計(jì)算機(jī)教學(xué)論文刊發(fā)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

　　本篇文章是由《計(jì)算機(jī)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(jì)算技術(shù)研究所主辦的、面向中高級(jí)計(jì)算機(jī)專業(yè)工作者的學(xué)術(shù)刊物。《計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用》是一本面向計(jì)算機(jī)全行業(yè)的綜合性學(xué)術(shù)刊物，覆蓋面寬、信息量大、報(bào)道及時(shí)是本刊的服務(wù)宗旨。

　　【摘要】計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等學(xué)校計(jì)算機(jī)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)的定義和特點(diǎn)、計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性、計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)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(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要作用，全面提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)能力和素質(zhì)。

　　【關(guān)鍵詞】實(shí)驗(yàn)教學(xué)　理論教學(xué)　計(jì)算機(jī)　同等重要

　　近年來,計(jì)算機(jī)專業(yè)在規(guī)模上蓬勃發(fā)展,為社會(huì)輸送了大批專業(yè)人才。但同時(shí)也存在著學(xué)生的動(dòng)手能力不強(qiáng)這個(gè)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(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生在就業(yè)市場上就會(huì)越來越被動(dòng)。

　　在這種現(xiàn)實(shí)下，計(jì)算機(jī)教育不僅要重視扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)，更要大力加強(qiáng)計(jì)算機(jī)教學(xué)中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)和動(dòng)手能力的培養(yǎng)。而計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)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(shí)和相關(guān)知識(shí)，對(duì)實(shí)踐能力的教育不夠重視，實(shí)驗(yàn)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(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)放在同等重要的地位，充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要作用，使計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生能有相對(duì)優(yōu)勢的知識(shí)結(jié)構(gòu)，全面提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)能力和素質(zhì)。

　　一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的定義和特點(diǎn)

　　實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是通過觀察和實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行科學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)、技能訓(xùn)練、實(shí)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(shí)驗(yàn)教學(xué)具有獲取知識(shí)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(dú)立的教學(xué)形式。

　　實(shí)驗(yàn)教學(xué)是整個(gè)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(dú)特的教學(xué)形式，主要特點(diǎn)是：1、學(xué)生實(shí)驗(yàn)，主要是學(xué)生通過實(shí)踐活動(dòng)進(jìn)行學(xué)習(xí)，既動(dòng)手又動(dòng)腦，是學(xué)習(xí)的能動(dòng)過程。2、學(xué)生實(shí)驗(yàn)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(yàn)的實(shí)踐性、直觀性，能引發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維 。4、實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)了知識(shí)、技能、情感和能力的統(tǒng)一性、實(shí)用性和時(shí)代性。

　　隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的領(lǐng)域在不斷擴(kuò)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(yàn)教學(xué)提供了現(xiàn)代化條件。但有一點(diǎn)可以肯定，實(shí)驗(yàn)是永遠(yuǎn)不可替代的。實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)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(shí)的基礎(chǔ)。

　　二、計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在計(jì)算機(jī)學(xué)科教育中的作用

　　計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是計(jì)算機(jī)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(jié)。它的功能不僅限于驗(yàn)證理論或作為理論教學(xué)的補(bǔ)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(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠使學(xué)生加深理解計(jì)算機(jī)理論教學(xué)內(nèi)容。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)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(jì)、實(shí)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(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)注重學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。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)際問題。以某高校《計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)踐》課程為例，它們使用自主研制的“開放式CPU設(shè)計(jì)與測試系統(tǒng)”，該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)是開放式設(shè)計(jì)，完全由學(xué)生自主設(shè)計(jì)處理機(jī)體系結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行全面測試，把“計(jì)算機(jī)組成原理”和“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”等課程理論與實(shí)驗(yàn)融合在一起。這樣，學(xué)生通過自己動(dòng)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(shí)踐能力。

　　(三)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)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(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)”時(shí)，采用自主設(shè)計(jì)的組合式、積木式實(shí)驗(yàn)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(chǔ)器部件等部件的實(shí)驗(yàn)，也可以進(jìn)行完整CPU的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，包括8位CPU、16位CPU和32位CPU，基本CPU、多級(jí)流水線CPU、帶有指令Cache和數(shù)據(jù)Cache的CPU、帶有浮點(diǎn)運(yùn)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(shí)驗(yàn)原理、操作實(shí)驗(yàn)儀器、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果等活動(dòng)，觀察能力、思維能力、操作能力都得到鍛煉。在實(shí)驗(yàn)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(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)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(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的直接動(dòng)力。某高校在開設(shè)綜合實(shí)驗(yàn)及設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)前首先讓學(xué)生自查資料，進(jìn)實(shí)驗(yàn)室后，自己設(shè)計(jì)方案，在教師指導(dǎo)下，讓學(xué)生按自己設(shè)計(jì)方案獨(dú)立操作。這樣，學(xué)生自主的空間加大，提高了學(xué)生獨(dú)立思考、主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力。在這種實(shí)驗(yàn)中，還可以參與實(shí)際項(xiàng)目的開發(fā)與設(shè)計(jì)，體會(huì)軟件開發(fā)的整個(gè)過程, 大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

　　三、計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)的關(guān)系

　　計(jì)算機(jī)學(xué)科課程主要由理論課和實(shí)驗(yàn)課組成，該學(xué)科的實(shí)踐性很強(qiáng)，要求學(xué)生必須具有較強(qiáng)的實(shí)際操作能力。在對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)理解的基礎(chǔ)上，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在促進(jìn)學(xué)生理論知識(shí)理解的同時(shí)，主要培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)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(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此，在計(jì)算機(jī)學(xué)科教育中，理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)是相輔相成，缺一不可的。對(duì)于絕大多數(shù)學(xué)生而言，只有在實(shí)踐中才能真正地理解與掌握理論。