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[摘要]本文介绍了计算机学科的实验室分类设置、使用以及相应的管理方法,实验环境建设以及针对开放实验室建设带来的管理及安全问题措施,对在开放实验室的新形势下如何提高实验室教师业务水平提出了具体的方法。
[关键词]实验室分类设置 开放模式 安全 教学实验环节
高等学校实验室是培养学生综合能力,实施素质教育的重要场所,也是学校科研和学术水平的重要标志。同时,还担负为社会提供技术服务的任务。实验室的建设和管理水平反映了高等学校在教学、科研和管理方面的能力。没有现代化的实验室,是造就不出现代化人才的。为了适应这种需要,高等学校应该把加强实验室建设、实验技术提高以及科学实验能力的培养,放在与理论的学习和研究同等重要的地位上。
本文针对计算机学科的特点,对实验室建设与管理思路进行了探讨。
一、分类设置实验室
实验室的设置应满足计算机学科不同课程及不同层次学生的各种要求。我们计算机学院的实验室设置分为四类:
1.基础实验室
对于计算机学科中的计算机语言学习、编程、数据库设计等软件课程的教学和实践,通常只需要普通的计算机系统,由于配置的计算机系统数量较多,可以同时容纳几个班的学生同时上机实验或上机考试,减少了教师上机辅导次数。
这类实验室通过建设一个通用的大平台来满足大部分基础课程的实验需要。
2.专业综合实验室
目前,计算机学院的专业综合实验室开设的专业实验课有:网络基础和实践、嵌入式理论和设计以及计算机综合课程设计等。
这些专业实验课除了需要计算机系统外,还需要相关的实验平台,由相应课程的教师和实验室专门负责该课程的实验室教师共同担任。
这类实验室主要是为了满足具有一定专业方向的综合性比较强的实践类课程的需要,它不仅需要一些专业设备,还需要配备专业综合素质强的实验教师。
3.创新实验室
为了实施因材施教、重视个性教育、加强素质教育、注重实践和创新能力的发掘和培养,由每个年级各个班中,挑选一部分学有余力、品学兼优的学生组成一个“强化班”,为每个“强化班”设置一个创新实验室,除了配置计算机和网络通讯设备外,每个创新实验室还配置一台高规格的服务器。另外,学院专门设置一个创新实验室,配置了多套数字示波器、信号发生器、数字万用表等常用电子仪器,还配置嵌入式系统(包括单片机)仿真开发系统,可以协助学生参加各种大学生电子设计竞赛,参加由国内外著名公司举办的有关嵌入式系统设计、FPGA设计竞赛等。
4.合作型实验室
近几年,国际、国内知名的大公司都在加强与高校的合作,一方面,将先进的技术带入到高校实验体系中。另一方面,也能在高校学生中培训有关产品知识。作为高校实验体系,将这种合作引进进来,对于教学能快速与先进技术与和社会实际需要接轨是很有好处的。我们学院与IBM、Intel、摩托罗拉等公司合作,开设了相关的技术实验室。正如上面所说,这些实验室肩负实验和培训两重作用。
二、开放型创新性研究型实验室建设
开放型实验室建设是目前高校实验室改革和发展的大趋势,通常所说的开放是指资源开放和时间开放。实验室开放可以提高实驗设备的利用率,实现资源共享,同时,也可以为有个性和特长的学生提供一个发挥创造力的平台,可以更好地培养学生的动手实践能力、创新能力以及管理能力。开放实验室可以弥补课堂实验教学的不足。通过开放实验室,学生可以再做某次实验或选做一些新实验,从而基本消除因实验时间不足而引发的问题,提高实验教学质量。
针对实验室设备和实验室教师情况,不同类型的实验室采取的开放措施是不尽相同的。
对于基础实验室,特点是具有数量较多的计算机系统,而计算机系统不仅仅由计算机学科的学生使用,其它学科的学生同样有使用的需要,为了充分利用计算机系统资源,在上下午及晚上非教学的时间里,可以对其他学生开放(通过自己帐号登录使用)。届时,实验室只需留有实验室管理教师,主要负责解决计算机系统故障或遭受病毒侵害而无法使用的计算机。
对于专业综合实验室,特点是实验室设备较昂贵,实验室专职辅导教师较少,我们采取的是半开放的教学方式,具体做法是:首先,按正常的教学要求,安排多次专业实验课,保证质量地完成教学任务。在此基础上,对部分学有余力或对该专业实验课非常有兴趣的学生,想增加实验时间,设计并实现较综合的实验。可以事先和实验室教师联系,将自己的设计思路和教师进行勾通,以便教师安排实验时间及准备实验设备和器材,同时也给教师一个准备的时间,以便在约定的时间对学生进行辅导。我们在实践中发现,有的学生提出的一些设计思路或方法,非常有创意;有的简捷明了,对有些使用了多年的所谓“经典设计”提出了挑战。同时,在对学生进行辅导的过程中,教师也得到了一次有益的提高,正所谓教学相长。
对于创新实验室,主要采用由学生自己管理的方法,调动学生的主动性和积极性,培养学生的专业兴趣。在创新实验室,促使学生的学习变被动为主动,真正激发学生学习的积极性。通过网络技术进行资料检索,掌握计算机学科的最新技术。有的学生利用实验室参加教师的课题研究和设计,有的则参加各种软件硬件设计竞赛,在创新实验室里,已有多人获得全国大学生竞赛一等奖和挑战杯三等奖以及省级校级各种奖项。
对于合作型实验室,主要采取实验资源开放的方式,即通过举办技术讲座和认证培训等机制,将这些资源和技术向其他相关学科辐射。
三、加强管理,增强安全意识
随着实验室开放程度的加大,实验室管理以及安全问题就显得尤为重要,我们在基础实验室和专业实验室的实验过程中,都安排实验室教师全程管理。另外,计算机学科的实验中,使用计算机系统的数量很大,对计算机系统的安全也应该非常重视,我们对计算机系统保护采用计算机专用还原卡,保证计算机系统不会被破坏;实验室采用学校购置的正版杀毒软件和防火墙。另外,对重要的软件和数据通过服务器进行备份以保证实验设备正常工作。
对于创新实验室,在正常工作日,采用学生自己管理为主,实验室教师进行监督为辅。考虑到平时晚上以及节假日,实验室教师不在的情况,专门以勤工俭学的方式聘请1到2名本学院研究生,定时进行巡视,提醒学生注意安全。
四、总结
下面主要针对开放式实验教学模式,提出一些自己的想法。
1.开放式实验教学的必要性和重要性在前面已经有所论述。建立开放式实验教学模式,应该根据各个学科自己的教学特点,实验室人员情况以及实验经费等方面综合考虑,而不应该为了应对评估、检查。
2.笔者认为,针对拥有比较昂贵实验仪器设备的实验室,采用半开放式教学模式比较好。一个好处是由于有实验室教师在现场全程指导,可以保证实验仪器设备的完好,学生掌握这些实验仪器设备使用方法的速度会加快;另外,可以在学生走弯路或钻进死胡同时及时加以提醒,凭着实验室教师多年的实验指导经验,可以使得学生少走弯路,达到事半功倍的学习效果。
3.制定奖励政策,完善激励机制。实验室开放带来的一个明显的问题就是实验设备损坏增加,需要用各种措施调动实验室教师的积极性。一方面,要鼓励实验室教师具有爱岗敬业的精神。另一方面,可以设定一些专门针对开放实验室管理和指导教师的奖项。同时,还要通过进修等方法提高实验室教师的业务水平。
4.为了弥补实验室开放后实验室教师不足的情况,聘请一些博士、硕士研究生参加实验室实验教学辅导和实验室管理。
参考文献:
[1]肖晓华,赖天华等.加大实验室的开放力度培养高素质创新人才.实验科学与技术,2007,(2):119-121.
[2]杨全胜.王晓蔚.朱怡健.加强计算机专业本科生专业素质与职业道德培养的思考.计算机教育,2007,(2):39-41.
[3]曾伟,沈晓东.创新实验室的管理和安全控制. 实验科学与技术,2005,(4):101-103.
[4]刘仁鑫,张红,黄桂花.高等学校实验教学模式改革探讨.农机化研究,2005,(3):250-252.
[5]王维波.论实验室在高校建设中的重要作用.中国现代教育装备,2007,(8):105.
(作者单位:东南大学计算机科学与工程学院)
[关键词]实验室分类设置 开放模式 安全 教学实验环节
高等学校实验室是培养学生综合能力,实施素质教育的重要场所,也是学校科研和学术水平的重要标志。同时,还担负为社会提供技术服务的任务。实验室的建设和管理水平反映了高等学校在教学、科研和管理方面的能力。没有现代化的实验室,是造就不出现代化人才的。为了适应这种需要,高等学校应该把加强实验室建设、实验技术提高以及科学实验能力的培养,放在与理论的学习和研究同等重要的地位上。
本文针对计算机学科的特点,对实验室建设与管理思路进行了探讨。
一、分类设置实验室
实验室的设置应满足计算机学科不同课程及不同层次学生的各种要求。我们计算机学院的实验室设置分为四类:
1.基础实验室
对于计算机学科中的计算机语言学习、编程、数据库设计等软件课程的教学和实践,通常只需要普通的计算机系统,由于配置的计算机系统数量较多,可以同时容纳几个班的学生同时上机实验或上机考试,减少了教师上机辅导次数。
这类实验室通过建设一个通用的大平台来满足大部分基础课程的实验需要。
2.专业综合实验室
目前,计算机学院的专业综合实验室开设的专业实验课有:网络基础和实践、嵌入式理论和设计以及计算机综合课程设计等。
这些专业实验课除了需要计算机系统外,还需要相关的实验平台,由相应课程的教师和实验室专门负责该课程的实验室教师共同担任。
这类实验室主要是为了满足具有一定专业方向的综合性比较强的实践类课程的需要,它不仅需要一些专业设备,还需要配备专业综合素质强的实验教师。
3.创新实验室
为了实施因材施教、重视个性教育、加强素质教育、注重实践和创新能力的发掘和培养,由每个年级各个班中,挑选一部分学有余力、品学兼优的学生组成一个“强化班”,为每个“强化班”设置一个创新实验室,除了配置计算机和网络通讯设备外,每个创新实验室还配置一台高规格的服务器。另外,学院专门设置一个创新实验室,配置了多套数字示波器、信号发生器、数字万用表等常用电子仪器,还配置嵌入式系统(包括单片机)仿真开发系统,可以协助学生参加各种大学生电子设计竞赛,参加由国内外著名公司举办的有关嵌入式系统设计、FPGA设计竞赛等。
4.合作型实验室
近几年,国际、国内知名的大公司都在加强与高校的合作,一方面,将先进的技术带入到高校实验体系中。另一方面,也能在高校学生中培训有关产品知识。作为高校实验体系,将这种合作引进进来,对于教学能快速与先进技术与和社会实际需要接轨是很有好处的。我们学院与IBM、Intel、摩托罗拉等公司合作,开设了相关的技术实验室。正如上面所说,这些实验室肩负实验和培训两重作用。
二、开放型创新性研究型实验室建设
开放型实验室建设是目前高校实验室改革和发展的大趋势,通常所说的开放是指资源开放和时间开放。实验室开放可以提高实驗设备的利用率,实现资源共享,同时,也可以为有个性和特长的学生提供一个发挥创造力的平台,可以更好地培养学生的动手实践能力、创新能力以及管理能力。开放实验室可以弥补课堂实验教学的不足。通过开放实验室,学生可以再做某次实验或选做一些新实验,从而基本消除因实验时间不足而引发的问题,提高实验教学质量。
针对实验室设备和实验室教师情况,不同类型的实验室采取的开放措施是不尽相同的。
对于基础实验室,特点是具有数量较多的计算机系统,而计算机系统不仅仅由计算机学科的学生使用,其它学科的学生同样有使用的需要,为了充分利用计算机系统资源,在上下午及晚上非教学的时间里,可以对其他学生开放(通过自己帐号登录使用)。届时,实验室只需留有实验室管理教师,主要负责解决计算机系统故障或遭受病毒侵害而无法使用的计算机。
对于专业综合实验室,特点是实验室设备较昂贵,实验室专职辅导教师较少,我们采取的是半开放的教学方式,具体做法是:首先,按正常的教学要求,安排多次专业实验课,保证质量地完成教学任务。在此基础上,对部分学有余力或对该专业实验课非常有兴趣的学生,想增加实验时间,设计并实现较综合的实验。可以事先和实验室教师联系,将自己的设计思路和教师进行勾通,以便教师安排实验时间及准备实验设备和器材,同时也给教师一个准备的时间,以便在约定的时间对学生进行辅导。我们在实践中发现,有的学生提出的一些设计思路或方法,非常有创意;有的简捷明了,对有些使用了多年的所谓“经典设计”提出了挑战。同时,在对学生进行辅导的过程中,教师也得到了一次有益的提高,正所谓教学相长。
对于创新实验室,主要采用由学生自己管理的方法,调动学生的主动性和积极性,培养学生的专业兴趣。在创新实验室,促使学生的学习变被动为主动,真正激发学生学习的积极性。通过网络技术进行资料检索,掌握计算机学科的最新技术。有的学生利用实验室参加教师的课题研究和设计,有的则参加各种软件硬件设计竞赛,在创新实验室里,已有多人获得全国大学生竞赛一等奖和挑战杯三等奖以及省级校级各种奖项。
对于合作型实验室,主要采取实验资源开放的方式,即通过举办技术讲座和认证培训等机制,将这些资源和技术向其他相关学科辐射。
三、加强管理,增强安全意识
随着实验室开放程度的加大,实验室管理以及安全问题就显得尤为重要,我们在基础实验室和专业实验室的实验过程中,都安排实验室教师全程管理。另外,计算机学科的实验中,使用计算机系统的数量很大,对计算机系统的安全也应该非常重视,我们对计算机系统保护采用计算机专用还原卡,保证计算机系统不会被破坏;实验室采用学校购置的正版杀毒软件和防火墙。另外,对重要的软件和数据通过服务器进行备份以保证实验设备正常工作。
对于创新实验室,在正常工作日,采用学生自己管理为主,实验室教师进行监督为辅。考虑到平时晚上以及节假日,实验室教师不在的情况,专门以勤工俭学的方式聘请1到2名本学院研究生,定时进行巡视,提醒学生注意安全。
四、总结
下面主要针对开放式实验教学模式,提出一些自己的想法。
1.开放式实验教学的必要性和重要性在前面已经有所论述。建立开放式实验教学模式,应该根据各个学科自己的教学特点,实验室人员情况以及实验经费等方面综合考虑,而不应该为了应对评估、检查。
2.笔者认为,针对拥有比较昂贵实验仪器设备的实验室,采用半开放式教学模式比较好。一个好处是由于有实验室教师在现场全程指导,可以保证实验仪器设备的完好,学生掌握这些实验仪器设备使用方法的速度会加快;另外,可以在学生走弯路或钻进死胡同时及时加以提醒,凭着实验室教师多年的实验指导经验,可以使得学生少走弯路,达到事半功倍的学习效果。
3.制定奖励政策,完善激励机制。实验室开放带来的一个明显的问题就是实验设备损坏增加,需要用各种措施调动实验室教师的积极性。一方面,要鼓励实验室教师具有爱岗敬业的精神。另一方面,可以设定一些专门针对开放实验室管理和指导教师的奖项。同时,还要通过进修等方法提高实验室教师的业务水平。
4.为了弥补实验室开放后实验室教师不足的情况,聘请一些博士、硕士研究生参加实验室实验教学辅导和实验室管理。
参考文献:
[1]肖晓华,赖天华等.加大实验室的开放力度培养高素质创新人才.实验科学与技术,2007,(2):119-121.
[2]杨全胜.王晓蔚.朱怡健.加强计算机专业本科生专业素质与职业道德培养的思考.计算机教育,2007,(2):39-41.
[3]曾伟,沈晓东.创新实验室的管理和安全控制. 实验科学与技术,2005,(4):101-103.
[4]刘仁鑫,张红,黄桂花.高等学校实验教学模式改革探讨.农机化研究,2005,(3):250-252.
[5]王维波.论实验室在高校建设中的重要作用.中国现代教育装备,2007,(8):105.
(作者单位:东南大学计算机科学与工程学院)