计算机实验论文范文
时间：2023-04-13 17:36:58
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在传统常规实验演示中，由于多种因素，有些实验的过程和现象不显著，从而直接影响了教学的效果。譬如，分子的扩散、气体的产生及固体的溶解等现象，学生观察效果并不明显。假如把这些实验的演示通过多媒体投影仪来展示，充分运用它具有的定格、慢放、放大和重播等功能，来帮助学生观察，学生就能很清晰地看到颜色的变化、沉淀的析出和气体的产生等现象。再譬如，金属钠与水反应实验，由于反应过程较快，学生不易观察，同样可以采用多媒体投影仪来辅助此实验的演示，使整个反应过程清晰起来。另外，像钢铁腐蚀这种现象，需要很长的时间，我们也可以应用计算机信息技术制作课件，来演示这种腐蚀过程。这样不仅增强了实验的直观性，同时也活跃了课堂的教学气氛，提高了演示的效果，有助于学生观察能力的培养。
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自主探究式教学属于一种全新模式，与传统教学模式有着很大的不同.在传统课堂教学中，老师是教学的主体，学生是被动学习者.而自主探究式教学要求以学生为中心，做课堂的主人，老师作为引导者，调动学生自主学习的积极性，让学生自己通过主动的学习来提高自身的能力.在自主探究式教学模式中，学生能够亲身实践，将理论和实践联系在一起，更好的掌握计算机相关知识技能.总之，自主探究式教学主要是为了让学生充分发挥主观能动性，通过给学生构建主动学习的机会，从而使学生养成自我评价、自我监督的学习能力.
1.2自主探究式教学模式的重要理论
自主探究式教学模式主要依据建构主义学习理论，学生自身的认知发展跟学习过程有着紧密的联系，运用建构主义学习理论能够更好的阐述学习、形成概念及构建理想的学习氛围.在建构主义学习理论中，包括学习环境、认知工具及教与学三方面.其中学习环境理论主要是指学生在特定情景模式下获取知识，通过教师的引导，学生与学生之间相互合作，相互交流，有效的进行学习.一般情况下，学生环境理论包括意义、情境、交流及合作，合作贯穿到了整个环节当中，而交流是学生合作学习过程中的一个基本方式，只有通过交流才能让学生之间吸取学习经验.认知工具理论是通过相关装置来帮助学生扩展思维的，学生的学习主要依据思维，通过思维进行认知学习，而在思维过程中，需要辅助工具，也就是认知工具，包括互联网、多媒体等教学工具.而教与学理论要求教学以学生作为主体，学生是信息知识的主体，是主动学习者，而教师是学生学习的引导者，在学习活动中帮助学生进行知识建构.这种教学理论与传统理念有很大的不同，能够更好的让学生在理想的教学环境中提高自己，成为从而社会需求的高素质应用型人才.
2大学计算机基础实验教学现状分析
目前，在大学计算机基础实验教学中，存在着许多问题，包括实验内容单一、重视程度不够等，严重影响了实验课教学效果，下面我们来具体了解一下.
2.1计算机基础实验内容较简单
在大学计算机基础实验课中，理论方面的学习比较多，而且在实验课学习过程中，由于师资不足、设备落后等各方面因素，导致学生动手实践的能力相对薄弱.计算机基础实验对培养学生综合能力非常重要，然而当前相关实验仍然停留在理论学习的基础之上，实验内容相对简单，实验模式相对落后，一般以单一型、验证型实验为主，缺乏设计型实验的安排.这直接导致学生按照教材内容进行实践，虽能达到实验目的，却忽略了实验的创新性，使得学生对实验课产生倦怠感，难以提高实验兴趣，更不利于学生综合能力的提高.
2.2重理论而轻实践
按照教学规定，计算机实验课与理论课的安排要保持平衡，而在实际教学中，基础实验所占的比例较小，主要以理论知识的学习为主，学生实践机会相对较少，从而使理论与实践相脱离的现象存在着.计算机属于应用型课程，基础实验课非常重要，通过学生实际上机操作，进行相关实验，不仅能够使学生更好的理解课本知识，更能帮助学生提高解决实际问题的能力，培养学生的创造力.一旦在教学中轻视实验教学的作用，就会影响学生实践能力的培养，对学生的个人成长非常的不利.
2.3教师和学生对实验课不够重视
由于受到传统观念的影响，实验课不受重视，实验课教师一般处于教学辅助的地位，使得教师对实验课教学的重视程度不够.随着信息技术的发展，计算机基础实验课程不断调整，强调要以学生为主体，依靠学生自身进行自我评价，从而培养学生的主动学习能力.而教师一旦不能起到正确引导学生亲身实践的作用，就会直接影响学生对实验课的重视程度，使得一部分学生只掌握了基础理论知识，却不能熟练的操作计算机.长此以往，一些学生甚至不能够熟练的掌握键盘操作，难以进行正确的程序输入，从而影响了实验教学效果.
2.4教学设备相对落后
随着科技的发展，教学设备的更新速度越来越快，然而，一些高校由于受到资金的限制，使得部分计算机设备购置时间较长，教学设备相对落后，其中包括硬件设备和软件设备.设备的落后会直接影响教学能力，使得学生在实验课中不能解决相关问题，降低了学生对实验课的积极性.除此之外，由于计算机实验课学生数量较多，而管理人员相对较少，使得实验课管理工作相对薄弱，在上机操作时间的安排上容易出现差错，也不利于相关设备的保护工作，降低了实验课的教学水平.
3探讨加强自主探究式教学的有效措施
通过大学计算机基础实验教学中问题的分析，我们要不断优化教学模式，加强自主探究式教学模式的实施.在实际教学中，我们要构建相关教学环境，建设计算机基础实验中心，并完善相关硬件软件设施及师资队伍.使实验中心与校园网、多媒体教室等连接在一起，方便资源共享，促进师生间的互动交流.为了使教学体系更加完善，我们还要开发新的基础实验教学体系，并将基础实验教学素材分为备用库、扩展库及核心库，方便教师使用相关素材.除此之外，我们还要不断加强师生对实验课的重视程度，丰富实验内容，建设师资队伍，进一步确保计算机基础实验自主探究式教学模式开展.
3.1丰富基础实验教学内容及手段
为了加强学生计算机基础实验的学习，我们要不断丰富实验内容，在教学中运用多媒体教学手段，通过多媒体动态化视频教学来丰富实验课的教学形式，从而激发学生的学习兴趣.在进行实验教学中，我们也可以将课堂讲授与其进行巧妙的结合，使教师能够完全掌握授课情况、作业问题等，方便实验的准备.除此之外，在实验课中，学生一旦在学习存在问题，教师也能给予他们帮助，帮助他们顺利解决相关问题.
3.2加强实验室建设管理工作
实验室对计算机基础教学来说尤为重要，我们要不断优化实验室建设，做好设备的检查维护工作，及时的更新相关设备.为了给学生创造一个良好的学习环境，学校一定要加强对实验室的建设，根据教学要求来确定实验室的数量，在实验室空闲时间，要做好统一的监管工作，避免设备受到损坏.另外，高校在丰富学生实验内容的同时，还要加强学生上网管理工作，当前网络的负面影响十分严重，为了避免学生受到非法内容的侵害，我们要做好网络管理，加强健康上网宣传，提高学生对网络的认知，让他们更好的趋利避害.
3.3提高师生对实验课的认识
随着市场经济的迅速发展，人才竞争越来越激烈，社会对计算机人才的要求越来越高，处理具备一定的专业知识外，还要有较强的操作能力.计算机基础实验课程能够培养学生的综合能力，在教学过程中占据了重要地位.为了提高计算机基础实验教学水平，我们要加强师生对实验课的认识，让教师作为表率，注重实验课的学习，运用各种教学资源来丰富实验课内容，增加综合型、设计型实验的开设，有效的调动学生对实验课学习的积极性.除了理论学习外，教师要不断提高学生的创新能力，鼓励学生间相互合作、主动交流，在合作式、自主式学习中，完成相关实验，提高学生解决实际问题的能力.除此之外，教师要注重行为研究，多反思实验课中出现的问题，帮助学生完善相关实践性操作，使他们更加深入的了解到实验的重要性.
3.4加强教师队伍的建设
教师作为实验课教学的主体，其实验操作能力直接关系着实验教学水平，为了保证基础实验教学效果，我们一定要不断加强教师的专业技能的培训，有效的提高教师的自身素质，使教师能够更好的帮助学生进行相关实验操作.首先，作为新时代的教师队伍，一定要转变以往的计算机教学观念，要让学生成为实验课的主动学习者，将自己放置在引导的地位，让学生能够充分的发挥主观能动性.其次，教师要不断提高自身的专业技能，勤于总结，教师间要加强经验交流，将正确的操作理念传授给学生.在安排实验时，将实验内容通俗化、生动化，让学生容易理解，从而激发学生的实践热情.除此之外，教师还要清楚的掌握学生的个体情况，了解他们学习中的问题，给予他们有效的实践指导，让他们能够顺利完成实验操作.
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二、虚拟技术的优势
虚拟技术是当下计算机实验教学应用的主要教学技术手段，在计算机实验教学发展过程中，具有重要推动作用[1]。虚拟技术在计算机实验教学中应用，其优势主要有以下几个方面：2.1降低资源投入成本虚拟技术不需要太大的场地就可以进行计算机实验教学，这与传统的计算机实验教学来说，有着很大的差别。传统计算机实验教学需要建立教学实验室，并且购置很多计算机实验设备。虚拟技术则不需要这一点，极大地降低了资源试论虚拟技术在计算机实验教学中的应用陈军山东医学高等专科学校【摘要】计算机技术在当下社会经济发展以及人们日常生活中所占的地位越来越重要，计算机实验教学对于计算机技术的应用与发展来说，意义重大。但就目前计算机技术发展来看，可供研究和使用的计算机实验资源缺乏，这对于掌握和发展计算机技术来说，十分不利。为此，旨在促进计算机实验教学发展的虚拟技术在计算机实验教学中得到了广泛的应用。这种虚拟技术主要是以软件创建虚拟机，并且在虚拟机情况下进行计算机实验教学。经过大量实践，虚拟技术在计算机实验教学中具有重要作用。本文以虚拟技术在计算机实验教学中的应用为研究对象，主要探讨了基于VMwareWorkstation软件创建的虚拟机在计算机实验教学中的具体应用。【关键词】虚拟技术计算机实验教学应用投入成本，但其所起到的实验教学作用，与真正计算机实验教学并无差别。2.2灵活性较强虚拟机在设计和使用上，只需要通过对硬件和软件进行系统化更新，就可以让虚拟机与当前计算机技术保持一致性，具有很大灵活性。这种对软、硬件的更新，可以不需要进行实体机配置的兑换，就可以实现更新目的。2.3安全性较高虚拟机当中，具有单独的数据存储设备，可以对实验数据、实验资源、实验资料等信息进行保存，避免数据丢失为用户造成不便。而且，虚拟机在进行计算机教学实验过程中，即使其他系统出现故障，也不会对数据存储设备产生影响，避免数据丢失，具有很高的安全性。
三、虚拟技术在计算机实验教学中的应用研究
虚拟技术在计算机实验教学中的应用，首先要创建虚拟机，这是虚拟技术进行应用的前提。针对于虚拟机的创建，需要在物理计算机操作平台上安装虚拟机操控软件，就目前虚拟机技术应用来看，主要以‘VMwareworkstation’软件为主。其次，对虚拟机进行优化与维护，使其更好服务于计算机实验教学。最后，则是将优化好的虚拟机投入到计算机实验教学当中。3.1虚拟机创建研究虚拟机创建以VMwareworkstation软件为主，在VMware窗口中，进行虚拟机创建，其具体步骤如下：（1）启动VMwareworkstation后，需要在打开的窗口中选择创建类型，进行程序安装工作。一般来说，创建虚拟机主要采用Typical默认方法，VMware会根据物理计算机的实际配置，进行虚拟机硬件配置创建工作。而虚拟机创建过程中，又会根据用户需求不同，通过对虚拟磁盘以及适配器进行重新定义，从而实现虚拟机新功能。根据用户自身需求对VMware创立完成后，接下来就需要对虚拟机的操作系统进行设置；（2）进行操作系统设置时，页面会弹出“客户机操作系统安装”窗口，这个窗口中一共有三个选项，虚拟机创建时需要选择“稍后安装”选项。之所以选择这个选项，是因为可以在很大程度上避免客户机系统的不完整性，有利于虚拟机使用；（3）客户机的默认配置，需要在“客户操作系统安装”的窗口中进行选择，就虚拟机的操作系统类型来看，可用于选择的操作系统主要有“Windows”、“VMware”、“Linux”等，就操作系统选择来看，需要根据实际情况进行分析，选择的系统要符合当前使用虚拟机的版本；（4）默认配置以及操作系统选择完毕后，下一步需要对创建的虚拟机进行命名，这种虚拟机命名主要是为了日后操作时更加有利于识别；（5）虚拟机命名之后，则需要生成虚拟机配置的保存路径，用硬盘进行相关配置保存，为之后虚拟机的使用提供方便。虚拟机的创建，为计算机实验教学创造了方便，新虚拟机生成之后，需要对其进行优化，之后投入到计算机实验教学之中。3.2虚拟机的优化及维护研究虚拟机的建立，主要是以‘VMwareworkstation’软件为主，虚拟机的硬件设备，则是由VMware自动生成[2]。虚拟机应用于计算机实验教学中，需要对相关配置进行优化，使之符合计算机实验教学的要求。在进行虚拟机优化及维护过程中，要遵循以下优化及维护的方法：（1）内存：虚拟机的内存与物理计算机内存有着密切联系，一般来说，虚拟机的内存主要是根据物理计算机内存大小进行测算的。例如物理计算机的内存值若是1024MB，那么虚拟机的推荐内存则为512MB。在虚拟机内存优化时，其内存设置在512MB左右浮动，最大值不能超过1024MB，最小值不能低于128MB，其内存设置应该为32MB的倍数；（2）处理器：在进行处理器优化时，虚拟机处理器的个数要与物理计算机进行比较，保证处理器个数少于物理计算机处理器个数；（3）硬盘：硬盘大小对于虚拟机进行计算机实验教学来说，具有重要影响。硬盘容量决定了对数据的存储容量，在虚拟机优化过程中，要根据实际情况，对有用信息进行保留，对无用信息进行清除。这就需要在硬盘设计过程中，对硬盘内容进行相关设置。关于硬盘功能设置，主要通过‘Expand’的功能，可以根据硬盘工作状态，进行‘持久模式’和‘非持久模式’选择，其主要是针对硬盘数据问题进行的一种优化；（4）网络适配器：网络适配器是虚拟机进行网络连接的关键，它决定了虚拟机以何种方式实现上网。一般来说，虚拟机进行上网，大都是通过网桥连接模式，利用网卡实现上网。这种上网形势下，虚拟机需要有着自己单独的IP地址。除此之外，虚拟机还可以实现‘NAT’上网模式，但这种上网模式下，就需要对主机IP以及虚拟机IP进行重新设置，虚拟机的单独IP地址将会被取消。网络适配器在虚拟机中的应用，决定了虚拟机的上网方式，并且根据实际情况，可以实现虚拟机与物理计算机单独上网，这对于虚拟机进行教学实验来说具有重要意义。以单独上网的方式进行攻击性网络教学实验，除了可以达到实验目的之外，还可以避免对物理计算机造成损坏。3.3虚拟技术在计算机实验教学中的应用分析本文研究的虚拟技术在计算机实验教学中的应用，主要从多操作系统安装实验以及分级网络实验两个方面进行分析，关于这两种实验教学的应用，如下所示：（1）多操作系统安装实验：多操作系统安装实验是计算机实验教学的基础，其主要包括计算机硬盘分区、操作系统安装等教学内容，该教学实验受到的限制条件较多，若是以物理计算机进行教学实验，会造成极大的资源浪费，并且对物理计算机软硬件的损坏较大，因此，针对于这一教学实验，最为有效的办法则是采用虚拟机进行实验教学[3]。虚拟机与物理计算机的特性一致，以虚拟机进行计算机多操作系统安装实验，可以让学生进行实践操作。关于虚拟机的多操作系统安装实验，可以以任意一台物理计算机为主，安装‘VMwareworkstation’软件，进行虚拟机构建，之后进行虚拟机优化，使之符合计算机实验教学要求。在虚拟机构建完成之后，学生可以根据计算机实验教学目标，在虚拟机进行实践操作，就多操作系统安装实验的要求，按步骤进行实际操作；（2）分级网络实验：分级网络实验是利用虚拟机与物理计算机的联合，构建对等网络，从而实现实验局域网的构建。分级网络的构建，在很大程度上提升了学生们学习计算机技术的信心，并且增强了学生的实际动手操作能力。分级网络的构建，主要是基于虚拟机和物理计算机的对等网络构建基础上实现的。而分级网络的实践操作，进一步增强了计算机实验的难度，可以考验学生对计算机实际操作能力的掌握。在进行分级网络实践操作时，学生们的操作主要在虚拟机上进行操作，避免了对物理计算机软、硬件的损坏。利用虚拟机进行分级网络实验，为学生提升计算机实验能力打下了坚实基础，对学生日后使用计算机技术方面，具有重要意义。
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（二）形象体验主要指学生们在课余时间里对老师所教授的对象具有形体上生动的认知和形象记忆[9]。把老师讲授的各种软件操作技法与实现效果对照，把电脑影像效果与真实客观对象的仿真差距对照，这样对知识点的接受就不会落入空洞的表述和抽象的记忆，与教师课堂讲授的结合，大大突破有限学时的限制，利于对知识的理解成为鲜活的知识点的积累记忆，形成学生们丰富的专业知识储备，利于作品设计实践活动中独立的创新思维的激发，而不是盲目地模仿。
（三）思维体验是指在教学活动中教师不把自己的思维方式强加给学生，而是采取案例教学、组织讨论等方式，从学生们所熟知的生活例子中引导学生们思考、讨论[10]。在教学过程中，把思维发散开，然后逐个分析各种情况和方案，把思维聚合起来，筛选出优化的方案，在此基础上提升出需要讲授的知识原理，以学生的知识认知为起点往上提升的教学方法取代以老师的经验认知往下灌的教学模式，让学生体验整个分析的过程，学生容易吸收结论，知识点记得活，能主动应用，可以大大提高教学效果。我们在平面设计、网页设计、3D建模设计、课件制作等课程中根据不同需要做案例教学、分组调查、分组讨论等教学设计。技法体验及操作实践体验：计算机设计类的实践技能需要和设计的理论知识结合较紧密，在进行专业实践训练时，要让学生有足够的时间和机会，反复参与到专业实践技能训练环境中，在实践—总结—辅导—再实践的环节中反复进行，找到自己实践的心理体验，帮助他们总结出实践技能的认知，提升实践技能背后的专业知识理论。实践技能的熟练掌握需要和理论功底的积累结合起来，要避免“理论熟，实践生”或“理论浅，实践熟”的两种错误倾向[11]。
二、体验式教学在课程教学上的应用
多媒体教学手段全覆盖所有计算机设计类课程，探索以形象思维认知引导切入，调动学生积极参与体验的教学模式，从体验的环境设计入手营造教学气氛。在课堂教学中，任课教师根据课程特点进行教学设计，多采取互动的，分析型的教学，课堂的图片展示、视频教学、网络教学要与教师多媒体课件教学结合，增加作品案例分析、作业讲授的学时，揉和情感体验和思维体验于教学气氛中。在提出每一种技法、思路或方案时，要重视与学生形象思维的交流，注意引导讨论情感体验，利于学生确立正确的美学思想，或做方案时具有人性化的思考，在讨论和分析过程中又要注意逻辑思维的条理、层次，让学生在接受知识的同时学习到专业特点的思维方式，培养发现问题、分析问题的能力，教学形式可融合案例教学、分组讨论、野外认知等多种形式进行，在效果表现力与技法实现上引导学生反复体验，找到技法的自我感受，探索含实践技能测试、作品评比、实习考核、口试等多种考核办法的考核机制。同时，加大实践教学改革力度，一方面，积极在每一门课程中抽出一定比重的学时进行专业技能的强化训练，课程特点相近的教师组合或衔接，制定专门的训练教学计划，分年级分课程实施小班教学，强化基础训练（电脑技能测试），分方向交叉训练，延伸强化综合训练（带项目的概念性设计），实践教学要注意引导学生对技法体验和操作实践的体验，小班分组进行，加强个别辅导，增加学生交流经验和接受辅导的机会，注意课堂与课后的结合，布置一些项目性的课后作业给学生去做；另一方面积极探索走出学校，面向社会的技能训练，与多家广告公司、景观设计公司、网页设计公司等合作，积极建设集社会服务与专业实践教学为一体的校外实践教学基地，推荐学生到企业顶岗实习，可改善实践教学条件，积极探索校外专业实践教学的新模式，帮助学生对未来职业角色和职业环境进行职业体验，是专业教学在学生职业规划上的积极育人的实践行径，每个实习基地的实训内容与对应的课程匹配，集中在某个专项的技能训练上。
三、体验式教学在第二课堂建设上的应用
单凭课堂教学进行专业训练是不够的，也不符合“理论—实践—再理论—再实践”的人类认知实践过程的反复渐进的要求，需要把学生课余时间利用起来组织好第二课堂，开发出专业训练的潜在课程。可通过开放管理计算机房、整合教学资源、组建以学生为主体，专业教师参与辅导、培训的一个学生的专业学习型的团队等举措来加强，集专业书籍阅览、专业资料收集、组织专业比赛、社会实习等功能于一身，培养学生们的专业素养和专业实践能力，营造课余专业学习氛围，适时举办专项技能提高的辅导班，帮助那些在课余时间有加强专业技能训练愿望的学生加强专业技能训练，由专业教师授课，根据授课学生的情况制定专门的培训方案，对专业的正规课程不能触及到的深度和答疑辅导进行补充，辅导了很多专业基础弱的学生进行专业技能的强化训练，同时也辅导了一些有志于在设计类领域就业的学生进行就业培训。
四、体验式教学在专业文化建设上的应用
除了在专业课程的学习上需要体验式的教学之外，计算机设计类的师生在专业价值观上的自我认知也需要加强“育人体验”和“职业自信心体验”，我们借鉴企业文化的建设思想，从教师和学生两条线入手，整合专业课程教学、第二课堂训练和校园文化等教学资源，加强专业学术交流平台的建设，提高教师专业教学与育人的职业认知感，引导学生复合型人才的成才模式，营造激励学生们热情参加专业实践、社会实践和社会服务的专业学习氛围；通过鼓励教师组织学生专业训练、作品评比、参加设计比赛等活动延伸专业课程教学，丰富专业学习资料，锻炼学生们的动手能力和创新思维，可以激励学生们的学习自信心；通过建立作品展室、到企业项目实习等举措，活跃专业气氛，提高学生专业学习在价值观上的自我认知感，提升学习热情和专业自信心，综合提高专业教学水平。
