哈尔滨工程大学计算机实验教学的改革与探索

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1、哈尔滨工程大学计算机实验教学的改革与探索摘要：本文从教学理念、教学模式、课程体系、教学内容和教学组织、教学方法与手段等方面全面论述了哈尔滨工程大学计算机实验教学的改革与探索，并提出了今后实验教学改革的重点内容和目标。矢键词：计算机实验教学改革；实验教学体系与内容；教学方法与手段；实验教学示范中心中图分类号：G642文献标识码：B文章编号：1672-5913（2007）22-0049-051引言2004年，哈尔滨工程大学（以下简称“我校”）启动了本科教育教学工作“九大体系”、“十大工程”建设项目，其中对实验课程、实验教学组织与管理、实验室建设等内容

2、给出了执行规范和实施办法，并加大了对实验教学和实验室建设的投资力度。趁此东风，计算机科学与技术学院（以下简称“我院”）结合多年来在计算机实验教学方面的坚实积累，启动了以“加强实践实验教学环节，培养创新能力”为核心目标的实验教学改革。经过“十五”和“十一五”初期的建设，逐渐形成了以“三化结合、六个并举”为教学理念，“分层递进教学、强化个性创新”为教学模式的实验课程教学体系,取得了宝贵的经验和可喜的成果。2实验教学理念我院高度重视实验教学，围绕“加强实践实验教学环节，培养创新能力”这一目标，我院提出了“三化结合、六个并举”的实验教学理念，将其作为指导

3、实验教学建设的指导思想。“三化结合”是实验教学体系构建的基本思路。“三化”是指软硬件实验环境一体化、实验平台综合化和实验内容系统化。通过“三化”的结合，使学生在完善的实验环境下系统地完成计算机专业所要求的软硬件实验，提高综合实践能力，锻炼创新思维，培养创新意识。计算机技术的巨大进步和应用需求的迅速提升推动了系统规模的大型化和功能实现的复杂化，这就要求计算机专业的毕业生具有对复杂大系统的分析能力和设计能力，而传统的教学模式将计算机实验分成了硬件和软件两个系列独立进行，各行其道。这种单纯的硬件（或软件）实验不利于学生软硬件综合素质的培养，传统的硬件设

4、计和软件设计相分离的设计方法已经成为阻碍设计和实现复杂大规模系统的尖键因素。基于这一认识，以培养学生软硬件综合素质为出发点，我院在2004年启动了以“三化结合”为基本思路的实验教学的改革和实践。“软硬件一体化的实验环境”有利于培养学生软硬件综合素质；“综合的实验平台”可以进行多课程内容交叉的综合实验，有利于培养学生的综合设计能力；实验内容的系统化有利于培养学生对复杂大规模系统化的分析、设计和实现能力。“六个并举”是实验教学体系实施的指导原则。“六个并举”是指：师资建设与实验教学改革并举，理论教学与实验教学并举，课内实验教学与课外开放实验并举，实验

5、开放与成绩评定改革并举，学科建设与实验教学中心建设并举，通识实验教学与个性化教育并举。“六个并举”勾划出了教学、师资、学科相互促进、协调发展的蓝图，为计算机实验教学的可持续发展提供了保障。3实验教学体系结构在“三化结合、六个并举”教学理念的指导下，我院提出了“分层递进教学、强化个性创新”的实验教学模式，形成了特色鲜明的实验教学体系（如图1所示）。图1计算机实验教学体系结构“分层递进培养”是指:(1)根据难易程度，将实验内容分为普及层次、中层次和高层次三个有递进尖系的层次，不同的实验项目分属于不同层次。在完成下一层次实验项目的基础上，学生可以进级到

6、高一层次，采用递进的方式逐步完成所有实验项目。(2)设置通识教育、专业教育和创新教育三个实验平台，用以开展这三个层次的实验教学内容。通识教育平台对应于计算机基础实验，学生科技社团的基本培训，嵌入式系统、软件程序设计等普及性讲座。专业教育平台对应专业基础实验，课程设计，毕业设计、学生科技社团活动，大学生科研训练计划，我校五四杯科技竞赛。创新教育平台对应国家级(国际级)嵌入式系统竞赛、ACM/ICPC程序设计大赛及其他国家级(国际级)竞赛，自主研发和创新类项目，实际科研项“强化个性创新”是指：(1)在各层次实验项目的教学中，逐步强化学生创新能力的培养

7、，要求每个学生在完成通识教育平台下的实验项目基础上，必须进行与其能力匹配的科技创新实验项目。(2)充分尊重每个学生的个性特点'为有突出能力的学生定制“因材施教”的实验教学项目。(1)对“拔尖”学生实行跟踪培养，直接参与实际科研项目的研究工作，这些学生毕业后可直接“保研”到科研研究室，继续他们的科学研究工作。这种实验教学体系既保证了培养方案要求的基本实验项目的完成，又满足了不同层次学生的需求，培养了学生对各门课程内容综合应用的能力。更为重要的是，这种实验教学体系可以极大地增强学生创新意识的培养,特别有助与个性化人才创新实践能力的激发和培养。实践表明

8、，这一尝试已获得了显著的效果。经过几年的努力，培养了一大批具有较强科研与工程实践能力的学生。近两年先后有20余名“个性化”培养的学生被保