试论计算机实验教学应与理论教学并重

　　【论文关键词】实验教学　理论教学　计算机　同等重要 
　　【摘要】计算机实验教学是高等学校计算机学科教育中不可忽视的部分，但长期以来，理论教学重于实验教学的观念根深蒂固，从而影响了学生创新能力的培养。本文从实验教学的定义和特点、计算机实验教学的重要性、计算机实验教学与理论教学的关系等方面阐述了应充分发挥计算机实验教学的重要作用，全面提高学生的计算机能力和素质。  
　　 
　　近年来,计算机专业在规模上蓬勃发展,为社会输送了大批专业人才。但同时也存在着学生的动手能力不强这个普遍的问题。用人单位有反映，学生自己也有反映。这种现象不改变，计算机专业的学生在就业市场上就会越来越被动。 
　　在这种现实下，计算机教育不仅要重视扎实的专业基础理论学习，更要大力加强计算机教学中学生的实验环节和动手能力的培养。而计算机实验教学对培养学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力起着不可代替的作用。但中国的普通高等教育已形成了一整套教学模式，一般的学科和专业多注重基础知识和相关知识，对实践能力的教育不够重视，实验教学在高校课程体系中一直处于从属的位置。 
　　在提倡素质教育注重能力培养的今天，我们应将计算机实验教学和理论教学放在同等重要的地位，充分发挥计算机实验教学的重要作用，使计算机专业的学生能有相对优势的知识结构，全面提高学生的计算机能力和素质。 
　　一、实验教学的定义和特点 
　　实验教学，是通过观察和实验，进行科学知识学习、技能训练、实践能力和创新精神培养的教学形式，属于基础课程范畴。实验教学具有获取知识和技能、培养能力的多重功能，是一种与相关学科并列而独立的教学形式。 
　　实验教学是整个理科教学的基础，是培养学生科学素质、提高综合能力的重要途径。它作为一种独特的教学形式，主要特点是：1、学生实验，主要是学生通过实践活动进行学习，既动手又动脑，是学习的能动过程。2、学生实验以学生的全面发展为本，突出了学生的主体地位。 3、实验的实践性、直观性，能引发学生的创造性思维 。4、实验表现了知识、技能、情感和能力的统一性、实用性和时代性。 
　　 随着现代教育技术的发展，实验教学的领域在不断扩大。信息技术、多媒体技术、网络技术等新技术为实验教学提供了现代化条件。但有一点可以肯定，实验是永远不可替代的。实践是检验真理的唯一标准，实验是科学进步、技术发展的基础，也是学习科学知识的基础。 
　　
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二、计算机实验教学在计算机学科教育中的作用 
　　计算机实验教学是计算机教学的一个重要组成部分, 是提高教学质量的重要环节。它的功能不仅限于验证理论或作为理论教学的补充,它的作用突出地表现为学生能力的培养,它有着理论教学不可比拟的特殊作用。 
　　（一）计算机实验教学能够使学生加深理解计算机理论教学内容。学生通过实验课可以理解理论课堂上教师讲授的原理、方法和技术，即怎样在软件和硬件的设计、实现和调试中反映出来,使学生能够真正“知其然，又知其所以然。”。 
　　（二）计算机实验教学注重学生实践能力的培养。实践能力的二个要素，一个是动手，一个是解决实际问题。以某高校《计算机专业实践》课程为例，它们使用自主研制的“开放式CPU设计与测试系统”，该实验系统的最大优点是开放式设计，完全由学生自主设计处理机体系结构，并进行全面测试，把“计算机组成原理”和“计算机系统结构”等课程理论与实验融合在一起。这样，学生通过自己动手，提出问题、分析问题和解决问题，充分培养出学生的实践能力。 
　　（三）计算机实验教学有利于创新能力的培养。所谓创新精神，是指创造新思想、新事物的精神，不断开拓、进取、力争超越、突破的精神。某高校开展“计算机组成原理实验”时，采用自主设计的组合式、积木式实验设备。学生不仅可以进行算术逻辑部件、指令译码器、存储器部件等部件的实验，也可以进行完整CPU的设计实验，包括8位CPU、16位CPU和32位CPU，基本CPU、多级流水线CPU、带有指令Cache和数据Cache的CPU、带有浮点运算的CPU、双核CPU等。在提供自主探索研究的条件下，学生通过理解实验原理、操作实验仪器、观察实验现象和分析实验结果等活动，观察能力、思维能力、操作能力都得到锻炼。在实验过程中，学生在思维的指导下进行了熟练的操作，从而产生创新的源泉。 
　　（四）计算机实验教学有助于学生的学习兴趣的培养。兴趣是最好的老师,是推动学生学习的直接动力。某高校在开设综合实验及设计性实验时，实验前首先让学生自查资料，进实验室后，自己设计方案，在教师指导下，让学生按自己设计方案独立操作。这样，学生自主的空间加大，提高了学生独立思考、主动学习的能力。在这种实验中，还可以参与实际项目的开发与设计，体会软件开发的整个过程, 大大提高学生的学习积极性。
　　三、计算机实验教学与理论教学的关系 
　　计算机学科课程主要由理论课和实验课组成，该学科的实践性很强，要求学生必须具有较强的实际操作能力。在对基础理论知识理解的基础上，通过实验教学，在促进学生理论知识理解的同时，主要培养学生的实践能力、创新能力，为学生将来从事IT行业的相关工作打下坚实的基础。因此，在计算机学科教育中，理论教学与实验教学是相辅相成，缺一不可的。对于绝大多数学生而言，只有在实践中才能真正地理解与掌握理论。 
　　[8]电大学习网.免费论文网[EB/OL]. /d/file/p/2024/0424/fontbr />　　例如比较难懂的《数据结构》课程，许多学生学完了之后并不知道里面介绍的树、图、堆栈等概念有什么作用，而让学生去亲自设计并开发一个真实的四则运算器程序之后，学生不仅巩固了原先学过的C++、Java等编程语言，也熟悉了业界流行的开发工具如Visual Studio和Eclipse等的使用方法，还弄明白了数据结构到底有什么用。
　　又例如抽象复杂的《数据库原理》课程，学生在没有实际操作的情况下，很难完全理解枯燥的理论知识体系，就算把理论知识硬记下来，也不能很好地对其进行深层次的理解。而让学生一边学习数据库系统基本理论知识，一边让学生上机操作实验，运用数据库的原理知识、关系数据库管理系统和前端开发工具设计，逐步完成一个学生成绩管理系统的设计之后，学生不仅能理解数据库工作原理、运用数据库技术解决问题的能力，同时还能培养实际项目开发的分析设计能力，进而达到掌握数据库设计技术的学习目的，更容易应用到实际当中去。 
　　四、切实加强计算机学科教育实验教学的几点建议 
　　从根本上讲，计算机学科是一门技术学科，科学的成分有，但工程技术的含义更多。因此，理论和实践必须结合并且应在日常教学工作中就抓好，重视计算机实验教学环节,提高实验教学的质量，培养学生动手能力和分析、解决问题的能力，以适应社会的需要。 
　　（一）必须加强实验室硬件的建设。实验室是进行实验教学的基础，提高实验课程质量的物质基础。学生的学习能力、实践能力、创新能力的培养都离不开实验这个环节。特别是创新能力、实践能力的培养，离开实验室就是纸上谈兵。因此，加强实验室硬件建设是一项非常重要的基础工作。 
　　（二）努力提高实验教学教师的素质。在整个实践环节中，教师起着一个关键的引导作用。因此，应该通过各种途径让实验教师、任课教师接受培训，提高实验教师的教学能力，增强教师对实验教学手段的认识，努力上好实验课。 
　　（三）改进实验教学模式。计算机实验教学要从单纯的知识传授转向对学生能力的培养。首先，改革实验教学方法，让实验课尽可能独立开设，强化实验教学，提高实验教学的效益。其次，加强实验考核，提高实验成绩所占的比重，引导学生重视实验环节的教学等等。通过这些渠道，培养学生的动手能力和创新能力。 
　　五、结束语 
　　
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总之，计算机实验教学是计算机学科教育的重要环节，是实施素质教育最直接、最有效的手段之一，对培养创新人才具有重要意义。高等学校要重视计算机教学的实验环节，实验教学和理论教学都是同等重要的，同时进一步提高认识，不断改善条件，加强队伍建设，充分发挥实验教学在实施素质教育中的重要作用，为提高国民素质，培育创新人才做贡献。 
　　 
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　　[5]吴晓芳; 浅议计算机实验教学 [J],科教文汇(下旬刊),2007(10) 
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