论文部分内容阅读
摘 要： “互联网+”是随着计算机技术发展应用而生的一个新概念，为高校的计算机实验室建设与管理以及高效计算机类课程实验教学的模式创新带来新启发。基于“互联网+”的实验教学模式，可以构建一种更开放性的交互式虛拟实验平台，这个平台集成各种实验教学应用软件和实验操作系统，为教师和学生按需提供各种实验资源服务，将“胖客户端”变成“瘦客户端”，使用者可以随时随地接入云中获取服务，更有效地提高实验教学的效果。本文简单介绍“互联网+”基本概念，分析现有大学计算机类课程实验教学模式的特点及缺陷，并提出“搭建基于‘互联网+’的虚拟教学架构”和“建立‘互联网+’多元化评分考核体系”的模式改革建议，希望为高校计算机类课程实验教学模式改革提供参考。
关键词： 互联网+;计算机类课程;实验教学模式改革
一、“互联网+”大学计算机类课程实验教学模式概述
（一）“互联网+”的基本概念
“互联网+”是随着计算机技术发展应运而生的一个新概念，这个概念于2012年11月在“第五届移动互联网博览会”上被首次提出，具体而言，是指信息通信技术与各种传统的行业的融合，如移动互联技术、云计算、大数据以及物联网等，并为各个行业的深化改革以及创新和发展提供了技术支持和广阔的网络交互平台。“互联网+”也为高校计算机实验室的建设带来新机遇，它通过“互联网平台”和“多种新兴技术”的融合应用，为高校的计算机实验室建设与管理以及高校计算机类课程实验教学的模式创新带来新启发。因此，研究怎样将“互联网+”与高校计算机类课程实验室建设有效相结合，解决相关问题，有效促进高校计算机类课程实验室的建设与发展，是当前高校实验室建设研究领域中的一项重要课题。
（二）大学计算机类课程实验教学
在计算机技术飞速发展的时代背景下，计算机高等教育正在向复合型人才转变。在大学的计算机类课程中，实验教学是一个重要环节，一方面通过实验可以辅助计算机理论课程学习，一方面能够有效培养学生的计算思维，提升解决实际问题的能力。计算机实验教学以虚拟实验室为基本环境，通过虚拟现实技术生成实验系统。与传统实验室相比，计算机虚拟实验室更经济、更开放、更有针对性，实验数据也可按照需求快速反馈给操作者。
二、大学计算机类课程实验教学模式的特点及缺陷
在高等教育系统中，计算机类课程实验教学离不开实验室，而实验教学实践性强，需要学生花费大量时间和精力进行反复试验对比，是学生掌握相关技术的关键所在，因此在计算机高等教育体系中占比非常大。高校在计算机类课程实验教学上的投入相对也比较大，要建设大量计算机机房和相关实验室。
（一）“电脑教师机”与“电脑学生机”采购量大
早期计算机实验室的建设主要采取的是“教师机”和“学生机”搭配的模式。在计算机类实验课上，教师首先通过视频教学软件对课程内容进行实时演示，在实践操作中，针对性地对学生进行指导。因此，在建设实验室时，需要考虑到学生人手一机的课程实验需求，这就需要购买大量学生机。
（二）一个机房难以满足多门课程需求
在许多高等院校，计算机机房要同时满足多门计算机实验类课程的开展，一台计算机需要安装多个操作系统和应用程序，才能够基本满足实验需求。而这类学生机的配置普遍比较低，各类软件会占用大量空间，课程实施过程中，电脑配置较低的学生机往往会因为安装的实验软件过多而导致计算机存储资源耗尽，加载速度极慢甚至系统崩溃，在很大程度上影响计算机类课程实验教学的正常开展。
（三）网络运维成本相对更高
教师机与学生机分散部署，在很大程度上增加了运维成本，网络管理员工作量极大。首先，每台PC机都是独立运行状态，要搭建实验室教育平台，实现同步教学与实现，就需要成批量地安装操作系统及应用程序，满足课程实验需求。其次，安全保障工作量巨大，PC机在使用过程中如果出现系统损坏，系统重装工作量极大。而基于安全保护需要，要对所有电脑进行杀毒、升级、打补丁等安全性操作，管理成本极高。另外，为防止学生在上课过程中安装其他软件，破坏了已经搭建好的实验环境，所有PC机都需要使用系统保护卡，这也会在很大程度上影响计算机的使用体验感。
（四）教学资源难以实时更新与共享
计算机类课程实验需要大量教学资源，包括操作系统及配套软件，教学软件比主流软件落后，有可能出现不能使用的情况。而重新采购周期比较长，这会在很大程度上影响正常教学。
三、基于“互联网+”背景的实验教学模式改革策略
鉴于传统实验室教学模式的种种弊端，对高校计算机类课程实验室进行“互联网+”的改革势在必行，能将实验室里教师机和学生机从繁重的操作环境中瘦身，通过互联网对各种教学资源进行有效整合，通过一个虚拟化的实验环境，PC机从互联网平台获取相关资源，高效完成相关实验。
（一）搭建基于“互联网+”的虚拟教学架构
在基于“互联网+”的教育云平台虚拟实验教学模式中，教师和学生可以通过多种方式进入该平台，教师机、学生机或者移动端均可，在空间上也不受限制，计算机机房、教学实验室、教师办公室或学生宿舍均可实现。这种实验室教学模式可以最大程度上满足实验需求，它提供了一种可以将计算机类课程实验所需要的多样化资源整合到实验云平台，对高校实验教学来说是一种新的尝试。但就实际操作来说，这种模式具备很多优点：第一，它可以为教师和学生提供一个开放式的信息化教学实验新平台，使用者通过终端设备向云平台发出相关请求，实验云平台根据实际需求提供服务，那么使用者之间就不会有相互影响。登录环境也不受影响，终端通过账号就可以调用属于个人的操作系统和数据。第二，这个模式也提供了一个维护更简单的共享平台，管理者可以将所有实验PC机统一管理，各种教学资源也可定制，即使个别使用者的系统发生故障，也可以针对性快速修复，不影响其他使用者，在更大程度上减轻运维成本。第三，这种模式可以建立一个以实际实验室数据为依托的多样化教育信息分析平台和教学管理督导平台。“互联网+”教育云平台实现“学校——学院——实验室”各个层级的逐层管理，每个实验室就相当于一个管理层级的基本单位，可以快速实现查看、统计以及效果评估，管理更便捷。第四，“互联网+”实验云平台还可以整合其他云应用，丰富教学内容及形式，提高实验成效。实验课程上，可通过电子书包进行系统学习，下课后可以通过网络完成相关作业，并上传专区，老师批改方便。从使用成效来说，电子书包能够记录所有学习成果、作业以及成绩，帮助老师、学生及家长全面掌握学生学习情况。 （二）建立“互联网+”多元化评分考核体系
基于“互联网+”的实验云平台，可以实现实验课程的交互性，除集中性實验教学以外，还可以实现课外的自主学习，在此条件下，需建立过程性、多样化的评价体系，为学生提供相对更客观的过程性评价。可以建立一种评分制度，类似一棵树，以树的外形及结构来代表实验科学教学成果的各种维度，从树根到树干到枝叶，都可作为考评标准。比如树枝，可以分成不同维度的考核，作业完成度、实验频次、实验考核、期末考核等，平时成绩由作业完成度、实验频次及实验考核分值组成，不仅鼓励学生上课认真，同时鼓励学生积极利用业余时间加强练习。为鼓励学生创新，还可以专门设置创新分值，作为额外加分项。大学课改中，也应该让学生意识到计算机类课程的实验学习也是“重在平时，重在过程”。评价制度的“枝干”部分还可以延展，就像树叶，可以考察学生自主学习的积极性、自主学习的成效、语言表达能力、动手操作能力等等，表现优异者，为学生提供与实验相关的其他奖励。通过一整套完整的评分指标，形成一套计算机类课程实验教学的全程化监督、多元化评价的体系，并应用到具体的实验教学中。通过这个考核体系，能够全程追踪所有学生的学习过程，记录他们在不同学习阶段的学习成效，让学生通过实验室云平台完成线上自主学习、线下自主实验的多样化学习方式。线上统一教学可达到最基本的教学目标，让学生成为达标的毕业生。鼓励线下实验，则可以培养学生的自主创新意识和动手实践能力。而期末考试，则是作为一种普遍化的学习效果总结，只作为最终成绩的一部分。这种流程化、多元化的评价制度能更有效地促进学生创新能力和实践能力的培养，让更多学生成长为符合社会需求的复合型计算机人才。
四、结语
综上所述，传统计算机类课程实验室中，高校计算机类课程实验教学是“教师机+学生机”的分离式构建模式，这种模式需要在PC机上安装众多应用程序，计算机负荷重，同时信息资源更新慢，难以做到教育资源实时共享，在很大程度上会影响计算机类课程实验教学的成效。基于“互联网+”的实验教学模式，可以构建了一种更开放性的交互式虚拟实验平台，师生按需提取资源，从而达到客户端的瘦身效果，提升实验成效。同时，这种模式也为多样化评价制度奠定了技术基础，能够建立更多样化的过程性评价制度，更客观评价学生成绩，鼓励学生自主创新，提升动手能力，为社会培养复合型、创新型计算机专业人才。
参考文献：
[1] 洪文圳，蓝新波.基于“互联网+”的实验室建设模式研究[J].实验科学与技术，2018，16（2）：206-210.
[2] 吴文华，杨庆，沈新元，等.智能实验室管理系统下的实验室开放管理[J].实验技术与管理，2011，28（2）：172-176.
[3] 张勤.高校实验室资源开放共享问题探讨——基于浙江省高教园区高校实验室的调查分析[J].教育研究，2008（8）：101-105.
[4] 方东红，岳鑫隆，王野.高校设备管理与开放共享的“互联网+”思考与探索[J].实验室研究与探索，2015，34（ 11） ： 267-270.
作者简介：李慧君（1988— ），女，汉族，贵州人，硕士，高级实验师，研究方向：电子信息科学与技术。
关键词： 互联网+;计算机类课程;实验教学模式改革
一、“互联网+”大学计算机类课程实验教学模式概述
（一）“互联网+”的基本概念
“互联网+”是随着计算机技术发展应运而生的一个新概念，这个概念于2012年11月在“第五届移动互联网博览会”上被首次提出，具体而言，是指信息通信技术与各种传统的行业的融合，如移动互联技术、云计算、大数据以及物联网等，并为各个行业的深化改革以及创新和发展提供了技术支持和广阔的网络交互平台。“互联网+”也为高校计算机实验室的建设带来新机遇，它通过“互联网平台”和“多种新兴技术”的融合应用，为高校的计算机实验室建设与管理以及高校计算机类课程实验教学的模式创新带来新启发。因此，研究怎样将“互联网+”与高校计算机类课程实验室建设有效相结合，解决相关问题，有效促进高校计算机类课程实验室的建设与发展，是当前高校实验室建设研究领域中的一项重要课题。
（二）大学计算机类课程实验教学
在计算机技术飞速发展的时代背景下，计算机高等教育正在向复合型人才转变。在大学的计算机类课程中，实验教学是一个重要环节，一方面通过实验可以辅助计算机理论课程学习，一方面能够有效培养学生的计算思维，提升解决实际问题的能力。计算机实验教学以虚拟实验室为基本环境，通过虚拟现实技术生成实验系统。与传统实验室相比，计算机虚拟实验室更经济、更开放、更有针对性，实验数据也可按照需求快速反馈给操作者。
二、大学计算机类课程实验教学模式的特点及缺陷
在高等教育系统中，计算机类课程实验教学离不开实验室，而实验教学实践性强，需要学生花费大量时间和精力进行反复试验对比，是学生掌握相关技术的关键所在，因此在计算机高等教育体系中占比非常大。高校在计算机类课程实验教学上的投入相对也比较大，要建设大量计算机机房和相关实验室。
（一）“电脑教师机”与“电脑学生机”采购量大
早期计算机实验室的建设主要采取的是“教师机”和“学生机”搭配的模式。在计算机类实验课上，教师首先通过视频教学软件对课程内容进行实时演示，在实践操作中，针对性地对学生进行指导。因此，在建设实验室时，需要考虑到学生人手一机的课程实验需求，这就需要购买大量学生机。
（二）一个机房难以满足多门课程需求
在许多高等院校，计算机机房要同时满足多门计算机实验类课程的开展，一台计算机需要安装多个操作系统和应用程序，才能够基本满足实验需求。而这类学生机的配置普遍比较低，各类软件会占用大量空间，课程实施过程中，电脑配置较低的学生机往往会因为安装的实验软件过多而导致计算机存储资源耗尽，加载速度极慢甚至系统崩溃，在很大程度上影响计算机类课程实验教学的正常开展。
（三）网络运维成本相对更高
教师机与学生机分散部署，在很大程度上增加了运维成本，网络管理员工作量极大。首先，每台PC机都是独立运行状态，要搭建实验室教育平台，实现同步教学与实现，就需要成批量地安装操作系统及应用程序，满足课程实验需求。其次，安全保障工作量巨大，PC机在使用过程中如果出现系统损坏，系统重装工作量极大。而基于安全保护需要，要对所有电脑进行杀毒、升级、打补丁等安全性操作，管理成本极高。另外，为防止学生在上课过程中安装其他软件，破坏了已经搭建好的实验环境，所有PC机都需要使用系统保护卡，这也会在很大程度上影响计算机的使用体验感。
（四）教学资源难以实时更新与共享
计算机类课程实验需要大量教学资源，包括操作系统及配套软件，教学软件比主流软件落后，有可能出现不能使用的情况。而重新采购周期比较长，这会在很大程度上影响正常教学。
三、基于“互联网+”背景的实验教学模式改革策略
鉴于传统实验室教学模式的种种弊端，对高校计算机类课程实验室进行“互联网+”的改革势在必行，能将实验室里教师机和学生机从繁重的操作环境中瘦身，通过互联网对各种教学资源进行有效整合，通过一个虚拟化的实验环境，PC机从互联网平台获取相关资源，高效完成相关实验。
（一）搭建基于“互联网+”的虚拟教学架构
在基于“互联网+”的教育云平台虚拟实验教学模式中，教师和学生可以通过多种方式进入该平台，教师机、学生机或者移动端均可，在空间上也不受限制，计算机机房、教学实验室、教师办公室或学生宿舍均可实现。这种实验室教学模式可以最大程度上满足实验需求，它提供了一种可以将计算机类课程实验所需要的多样化资源整合到实验云平台，对高校实验教学来说是一种新的尝试。但就实际操作来说，这种模式具备很多优点：第一，它可以为教师和学生提供一个开放式的信息化教学实验新平台，使用者通过终端设备向云平台发出相关请求，实验云平台根据实际需求提供服务，那么使用者之间就不会有相互影响。登录环境也不受影响，终端通过账号就可以调用属于个人的操作系统和数据。第二，这个模式也提供了一个维护更简单的共享平台，管理者可以将所有实验PC机统一管理，各种教学资源也可定制，即使个别使用者的系统发生故障，也可以针对性快速修复，不影响其他使用者，在更大程度上减轻运维成本。第三，这种模式可以建立一个以实际实验室数据为依托的多样化教育信息分析平台和教学管理督导平台。“互联网+”教育云平台实现“学校——学院——实验室”各个层级的逐层管理，每个实验室就相当于一个管理层级的基本单位，可以快速实现查看、统计以及效果评估，管理更便捷。第四，“互联网+”实验云平台还可以整合其他云应用，丰富教学内容及形式，提高实验成效。实验课程上，可通过电子书包进行系统学习，下课后可以通过网络完成相关作业，并上传专区，老师批改方便。从使用成效来说，电子书包能够记录所有学习成果、作业以及成绩，帮助老师、学生及家长全面掌握学生学习情况。 （二）建立“互联网+”多元化评分考核体系
基于“互联网+”的实验云平台，可以实现实验课程的交互性，除集中性實验教学以外，还可以实现课外的自主学习，在此条件下，需建立过程性、多样化的评价体系，为学生提供相对更客观的过程性评价。可以建立一种评分制度，类似一棵树，以树的外形及结构来代表实验科学教学成果的各种维度，从树根到树干到枝叶，都可作为考评标准。比如树枝，可以分成不同维度的考核，作业完成度、实验频次、实验考核、期末考核等，平时成绩由作业完成度、实验频次及实验考核分值组成，不仅鼓励学生上课认真，同时鼓励学生积极利用业余时间加强练习。为鼓励学生创新，还可以专门设置创新分值，作为额外加分项。大学课改中，也应该让学生意识到计算机类课程的实验学习也是“重在平时，重在过程”。评价制度的“枝干”部分还可以延展，就像树叶，可以考察学生自主学习的积极性、自主学习的成效、语言表达能力、动手操作能力等等，表现优异者，为学生提供与实验相关的其他奖励。通过一整套完整的评分指标，形成一套计算机类课程实验教学的全程化监督、多元化评价的体系，并应用到具体的实验教学中。通过这个考核体系，能够全程追踪所有学生的学习过程，记录他们在不同学习阶段的学习成效，让学生通过实验室云平台完成线上自主学习、线下自主实验的多样化学习方式。线上统一教学可达到最基本的教学目标，让学生成为达标的毕业生。鼓励线下实验，则可以培养学生的自主创新意识和动手实践能力。而期末考试，则是作为一种普遍化的学习效果总结，只作为最终成绩的一部分。这种流程化、多元化的评价制度能更有效地促进学生创新能力和实践能力的培养，让更多学生成长为符合社会需求的复合型计算机人才。
四、结语
综上所述，传统计算机类课程实验室中，高校计算机类课程实验教学是“教师机+学生机”的分离式构建模式，这种模式需要在PC机上安装众多应用程序，计算机负荷重，同时信息资源更新慢，难以做到教育资源实时共享，在很大程度上会影响计算机类课程实验教学的成效。基于“互联网+”的实验教学模式，可以构建了一种更开放性的交互式虚拟实验平台，师生按需提取资源，从而达到客户端的瘦身效果，提升实验成效。同时，这种模式也为多样化评价制度奠定了技术基础，能够建立更多样化的过程性评价制度，更客观评价学生成绩，鼓励学生自主创新，提升动手能力，为社会培养复合型、创新型计算机专业人才。
参考文献：
[1] 洪文圳，蓝新波.基于“互联网+”的实验室建设模式研究[J].实验科学与技术，2018，16（2）：206-210.
[2] 吴文华，杨庆，沈新元，等.智能实验室管理系统下的实验室开放管理[J].实验技术与管理，2011，28（2）：172-176.
[3] 张勤.高校实验室资源开放共享问题探讨——基于浙江省高教园区高校实验室的调查分析[J].教育研究，2008（8）：101-105.
[4] 方东红，岳鑫隆，王野.高校设备管理与开放共享的“互联网+”思考与探索[J].实验室研究与探索，2015，34（ 11） ： 267-270.
作者简介：李慧君（1988— ），女，汉族，贵州人，硕士，高级实验师，研究方向：电子信息科学与技术。