計算機教學論文刊發(fā)計算機實驗教學

　　本篇文章是由《計算機工程與應用》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研究所主辦的、面向中高級計算機專業(yè)工作者的學術刊物。《計算機工程與應用》是一本面向計算機全行業(yè)的綜合性學術刊物，覆蓋面寬、信息量大、報道及時是本刊的服務宗旨。

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

　　【關鍵詞】實驗教學　理論教學　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。但同時也存在著學生的動手能力不強這個普遍的問題。用人單位有反映，學生自己也有反映。這種現象不改變，計算機專業(yè)的學生在就業(yè)市場上就會越來越被動。

　　在這種現實下，計算機教育不僅要重視扎實的專業(yè)基礎理論學習，更要大力加強計算機教學中學生的實驗環(huán)節(jié)和動手能力的培養(yǎng)。而計算機實驗教學對培養(yǎng)學生的動手能力、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模式，一般的學科和專業(yè)多注重基礎知識和相關知識，對實踐能力的教育不夠重視，實驗教學在高校課程體系中一直處于從屬的位置。

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

　　一、實驗教學的定義和特點

　　實驗教學，是通過觀察和實驗，進行科學知識學習、技能訓練、實踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)的教學形式，屬于基礎課程范疇。實驗教學具有獲取知識和技能、培養(yǎng)能力的多重功能，是一種與相關學科并列而獨立的教學形式。

　　實驗教學是整個理科教學的基礎，是培養(yǎng)學生科學素質、提高綜合能力的重要途徑。它作為一種獨特的教學形式，主要特點是：1、學生實驗，主要是學生通過實踐活動進行學習，既動手又動腦，是學習的能動過程。2、學生實驗以學生的全面發(fā)展為本，突出了學生的主體地位。 3、實驗的實踐性、直觀性，能引發(fā)學生的創(chuàng)造性思維 。4、實驗表現了知識、技能、情感和能力的統一性、實用性和時代性。

　　隨著現代教育技術的發(fā)展，實驗教學的領域在不斷擴大。信息技術、多媒體技術、網絡技術等新技術為實驗教學提供了現代化條件。但有一點可以肯定，實驗是永遠不可替代的。實踐是檢驗真理的唯一標準，實驗是科學進步、技術發(fā)展的基礎，也是學習科學知識的基礎。

　　二、計算機實驗教學在計算機學科教育中的作用

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

　　(一)計算機實驗教學能夠使學生加深理解計算機理論教學內容。學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，即怎樣在軟件和硬件的設計、實現和調試中反映出來,使學生能夠真正“知其然，又知其所以然。”。

　　(二)計算機實驗教學注重學生實踐能力的培養(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設計與測試系統”，該實驗系統的最大優(yōu)點是開放式設計，完全由學生自主設計處理機體系結構，并進行全面測試，把“計算機組成原理”和“計算機系統結構”等課程理論與實驗融合在一起。這樣，學生通過自己動手，提出問題、分析問題和解決問題，充分培養(yǎng)出學生的實踐能力。

　　(三)計算機實驗教學有利于創(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，采用自主設計的組合式、積木式實驗設備。學生不僅可以進行算術邏輯部件、指令譯碼器、存儲器部件等部件的實驗，也可以進行完整CPU的設計實驗，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和數據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，學生通過理解實驗原理、操作實驗儀器、觀察實驗現象和分析實驗結果等活動，觀察能力、思維能力、操作能力都得到鍛煉。在實驗過程中，學生在思維的指導下進行了熟練的操作，從而產生創(chuàng)新的源泉。

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

　　三、計算機實驗教學與理論教學的關系

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