬、信息量大、報道及時是本刊的服務(wù)宗旨。

　　【摘要】計算機實驗教學(xué)是高等學(xué)校計算機學(xué)科教育中不可忽視的部分，但長期以來，理論教學(xué)重于實驗教學(xué)的觀念根深蒂固，從而影響了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。本文從實驗教學(xué)的定義和特點、計算機實驗教學(xué)的重要性、計算機實驗教學(xué)與理論教學(xué)的關(guān)系等方面闡述了應(yīng)充分發(fā)揮計算機實驗教學(xué)的重要作用，全面提高學(xué)生的計算機能力和素質(zhì)。

　　【關(guān)鍵詞】實驗教學(xué)　理論教學(xué)　計算機　同等重要

　　近年來,計算機專業(yè)在規(guī)模上蓬勃發(fā)展,為社會輸送了大批專業(yè)人才。但同時也存在著學(xué)生的動手能力不強這個普遍的問題。用人單位有反映，學(xué)生自己也有反映。這種現(xiàn)象不改變，計算機專業(yè)的學(xué)生在就業(yè)市場上就會越來越被動。

　　在這種現(xiàn)實下，計算機教育不僅要重視扎實的專業(yè)基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)，更要大力加強計算機教學(xué)中學(xué)生的實驗環(huán)節(jié)和動手能力的培養(yǎng)。而計算機實驗教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、分析問題和解決問題的能力起著不可代替的作用。但中國的普通高等教育已形成了一整套教學(xué)模式，一般的學(xué)科和專業(yè)多注重基礎(chǔ)知識和相關(guān)知識，對實踐能力的教育不夠重視，實驗教學(xué)在高校課程體系中一直處于從屬的位置。

　　在提倡素質(zhì)教育注重能力培養(yǎng)的今天，我們應(yīng)將計算機實驗教學(xué)和理論教學(xué)放在同等重要的地位，充分發(fā)揮計算機實驗教學(xué)的重要作用，使計算機專業(yè)的學(xué)生能有相對優(yōu)勢的知識結(jié)構(gòu)，全面提高學(xué)生的計算機能力和素質(zhì)。

　　一、實驗教學(xué)的定義和特點

　　實驗教學(xué)，是通過觀察和實驗，進(jìn)行科學(xué)知識學(xué)習(xí)、技能訓(xùn)練、實踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)的教學(xué)形式，屬于基礎(chǔ)課程范疇。實驗教學(xué)具有獲取知識和技能、培養(yǎng)能力的多重功能，是一種與相關(guān)學(xué)科并列而獨立的教學(xué)形式。

　　實驗教學(xué)是整個理科教學(xué)的基礎(chǔ)，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、提高綜合能力的重要途徑。它作為一種獨特的教學(xué)形式，主要特點是：1、學(xué)生實驗，主要是學(xué)生通過實踐活動進(jìn)行學(xué)習(xí)，既動手又動腦，是學(xué)習(xí)的能動過程。2、學(xué)生實驗以學(xué)生的全面發(fā)展為本，突出了學(xué)生的主體地位。 3、實驗的實踐性、直觀性，能引發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維 。4、實驗表現(xiàn)了知識、技能、情感和能力的統(tǒng)一性、實用性和時代性。

　　隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展，實驗教學(xué)的領(lǐng)域在不斷擴大。信息技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等新技術(shù)為實驗教學(xué)提供了現(xiàn)代化條件。但有一點可以肯定，實驗是永遠(yuǎn)不可替代的。實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，實驗是科學(xué)進(jìn)步、技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，也是學(xué)習(xí)科學(xué)知識的基礎(chǔ)。

　　二、計算機實驗教學(xué)在計算機學(xué)科教育中的作用

　　計算機實驗教學(xué)是計算機教學(xué)的一個重要組成部分, 是提高教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。它的功能不僅限于驗證理論或作為理論教學(xué)的補充,它的作用突出地表現(xiàn)為學(xué)生能力的培養(yǎng),它有著理論教學(xué)不可比擬的特殊作用。

　　(一)計算機實驗教學(xué)能夠使學(xué)生加深理解計算機理論教學(xué)內(nèi)容。學(xué)生通過實驗課可以理解理論課堂上教師講授的原理、方法和技術(shù)，即怎樣在軟件和硬件的設(shè)計、實現(xiàn)和調(diào)試中反映出來,使學(xué)生能夠真正“知其然，又知其所以然。”。

　　(二)計算機實驗教學(xué)注重學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。實踐能力的二個要素，一個是動手，一個是解決實際問題。以某高校《計算機專業(yè)實踐》課程為例，它們使用自主研制的“開放式CPU設(shè)計與測試系統(tǒng)”，該實驗系統(tǒng)的最大優(yōu)點是開放式設(shè)計，完全由學(xué)生自主設(shè)計處理機體系結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行全面測試，把“計算機組成原理”和“計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”等課程理論與實驗融合在一起。這樣，學(xué)生通過自己動手，提出問題、分析問題和解決問題，充分培養(yǎng)出學(xué)生的實踐能力。

　　(三)計算機實驗教學(xué)有利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。所謂創(chuàng)新精神，是指創(chuàng)造新思想、新事物的精神，不斷開拓、進(jìn)取、力爭超越、突破的精神。某高校開展“計算機組成原理實驗”時，采用自主設(shè)計的組合式、積木式實驗設(shè)備。學(xué)生不僅可以進(jìn)行算術(shù)邏輯部件、指令譯碼器、存儲器部件等部件的實驗，也可以進(jìn)行完整CPU的設(shè)計實驗，包括8位CPU、16位CPU和32位CPU，基本CPU、多級流水線CPU、帶有指令Cache和數(shù)據(jù)Cache的CPU、帶有浮點運算的CPU、雙核CPU等。在提供自主探索研究的條件下，學(xué)生通過理解實驗原理、操作實驗儀器、觀察實驗現(xiàn)象和分析實驗結(jié)果等活動，觀察能力、思維能力、操作能力都得到鍛煉。在實驗過程中，學(xué)生在思維的指導(dǎo)下進(jìn)行了熟練的操作，從而產(chǎn)生創(chuàng)新的源泉。

　　(四)計算機實驗教學(xué)有助于學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)。興趣是最好的老師,是推動學(xué)生學(xué)習(xí)的直接動力。某高校在開設(shè)綜合實驗及設(shè)計性實驗時，實驗前首先讓學(xué)生自查資料，進(jìn)實驗室后，自己設(shè)計方案，在教師指導(dǎo)下，讓學(xué)生按自己設(shè)計方案獨立操作。這樣，學(xué)生自主的空間加大，提高了學(xué)生獨立思考、主動學(xué)習(xí)的能力。在這種實驗中，還可以參與實際項目的開發(fā)與設(shè)計，體會軟件開發(fā)的整個過程, 大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

　　三、計算機實驗教學(xué)與理論教學(xué)的關(guān)系

　　計算機學(xué)科課程主要由理論課和實驗課組成，該學(xué)科的實踐性很強，要求學(xué)生必須具有較強的實際操作能力。在對基礎(chǔ)理論知識理解的基礎(chǔ)上，通過實驗教學(xué)，在促進(jìn)學(xué)生理論知識理解的同時，主要培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力，為學(xué)生將來從事IT行業(yè)的相關(guān)工作打下堅實的基礎(chǔ)。因此，在計算機學(xué)科教育中，理論教學(xué)與實驗教學(xué)是相輔相成，缺一不可的。對于絕大多數(shù)學(xué)生而言，只有在實踐中才能真正地理解與掌握理論。