学分制下高校计算机实验教学的实施与创新

文章编号：1672-5913(2011)17-0088-04 中图分类号：G642 文献标识码：A

摘 要：针对高校学分制改革发展的教学实际，文章从高校计算机实验教学的重要性、实用性和特殊性出发，阐述学分制下高校计算机实验教学的内涵及特点，分析学分制下高校计算机实验教学的现状；通过运用云计算的相关理论及技术，构建出基于云计算的高校计算机实验教学平台；探索教学实施与创新的思路、内容及方法，为学分制下高校计算机实验教学的改革和计算机教学质量的提升提供了一些可能的途径。

关键词：学分制；高校；计算机课程；实验教学；云计算

基金项目：基于客户行为分析的服务挖掘机理与模型研究(71071122)。

作者简介：江长斌，男，副教授，研究方向为企业信息化、服务挖掘；陈莉，女，研究生，研究方向为市场营销、供应链管理。

随着计算机信息网络技术的迅速发展和高校教学体制改革的逐步深入及“质量工程”的全面实施，高校计算机实验教学日益受到社会各界的高度重视。教育部《关于实施“新世纪高等教学教育改革工程”的通知》明确指出：改善基础课实验室条件，加强实验室建设，推进实验教学和管理体制改革，不断提高基础课实验教学水平[1]。因此，高校计算机实验教学将成为学分制改革背景下人才培养的一个重要的研究课题。

目前，国内外关于“实验教学学分制改革”和“高校计算机实验教学”方面有很多相关研究并取得了一定的成果[2-7]，但是主要集中在传统教学模式下，尚未凸显出计算机实验教学的特殊性，也缺乏学分制下高校计算机实验教学方面的研究。实验教学的实施与创新将直接影响计算机教育改革及其教学质量。

根据计算机实验教学专业性高、实践性强、应用性广的特点，结合学分制的弹性学制和选择机制，我们试图将云计算应用于学分制下高校计算机实验教学过程中，构建基于云计算的高校计算机实验教学平台，为计算机实验教学提供一个开放、可伸缩、可扩展的交互环境，这对完善与更新计算机课程体系，改变计算机实验教学依附于理论教学的

传统观念，探讨计算机实验教学新模式具有现实价值和战略意义。

1 学分制下的高校计算机实验教学

1.1 教学内涵及特点

学分制下高校计算机实验教学是相对于学年制下计算机实验教学的“统一时间、统一年限、统一内容”而提出的一种新型教学模式。该教学模式根据教学计划、培养目标和社会需求，在充分考虑学生个体层次和兴趣差异的基础上，赋予学生充分自主的选择学习权力，使学生在实验时间安排，实验项目、实验内容和实验手段选择方面拥有较大的自由度，实现实验教学体系课程化、实验教学内容层次化、实验考核体系多元化、实验实施自主化、实验教学管理信息化，从而达到因材施教和分层教学的目的。其具有灵活性、直观性、实践性、互动性、创新性、多样性等特点。

事实上，学分制下高校计算机实验教学既是对计算机理论教学的补充和验证，也是对计算机理论教学的扩展和延伸[8]。通过计算机实验教学及上机实践操作，不仅能强化理论知识的学习和理解，还会提高计算机应用能力。

1.2 教学现状

学分制下高校计算机实验教学改革改变了传统的计算机实验教学模式、方法与手段，但其发展目前还处于初级探索阶段，在实验教学理念、实验教学内容与方法、实验教学资源、实验教学组织与管理方面还存在着不足与问题。

1) 实验教学理念。由于长期受传统教学模式的影响，计算机实验教学一直从属于计算机理论教学，形成了“重理论轻实践，重基础轻应用”的思想，导致管理决策层、计算机实验教师及学生对计算机实验教学的重视程度不够。

2) 实验教学内容与方法。计算机实验教学侧重于基础知识的巩固、消化、理解；设置的实验项目基础性、知识性、验证性实验多，综合性、设计性实验少；计算机实验教学与理论教学相冲突且教学方法单一化、模式化，这在很大程度上限制了学生的思维空间，扼杀了学生的学习自觉性和创新性。

3) 实验教学资源。一方面计算机实验教学硬件设施建设投入不足且重复建设严重，另一方面已有的计算机实验教学设备陈旧，计算机实验教学资源缺乏资源共享平台和共享管理机制；再加上计算机实验教学的师资力量薄弱，使得计算机实验教学资源不足与浪费现象并存，制约了计算机实验教学水平与质量的进一步发展。

4) 实验教学组织与管理。计算机实验教学不仅忽视了学生的计算机基础、专业特点、发展方向、兴趣偏好等方面的差异，计算机实验教学课堂松散、实验教学考核与评价形式单一，而且其教学管理仍采用教研室领导下按照课程或者专业设置的三级管理模式[9]。

1.3 学分制改革的必要性

针对学分制下高校计算机实验教学的现状分析，识别计算机实验教学在高校人才培养中的重要作用，确立实验教学在高校计算机教学工作中的重要地位，是实施高校计算机实验教学改革的前提[10]。同时，实施计算机实验教学学分制改革也是适应高校教学管理体制改革和社会及经济发展需求的必然趋势，对计算机教学质量的提高、创新意识和创新能力的培养具有传统实验教学方式无可比拟的优越性。

1) 完善计算机实验教学体系，健全计算机实验教学的课程体系。

2) 整合计算机实验教学资源，提高计算机实验室设备的利用率。

3) 推动计算机实验教学管理体制改革，建立“以人为本，因材施教”的教学管理理念。

4) 发挥学生学习的主观能动性，培养学生的综合素质和能力。

5) 促进计算机实验教学师资队伍的建设，提升计算机实验教学水平。

因此，如何实施学分制下高校计算机实验教学改革是高校教学工作亟待解决的问题。

2 教学实施与创新

2.1 思路

学分制下高校计算机实验教学实施与创新思路，是以学生为主体、以高校教育教学理念和社会需求为先导、以计算机实验教学内容和方法改革为核心、以建立和扩展计算机实验教学课程体系为重点、以加强计算机实验室和实验教学制度建设为保障，搭建起基于云计算的高校计算机实验教学平台，探索学分制下高校计算机实验教学新模式，以达到个性化人才培养的目的。其中，基于云计算的高校计算机实验教学平台是学分制下高校计算机实验教学的支撑。

云计算是继网格计算、效应计算和软件即服务之后的新一代信息工业革命，是指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源和服务，其实质是一种对信息资源消费与服务的交互与使用模式，具有资源利用率高、系统管理简单、系统部署快速等优势。基于云计算的高校计算机实验教学平台则是在学分制下高校计算机实验教学的现状基础上，通过采用虚拟化、自动化和数据库等云计算的相关技术，将校内、校外的计算机实验教学资源集中化，建立面向学生、社会及其他兄弟院校，构架于服务器、存储器网络等基础硬件资源和单机操作系统、数据库等基础软件资源之上的高性能综合管理系统平台。该平台能够整合计算机实验教学资源，实现计算机实验教学体系的统一扩展和软硬件实验教学资源的统一管理；能够按照学生的特点和需求以虚拟化和自动化的方式实现动态资源调度和自动负载均衡，承认个体差异，尊重学生个性，注重学生特长，突显因材施教的教学理念；能够自动优化系统配置，提供相关软、硬件设备及技术支持，以服务教学科研，开展科学研究，推动重点计算机课程的跨越式发展，实现计算机实验课程的横向扩展。基于云计算的高校计算机实验教学平台架构如图1所示。

图1 基于云计算的高校计算机实验教学平台架构图

2.2 内容及方法

综上所述，学分制下高校计算机实验教学实施与创新的内容及方法如下。

1) 改革计算机实验教学体系，整合计算机实验课程。

在分析了计算机实验教学数据的基础上，根据计算机学科专业和课程设计的要求，结合计算机实验项目必修与选修的划分及学生个体的兴趣爱好与发展方向，统筹计算机课程之间的内在联系，利用基于云计算的计算机实验教学平台将各个分散的操作系统平台、校内各个院系和专业、各个学校的实验教学资源、数据和应用进行整合，进而改革与完善计算机实验教学体系，减少计算机实验教学中的验证性实验，增加综合性、设计性、创新性实验，形成“基础―专业―拓展”分层教育的计算机实验教学课程，并通过校园网等网络媒体提供给学生，为学生营造虚拟化的运行、开发和测试环境，开展校内外计算机科研竞赛

等，强化学生综合能力素质的培养。

2) 建设计算机实验室，改善计算机实验教学条件。

计算机实验教学的顺利实施依赖于计算机实验室的建设。因此，高校必须加大对计算机实验室建设的投入力度，增加实验室计算机的数量，引进新技术和新设备，为计算机实验教学的实施提供基础物质保障。同时，凭借基于云计算的高校计算机实验教学平台的虚拟化技术，将各高校、企业和政府有机地联合起来，提供均衡搭配和应用程序，建立合作伙伴托管服务。这既能集中管理服务器，允许在一个平台上同时运行多个应用程序相互独立的操作系统，以减少高校的建设成本，缩短应用部署的时间，提高计算机工作效率；也能模拟生产和社会实践，最大限度地整合计算机实验室资源，优化资源的使用率，实现科教资源供应和服务模式的多元化创新，增强计算机实验室的功能，突出特色，满足学生的个性化学习需求。

3) 建立健全的计算机实验教学管理制度。

依托云计算模式的高效性、动态性和可以大规模扩展的计算处理能力，计算机实验教学的主体以学号作为唯一的身份标识，存在于综合管理系统平台中；通过数据交换和服务提交共享基于云计算的计算机实验教学平台的资源，这不仅能够对实验教学排课和学生实验选项进行冲突检测判断，辅助学生选课，保证教学秩序的正常，解决实验教学与理论教学之间的冲突和矛盾；而且还能按照学生的实验项目及课程要求，提供虚拟电脑桌面，部署、配置、共享实验教学资源，并通过多元化的实验教学考核形式及学分细分化策略，加强计算机实验教学对人才培养质量的控制。此外，企业也可以通过该平台多对象、多渠道随时更新的人才需求，并获得学生个体从知识结构、学习质量和学历认证等方面的教育生命周期，增加人才培养的透明度。

3 结语

学分制下的高校计算机实验教学是适应信息技

术发展和人才培养的必然要求。我们通过对学分制下高校计算机实验教学的现状及其改革的必要性分析，结合云计算模式，构建出基于云计算的高校计算机实验教学平台。该平台采用硬件设备虚拟化、系统管理自动化和服务流程一体化等手段，把计算机实验教学数据与学生个体特征数据进行整合，建立一个以服务为中心的运行平台。这不仅可以实现计算机实验教学资源的自动部署、调配和共享，提高计算机实验教学资源的利用率和管理效率，而且还培养和增强了学生的实践动手能力、创新能力和实际应用能力。

目前在该平台中，学生个性特征缺乏规范的定性化描述，有待在下一阶段研究中继续完善，切实实现学分制下高校计算机实验教学的个性化培养目标。

参考文献：

[1] 安远英. 对高校计算机实验教学模式的探讨与创新研究[J]. 计算机教学信息化,2010(3):189-190.

[2] 肖毅,潘华,庄发文,等. 地方高校实验教学学分制改革实践[J]. 实验技术与管理,2010(3):132-135.

[3] 肖毅,宗莲松,潘华,等. 学分制下开放式实验教学与管理模式探索实践[J]. 四川经济管理学院学报,2010(12):71-73.

[4] 郜红建,常江,方明. 基于学分制的实践教学内容改革与实践[J]. 安徽农业大学学报,2010(6):122-125.

[5] 李宏,习剑锋,牛丽娜. 学分制下的自助式开放实验探索[J]. 电气电子教学学报,2009(4):73-74.

[6] 毛H. 分组策略:高校计算机基础课程实验教学改革初探[J]. 海南大学学报:自然科学版,2009(3):100-103.

[7] 张勇昌. 基于“项目驱动”的计算机实验教学模式的研究[J]. 电脑知识与技术,2010(3):1936-1937.

[8] 李作主,熊伟. 发挥教师的主导作用,提高计算机课程的实验教学质量[J]. 电脑知识与技术,2008(9):1747-1748.

[9] 洛勇平. 计算机实验教学的现状及其对策[J]. 现代教育科学:高教研究,2007(1):118-119.

[10] 朱英锁,李庆宁. 关于高校实验教学管理与改革的探讨[J]. 安徽工业大学学报:社会科学版,2006(5):130-131.

Research on Implementation and Innovative of College Computer Experiment Teaching in Credit System

JIANG Changbin, CHEN Li

(Department of Information Management and Information System, School of Management, Wuhan University of

Technology, Wuhan 430070, China)

Abstract: According to the development of the reform of credit system in college teaching practice and the importance, practicability and particularity of the experiment teaching of college computer, this article expoundes the connotations and properties of the college computer experiment teaching in credit system, and analyzes its status. By using related theory and technology of cloud computing. A college computer experimental teaching platform which based on the construction of the cloud computing can be created. This article explores the ideas, contents and methods of the implementation and innovation of the college computer experiment teaching in credit system, and describes some possible ways to promote the teaching quality for reforms of college computer experiment teaching in credit system.

Key words: credit system; college; computer courses; experiment teaching; cloud computing