（高等教育学专业论文）山西高校计算机专业实验教学现状及对策研究.pdf

i 中 文 摘 要 知识经济时代是人才竞争的时代，高校作为培养高素质人才的主要阵地，培养 创新性人才已成为高校一项艰巨的任务。在教学过程中，实验教学作为其中的一个 重要组成部分， 对提高高校教育教学质量， 提升学生创新能力起着不可替代的作用。 本研究以山西普通高校为研究对象，通过对高校计算机专业实验教学相关要素的分 析，找出现存的问题并提出相应对策，旨在促进山西高校计算机专业及其它理、工 科专业实验教学的蓬勃发展。在对山西高校计算机专业实验教学情况认识的基础 上，综合运用文献法、比较法、访谈法，对山西高校计算机专业实验教学现状进行 了概括。从整体调查结果来看，尽管各高校在计算机专业实验教学方面取得了的显 著成绩，实验教学的硬件条件也得到了巨大改善，但与新时期人才培养的要求仍有 差距，实验教学体系还有待完善。 研究结论：一是目前计算机专业实验教学存在“八大问题” ，即：实验教学观 念落后；实验教学体系不够完善；实验教学内容与方法滞后；实验教学考试方法单 一；实验教师队伍建设薄弱，整体素质不高；实验室规划不合理，造成资源浪费； 实验室管理体制不完善；实验教学评价体系不建全，缺乏激励、调控机制；二是解 决这些问题的“五大对策” ，即：提升实验教学认识是提高高校计算机专业实验教 学质量的前提；创造有利于实验教学发展的政策制度是提高高校计算机专业实验教 学质量的条件；加强师资队伍建设，完善实验教学基础设施是提高高校计算机专业 实验教学质量的基础；实施科学的实验教学过程是提高高校计算机专业实验教学质 量的关键；建立完善的实验教学评价体系是提高高校计算机专业实验教学质量的重 要保障。 关键词：山西省；高等学校；实验教学；研究 ii abstract knowledge economy era is the era of talent competition, university is the main position of cultivating high-qualified talents ,and cultivating innovative talents has become an arduous task. in the process of teaching, experiment teaching as one of the important part of college education, plays an irreplaceable role on improving teaching quality and students innovative ability in this research, shan xi normal university is the research object, through experimental teaching of college computer related factors analysis, the research finds out the existing problems and puts forward some countermeasures in order to promote college computer specialized in shan xi, and other engineering experimental teaching of vigorous development. under the basis of understanding of computer professional experimental teaching of shan xi university, the research use the method of literature, comparative, interview method to summarize shan xi university computer experiment teaching. from the overall survey results, although universities in experimental teaching of computer professional made remarkable achievements, and experimental teaching of hardware conditions also got a huge improvement, in the new period there are still a gap between personnel training and experimental teaching system , it remains to be improved. the research conclusions: firstly, there are eight issues in currently teaching computer major science experiment, namely: the concept behind the experimental teaching; experimental teaching system is not perfect; experimental teaching contents and methods of lag; experiment teaching examination methods are simple; experimental teachers team construction is weak, the overall quality of not high; laboratory planning waste of resources; laboratory management system is incomplete; experimental teaching evaluation system does not build the whole, the lack of incentives, regulation and control mechanisms; secondly, there are five strategies to iii solve these problems, namely: raising awareness of experimental teaching is a premise to improve the quality of university teaching computer major science experiment; creating conditions conducive to the development of a policy experiment teaching system is a condition to improve the quality of university teaching computer major science experiment; strengthening the ranks of teachers, improving teaching experiment is the base to improve the quality of university teaching computer major science experiment; conducting scientific experiments teaching process is the key to improve the quality of university teaching computer major science experiment; establishing a perfect experimental teaching evaluation system is an important safeguard to improve the quality of university teaching computer major science experiment. key words: shan xi province; universities and colleges; experimental teaching; research 山西高校计算机专业实验教学现状及对策研究 52 承承 诺诺 书书 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立完成的， 学位论文的知识产权属于山西大学。 如果今后以其他单位名义发表与在 读期间学位论文相关的内容，将承担法律责任。除文中已经注明引用的 文献资料外， 本学位论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写过 的成果。 作者签名： 20 年年 月月 日日 学位论文使用授权声明 53 学位论文使用授权声明学位论文使用授权声明 本人完全了解山西大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学 校有权保留并向国家有关机关或机构送交论文的复印件和电子文档， 允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等手段保存、汇 编学位论文。同意山西大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播 论文的全部或部分内容。 保密的学位论文在解密后遵守此协议。 作者签名： 导师签名： 20 年 月 日 引 言 1 引言引言 一、选题目的 一、选题目的 近年来，教育部要求普通公办高校放缓扩招步伐，稳定办学规模，意味着中国 高等教育发展开始进入“平台期” 。 高等学校作为人才培养的主阵地，担负着培养 和造就高素质创造性人才的历史使命，深化高校内部改革、建立创新机制、培养创 新人才是摆在高校面前的一项迫切任务。 2005年教育部印发教高20051号文件 关 于进一步加强高等学校本科学校工作的若干意见中第十条提出：大力加强实践教 学，切实提高大学生的实践能力。在把实践能力提高到新的高度的同时再把实践教 学作为教学工作评估的关键性指标，由此可见实践教学在高校教学中起着举足轻重 人地位。实验教学作为实践教学的一部分，它是高等学校本科人才培养中一个非常 重要的阶段，为保证实验教学的质量和水平，增强本科学生知识、能力、素质的协 调发展，建立适应深化教学改革需求的新型实验教学的组织形式和管理体制，实验 教学已成为当前高等学校教学改革一项迫切的研究课题。 (一) 实验教学对我国创新型人才的培养具有重大的意义 (一) 实验教学对我国创新型人才的培养具有重大的意义 21 世纪是知识经济高速发展的时期，时代需要创新型高素质人才。高校作为培 养创新型人才的主要阵地，实验教学在创新人才培养中起着至关重要的作用。诺贝 尔奖获得者杨振宁先生多次强调，科学 95%是实验与现象，因此，整个教育要从过 分侧重学生的理论和抽象思维能力转向侧重于动手和实验能力，使两方面能力要平 衡发展。 传统的教育观念，使学校在教学过程中普遍存在重视理论教学忽视实验 教学的现象，把实验教学放在附属于理论教学、为理论教学服务的地位，造成了学 生在动手实践能力方面较差，其毕业后达不到用人单位对人才要求的目标。因此， 各高校首先要更新教育理念，在改革传统实验教学方法的基础上使实验教学过程中 的各教学要素协调发展，提高实验教学在教学过程中的地位，培养出新时代的创新 型人才。 (二) 实验教学在教学过程中发挥着不可替代的作用 (二) 实验教学在教学过程中发挥着不可替代的作用 实验教学与理论教学不同，它可以充分调动学生的触觉器官，使得各感觉器官 相互协同，增加科学现象的信息量，增强学生对科学知识的感觉过程，有利于学生 直接地形成科学概念、掌握科学规律。不同的学科专业有着自身的专业特点，其学 科专业中实验教学的特点也不一样，计算机专业的实验教学不仅仅是在教学的直观 莫华善，戚业国我国高校本科教学质量管理的历程、经验与启示j国家教育行政学院学报，2009， （9） ： 34-37 易红高校实验教学与创新人才培养j实验室研究与探索，2008， （2）1-4 山西高校计算机专业实验教学现状及对策研究 2 性上有利于学生认识规律的发展，而且对学生抽象思维的培养提供了良好的条件。 学生进行实验时，实验的目的和设计可以锻炼创新能力，计算机等相关设备的组装 和维修可以锻炼学生的动手能力，不同的程序设计可以锻炼学生的分析能力，对实 验数据的分析可以锻炼逻辑思维能力。所以，实验教学在教学过程中起着至关重要 的作用。 (三) 实验教学还有许多值得探讨的理论与实践问题 (三) 实验教学还有许多值得探讨的理论与实践问题 随着高等教育体制改革的不断深入，高校实验教学的改革也势在必行。到调查 为止，实验教学改革虽已进行十几年，但就目前的调查结果来看，实验教学在整个 教学过程中的地位并无明显的提高，实验教学的作用也没有得到充分的发挥，实验 教学的工作基本上还是处于各自为政的现状，对实验教师的管理也没有纳入正规的 管理轨道，教学管理部门对计算机专业实验教学的情况也只是强调检查计算机实验 教学的课时数和实验课的开出率等方面，而对实验教学情况如何，存在哪些问题却 很少研究。基于这些问题，本研究试图在高校实验教学理论研究的基础上，探析山 西省本科高校实验教学中出现的现实问题和解决对策，为山西高校计算机专业实验 教学的发展提供理论指导与现实依据。 二、研究意义 (一) 理论意义 二、研究意义 (一) 理论意义 在理论上，一是可以发展和完善教育理论，特别是实验教学管理理论。通过 分析现状， 总结经验， 借鉴国内外先进的实验教学经验对传统的实验教学提出问题， 有利于完善实验教学的教育理论；二是从一定程度上可以弥补对高等教育教学质量 研究深度不够的问题，有助于学者们探索更新更全面的实验教学观、质量观和评价 观。 (二) 现实意义 (二) 现实意义 在实践上，一是从教育角度来讲，有利于人们树立正确的质量意识，更新传统 的教育观念，深化高等教育体制改革；二是从教学角度来讲，有利于高等教育教学 实践的展开，进一步完善高等教育教学系统；三是从系统论的角度来讲，实验教学 子系统作为整个高等教育教学系统中的重要组成部分，对教学系统中的各个子系统 之间的协调发展起到了积极的作用，使各个子系统的管理功能发挥了最大的效用， 从而起到多方面的积极意义。 三、文献综述 三、文献综述 自 20 世纪 90 年代中期开始我国学者就对实验教学的理论与实践进行了大量的 引 言 3 研究，发表了一批有水准的研究成果，其研究成果主要发表在以下期刊： 实验室 研究与探索 、 实验技术与管理 、 中国高等教育以及各大学学报。综合这些论 著的内容和观点，可以看出，大部分学者对高校实验教学在整个教学过程中的重要 性已达成共识。 (一) 实验教学的定义 (一) 实验教学的定义 认识实验教学，首先要了解实验的含义。实验，是人们根据一定的研究目的， 利用仪器设备，物品等物质条件，人为地控制或模拟自然现象，使自然过程以比较 纯粹的或典型的形式表现出来，从而在有利的条件下，去研究认识规律的一种研究 方法。实验教学是教师指导学生运用实验手段，观察、探索认识现象的运动变化规 律，获得感性认识，从而加深理解或扩大知识面的教学形式。 我国学者将实验教学定义为：实验教学是以实验室为教学场地，以仪器设备和 实验教材为媒体，以学生设计实验方案(或按照实验方案与步骤)、操作仪器、控制 条件、观察现象、测量记录、处理数据、总结规律、分析结果、得出结论并撰写报 告为基本内容的教学环节。 (二) 实验教学研究综述 (二) 实验教学研究综述 查中国期刊全文数据库(1999-2009)研究成果来看，研究中学实验教学的论著 明显高于高校实验教学，中学实验教学相关论文约 6631 篇，高校实验教学相关论 文约为 4950 篇，其中约有 86 篇是研究高校物理实验教学方面，化学实验教学方面 约 106 篇，生物实验教学约 47 篇，计算机实验教学约 259 篇，研究高校计算机专 业实验教学的论著比较少，所以本文对高校实验教学的相关文献资料作了总结。 1.关于高校实验教学师资队伍的研究 近年来学者对于实验教学师资队伍研究的论文较多，代表性的论文主要有：中 山大学卓文珊，唐建锋以中山大学为例分析了中山大学在实验教学方面存在的问 题，并在此基础上提出了解决这些问题的途径和方法。 1扬州大学徐丽桂从当前高 校实验教学队伍所面临的问题出发在论述实验教学队伍重要性的基础上针对一些 具体的问题提出了相关的对策。 2哈尔滨工程大学徐世同，曾繁丽站在教育改革的 大背景下对高校实验教学队伍建设提出了自己的观点，他们指出高素质的实验队伍 是高校可持续发展的重要资源，加强实验队伍建设是培养创新人才不可忽视的重要 肖正明，朱岭仁对高等学校实验教学改革若干问题的思考j山东师大学报（杜会科学版） ，2000， （4） ： 109-110 周竞学，朱红，李庆丰，刘剑锋理工科实验教学的内涵、功能及其类型j实验技术与管理，2004， （3） ： 7 山西高校计算机专业实验教学现状及对策研究 4 环节。 3学者张秀英认为提高实验教学队伍素质是教育改革的需要，是实验室建设 和管理的需要，并提出实验教学队伍改革应从观念、体制等方面进行改革使实验教 师在高校教学中更好的完成教学使命。 4中国海洋大学赵可胜,孙长青从以人为本的 角度出发提出了实验教学技术队伍是高等学校实验教学、科学研究、实验室建设与 管理等方面的一支重要力量, 搞好实验室建设的关键是要建立一支综合素质高、结 构合理、相对稳定的实验技术队伍。 5针对目前实验技术队伍建设在高校中的薄弱 环节,队伍现状与实验室建设发展不和谐，强调加强实验技术队伍建设已成为高等 学校的当务之急。 2.关于高校实验教学模式的研究 目前对高校实验教学模式的研究不多，主要有：南京工业大学张荣，汪效祖以 该校化学实验教学为例提出按部旧班的传统实验教学模式的存在弊端，依照创新实 验教学模式的新理念深刻探究了实验教学模式未来发展方向等问题。 6襄樊学院黄 升谋在对我国高校实验教学模式现状分析的基础上根据实验项目的性质等多种因 素提出了我国高校实验教学的几种教学模式，并探讨了几种教学模式的利弊。 7泰 州师范刁维国提出： “教学的理论模式是根据一定的教学理论建构起来的理想教学 模型或实施方案；教学的实践模式是在教学实践中形成的具有独特风格的教学范式 或操作方式。两者的路径相对而行,但殊途同归；虽有共性但各有自身的特点和功 能和独到的研究与建构方法。两者相辅相成,相得益彰,共同构成联结教学理论与教 学实践的中介和达到教学目标的双通道。 ” 河北师范大学硕士毕业生马清山在其毕 业论文学生主体性实验教学模式的策略研究中提出了实验教学模式设定的相关 原则以及在这些原则下针对化学实验课教学模式改革提出了具体做法。具体做法是: 变传统的验证实验为探究实验，在演示实验及学生分组实验的中探讨主体教学模式 的设计方案，实验过程，实验内容，实验策略等问题，并将对如何将实验教学模式 的构建与策略研究相结合提出了作者的见解。 3.关于高校实验教学评价的研究 目前，学者们对高校实验教学评价体系的重要性已达成共识，高校作为人才培 养的重要基地，提高人才质量是高校教学的重要任务，实验教学评价体系是高校教 学质量好坏的有效反映，是提高实验教学质量的科学指标，建立完善的实验教学评 价体系对高校实验教学质量的提高具有重大的意义。 具有代表性的是天津大学栾涛在其硕士毕业论文中从实际出发以山东建筑大 刁维国教学的理论模式与实践模式的比较研究j内蒙古师范大学学报，2006， （11） ：113-115 引 言 5 学的实验教学为例，结合个人认识，探讨了高等学校是如何借鉴质量管理和监控理 念来指导实验教学的过程管理。海南师范学院舒火明,韩长日认为高校实验教学是 实施素质教育、创新教育的重要载体，建立完善的评价体系应符合以下原则：1.方 向性原则 2.科学性原则 3.可行性原则 4.整体性原则并在此基础上提出了实验教学 评价体系表中各项评价内容所占的百分比。 8华东师范大学徐建东认为“整个实验 教学评价网络应包含校评学、校评教、教评学、学评校、教评校、学评教六个维度。 从六个维度实施实验教学评价使评价的主体和对象明确,评价的内容丰富,制定评 价指标更全面,评价的可操作性更强。 ” 对于评价模式研究具有代表性的是河南大 学刘志军教授提出的 “发展性课程评价” 他认为 “课程评价体系包括三个相对独立、 又密切关联的组成部分,即:目标为中心的课程设计评价、过程为中心的课程实施评 价和结果为中心的课程效果评价,这三种评价形成课程评价的三螺旋结构” 。 另有 部分学者对评价的有效指标进行了科学的设定分析，如宝鸡文理学院史智平等人对 实验教学评价体系指标的构建作了详尽的分析。 9 4.关于高校实验教学管理的研究 具有代表性的是四川教育学院王世慧认为实验教学管理是提高教学质量的重 要环节，提高实验教学水平应处理好以下关系： “一是校园实验中心与各系(院)实 验室的关系。二是教师实验项目与学生实验项目的关系。三是校内实验教学与校外 实验教学的关系。四是人文科学实验教学与自然学科实验教学的关系。五是实验教 学量与质的关系。 ” 并提出了处理好这几种关系的对策。华中农业大学江珩，赵邦 枝从管理学的角度从发就实验教学管理体制等问题进行了初步研究，同时提出高校 实验教学管理应处理好以下六种关系： “地位与定位、整体与局部、结构与功能、 理念与职责、学术与安全、开源与开放。 ” 并依据这六种关系结合该校的实际情况 提出了具体的做法。南开大学关路贵认为“高校实验教学管理科学化，必须首先要 遵循高等教育的基本规律，再以实验教学管理基本原则为指导，运用现代的科学方 法，建立实验教学管理决策系统。 ” 山东农业大学毕建杰，叶宝兴，王建华，马涛 在结合该校实验教学的管理现状的基础上提出了“132”式实验教学管理模式，即 “一个中心:农业生物学国家级实验教学中心,该中心 2007 年 7 月经教育部、财政 徐建东试论高校实验教学评价j高等理科教育，2007， （1） ：59-62 刘志军发展性课程评价体系初探j课程教材教法，2004， （8） ：22-23 王世慧实验教学管理初探j四川教育学院学报，2008， （8） ：17-18 江珩，赵邦枝实验教学管理应处理好六大关系j实验室研究与探索，2005， （12） ：105-107 关路贵关于高校实验教学管理科学化问题的探讨j实验室科学，2005， （3） ：101-103 山西高校计算机专业实验教学现状及对策研究 6 部批准成立； “三个层次”即基础型实验、综合型实验、研究型实验； “两个平台” 即实验教学平台、 科学研究平台。 ” 全部的实验教学工作围绕这样的管理模式展开， 完善了实验教学管理制度，提高了教学质量。 5.关于高校实验教学内容与方法的研究 从高校实验教学内容与方法的研究成果来看，专门研究学科内容与方法的论文 较少，代表性的有北京大学吕斯骅针对物理学这门学科内容提出了实验教学内容与 方法改革的对策，吕斯骅认为“物理实验课的改革是一项系统工程,必须包括体制 (机构)、体系、内容、方法诸方面的改革,它们之间和谐的步调会减少改革的阻力, 加速改革的步伐。 ” 温淑珍，肖伟才认为“实验教学从本质上是一种认识活动，在 研究、分析教学内容的基础上,为使教学计划更好地适应社会对人才质量的要求， 应强调把实验教学在教学计划中体现出来，既相对独立，又要自然融合于整个教学 计划之中，充分体现与理论教学紧密结合。在组织实验教学时,必须配合课程结构 的改革、课程设置的调整和课程内容的更新，这样实验教学改革才具有生命力。 ” 还有一些学者提出以能力培养为主线构建新的实验教学内容体系，实验教学内容改 革是一项系统工程，实验内容是整合不是组合，包括删除陈旧的教学内容，合并重 复内容，减少验证性实验的比重，提高设计性实验与体现科学先进性实验项目的比 重。实验项目要做到少而精，改革要适度跳跃，循序渐进。实验教学方法的改革要 与实验教学内容结合起来，变传统的实验教学模式“以教师为主”为“学生为主体、 教师为主导”的模式。 6.关于高校计算机专业实验教学的研究 查中国期刊全文数据库(2000-2009)对计算机专业实验教学研究的还比较少， 有学者在与其它省市高校计算机专业实验教学情况对比的基础上提出了提高实验 教学质量的对策； 10有学者针对自己所在高校计算机专业实验教学现状进行了深入 的分析并提出相应的发展策略； 11还有部分学者是就计算机专业某一门具体课程的 实验教学内容和方法进行了研究，如武汉大学徐爱萍,刘建英对计算机组成原理实 验课教改方案设计的研究； 12电子科技大学何兴高对计算机硬件系统综合实验改革 的探讨；浙江万里学院王绍卜对计算机网络课程实验教学的探讨； 13中央电大刘晓 毕建杰， 叶宝兴， 王建华， 马涛 “132” 式实验教学管理模式的探索与实践j 实验科学与技术， 2009， （3） ： 75-77 吕斯骅全面改革物理实验教学体系与内容，培养有坚实基础的创新人才j大学物理，2003， （1） ：34-36 温淑珍，肖伟才改革实验教学内容和方法提高 实验教学的综合效益j黑龙江高等教育，1998， （5） ： 86-87 引 言 7 星对汇编语言程序设计中实验教学中出现的问题进行了研究；运河师范学校余长营 对foxbase这门课实验教学部分中出现的问题进行了分析并提出了解决实验教学方 法的对策。 四、研究思路、方法 (一) 研究思路 四、研究思路、方法 (一) 研究思路 知识经济时代，综合国力的竞争就是人才的竞争，高校作为人才培养的主要阵 地，培养创新型人才成为普通高校一项艰巨的任务。我国高校根据不同学科的专业 特点对人才的培养设定了不同的专业培养方案。依据 1998 年颁布的普通高等学 校本科专业目录文件，专业的划分、名称及所属门类，是反映培养人才的业务规 格和工作方向，是设置、调整专业，实施人才培养，授予学位等工作的重要依据。 至今本科院校分设 11 个学科门类，下设二级类 71 个，专业 249 种，计算机科学与 技术专业属于理学学科门类。 本文从提高本科计算机专业实验教学质量、促进山西省本科高校计算机专业健 康发展的目的出发，抓住“是什么，怎么样，如何做”等根本性问题，采用文献法、 问卷调查法及访谈等方法的基础上对本科院校展开现状分析与对策研究。研究框架 如图 1 所示，步骤分为三步：1从提高本科高校实验教学质量目标出发调查山西 省具有代表性的 4 所高校计算机专业实验教学的情况 2对调查的现状进行研究， 并提出问题及产生问题的原因。3提出解决这些问题的可行对策。 (二) 研究方法 (二) 研究方法 文献法：在搜集和分析国内外相关文献的基础上更新教育观念并借鉴以往实验 教学的成功经验来指导本课题研究。 问卷调查法：按照课题设计方案，有计划有目的地开展问卷调查，使取得的相 关资料科学化、系统化，从研究结果中揭示出结出目前山西省本科高校计算机专业 实验教学的优点和存在的不足，并提出了对今后教学的改进建议。 访谈法：通过与部分高校计算机专业有经验的教师和学生的访谈，搜集第一手 材料，了解教师与学生在计算机实验教学过程中存在的实际问题，能够比较切实的 提出解决问题的对策。 张奋勤，郭奉元，杨丽萍实验教学运行与管理研究m北京，经济科学出版社，2007，10 山西高校计算机专业实验教学现状及对策研究 8 图 1 研究路线图 实验教学是提 高高等院校教 学质量，培养 创新型人才的 重要途径，是 满足高校可续 发展的需要， 是高校学生自 身 发 展 的 需 要，更是现代 社会发展的需 要。 就当前山西省本科高校计算机专业实验教学 出现的问题进行原因分析。 从现状中发现当前山西省本科高校计算机专 业实验教学存在的分题并进行研究。 通过总结问卷调查，对当前山西省本科高校 计算机专业实验教学现状进行了研究 就上述问题，提出针对山西省本科高校计算 机专业实验教学的对策。 第一章山西高校计算机专业实验教学现状分析 9 第一章 山西高校计算机专业实验教学现状分析 第一章 山西高校计算机专业实验教学现状分析 根据山西省普通高等学校专业设置指南目前山西省有 17 所本科高校除医 科类学校外均设有计算机专业，最早开设此专业是山西大学，其它院校均在 19 世 纪的 90 年代左右相继开设此专业，截至到 2007/2008 年，山西省计算机专业在校 人数约 9000 人。 1.1 实验教学要素分析 1.1 实验教学要素分析 实验教学是教学活动形式之一，本文从教学诸要素的系统分析出发，对计算机 科学与技术专业（以下简称为计算机专业）中的实验教学要素进行了全面的分析。 教学活动的基本要素公认为有三个，即教师、学生与教学资源，其中教师与学生是 教学活动的主体，教学资源是活动的客体。 教学资源涵盖了包括教学目的、教学 内容、教学环境、教学方法和手段在内的所有教学活动客体。专业的实验教学具有 较强的特殊性，它首先受一般教学规律的制约，同时还受计算机科学与技术专业特 点的限制；因而影响计算机科学与技术专业实验教学的要素与其他专业教学不尽相 同，有的因素对计算机专业实验教学的效果影响小，有的影响较大。该体系基本内 容和分类如下： 上图中的各项因素全面地反映了本科高校计算机专业实验教学活动的全部内 容。教师和学生是实验教学的主体，主要研究教师队伍和学生整体素质的状况，教 学资源所包含的因素作为本论文研究的重点，共 5 项，其中教学环境当中无形的教 李秉德教学论北京，人民教育出版社，2001，10-12 教学目的 教学内容 教学环境 教学评价 教学资源 有形的教学环境 （实验室） 无形的教学环境 （人际关系、 校风等） 实验教学 教学方法 教师 学生 山西高校计算机专业实验教学现状及对策研究 10 学环境因素对本论文研究意义不大，故在此不予考虑。 1.2 数据来源 1.2 数据来源 本研究数据分为三部分，一部分数据来自教育厅高等学校实验室综合信息表， 具有权威性；一部分数据来自各本科高校计算机学院相关资料；一部分数据来自对 4 所高校发放的 300 份问卷调查，其中有效问卷为 245 份。 1.3 计算机专业实验教学现状调查分析 1.3 计算机专业实验教学现状调查分析 笔者于2009年10月开始对5所本科高校的实验室与实验教学情况进行了调查。 此次调查内容包括访谈计算机专业教师和学生、 检查实验室、 听取专家评议。 之后， 笔者又多次亲临教学实验室进行观察，与师生进行交流。实地调查期间搜集了大量 资料，这些工作都对本论文的写作提供了有价值的信息。 1.3.1 对计算机专业实验教学效果的总体调查 1.3.1 对计算机专业实验教学效果的总体调查 调查情况基本上能从图 2、表 1 表现出来 图 2 学生对计算机专业实验教学提高自身创新能力的总体评价 从调查表可知，对计算机专业的实验教学提高自身创新能力方面，表示满意 的有 139 人，占调查总数的 567%，基本满意的有 36 人，占调查总数的 146%， 不满意的有 70 人，占调查总数的 286%。从调查结果上看，有 71.3%的同学对当 前计算机专业的实验教学现状表示满意，认为它能够真正地提高自己的动手能力， 能使自己对计算机专业基础理论知识理解的更深刻、更透彻，有利于提高自身的创 新能力；有 28.6%的同学对当前计算机专业的实验教学现状表示不满意。多数同学 对当前计算机专业的实验教学对提高自身的动手能力、创新能力方面表示满意，这 是从一个侧面客观的反映了本科院校的计算机专业实验教学水平和状况。 0 20 40 60 80 100 120 140 160 满意基本满意不满意 对计算机专业实验教 学提高自身创新能力 是否满意？ 第一章山西高校计算机专业实验教学现状分析 11 表 1 学生对计算机专业实验教学的认同程度 选项 内容 喜欢 基本喜欢 不喜欢 人数 145 68 32 你 是 否 喜 欢 上 计 算 机 专 业实验课？ 百分比（%） 592% 278% 131% 调查结果表明，喜欢上计算机专业实验课的有 145 人，占调查总数的 56.2%， 基本喜欢的有 68 人， 占调查总数的 27 8%， 不喜欢的有 32 人， 占调查总数的 13.1%。 从上面的调查结果可以看出，基本喜欢上计算机专业实验课的学生占了 87.0%，说 明绝大多数学生是喜欢动手并对计算机专业实验教学表现出极大的热情，提高计算 机专业实验教学效果具有充分的学生心理条件。 1.3.2 对计算机专业教学师资的调查 1.3.2 对计算机专业教学师资的调查 教师是教学活动的基本要素之一，是教学的主体，是教学活动的组织者和指导 者，在教学活动中发挥主导作用。通过教师在整个教学过程中发挥主动性去调整、 理顺各要素之间的关系，使其达到最优化的程度，可以收到最优的教学效果。 14计 算机专业的实验教学中实验教师是实验教学改革的直接参与者，在教育教学改革中 发挥着不可替代的作用，但在笔者调查过程当中发现绝大多数高校还没有专职的实 验教师，学校实验课程多由任课教师担任，所以本研究只对目前的任课教师进行了 调查。 表 2 实验教学教师职称调查情况 教授 副教授 讲师 高级实验师 选项 内容 人 数 百分比 （%） 人 数 百分比 （%） 人 数 百分比 （%） 人 数 百分比 （%） 山西大学 11 18.3% 1220% 3355% 2 3.3% 太原科技大学 8 13.3% 1016.7% 4270% 1 1.7% 太原师范学院 2 5.6% 1130.6% 1850% 1 2.8% 运城学院 1 3.8% 311.5% 1142.3% 0 调查结果表明，老八所的师资队伍情况明显高于其它本科院校，其中山西大学 的教授有 11 人，占调查结果的 18.3%；副教授和讲师人数比例也明显略高，太原科 技大学教师梯队发展相对稳定， 教授占 13.3%， 副教授占 16.7%， 讲师人数有 42 人， 山西高校计算机专业实验教学现状及对策研究 12 占调查结果的 70%；师范类院校大多是在某个专业的基础上发展起来的，专业教师 所占比例不大，太原师范学院有教授 2 人，占调查结果的 5.6%，运城学院相对于其 它兄弟院校情况较弱，教授 1 人，占调查比例的 3.8%，副教授 3 人，占调查比例的 11.5%，高级实验师为 0。以下是在上述四所高校任课教师的基础上对所有教师的年 龄进行了分析。 在被调查的担任实验教学的 182 名任课教师中，平均年龄为 3356 岁，年龄 分布状况为：26 一 35 岁之间的教师 98 名，占总人数的 53.8%；36 一 45 岁之间的 教师 48 名，占总人数的 264%；46 一 55 岁之间的教师 25 名，占总人数的 13.7%； 55 岁以上教师只有 3 人，占调查人数的 164%。从统计数字可以看出，过半的任 课教师年龄在 26 一 35 岁之间，显示教师队伍整体比较年轻， 35 一 36 岁教师所占 比例过少仅占 264%，46 岁以上教师严重不足。 表 3 任课教师年龄统计分析 年龄 内容 26 一 35 36 一 45 46 一 55 55 以上 人数 98 48 25 3 百分比（%） 538% 264% 137 164% 表 4 学生对计算机专业实验教师满意度评价 选项 内容 较高 一般 不高 人数 62 137 46 你对目前计算机专 业实验教师的整体 教 学 水 平 评 价 如 何？ 百分比（%） 253% 600% 188% 从调查可知，认为当前计算机专业实验教师的整体教学水平较高的有 62 人， 占调查总数的 253%，认为一般的有 137 人，占调查总数的 600%，认为不高的 有 46 人，占调查总数的 18.8%。通过上面的调查可知，只有 253%的学生认为计 算机专业实验教师整体教学水平较高，有 18.8%的学生认为不高。 1.3.3 对计算机专业学生情况的调查 1.3.3 对计算机专业学生情况的调查 学生是学习的主体，没有学生就不存在教学活动；所以学生是教学活动的根本 因素。 15由于本科院校招收的学生都通过了高考，并且高考成绩都达到了上级主管 第一章山西高校计算机专业实验教学现状分析 13 部门划定的分数线，在校学生在知识水平、智力发展水平、年龄结构等方面都大体 相当故本研究在此不作这方面的考虑，而学生的学习动机和实验上课人数直接影响 着实验教学的质量，以下是学习动机和实验上课人数的调查。 图 3 学生学习动机示意图 从调查表可知，对于学习计算机专业实验教学，有 111 人是出于计算机就业前 景好，占调查结果的 453%，有 67 人因为喜欢计算机专业从兴趣出发，占调查结 果的 273%，有 43 是在考试的压力下学习此课程，占调查结果的 176%，只有 21 人是在没有明确目标的情况下，对计算机专业实验教学进行了学习，占调查结果的 86%。通过上面的调查可以了解到，仅有 273%的学生对计算机专业的学习是出 于正真想学习的目的，学生自身对学科的认识性不强，带有盲目性。 表 5 学生总人数调查 选项 学校 本科生人数 班级个数 山西大学 720 8 太原科技大学 500 16 太原师范学院 558 16 运城学院 412 8 表 6 学生上实验课人数调查 人数 内容 0 一 2020一3030一4040一50 50 以 上 班级个数 一 2 26 13 7 百分比（%） 一 42% 542%271% 146% 0 20 40 60 80 100 120 好就业考试压力 人数 山西高校计算机专业实验教学现状及对策研究 14 从调查的几所高校来看，人数最多的是 67 人，最少的班是 22 人，平均上课人 数是 46 人，其中有 542%的上课班级学生人数在 30 一 40 人。根据有关实验室规 定，实验教学应控制在 30 左右人数为宜。学生上课人数的多少是影响教学质量和 效果的重要因素。 1.3.4 对计算机专业实验教学目的的调查 1.3.4 对计算机专业实验教学目的的调查 实验教学目的是学生进行有效实验的前提，是教学活动必不可少的要素之一， 本论文从以下两个方面来研究学生学习计算机专业实验教学目的的情况。 16 表 7 主干 22 门课程实验教学目的分类 选项 实验教学目的 课程 百分比（%） 掌握基本理论和方法 5 227% 培养学生程序设计能力 8 363% 提高学生综合应用能力 6 273% 培养学生软件素质能力 3 136% 从调查表可知，在本科阶段学生所上的主干课程中有 5 门课程的教学目的可归 为掌握基本理论和方法，占调查比例的 227%，有 8 门课程是以培养学生程序设计 能力为实验教学目的的，占调查比例的 363%，提高学生综合应用能力的课程有 6 门，占调查比例的 273%，有 3 门课程是培养学生软件素质能力的，占调查比例的 136%。调查表表明，有三分之一的课程重在培养学生的程序设计能力。 表 8 学生对计算机专业实验教学目的的理解 选项 内容 途径 明确 基本明确 不明确 指导教师告诉的 84 71 90 人数 预习时看出来的 70 62 113 指导教师告诉的 343% 300% 367% 对计算机专 业实验课程 的教学目的 明确吗？ 百 分 比 （%） 预习时看出来的 286% 253% 461% 调查结果表明，对计算机专业实验教学课程的教学目的明确的人数比例分两种 情况，其中教师提前告诉教学目的并明确的学生有 84 人，占调查总数的 34.3%，基 本明确的有 71 人，占调查总数的 300%，不明确的有 90 人，占调查总数的 36.7%。 在教师未告诉的前提下，学生通过自己预习并明确教学目的有 70 人，占调查总数 第一章山西高校计算机专业实验教学现状分析 15 的 28.6%，基本明确的有 62 人，占调查总数的 25.3%，不明确的有 113 人，占调查 总数的 46.1%。从调查结果上看，教师提前讲授实验教学目的比学生自觉学习实验 目的要高 5.7%，有 64.3%的同学能够理解和明确计算机专业实验教学目的，说明计 算机专业实验教学的内容和方法基本符合学生身心发展水平和科技发展要求，但同 时也存在很大的缺陷，需要我们对现行的计算机专业实验教学内容和方法进行改 进。 1.3.5 对计算机专业实验教学内容的调查 1.3.5 对计算机专业实验教学内容的调查 实验教学内容，或者说是课程，是教学活动中最有实质性的因素。它指的是一 定的知识、能力、思想与情感等方面内容组成的结构或体系。具体表现为现在人们 常说的各级各类学校的教学计划、各科教学大纲和具体的各种教材。 17通过笔者到 几所本科院校调研发现，目前学生使用的教材由任课教师指定，各学校并不相同， 学生所学课程由各学校的专业培养方案设定，对于计算机专业实验教材的体系和