摘要：本文从实验教学方法和实验技术手段两方面探讨了如何改革实验教学，以提高教学效果，为培养具有创新能力的复合型人才服务。文中阐述了电子学习平台、虚拟实验室、创新基地、实习基地对实验教学产生的积极影响。

关键词：实验教学；教学方法；教学手段；创新人才培养

中图分类号：G642文献标识码：B

文章编号：1672-5913 (2007) 21-0038-03

1引言

实验教学是高等院校教学不可或缺的重要组成部分，它在培养学生综合素质和创新能力方面所起到的重要作用是其他任何教学形式都无法取代的。武汉大学计算机实验教学中心继承武汉大学百年教学所沉淀的优良传统与“三创”(创新、创造、创业)教育理念，以计算机学院强大的学科优势为依托，加强实验教学方法的研究与探索，凝练实验教学内涵，改革创新实验教学手段，不断使实验教学改革与社会需求相适应；以培养学生实践动手能力和创新能力为目的，以实现学生自主学习、自我创新的目标，努力为国家培养创新型复合人才。

2实验教学方法

(1) 采取“课前预习—资料收集—示范演示—实验训练—技能考核”方法加强对学生基本操作、基本技能、基本素质的培养。

课前预习：要求学生在实验前进入计算机实验教学中心网站进行预习。计算机实验教学中心网站中放置了与实验配套的实习指导书、多媒体教学课件、实验录像和其他网络学习资源，例如仪器设备的使用与操作说明、实验常见问题，等。

资料收集：课前学生根据实验大纲、实验要求、实验目的及实验内容，等，自行通过Internet或电子图书馆搜索查找实验支撑材料，掌握实验流程与步骤。

示范演示：实验课前10～30分钟内，指导教师讲解实验要求，示范操作与演示，观摩部分学生操作演习，并由教师和学生共同点评。

实验训练：在实验教学过程中，指导教师与实验辅助教师、研究生助教共同指导学生实验，解答学生实验过程中的疑问。如果学生在规定时间内没有完成实验或感觉自己不够熟练，还可以预约开放实验室进行反复实验训练。

技能考核：制定详细的操作、技能评分点与评分标准，执行实验课程的量化考核。

(2) 在综合设计类实验教学中实施“启发引导—自主选题—方案设计—实验探索—合作讨论—撰写报告—考核评价”教学方法。

综合设计实验是一种能够培养学生综合应用知识和创新能力的方法和途径，可以极大激发学生对实验的积极性。实验中心采取了“启发引导—自主选题—方案设计—实验探索—合作讨论—撰写报告—考核评价”的教学方法。

启发引导：综合设计实验一般安排在相应实验课程的后半学期或者下一学期，但是在实验课程开课之初就已经明确告知学生实验要求和实验安排、实验准备步骤，以及基础理论、基本操作技能对综合设计实验的重要性。阐述综合设计实验的意义，使学生认识到进行科学研究、科学思维以及发扬科学精神的重要性。

自主选题：在实验教材或实习指导书中都编写了综合设计实验。综合设计实验内容包括：综合设计实验的意义和要求；选题范围、教学安排和教学指导(实验选题参考、综合设计实验教学举例和推荐参考资料，等)。此外，教师还从科研项目、实践基地、合作企业提供的问题中选择合适的综合设计实验题目，公布在实验中心网站上，供学生选择，也可以由学生完全自主选择题目。

方案设计：学生提前将综合设计实验的题目、实验设计方案和所需要的仪器设备及实验耗材等提交给指导教师。经共同讨论修改合格后，方可进入下一步工作。

实验探索：学生按照经过讨论修改的方案在实验室进行实验，教师根据学生实验进展情况及时给予指导。部分综合设计实验由于具有很强的研究性，在规定的实验教学计划学时内很难完成整个实验，实验中心对专业学生免费开放实验室，为实验的顺利完成提供有力保障。

合作讨论：综合设计实验结束后以班级或小组为单位进行交流与总结，共同提高。

撰写报告：综合设计实验的实验报告按实验中心自制的格式或科研论文的格式书写，要求提交电子版。优秀的实验报告可在实验中心网站上发布或在大学生自己创办的杂志“e鸣院刊”上发表。

考核评价：制定综合设计实验成绩评定标准细则，包括方案设计、实验方法、实验操作、实验结果、协作精神、实验安排、创新内容、演示效果和实验报告等部分。

(3) 在研究创新类实验中实施“实验中心—教师团队—学生科研团队—兴趣小组四位一体”的教学方法。

将“实验中心—教师团队—学生科研团队—兴趣小组四位一体”的教学方法用于研究创新实验教学，起到了非常好的教学效果，教学科研相互促进，有利于提高实验教学水平，有利于科学研究的进展。

3实验技术手段

(1) 利用新技术开创实验教学新手段、增强实验效果

实验中心鼓励教师利用计算机新技术积极开创实验教学新手段，例如：

●网络协议分析仪帮助学生深入理解网络通信原理

为了帮助学生更好地理解网络通信原理，透彻地掌握数据的封装和解封过程，清晰地了解网络协议的工作过程，实验中心花费40余万元购买了网络协议分析仪，学生在实验过程中，通过可视化方式清楚地了解通信双方交互的过程。

同学们都反映通过网络协议分析仪，以前晦明不清、看不见、摸不着的网络数据包现在都栩栩如生地展示在计算机屏幕上，非常形象生动且易于理解。

●多媒体电子学习平台

实验中心应用自主开发的“863”成果架构了计算机实验教学多媒体电子学习平台，包括“自主学习”、“网上课堂”、“作业评阅”、“实验报告”、“实验录像点播”、“在线测试”、“学习园地”等功能模块，极大地方便了学生的自我学习。

通过多媒体电子学习平台，学生可自主查阅资料、预习实验内容、分析与评估实验结果、撰写实验报告和课程论文，等。多媒体电子学习平台中包括与系列教材配套的多媒体实验教学课件20余件和“微机系统与接口技术”等10门网络课程。

此外，实验中心还建立了大学计算机基础、计算机网络与通信、数据库技术、高级语言程序设计、汇编语言程序设计、编译原理等精品课程教学网站。

●计算机组成原理特色课件

实验中心利用计算机新技术开发了特色鲜明的计算机组成原理课件，通过动画形象生动地描绘出二进制数据如何在控制器、译码器、运算器、寄存器、外存、内存等计算机部件之间传送，帮助学生加深理解。

●通过在线“虚拟实验室”辅助学生自主实验

实验中心独立开发的在线“虚拟实验室”，打破时空限制，采用网络自主式实验模式为计算机专业学生提供贯穿本科阶段的全天候服务。学生可随时随地进入“虚拟实验室”选择某一项目进行实验，系统会对其实验结果自动评价。学生在四年时间内只有达到一定标准后，才能获得相应必修学分。网络自主式实验模式提供的个性化服务充分体现了“因材施教”的教学指导思想。

(2) 通过实训平台提升学生能力

实验中心为了更好地提升学生实际动手能力，构建了软件工程、网络工程、信息安全综合等多个实训平台。这些平台的使用有效地增强了学生综合运用知识的能力，解决实际问题的能力，更重要的是激发了学生的学习兴趣，增强了自信心，开拓了思维能力。

(3) 通过大学科联合培养给学生提供更多、更好创新环境和机会

武汉大学计算机学科综合实力强，特点明显。由刘经南院士担任主任的软件工程国家重点实验室设备环境优良、师资力量雄厚，是国内外软件工程理论研究与应用研究的中心之一。实验中心与计算机学院、软件工程国家重点实验室、国家多媒体软件工程技术研究中心多方联合，为学生提供更多的科研课题、创新基地和指导老师。

实验中心在软件工程国家重点实验室建立“软件工程创新基地”，在国家多媒体软件工程技术研究中心建立“多媒体技术研究创新基地”，为本科生创新研究和技术成果转化提供了优良的条件。

(4) 在校外建立实习基地

校外丰富的科研资源是本科教学培养中难得的条件，实验中心每年将部分学生送往下属的12个校外实习基地进行学习，接受实习基地先进实验技能的培训和科研前沿的熏陶。和实验中心签订合作的校外实习基地包括：北京安天电子设备有限公司，等。通过和企业公司签订合作协议，每年暑期或从第四学年开始由应用研究能力强的老师带队，选派部分学生到相关企业进行社会实践。通过这种措施，既解决了企业的生产难题，又培养了学生的实践动手能力和创新能力。

4结束语

我们通过改革实验教学方法，拓展实验教学手段，充分利用计算机实验中心和社会资源，以培养学生创新和综合运用知识能力为目的，不断深化实验教学改革，提高教学质量，收到了良好的效果。

收稿日期：2007-07-02

作者简介：吴黎兵(1972-)，男，湖北武汉人，博士，武汉大学计算机学院副教授，研究方向：计算机网络，计算机网络安全。

E-mail：cswlb@126.comwu@whu.edu.cn