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树立先进的实验教学理念,明确实验教学改革思路

实验教学是构成高等学校课程教学的重要组成部分。近年来,计算机实验教学中心以培养“高素质、强能力、会创新、能创业”的工程应用型计算机高级专门人才为目标,在实验教学理念和实验教学改革等方面进行了持续的探索和实践,建立了系统的、独具特色的计算机实验创新人才培养体系。

在实验教学理念上,以学生为本,重视学生实践能力的培养,以实验项目驱动为主导,倡导“做中学”的实验学习方式,培养学生自主学习能力;重视实践实验教学,重视学生基本能力的培养;重视科研成果向实验项目的有效转化,强化创新、研究意识,注重创新、创业意识的引导,促进科学研究能力的培养,突出个性能力发挥,促进学生知识、能力、素质协调发展;重视校企业合作,为学生创建贴近实际的模拟、虚拟、仿真实验环境,全面培养学生的科学作风、实验技能以及综合分析、发现和解决问题的能力,使学生具有创新、创业精神和实践能力。

实验教学理念示意图

教学理念
一、学校实验教学指导思想及相关政策

1、学校特别重视实验教学工作,制定了14个与计算机相关的实验室管理办法和16个设备管理办法。

2、学校非常重视实验教学规范化,规定每门实验课程均编印实验教学大纲,实验室指导书等实验教学材料。

3、学校实验指导思想明确,特别重视学生动手能力和创新能力的培养。以学生为本,成立了24个实验教学中心(详见http://sbc.szu.edu.cn/sfzx/sfzx_index.html)(其中国家级实验教学示范中心1个,省级实验教学示范中心5个,校级实验教学示范中心12个,校级实验教学中心6个),全方位向全校学生开放,学生可以根据自己的知识、能力和兴趣,到各实验教学中心(不分文、理、工等)做实验,从而进一步提高自己的动手能力和创新实验能力。

4、学校非常注重实验教学队伍的建设,将有经验的教师调整到实验教学第一线,所有中心主任,一般具有教授职称(相当部分还是各学院的领导,如计算机实验教学中心主任陈国良院士,同时还是计算机与软件学院院长),进一步整合实验教学和实验队伍资源,调整实验室布局,更好地适应学科发展和学生培养的要求。

5、以政府雇员形式引进相关教师,补充专职实验人员,目前,计算机实验教学中心有专职实验技术人员为7人(陈昊、申向军、刘晔、吴涛、林佳利、王召选、李雅丽);并鼓励研究生参与实验教学工作。

6、促进理论课教授上基础实验课,目前,学院全部16个教授,基本都承担了相关的实验课程。

二、实验教学改革和实验室建设思路
1、实验教学改革
教学改革

a、重视理论教学与实践教学相结合,重视学生实践能力的培养。

中心实验教学以“素质为本,技能为用,高素质,强能力”为教学目标,大力培养综合素养优良和创新能力突出的计算机业务骨干人才。计算机人才的能力素质结构中,包含素质、知识、技能三个基本要素,中心以实践实验教学为纽带,将这三个能力素质结构的构成要素整合起来,形成一个有机整体。以素质为本,强调以综合素质(政治思想道德素质、人文素质、专业素质等)的提高作为计算机人才培养的根本;以技能为用,强调计算机实验教学的应用型特色,让学生实实在在地掌握一专多能的真本事,熟练掌握技能,获得技术理念和创意表达的有效载体和手段,全面培养学生实验技能以及综合分析、发现和解决问题的能力。

b.重视学生计算机基础能力的培养,重视基础实验教学

中心特别重视学生计算机基础实践能力(特别是编程能力和动手能力)的培养,特别为重点计算机基础课程设立专门的实验课,专门为面向对象程序设计实验与课程设计、数据结构实验与课程设计安排了每周4小时的实验,采用“全程紧张、机考评分”的全新实验教学方式,训练学生规范、熟练地掌握计算机编程能力,取得了很好的实验效果。

为了进一步夯实学生实践能力基础,中心还特别设立了以过程性考核为主的课程(包括数据库原理,软件工程,嵌入式系统,电子电路等),实行以学生自学为主,“做中学”的教学模式,强调对教学过程的全程监控;通过大作业的实践环节设计,促进学生通过具体项目(系统)的设计和实现,深入掌握课程的概念、知识和技术,提高学生的实践能力,激发学生学习的兴趣和创造力;采用多因素(课堂测验,课后作业,课堂笔记,个人项目,大作业等)、全过程紧张的方式进行学习和对学习效果进行评价;最后采用提交作品及答辩方式,评定最终成绩,从而提高了学生的自学能力,有力地促进了学生动手能力的提高。

c、重视科研成果向实验项目的有效转化,重视创新创业意识的培养

中心特别重视科研成果向实验项目的有效转化,强化创新、研究意识培养,注重创新、创业意识的引导,使学生全面了解科技最新发展和学术前沿动态,激发学生科研兴趣,启迪科研思维,掌握科研方法,培养科研道德,全面提升科学研究和科技创新的能力。

中心依托的各省级科研重点实验室和市级科研重点实验室积极将各重点实验室的科研成果,转化为学生(特别是本科生)的实验项目,供学生(特别是本科生)在课堂实验中使用;部分研究性实验项目,以开放实验项目的形式,提供给学生课外创新实验中使用。

d、重视校企合作,构建贴近实际的模拟、虚拟、仿真实验环境

中心一贯坚持“校企联合、注重实践”的教学观念,综合利用各方面技术、资源,在实验室与实训基地建设、课外创新活动开展、实验教学体系构建以及创业教育课程开设、创业大赛举办等各方面,与国内外知名企业进行全面的校企合作,已建成9个校企联合创新俱乐部,已建立起灵活、富有特色、能适合市场和企业对人才要求的多维立体校企合作模式,大大提高了人才的培养质量,确保为企业和社会输送大量“高素质,强能力,会创新,能创业”的计算机工程应用型高级人才。

加大学生创新能力的培养,充分利用中心与企业联合共建的9个创新俱乐部,长期聘请合作企业的技术人员作为中心的兼职实验老师,为本科生直接教授实验,从而为学生创建贴近实际的模拟、虚拟、仿真实验环境。

中心特别鼓励学生通过加入校企联合创新俱乐部,参与设计性、创新性高的各类全国、全省以及全市大学生大赛以及企业联赛,通过比赛,全面提高创新能力和综合素质的培养,取得了良好的成绩。近年以来,学生共获得国际大学生程序设计竞赛银奖、“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛全国三等奖、广东省大学生程序设计竞赛一等奖、中国机器人大赛一等奖(季军)、IBM大型主机技术全国应用大赛一等奖、腾讯全国校园之星互联网应用开发大赛一等奖、粤港澳大学生计算机软件应用大赛一等奖等奖项64项,获奖学生195人次。

中心重视学生实践能力培养的成效。通过学生访谈,发现实验中的问题,并有针对性地进行改进,以更适合学生实践能力的提高来设计实验环节;通过对学生毕业后所在企业的访谈,发现整个实验课程体系的问题,不断改革实验教学内容和实验手段,从而使实验课程体系更加优化,更加有利于培养适合企业需要的计算机类高级专门人才。


2、实验室建设

a、学校非常重视实验室的硬件和软件方面的建设,三年来,学校先后投入1137万元,新建立(或扩展)了5个实验室,并对其它的实验室设备在规模和性能上作了进一步的提升;同时,中心还与IBM公司、EMC2公司合作,成立联合实验室,由IBM公司和EMC2公司捐赠2076万元,成立了IBM实训基地和大型存储EMC2实验室;为了进一步加强中心的建设,整合优质实验教学资源,加强科研与实验教学的有机结合,加强学校与企业的联合实验教学,在学校和学院的领导下,成立以陈国良院士为核心,依托3个省级和5个市级科研重点实验室、3个科研究所,已建成本科实验教学实验室16个、校企联合实验室3个、校企联合实习基地6个、企业联合创新俱乐部9个。

b、大部分的本科实验教学实验室的设备都已在70台套以上(计算机网络技术实验室设备已提升至64台套),有的实验室(如信息技术应用能力测试中心)设备达到145台套。

c、每年派实验教师去外校(如英国兰开夏中央大学)参观学习,不断加强实验教师能力的培养。

d、进一步加强实验室规模建设,争取十二五结束时,实验室的场地面积将扩展12000平方米。

三、实验教学定位

1、实验教学是构成高等学校课程教学的重要组成部分,作为工科类的计算机实验教学中心,其实验课与理论课占有同等重要的位置;

2、实验教学与理论教学紧密结合,科学地设置实验项目,在保证课程实验教学的同时,积极开展开放性实验教学,注重实验项目的先进型、开放性、综合性。中心特别重视学生课外创新性实验教学,中心专门创建了涵盖计算机软件和硬件的2个课外创新实验室(学生程序设计创新基地、智能系统创新实验室)以及9个校企联合创新实验室;

3、将重点科研实验室的科研成果转化为实验教学项目,形成适应计算机科学与技术学科特点及自身系统性和科学性的、完整的开放实验课程体系;在毕业设计环节,学生全部参与到老师正在进行的科研项目中,作为老师科研项目的子课题,进行实验,其成果大部分最终成为老师科研项目成果的一个有机的组成部分。

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