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开放式实验教学模式在大学计算机基础课程的应用与研究
摘要：在广东省高等学校计算机课程教学改革的推进过程中，我校申报并通过审批，进行了历时一年多的开放式试验教学改革，激发了学生学习兴趣和学习主动性，使学生学习的收获更加丰富、实用、提高了学习效率。同时，对于教师来说，强化了与学生互动的意识，使实验教学更加有针对性，在理论与实践相结合、因材施教、改善教学方法和考试方式等多方面取得了成果、积累了经验。该文针对大学计算机文化基础课实施开放式实验教学的效果进行分析，对比教改前后学生实验情况，探讨了在改革过程中出现的问题和对策，总结了开放式实验教学的改革方式和教学成果。
关键词：开放式实验教学；教学改革；大学计算机基础
中图分类号：G424文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)17-4124-02
实验教学是现代高校教学必不可少的教学手段和重要环节，也是计算机类课程不可或缺的组成部分，对学生综合素质的培养和能力的提高起着至关重要的作用。大学计算机基础课，是需要理论教学和实验教学密切结合、相互渗透的课程，也是工具理性和价值理性高度融合的课程，需要学生通过实验课程打下良好的技能基础。同时，这又是一个面向全校新生的公共基础课程，每年都有数千人进行考试，涉及面广。大学新生对于教师依赖性较强，学生基础和需求参差不齐。从某种意义上来说，这门课程的设置本身，就体现了科技革命、知识经济对于高等教育的挑战，而传统教学模式的封闭性、单一性、僵化性，显然不能适应这样的挑战。因此，在校、系领导的支持和具体指导，我们就这个学科进行了从传统型转向开放式实验教学的试点改革。传统实验教学与开放式实验教学的实践对比
开放式实验教学――内容开放、时间开放、教学方式开放、师生互动渠道开放及实验室开放。实践证明，开放式实验教学模式，比起以往的在规定的时间和地点，由教师指导指定的班级完成指定的实验内容等等传统模式来说，可以体现出多方位、多侧面的创新优势。
1.1 以往传统的教学模式
在实施教改之前，我校对大学计算机文化基础课程的设置是32学时课堂讲授+24学时的上机实践，实验的比重相对较低，学生对实验的喜欢和重视程度自然也不高。
1.1.1 实验内容涉及面窄，题目少而且简单
这种情况的出现，是因为对于教学对象缺乏差异性分类组合，实验教学成了一个封闭的木水桶，水桶功能被木桶的短板所制约。随着计算机技术及其应用的不断普及，很多学生在中小学就开始了信息技术的教育，在上大学之前就已经对计算机基础操作熟练掌握。但是我们调查发现，只有少数学生已经熟练掌握了电脑的使用方法和基本软件的操作，半数以上的学生仍然对电脑的操作知之甚少，有的甚至都不知道什么是Office。所以学生在一起上实验课时，有的很快完成了任务，有的下课都完成不了，更有甚者完全不知道如何操作，又羞于询问老师，时间长了，就有很多学生不愿意来实验室上课，或者在上课的时候看录像、打游戏等。由于要适应大多数学生的需要，我们的实验难度都较低，软件的一些高级功能或者细节的设置问题都很少涉及，使大学计算机基础课程成了电脑初级培训班。
1.1.2 教学方法比较呆板和单一
为了让学生容易理解实验的内容，教师对于实验操作的每一个步骤都进行了详细的描述，使得学生无需思考，按照实验讲解就可以顺利完成作业。学生没有主动参与，很少会举一反三，遇到不会的问题不假思索直接举手询问教师，这使得学生是消极的被动体，始终处于从属地位[1-3]。封闭化、简单化和重复化的实验课教学内容以及学生的消极情绪，也影响并制约了教师的教学热情，使教师的潜力难以发挥，更难以进行突破和创新。“教学相长”的良性循环，在师生互相制约的封闭体系中难以呈现。
1.1.3 考试比重低，学生重视不够
由于考试与教学时间分配相匹配，实验考核只占考试中的很少一部分，丧失了主体地位，所以学生对实验的重视程度不高。我校对大学计算机基础课程的考试设置是：20%平时成绩+20%上机成绩+60%笔试成绩，而笔试也是在纸质试卷上完成，考试方式和题目都不能充分体现理论与实践的互溶性，所以学生对上机实验重视不够，对原理和操作理解不透，更无从谈及学习的主动性与创新性。
1.2 从形式到内涵实施开放式实验教学模式
在调研和全面反思、认真分析的基础上，本着改革创新的精神，我们参照了广东省计算机基础课程教改试点学校的教学经验，对于“开放式”实验教学的特点有了一定的理性认识，同时又联系实际进行了既实事求是，又大胆开创的设计策划，提出了我校针对这门课程的开放式教学新模式：从以教师为主体向以学生为主体开放；从单向传授向师生互动、互动渠道多元化开放；从实验室管理的封闭、僵化向提供灵活、宽松的实验环境开放；从教学内容的狭窄性向市场化、多元化开放；从教学手段的单一化向差异化、多样化开放；从校内教师主导考试向内外结合、激励型考试方式开放。因此我校重新修订教学计划，教学任务由原来的56学时（包括32学时课堂讲授和24学时上机实践））改为44学时（包括8学时导学和36学时上机）[4]。减少了教师讲授的课时，增加了学生上机操作的比重。
1.2.1 实验内容开放，学生实现自学为主，老师教授为辅
如何让学生自主地去学习，如何才能真正实现开放式实验教学，必须建立在良好的开放式实验教学系统基础之上。广东省高等学校大学计算机课程教学指导委员会提供的网络教学平台，就是一个很好的开放式教学的系统，它也是我校进行教改的根本保障。
在新的教学模式下，老师只是提供指导和帮助。所谓的导学课程，就是教师集中对各个章节的重点和难点进行讲解，学生可以选择自愿上课或者点播视频来学习。学生的学习主要集中在机房，通过访问网络教学平台，进行自我测试、查看教学资源和交互式问答[5]，学生的学习过程如图1所示。
为了更好的发挥学生的主动性和创造性，我们在实验内容的布置上分为客观操作题和主观创作题两个部分，客观操作是学生要掌握的基本技能和知识点，主观创作题就是没有固定的题目限制，让学生自由发挥，创意越好则得分越高。比如用Word设计宣传海报或者制作一个自我介绍的PPT等，这样的实验设计学生非常喜欢，尤其得到老师的评语后，热情更加高涨。
1.2.2 实验室的开放式管理
为了达到实验时间自主选择，我们对实验室也进行了开放式管理，即分为指导性开放和自学式开放。指导性开放即为教学计划中的36学时上机，这是在教师指导下进行，可以对学生直观和及时的了解。自学式开放就是学生根据自己的时间选择到电子阅览室刷卡（校园卡）上机，或者在双休日到指定机房进行上机，并安排有指导教师值班。这样学生可以自由安排实验的时间，也能让资源得到充分的利用。
1.2.3 全上机形式的第三方认证考试，实现教考分离
期末考试采用第三方认证（广东省高校考试管理中心）考试，这种考试形式类似国家计算机等级考试，客观题和操作题全部都在上机中完成，这样既实现教考分离又能使学生对实验教学充分重视。由于老师不能成为考题的主导者，学生对老师的依赖就小很多，紧迫感增强了，主动性自然就调动起来。第一次通过性考试的及格率尽管在60%以上，但是这个成绩已经达到广东省高校的平均及格率了，这显示我校的计算机基础课程教学改革已经取得初步的成果。开放式实验教学模式的研究
经过快两年的教学改革，我们发现实施开放式实验模式是适应现代科技发展和学生需求的一种较好的教学模式，但是在实践过程中，发现改革中存在着一些问题，我们也根据这些问题寻求解决的方法。
2.1 实践过程中存在的问题
通过实践教学，结合我校的实际，我们发现了如下一些问题：
1）实验内容难度大, 项目设置不合理。由于实行第三方考试认证，我们使用的教学平台也完全依赖别人，里面的实验内容多而且细，有些题目与基础理论衔接不强，部分项目的设置重复性高，缺少综合设计性实验。而且指导教师完全没有参与到考题的设计中，对学生也没有针对性的指导。
2）学生仍然缺少对实验内容的主动选择，实验资源利用率不高。由于学生长期处于被动学习状态，已经习惯于填鸭式的教学方式，突然改变的教学方式让他们几乎不适应。首先是少数学生在这样宽松的授课和实验过程中，让他们缺少对课程的认真性。其次，学生仍然被动在老师引导下完成实验内容，导学讲到哪里学生就做到哪里，自主选择实验内容的学生几乎很少。而且实验室的开放给他们并没有带来过多的变化，很多同学认为周末回家或者在宿舍也能完成实验内容，其结果是机房没有几个人上机，宿舍没有几个人练习，资源浪费依然存在。
3）资源有限和投入不足制约开放式实验教学的效果[6]。由于设备陈旧，再加上资源有限，实验课时的安排不得不大大降低。而且开放式实验教学的特点也必将增大耗材消费和仪器损坏。尽管我校已经允许新生带电脑，但是拥有自己的电脑并积极使用在实验课程的只是少数同学。同时，开放式实验教学的展开，无形增加了教师的工作量。在这样的条件下，教师工作的积极性不高，实验的开发性不大，因而直接影响到教学质量的提高，成为实验教学改革发展的瓶颈。
2.2 探索应对策略，对开放式实验教学模式不断完善
经过一系列教学探索和老师间的交流，我们采取了以下对应的策略：
1）任课教师参与部分题目的设计，增加学生创造设计分数。我校已与广东省高校考试中心达成协议，由任课教师出一部分题目存放在试题库中，这样既能控制考试的难度，又能结合本校学生和学科的特点，设计出实践性较强的实验内容。为了更好地鼓励学生上机，发挥他们主动创造能力，我们也增加了实验内容完成奖励分和创造题目奖励分制，并把优秀的作品放在校园网络中进行公示。学生在论坛中能够相互评价和鼓励，不仅扩大了影响力也提高了学习的积极性。
2）开放与约束管理并进。开放式实验教学不是对学生放任自流，必须制定相应的规则对实验教学进行约束，即对实验内容和过程开放，对教学质量进行约束，建立符合开放式实验教学要求的监控体系，控制和保证实验教学质量。所以，我们尽量完善网络教学平台，让老师和学生在线的情况进行直观的表示，并设立相应的鼓励措施。
3）实施教学改革项目申报，设立开放实验室专项基金和竞赛基金[7]。学校鼓励教师进行计算机基础课程的教学改革，并设立了专项基金，用于开放式实验教学和研究使用。为了激励学生，我校也设立了竞赛基金，成立教师指导下的以学生为主导的兴趣小组，设计和组织各式教学比赛。同时，也鼓励与企业联合，让学生真正参与到项目设计中来，比如我校与中国移动联合开发的校园阳光数字化工程，很大一部分都是由学生设计和开放的。结束语
通过开放式实验教学的实施，不仅增强了学生能力的培养，充分调动了学生的积极性，也对教师的能力有很大的提高，而且教学模式更加关注学生水平的差异，实行因材施教。但是开放式实验教学不是简单的实验教学管理方式的变革，而是整个实验教学系统的改革。在这个过程中，教师、实验管理人员和学生的思想观念都需要很大的转变；实验内容的设计、教学的方法、教学的评价和考核制度也必须在改革中适时调整，以顺应本校发展情况和社会需求等方面，最终使开放式实验教学真正实施下去，取得更加出色的效果。
参考文献：
[1] 王玉兰,赵鹏,赵卫军.开放式实验教学的体会[J].山西医科大学学报:基础医学教育版,2008,10(3):319-321.[2] 徐建东,王海燕,蔡银燕.宁波大学开放实验现状调查与分析[J].宁波大学学报:教育科学版,2007,29(6):101-104.[3] 盖功琪,宋国利.开放式实验教学管理模式的研究与实践[J].黑龙江高教研究,2009(5):162-164.[4] 王婧,程宇.大学计算机文化基础教学改革思路及经验总结[J].时代教育:教育教学刊,2010(7):2-3
[5] 杨碧石,束慧.基于开放式实验教学的研究与实践[J].中国职业技术教,2008(7):21-23.[6] 陈朝峰,樊红,社盛健.开放式实验教学问题的研究[J].科技经济市场:科教园地,2008(11):151-152.[7] 盛健,杨保海.制约开放式实验教学的主要因素及其对策研究[J].赤峰学院学报:自然科学版,2009(25):173-175.注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
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