文章編號：1672-5913(2011)17-0063-04 中圖分類號：G642 文獻標(biāo)識碼：B
　　摘 要：隨著實驗環(huán)境和設(shè)備條件的改善，實驗中心支撐實踐教學(xué)能力大幅提升。本文從創(chuàng)新實驗平臺建設(shè)、課程實驗建設(shè)、創(chuàng)新實踐活動支撐、實驗中心管理等多個方面總結(jié)依托教學(xué)實驗中心，計算機實踐教學(xué)建設(shè)所取得的成效。
　　關(guān)鍵詞：實踐教學(xué)；實驗平臺；實驗中心管理
　　作者簡介：周麗濤，女，副教授，研究方向為計算機應(yīng)用技術(shù)；肖曉強，男，副教授，研究方向為計算機應(yīng)用技術(shù)。
　　為滿足計算機技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域?qū)I(yè)課程實驗、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)需要，支撐本科學(xué)生開展計算機與網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的創(chuàng)新實踐活動，“十一五”期間，在上級部門的大力支持下，我們成立了計算機教學(xué)實驗中心，重點建設(shè)了本科計算機科學(xué)與技術(shù)實驗室與網(wǎng)絡(luò)工程實驗室。
　　“十一五”期間，教學(xué)實驗中心從實驗場地與環(huán)境整治、設(shè)備采購、軟環(huán)境等方面對實驗室進行了建設(shè)，本科實踐教學(xué)條件比“十五”期間有較大提升，服務(wù)能力明顯增強，支撐課程大幅增加。實驗中心已經(jīng)成為我校工程技術(shù)類和軍事指揮類計算機科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)以及其他相關(guān)專業(yè)計算機技術(shù)領(lǐng)域和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程的實驗教學(xué)支撐環(huán)境，畢業(yè)設(shè)計、各類競賽以及創(chuàng)新實踐活動的基地，在推進計算機實踐教學(xué)建設(shè)方面采取了一系列措施，取得了較好的成效。
　　1 創(chuàng)新實驗平臺建設(shè)，提升學(xué)生實驗?zāi)芰?br/>　　“十一五”期間，實驗中心為“計算機原理”、“嵌入式系統(tǒng)”、“數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計工程”、“數(shù)字邏輯課程設(shè)計”和“計算機原理課程設(shè)計”等硬件課程實驗購買了專用實驗設(shè)備，設(shè)備種類多、投入大。學(xué)生在每門硬件課程實驗之前都需要先學(xué)習(xí)新設(shè)備的使用，學(xué)生用于熟悉新設(shè)備的時間大大多于做實驗的時間，這既影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，又導(dǎo)致有限實驗課時利用率低。另外，多種實驗設(shè)備的使用也不利于系列課程知識點的前后貫通，特別是難以滿足“硬件系統(tǒng)＋軟件系統(tǒng)”的全系統(tǒng)實驗需求。
　　為此，2010年實驗中心自主研制了新型計算機原理實驗平臺YH-CAPE，如圖1所示。該硬件實驗平臺技術(shù)先進，功能全面，在2010年全國計算機組成原理會議上獲得成功展示并產(chǎn)生積極影響。在2010年秋季學(xué)期“計算機原理課程設(shè)計”課程實驗實施過程中，部分學(xué)生在YH-CAPE實驗平臺上成功實現(xiàn)了MIPS五級流水處理器，鍛煉工程實踐能力和創(chuàng)新能力。
　　2011年實驗中心繼續(xù)推出二代產(chǎn)品“天河陽光-V1.0”綜合實驗平臺，如圖2所示。該平臺可支持單機和聯(lián)網(wǎng)兩種工作模式，具有豐富的外圍擴展功能模塊，配套客戶端開發(fā)調(diào)試環(huán)境，可以更好地支持虛擬實驗，全面覆蓋了從數(shù)字電路到計算機原理、再到嵌入式系統(tǒng)等計算機硬件系列所有課程實驗的需求；一個平臺實現(xiàn)了原來多個平臺的功能，學(xué)生從入學(xué)到畢業(yè)的所有硬件系列課程實驗都可以在該平臺上完成，進一步還可以支持學(xué)生在其上搭建操作系統(tǒng)、編譯系統(tǒng)等軟件環(huán)境，實現(xiàn)全系統(tǒng)實驗。
　　該實驗平臺的使用一方面解決了原來設(shè)備種類多、投入大、學(xué)生使用困難的問題；另一方面實驗平
　　
　　圖1 計算機原理實驗平臺YH-CAPE
　　
　　圖2 “天河陽光-V1.0”綜合實驗平臺
　　臺的打通更加有利于實驗內(nèi)容的打通，解決了原有同一知識點在不同課程重復(fù)講授的問題。學(xué)生在一個平臺上實現(xiàn)多門課程實驗內(nèi)容，加深了對知識的融會貫通，能力得到鍛煉，學(xué)習(xí)興趣和成就感增加。2011年該平臺在全國計算機體系結(jié)構(gòu)教學(xué)研討會上進行了推廣，引起廣大參會老師和學(xué)校的極大興趣。實驗中心計劃在“十二五”期間以“天河陽光”實驗平臺為基礎(chǔ)構(gòu)造基于網(wǎng)絡(luò)的前瞻性“實驗云”環(huán)境，突破傳統(tǒng)硬件實驗在時間和空間上的局限性，進一步在國內(nèi)外展現(xiàn)創(chuàng)新實驗教學(xué)理念與成果。
　　2 積極配合授課老師加強課程實驗建設(shè)
　　2.1 加強知識點銜接，綜合性實驗項目貫穿多門課程
　　實驗中心是實驗設(shè)備、實驗場地等實驗環(huán)境的提供者，中心的老師在參加實驗教學(xué)輔導(dǎo)的同時積極與授課老師溝通，在滿足課程實驗需求的基礎(chǔ)上配合授課老師精心設(shè)計實驗內(nèi)容，使不同課程在實驗內(nèi)容的設(shè)計上既保持連貫性又加強針對性。以“五子棋游戲”實驗為例，學(xué)生在二年級的“程序設(shè)計課程設(shè)計”實驗中首次接觸該實驗，該課程實驗重點鍛煉學(xué)生使用MFC實現(xiàn)圖形界面設(shè)計的能力，要求實現(xiàn)人-人對戰(zhàn)功能即可；三年級的“人工智能導(dǎo)論”課程實驗，重點鍛煉學(xué)生邏輯推理和智能搜索能力，要求必須實現(xiàn)人-機對戰(zhàn)功能；四年級的“網(wǎng)絡(luò)程序課程設(shè)計”實驗要求學(xué)生完成網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的五子棋游戲，可同時支持人-人和人-機對戰(zhàn)，這里對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ挠?xùn)練主要針對的是網(wǎng)絡(luò)編程。上述三門課程都要求學(xué)生完成五子棋游戲，但要求的知識點不同，它一方面有針對性地鍛煉了學(xué)生的實驗技能；另一方面實驗內(nèi)容的連貫性可以使學(xué)生在有積累地完成新實驗的同時看到自身的成長，從而更具有學(xué)習(xí)動力。
　　實驗中心積極在學(xué)院內(nèi)部開展橫向調(diào)研，分析已有科研成果，研究其中適合在本科階段開展的實驗項目，目前來源于天河超級計算機研制項目的“全系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)模擬器”實驗項目已經(jīng)完成實驗方案設(shè)計并在本科“計算機體系結(jié)構(gòu)”課程實驗中實施，使學(xué)生在本科階段就能提前了解科技前沿技術(shù)，為后續(xù)研究生階段的學(xué)習(xí)打下良好的工程實踐基礎(chǔ)。
　　2.2 推行過程控制和質(zhì)量控制，完善實踐教學(xué)考核和評價體系
　　為強化學(xué)生工程實踐能力、工程設(shè)計能力和工程創(chuàng)新能力，提高實驗教學(xué)質(zhì)量，一方面，實驗中心老師在實驗輔導(dǎo)的過程中積極配合授課老師加強過程控制和質(zhì)量控制，完善實踐教學(xué)考核和評價方法。實驗實施過程中，授課老師根據(jù)實驗內(nèi)容和實驗方案提出多層次實驗要求，鼓勵實驗創(chuàng)新，將實驗環(huán)節(jié)進行分階段評分，并據(jù)此改進評分考核標(biāo)準，同時增加實踐性環(huán)節(jié)所占總成績比重，充分調(diào)動學(xué)生積極性，激勵學(xué)生以更大的熱情投入到實驗中去，同時嚴格把控考核質(zhì)量。另一方面，實驗中心老師自行研制“代碼、電路圖抄襲檢測軟件”，并運用到“數(shù)字邏輯課程設(shè)計”和“計算機原理課程設(shè)計”等課程實驗中，對防范學(xué)生抄襲、杜絕學(xué)生僥幸過關(guān)心理起到了積極的作用。
　　3 有力支撐學(xué)生創(chuàng)新實踐活動，為學(xué)科競賽提供強有力保障
　　“十一五”期間，實驗中心大力支持和開展創(chuàng)新實踐活動，在為每年一屆的“銀河之光”藝術(shù)節(jié)提供計算機和機器人平臺開展DIY裝機大賽和“智行天下”校園創(chuàng)新活動的同時，還支撐了6項省級創(chuàng)新項目、6項校級項目和8項院級項目，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和跨學(xué)科實踐能力、靈活應(yīng)用和組合知識的能力以及團結(jié)協(xié)作的精神，大大激發(fā)了廣大學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力，營造了良好的創(chuàng)新氛圍。例如，“基于社會網(wǎng)絡(luò)的手機信息安全過濾系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)”創(chuàng)新小組在申請創(chuàng)新項目前期缺乏實驗設(shè)備，無法論證和確定可行的技術(shù)路線，通過利用實驗中心提供的設(shè)備進行系統(tǒng)的初步設(shè)計和測試，論證和確定可行的技術(shù)路線，最終成功申請到了校級本科學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目