論計算機實(shí)驗教學(xué)應與理論教學(xué)并重
【論文關(guān)鍵詞】實(shí)驗教學(xué) 理論教學(xué) 同等重要 【論文摘要】計算機實(shí)驗教學(xué)是高等學(xué)校計算機中不可忽視的部分，但長(cháng)期以來(lái)，理論教學(xué)重于實(shí)驗教學(xué)的觀(guān)念根深蒂固，從而影響了學(xué)生創(chuàng )新能力的培養。本文從實(shí)驗教學(xué)的定義和特點(diǎn)、計算機實(shí)驗教學(xué)的重要性、計算機實(shí)驗教學(xué)與理論教學(xué)的關(guān)系等方面闡述了應充分發(fā)揮計算機實(shí)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)。
近年來(lái),計算機專(zhuān)業(yè)在規模上蓬勃發(fā)展,為輸送了大批專(zhuān)業(yè)人才。但同時(shí)也存在著(zhù)學(xué)生的動(dòng)手能力不強這個(gè)普遍的問(wèn)題。用人單位有反映，學(xué)生自己也有反映。這種現象不改變，計算機專(zhuān)業(yè)的學(xué)生在就業(yè)上就會(huì )越來(lái)越被動(dòng)。
在這種現實(shí)下，計算機教育不僅要重視扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎理論學(xué)習，更要大力加強計算機教學(xué)中學(xué)生的實(shí)驗環(huán)節和動(dòng)手能力的培養。而計算機實(shí)驗教學(xué)對培養學(xué)生的動(dòng)手能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力起著(zhù)不可代替的作用。但中國的普通已形成了一整套教學(xué)模式，一般的學(xué)科和專(zhuān)業(yè)多注重基礎知識和相關(guān)知識，對實(shí)踐能力的教育不夠重視，實(shí)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)教育注重能力培養的今天，我們應將計算機實(shí)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(shí)驗教學(xué)的重要作用，使計算機專(zhuān)業(yè)的學(xué)生能有相對優(yōu)勢的知識結構，全面提高學(xué)生的計算機能力和素質(zhì)。
一、實(shí)驗教學(xué)的定義和特點(diǎn)
實(shí)驗教學(xué)，是通過(guò)觀(guān)察和實(shí)驗，進(jìn)行科學(xué)知識學(xué)習、技能訓練、實(shí)踐能力和創(chuàng )新精神培養的教學(xué)形式，屬于基礎課程范疇。實(shí)驗教學(xué)具有獲取知識和技能、培養能力的多重功能，是一種與相關(guān)學(xué)科并列而獨立的教學(xué)形式。
實(shí)驗教學(xué)是整個(gè)理科教學(xué)的基礎，是培養學(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(diǎn)是：1、學(xué)生實(shí)驗，主要是學(xué)生通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)進(jìn)行學(xué)習，既動(dòng)手又動(dòng)腦，是學(xué)習的能動(dòng)過(guò)程。2、學(xué)生實(shí)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(shí)驗的實(shí)踐性、直觀(guān)性，能引發(fā)學(xué)生的創(chuàng )造性思維 。4、實(shí)驗表現了知識、技能、情感和能力的統一性、實(shí)用性和時(shí)代性。
隨著(zhù)現代教育技術(shù)的發(fā)展，實(shí)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(shí)驗教學(xué)提供了現代化條件。但有一點(diǎn)可以肯定，實(shí)驗是永遠不可替代的。實(shí)踐是真理的唯一標準，實(shí)驗是科學(xué)進(jìn)步、技術(shù)發(fā)展的基礎，也是學(xué)習科學(xué)知識的基礎。
二、計算機實(shí)驗教學(xué)在計算機學(xué)科教育中的作用
計算機實(shí)驗教學(xué)是計算機教學(xué)的一個(gè)重要組成部分, 是提高教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節。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為學(xué)生能力的培養,它有著(zhù)理論教學(xué)不可比擬的特殊作用。
（一）計算機實(shí)驗教學(xué)能夠使學(xué)生加深理解教學(xué)內容。學(xué)生通過(guò)實(shí)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計、實(shí)現和調試中反映出來(lái),使學(xué)生能夠真正“知其然，又知其所以然。”。
（二）計算機實(shí)驗教學(xué)注重學(xué)生實(shí)踐能力的培養。實(shí)踐能力的二個(gè)要素，一個(gè)是動(dòng)手，一個(gè)是解決實(shí)際問(wèn)題。以某高�！队嬎銠C專(zhuān)業(yè)實(shí)踐》課程為例，它們使用自主研制的“開(kāi)放式CPU設計與測試系統”，該實(shí)驗系統的最大優(yōu)點(diǎn)是開(kāi)放式設計，完全由學(xué)生自主設計處理機體系結構，并進(jìn)行全面測試，把“計算機組成原理”和“計算機系統結構”等課程理論與實(shí)驗融合在一起。這樣，學(xué)生通過(guò)自己動(dòng)手，提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，充分培養出學(xué)生的實(shí)踐能力。
（三）計算機實(shí)驗教學(xué)有利于創(chuàng )新能力的培養。所謂創(chuàng )新精神，是指創(chuàng )造新思想、新事物的精神，不斷開(kāi)拓、進(jìn)取、力爭超越、突破的精神。某高校開(kāi)展“計算機組成原理實(shí)驗”時(shí)，采用自主設計的組合式、積木式實(shí)驗設備。學(xué)生不僅可以進(jìn)行算術(shù)部件、指令譯碼器、存儲器部件等部件的實(shí)驗，也可以進(jìn)行完整CPU的設計實(shí)驗，包括8位CPU、16位CPU和32位CPU，基本CPU、多級流水線(xiàn)CPU、帶有指令Cache和數據Cache的CPU、帶有浮點(diǎn)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(guò)理解實(shí)驗原理、操作實(shí)驗儀器、觀(guān)察實(shí)驗現象和分析實(shí)驗結果等活動(dòng)，觀(guān)察能力、思維能力、操作能力都得到鍛煉。在實(shí)驗過(guò)程中，學(xué)生在思維的下進(jìn)行了熟練的操作，從而產(chǎn)生創(chuàng )新的源泉。
（四）計算機實(shí)驗教學(xué)有助于學(xué)生的學(xué)習興趣的培養。興趣是最好的老師,是推動(dòng)學(xué)生學(xué)習的直接動(dòng)力。某高校在開(kāi)設綜合實(shí)驗及設計性實(shí)驗時(shí)，實(shí)驗前首先讓學(xué)生自查資料，進(jìn)實(shí)驗室后，自己設計方案，在教師指導下，讓學(xué)生按自己設計方案獨立操作。這樣，學(xué)生自主的空間加大，提高了學(xué)生獨立思考、主動(dòng)學(xué)習的能力。在這種實(shí)驗中，還可以參與實(shí)際項目的開(kāi)發(fā)與設計，體會(huì )軟件開(kāi)發(fā)的整個(gè)過(guò)程, 大大提高學(xué)生的學(xué)習積極性。
三、實(shí)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(shí)驗課組成，該學(xué)科的實(shí)踐性很強，要求學(xué)生必須具有較強的實(shí)際操作能力。在對基礎理論知識理解的基礎上，通過(guò)實(shí)驗教學(xué)，在促進(jìn)學(xué)生理論知識理解的同時(shí)，主要培養學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng )新能力，為學(xué)生將來(lái)從事IT行業(yè)的相關(guān)工作打下堅實(shí)的基礎。因此，在計算機中，理論教學(xué)與實(shí)驗教學(xué)是相輔相成，缺一不可的。對于絕大多生而言，只有在實(shí)踐中才能真正解與掌握理論。
例如比較難懂的《數據結構》課程，許多學(xué)生學(xué)完了之后并不知道里面介紹的樹(shù)、圖、堆棧等概念有什么作用，而讓學(xué)生去親自設計并開(kāi)發(fā)一個(gè)真實(shí)的四則運算器程序之后，學(xué)生不僅鞏固了原先學(xué)過(guò)的C++、Java等編程，也熟悉了業(yè)界流行的開(kāi)發(fā)工具如Visual Studio和Eclipse等的使用方法，還弄明白了數據結構到底有什么用。
又例如抽象復雜的《數據庫原理》課程，學(xué)生在沒(méi)有實(shí)際操作的情況下，很難完全理解枯燥的理論知識體系，就算把理論知識硬記下來(lái)，也不能很好地對其進(jìn)行深層次的理解。而讓學(xué)生一邊學(xué)習數據庫系統基本理論知識，一邊讓學(xué)生上機操作實(shí)驗，運用數據庫的原理知識、關(guān)系數據庫系統和前端開(kāi)發(fā)工具設計，逐步完成一個(gè)學(xué)生成績(jì)管理系統的設計之后，學(xué)生不僅能理解數據庫工作原理、運用數據庫技術(shù)解決問(wèn)題的能力，同時(shí)還能培養實(shí)際項目開(kāi)發(fā)的分析設計能力，進(jìn)而達到掌握數據庫設計技術(shù)的學(xué)習目的，更容易應用到實(shí)際當中去。
四、切實(shí)加強計算機學(xué)科教育實(shí)驗教學(xué)的幾點(diǎn)建議
從根本上講，計算機學(xué)科是一門(mén)技術(shù)學(xué)科，科學(xué)的成分有，但工程技術(shù)的含義更多。因此，理論和實(shí)踐必須結合并且應在日常教學(xué)工作中就抓好，重視計算機實(shí)驗教學(xué)環(huán)節,提高實(shí)驗教學(xué)的質(zhì)量，培養學(xué)生動(dòng)手能力和分析、解決問(wèn)題的能力，以適應的需要。
（一）必須加強實(shí)驗室硬件的建設。實(shí)驗室是進(jìn)行實(shí)驗教學(xué)的基礎，提高實(shí)驗課程質(zhì)量的物質(zhì)基礎。學(xué)生的學(xué)習能力、實(shí)踐能力、創(chuàng )新能力的培養都離不開(kāi)實(shí)驗這個(gè)環(huán)節。特別是創(chuàng )新能力、實(shí)踐能力的培養，離開(kāi)實(shí)驗室就是紙上談兵。因此，加強實(shí)驗室硬件建設是一項非常重要的基礎工作。
（二）努力提高實(shí)驗教學(xué)教師的素質(zhì)。在整個(gè)實(shí)踐環(huán)節中，教師起著(zhù)一個(gè)關(guān)鍵的引導作用。因此，應該通過(guò)各種途徑讓實(shí)驗教師、任課教師接受培訓，提高實(shí)驗教師的教學(xué)能力，增強教師對實(shí)驗教學(xué)手段的認識，努力上好實(shí)驗課。
（三）改進(jìn)實(shí)驗教學(xué)模式。計算機實(shí)驗教學(xué)要從單純的知識傳授轉向對學(xué)生能力的培養。首先，改革實(shí)驗教學(xué)方法，讓實(shí)驗課盡可能獨立開(kāi)設，強化實(shí)驗教學(xué)，提高實(shí)驗教學(xué)的效益。其次，加強實(shí)驗考核，提高實(shí)驗成績(jì)所占的比重，引導學(xué)生重視實(shí)驗環(huán)節的教學(xué)等等。通過(guò)這些渠道，培養學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng )新能力。
五、結束語(yǔ)
總之，計算機實(shí)驗教學(xué)是計算機學(xué)科教育的重要環(huán)節，是實(shí)施素質(zhì)教育最直接、最有效的手段之一，對培養創(chuàng )新人才具有重要意義。高等學(xué)校要重視計算機教學(xué)的實(shí)驗環(huán)節，實(shí)驗教學(xué)和理論教學(xué)都是同等重要的，同時(shí)進(jìn)一步提高認識，不斷改善條件，加強隊伍建設，充分發(fā)揮實(shí)驗教學(xué)在實(shí)施素質(zhì)教育中的重要作用，為提高國民素質(zhì)，培育創(chuàng )新人才做貢獻。
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