开设综合性实验 提高学生应用能力

赵晓晖

[摘 要]文章通过在实验教学中开设综合性实验，以“面向对象的程序设计语言”课程实验教学为例，对综合性实验的选题、实验教学中应注意的问题、实验教学方法和成绩评定方法的改进等问题进行了探讨，提出应加强大学生思维训练和创新能力培养，在教学过程中加以实践，取得较好效果。

[关键词]综合性试验 实验形式 教学方法 创新能力培养

[中图分类号] G633.3 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2013）06-0048-02

一、引言

实验教学是高校理工类课程的重要组成部分，是将所学知识和实际问题相结合的重要途径。在实验教学中，综合性、设计性实验是对学生进行思维训练和创新能力培养的重要环节。国内外很多高校都对综合性实验的设置问题进行了探讨。欧群雍提出了“三三制”的教学模式，强调课程设计在实验教学中的重要性。[1]安徽新华学院对C语言程序设计课程的实践教学改革进行探讨，强调教学过程的系统性和层次性。[2]浙江师范大学的江颉、石晓耀进行了面向对象的软件工程自主实验教学改革，将自主学习的理念引进到实验建设中，体现了以培养学生的技术应用能力为重点的教学改革。[3]佛山科学技术学院的文哲雄探讨了在“计算机控制”课程中设置综合设计型实验的方法。[4]

二、开设综合性实验的基础

（一）从课程设置上保障实验教学时间

“面向对象的程序设计语言”是一门实践性很强的课程，实验教学是整个教学过程中的重要环节，抓好实验教学可以增强对抽象理论知识的理解和掌握，培养学生的动手能力。综合性实验注重与实际问题相结合，问题规模和实验时间比基础实验更大更长，因此要保障综合实验的顺利进行，在课程设置上就要给实验教学配备充分的时间。本学院开设的“面向对象的程序设计语言”课程安排在大三上学期，实验时间充足。另外本课程配备了实验教学视频，学生可以利用课余时间进行实验，对实验教学起到了很好的补充作用。学生在学习本门课程之前已经学习了C语言和数据结构，对程序设计有了基本的认识和理解，因此本课程前期的基础实验部分进行得更加顺利，也为综合实验的实施节省了更多的时间，使学生有更多的时间投入到对综合性问题的分析、思考和实践中去。

（二）从设备配置上保障综合性实验的顺利进行

“面向对象程序设计”课程中的综合性实验涉及编程语言、数据库、网络环境等，本校信息技术中心机房配备了高性能微机和网络环境，并装有Visual Studio，SQLSever等所需软件，保证了实验课程的顺利进行。本学院申报的教学实验中心也正在建设中，这为以后实验课程的进行提供了良好的环境。

三、综合性实验的选题

“面向对象的程序设计语言”教学的目的是分析实际问题，并转化为计算机能解决的模式，用计算机语言加以实现、运行。实验的设置要注意以下两个问题。

1.综合实验项目的难度要有层次性，循序渐进。实验题目的难易程度要体现出梯度层次，满足不同学习程度的学生的需要。避免能力强的学生有大段的时间无事可做，能力弱的学生连一个题目都做不出来，应给实验项目标注难度等级，让学生有所选择，逐步提高。

2.综合实验项目的设置要有一定的实际意义，实验项目的设计要注意前后知识的关联，强调系统性和完整性。一方面，要开设以项目驱动为主的实验。随着课程的进行，实验项目功能不断完善，能够贯穿课程始终，使学生对面向对象的思想有了整体认识，避免产生只会知识点不会整体运用的问题。另一方面，要培养学生的知识综合运用能力和系统开发能力。如可以要求学生设计一个小型管理系统，把系统的功能模块分解到相应章节，随着课程的推进逐步完善系统，最后把各模块组合构成一个完整系统。要求学生充分考虑系统的实用性，强调友好的人机界面，用软件工程的理论指导系统开发的每个步骤。也可以把软件设计大赛和数学建模大赛的题目融入综合实验中，以项目带动实践，让学生的能力有更好的提升。

四、实验教学中应该注意的问题

（一）注重实验的规范性

学生在实验过程中由于缺乏程序设计经验，往往会随心所欲自由发挥，在系统分析阶段，设计的流程图不够规范，缺少模块化的设计方法，模块结构不清晰，耦合性过高。这都给后续的程序设计和调试带来了很多困难。因此，强调程序设计的规范性，培养良好的编程习惯非常重要。综合性实验的进行要本着“案例入门，改造拓宽，项目综合”的原则，[5]分为案例教学阶段和学生实践阶段。教师讲解的案例都是代码级别的，定义规范、流程清楚、可读性强、具备参考价值，这样就促使学生养成了良好的编程习惯。教师以多媒体手段演示代码的编制调试过程，可以使学生对编程环境更加熟悉，能够灵活运用跟踪、断点等调试手段，开发过程事半功倍。学生实践阶段，教师提供具有实际意义的开发项目，由教师要求学生按照软件工程的原则，采用先进的程序设计理论指导课题设计，掌握程度设计方法，分析程序实现的思路，注意程序书写的风格，通过上机调试与测试程序，发现问题、分析问题、解决问题，最后完成综合实验任务。

（二）优化设计

综合设计性实验过程是将教学内容加以规范、综合、应用、优化的过程，而且也是一个创造性工作的过程。由于学生初次进行系统设计，难免会发生错误，老师在此期间应该及时纠正学生的错误，让学生掌握调试的一般方法，培养学生良好的开发习惯。有些学生可能会过分强调编程技巧，忽略可读性的需求，教师应该给予积极正确的引导，强调能用简单方法解决的就不用复杂方法，给出编程规范，要求学生多加注释，注重程序的可读性。另外在保证正确性的基础上，应精益求精，要求学生完善系统结构，提高交互的友好性。

（三）提高教师自身素质

综合性实验的开设对教师也带来了不小的压力，在一定程度上促进了师资水平的提高。首先，学生给出的系统结构和具体实现可谓“五花八门”，这就要求教师具有较全面的理论和实践知识才能从容不迫地给予合适的评价。其次，在传统的实验教学中，学生完全按照实验步骤进行实验，在实验中发现问题和提出问题较少。综合性实验则不同，它从系统设计、实现到测试都要学生自己动手，会遇到许许多多的问题，有些是教师从未遇到过的，这就要求教师在时间上、精力上有更多的投入，不断充实自己，以解决学生提出的各种问题，从而不断提高教师自身素质。

五、改革实验教学方法和成绩评定方法

在“面向对象的程序设计”实验教学中，综合实验采用小组的形式进行。让学生自由结合4～5人一个小组，每个实验项目由小组成员合力完成，小组成员通过讨论，确定系统结构、开发方法和最后的实验报告。每次实验教师抽取一个小组对当前实验进展情况进行汇报，提出所遇到的问题，学生一起讨论给出解决方案。通过小组式教学能有效地促进学生之间的交流，加深对知识的理解，拓宽思路，达到更好的教学效果。

为了克服校区间距离较远、教师不能及时指导的困难，本课程设计了实验教学光盘，给出每个实验内容的分析、实验步骤的演示和重点内容的讲解，使学生可以提前对实验进行预习，也可以在课外获得实验指导。

成绩评定方法是平时成绩和小组答辩成绩相结合的方式。平时成绩根据学生上机情况当堂给出，小组答辩成绩采用以下方式：小组成员通过讨论最终确定一份最优答案作为评定小组成绩的依据，推荐一名同学介绍项目内容，个人的成绩代表全组的成绩。

六、总结

本文探讨了在实验教学中设置综合性实验的若干问题，从实际出发调整了实验项目的内容，激发了学生对实验的兴趣和积极性，提高了学生综合应用知识的能力和实际动手能力。在实验教学过程中引入新方法，培养了学生的团队协作能力。改革实验考核方法，激发了学生的探索兴趣。本文提出综合性实验教学的改进措施，已经应用于本学期的实验教学中，取得较好的效果。教学改革是无止境的，今后还需要在实践教学中集思广益，发动教师、学生在教和学的过程中不断探索和实践，促进学生质量的提高和应用型人才的培养。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 欧群雍.“三三制”教学模式在程序设计类课程中的应用[J].赤峰学院学报（科学教育版），2011，（9）.

[2] 丁春玲.《C语言程序设计》课程实践教学改革探讨[J].科技信息，2010，（12）：399.

[3] 江颉，石晓耀.面向对象的软件工程自主实验教学改革[J].实验技术与原理，2007，24（5）：112-114.

[4] 设计性、综合性实验的教学实践与教学方法研究[J].中国教育技术装备，2007，（7）：15-16.

[5] 周立章.C++面向对象程序设计课程教学探索与实践[J].西华大学学报（哲学社会科学版），2005，（12）：257-258.

[责任编辑：雷 艳]