计算机实验教学论文范文

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2计算机网络实验教学的有效途径

2.1计算机网络实验教学需独立设课

提升计算机网络实验教学的效率，首先需要开设独立的计算机网络实验课程，其目的在于实验教学不再完全依附于理论课程，其独立设课，不需要与理论课程同步进行。计算机网络实验教学的目的在于帮助提高学生的实验素质，培养其实验与创新能力，教学任务往往通过一些设计性、研究性与验证性的实验活动，帮学生掌握网络分析、管理、应用和设计能力，从而提升学生的综合网络能力与素质。计算机网络实验教学是对理论教学的补充与深化，独立设课，能够让学生认识到实验课程的重要性，树立正确的学习理念，明确学习态度，从而加强对理论与实践的结合。通过理论知识指导实践，能够引导学生在实验中遇到的问题运用理论知识来解决，体现计算机网络实验课程和理论课程的互相融合，相辅相成。

2.2建立层次化的网络实验教学体系

针对目前国内计算机网络实验教学的状况，需要建立一个层次化的计算机网络实验教学体系，注意培养学生的网络创新能力、编程设计能力、网络应用能力和工程实践能力等，可以分三个层次构建教学体系：第一层次实验主要以计算机网络基础课程为主，开设基本的网络技能实验课程，包括网络素材的搜集与使用、网络的基本故障定位与判断和网络的基本接入实验等，主要培养学生的网络应用能力。第二层次实验主要是计算机网络原理课程，开设网络协议仿真实验，加强学生对计算机网络原理知识的认识与理解，主要培养学生对网络原理的理解与应用能力。第三层次实验是面向网络管理与工程课程为主，开设网络管理与网络工程的实验项目，以此来培养学生的工程实践能力、创新能力、网络管理能力和编程能力。

2.3完善计算机网络实验教学的内容

计算机网络课程比较复杂，理论性较强，包括计算机软件、硬件与通信等。通过实验教学具体操作，可以培养学生的网络分析、管理、应用、设计和分析等能力，能够加深对计算机网络理论知识的认识和理解。在计算机网络实验教学过程中，各个实验之间的关系联系紧密，后续实验往往需要以之前的实验为基础，实验综合性较强、知识跨度较大，因此对实验教学的要求较高。计算机网络实验内容的设计与完善在整个教学活动中，地位十分重要，是提升教学水平与质量的突破口。因此，计算机网络教师需要制定和完善实验教学内容，根据教学大纲要求和实验条件，在实验教学中贯穿理论知识，保证实验内容的可操作性与先进性，还可以设置层次性实验项目，从而开展灵活性、科学性和层次性的计算机网络实践教学活动。

2.4创新计算机网络实验教学的项目

在计算机网络教学中，运用创新型的实验教学项目，目的在于与强化学生网络方案的设计能力、网络工程实践能力、网络理论的系统应用能力与团体项目的创造能力等。目前主要包括以下两个网络实验项目：第一，要求学生根据具体情况，设计出一些网络解决方案，包括实验室机房组网、办公室组网、网吧组网和宿舍组网等，可以提升学生对计算机网络知识的综合运用能力，包括理论和实践等。第二，IPV6实验，学校根据自身网络实验室机房的田径，让学生亲身参与IPV6实验，包括其协议的安装、局域网的互联、IPV6和IPV4的相互连接及转换、登录访问、服务器的设置与IPV6服务的应用等。通过这些创新型的网络实验教学项目，主要培养学生的动手实践能力，从而提升计算机网络技术应用的综合能力。

2.5计算机网络实验教学的组织管理

在计算机网络实验教学过程中，需要强调教师的主导作用，树立学生为教学主体地位，加强教师在教学中的引导、管理与组织作用。在每一个计算机网络实验项目开始之前，教师都应该详细的讲解该实验项目的理论知识点、实验内容、实验目的、实验中的与难点等，然后引导学生进行实验。在实验过程中，教师要多加巡视，发现问题首先让学生自主处理，如果较为困难可以给学生给予一定的气氛和指导。学生在实验完成后，需要结语实验过程，分析实验结果，而计算机网络教师要根据学生的实验报告进行结语反思，从而使学生在网络实验项目中积累经验，掌握更多的实验技巧，提升计算机网络实验能力，同时还能够加深对计算机网络理论知识的学习与理解。

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因为电脑更新速度快，学院拆装实验室现有设备均为早期其他机房淘汰下来的落后设备，在实验过程中一旦损坏很难在电脑配件市场上找到相同型号的配件。有些实验如CMOS设置、硬盘分区、操作系统安装、驱动程序安装、注册表修改等对于系统的稳定运行影响较大，破旧机型的相关设置比较复杂，学生在实验过程中很难找到合适的方法、驱动程序等，因操作不当轻则会损坏硬盘数据，重则导致不能正常开机，严重影响了正常的教学秩序。另外，由于光驱老化、光盘划伤严重导致实验中断，还容易挫伤学生的实验积极性。因为机器运行缓慢，无法在规定的时间内完成实验，降低了教学的质量和效率。

1.2实验效果不好，计算机难以管理

部分实验如操作系统的安装、注册表的修改、系统配置文件以及管理策略的修改等需要重启计算机，而安装了还原卡或还原软件的计算机是不能达到实验目的的。如果教师自己带笔记本电脑上课，就会在每次实验完成后影响到下一次开机使用，扰乱了正常的工作、学习。

1.3教师演示困难，学生观察吃力

一部分实验课的操作过程无法通过投影仪播放或使用凌波等电子教室软件进行屏幕广播来教学，不具备多媒体示范功能。比如CMOSE设置、硬盘分区、格式化、安装操作系统等试验，教师往往通过现场操作、讲解，学生通过围观来学习，对于大班上课，授课效果比较差，学生得不到有效的实操训练。

1.4虚拟机在教学中的应用

虚拟机是通过软件将计算机硬盘和内存的一部分虚拟成具有独立的CPU、硬盘、内存、声卡、显卡、网卡等功能的计算机的一种辅助技术。目前常用的有VirtualPC和VMware等虚拟机软件，前者安装快捷、操作简单、占用空间少，后者专业化程度高、对多种操作系统平台提供完美的支持、但操作起来相对复杂、占用空间较多，业内较为推崇，可以说这两种虚拟机平台技术各有千秋。在我院的计算机教学中，我们先后引入了这两种虚拟机平台进行教学，收到了独特的效果。在《计算机组装与维护》课程中很多实验都可以使用虚拟技术来实现，例如：

1.5硬盘的分区与格式化

新购置的硬盘必须进行分区和格式化后才能正常使用，这是《计算机组装与维护》课程的重要知识点。在虚拟机技术平台中，分区和格式化更加直观、真实。由于VMware对虚拟CD-ROM的支持，学生可以通过虚拟CD-ROM进入DOS系统，使用fdisk命令、format命令、PQMagic、DM等软件反复练习该部分实验，效果较好。

1.6操作系统的安装

硬盘格式化后，必须安装操作系统，使用VMware虚拟机完全支持MicrosoftWindows系列操作系统和Linux等操作系统。在虚拟机中，学生可以利用虚拟光驱使用镜像文件（ISO格式的文件）安装操作系统，同时具有快速、简便、不中断等优点，与真实的安装无异。对需要重启系统后才能使用的软件，比如杀毒软件、系统优化设置等系统软件的使用也同样有效。如果安装和使用时出现操作系统崩溃的情况，还可以通过复制、覆盖虚拟硬盘文件的方式迅速解决问题，不必担心对宿主机系统的破坏。另外，由于虚拟硬盘文件可以任意复制和转移，这对于教师在不同地点授课以及机房管理人员批量配置学生机都提供了极大的方便。

1.7修改CMOSE参数

CMOSE参数的设置也是学生学习的重点知识之一，但是这部分实验对系统影响极大，设置不当可能会导致开机故障，同时教师在讲解时也无法在投影机上显示出来，不利于教学。使用虚拟机后，学生可以放心大胆地做BIOS的设置实验，通过不断地练习熟悉BIOS界面和各种配置，而不必担心设置错误导致故障，而且教师可以将整个设置过程利用屏幕录制为AVI视频文件分享给学生，这样就实现了BIOS设置状态下视频制作的难题。

1.8系统备份和恢复

系统备份与还原在《计算机组装与维护》课程中应用广泛，其中赛门泰克公司的Ghost软件是常用的一个工具软件，我们要求学生必须掌握其使用方法。该软件功能强大，可以对硬盘进行分区、分区及整盘的备份和还原以及网络克隆，速度快但操作危险性很高，稍有不慎就会造成数据毁坏，引入虚拟机后学生可以反复练习操作而不必担心影响宿主机的系统。

1.9测试计算机病毒

在虚拟环境中，我们可以将虚拟的CPU、寄存器、硬件端口用调试软件传送病毒程序，通过观察寄存器和端口的变化，加深学生对病毒程序运行过程的理解。在虚拟机中进行此类实验，无需担心计算机的数据安全性，而实验效果和真机上的效果是一样的。通过观察研究，学生可以详细了解病毒的工作原理，提高了病毒查杀能力。

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1．教学模式、教师队伍建设落后计算机是一门实践性较强的学科，然而受到传统应试教育的影响，如今很多高校仍采用传统的教学方法，老师讲学生在下面听，把计算机这门学科作为理论性的知识来掌握，没有达到实践性的应用。例如在学习WORD的排版里，老师在讲台上通过ppt的形式进行演讲，这种方式是很多学校的老师所采取的，而结果是学生们不能将最常见的办公方法与现实相结合，导致了理论与实践的脱节，学生不能更好地掌握此门课程。在教师队伍建设方面，由于教师把教学当做主要的工作部分，因此缺少先进知识的输入以及实践的应用。

2．高校非计算机专业学生计算机课程时间短缺由于在非计算机专业的学生课程安排里，仅仅把计算机课程作为基础课而开展，因此对于计算机的学习仅仅是安排为某个学期，时间有限。而计算机专业本身作为一种不断发展不断更新的学科，仅仅几十个课时的学习根本无法满足学生的发展要求。例如，在对SQL程序语言的学习中，由于所有的应用程序和系统程序都是由编写的语言所执行的，如果对于SQL程序语言掌握不扎实，理解不彻底，则将影响到学生对于此课程的应用和更深层次的深造。

3．教学内容陈旧计算机科学演变日新月异，而计算机的教材则不能跟上时代的脚步，往往采用几年前甚至十年前的教材，导致了学生认识不到高尖端的知识，并且老套的知识也束缚住学生的兴趣，例如在学习Web技术时，几年前甚至十年前的科学往往认识不到如今的Web浏览器可以通过Web服务器上获取消费者以及卖家等的相关信息，如经常浏览的商品，所需产品的价位、性质等，经过相关数据处理后，将以静态和交互方式呈现在计算机用户眼前。Web页面也可以通过动画视频嵌入方式进行优化，使计算机客户浏览的网页的页面效果越来越高。淘宝等交易都是在Web浏览器上进行的，因此随着时代的发展，计算机技术的分支也在不断地更新，老套的教材无法满足时代的要求。

(二)高校计算机实验方法的现状

1．理论、实验课程安排不合理由于中国的应试教育体制，往往导致学生为了获取高分而忽略了技能的掌握。理论课程时间长，实验课程时间少，理论课程和实践课程不同步，课堂所学的知识和实验内容相脱节。这样容易导致学生被动接受知识，不加理解的接受知识。正确的安排方法是将理论知识讲解后进行实践，这样不仅有助于学生的理解，也有助于学生真正掌握知识，而不是死记硬背知识点。例如在学习OFFICE软件时，可以在计算机实验室进行理论讲解，接着就让学生进行实践操作，再通过分配作业的形式，将制作Word、Excel和PPT等理论知识加以运用，这样不仅可以使学生掌握办公软件的基本方法，也可以让学生在学习这些课程后能在平时的工作、学习以及生活上加以使用，体现了学习计算机知识的价值与意义。

2．实验课程重视程度不够计算机是一门实践性的科目，然而在实际教学中，往往重视理论的学习，忽视了实践的重要性。实验课程时间短，这不利于学生对知识的掌握以及运用。有些高校，计算机实验课被认为是让学生自由学习的课程，没有教师管束，有些学生往往在实验课上玩些游戏或者看电影等，没有充分利用这些宝贵的时间。因此，从学校领导到计算机老师以及学生们都没有对计算机实验课给予十足的重视。

3．缺少理论与实践相结合以及独立利用知识的机会非计算机专业的学生，由于计算机课时少，重视程度不够等原因，导致实验课时间少，以及参与社会实践的时间少，不能把理论与实践相结合。例如，在学习语言编程这门技术时，学生、老师往往把程序的死记硬背作为重点，而没有把程序理念、程序应用以及程序的概念作为学习的重点，导致学生始终无法对程序编程真正掌握。同时，由于学生仅仅把计算机这门课程作为单一的课程，而不是与其所学的专业课程紧密联系的课程，也就是缺少了知识的衔接和联系，这样在学生走出校门，步入工作岗位时就不能把计算机知识与所做的工作联系在一起,这时才意识到知识的匮乏。

二、现状产生的原因及发展前景

(一)高校计算机教学方法和实验方法现状产生的原因

1．缺少高效、实用的教学、实验课程安排系统教学、实验课程安排的合理及高效与否，对于学生掌握计算机专业知识起到了很大的作用。例如，实验课程如果在上完一节理论课程后就加以巩固，那么学生就能够更快更直观地体会到教师课堂讲的理论知识。由于缺少高效、实用的课程安排系统，导致学生无法系统地掌握知识。对于各个专业的学生，由于计算机是各行各业几乎都要接触的，因此在平时的教学过程中就应该加强训练，而现有的教学体制，没有将计算机技术与所学专业结合在一起，导致理论与实践的脱节。

2．缺少新的知识灌入以及对于教师的培训计算机是一门需要不断注入新的知识，新的理念和新的技术的学科，而计算机课程讲解以及实验课程方面都是前几年编写的教程，不能跟上时代的步伐，例如Internet作为计算机时代的象征，经过了近几年的迅速发展，已经从ipv4发展到ipv6，这个技术的发展也使个人计算机得到了巨大的扩张化，如智能化手机以及平板电脑的发明，这些都是新的知识，而且与我们的生活息息相关。教师作为知识的传授者，在学生的学习过程中发挥着重要的引导作用，高校的教师缺少进修以及培训的机会。

(二)高校计算机专业课程的发展前景计算机专业由于在人们的工作、学习以及生活中发挥越来越重要的作用，因此计算机课程会越来越受到人们的关注与重视，即使是非计算机专业的学生，计算机这门学科在他们日后的工作中也会产生重要的作用，例如对于建筑专业的学生，在这个信息化的时代，如果不能很好地掌握计算机绘图技术如最常用的绘图CAD，则无法将建筑绘图制作成功。因此相信通过高校的不断改革与不断地进取，计算机知识将会更多地与各行各业相结合，同时也会得到更大、更好地发展。

三、更好的计算机教学方法和实验方法的探索

(一)理论与实践相结合的课程安排通过上述分析，我们知道学生学不好计算机知识的重要一点就是理论和实践相脱节。将理论课程与实验课程相结合，以及增加实验课程的时间，都有利于学生更好地掌握知识。例如，在C语言的学习过程中，由于这门课程枯燥、难懂，往往成为学生学习过程中的重点以及难点，如果将理论课程学完后，通过小组讨论、上机操作、留任务等的形式，使学生不是死记硬背那些代码，将极大地带动学生学习的主动性和热情，可以大大提高学生的成绩。

(二)新兴知识的引入和应用现如今，越来越多的计算机新技术来到我们的生活、工作以及学习中，例如智能手机的安卓系统、Windows、病毒查杀、三维动画以及MMX等技术，将这些知识作为课堂上学生学习的内容，不仅充实了课堂知识内容，同时也带动了学生学习的积极性，实现了理论和实践的相结合。

(三)校园与企业的合作世界著名的美国硅谷，是IT行业的领头者，而硅谷技术与知识的开发主要来源与美国斯坦福大学，该大学的学生通过对理论知识的创新以及应用，开发出多种软件和应用程序，而这些软件和应用程序通过与公司的合作而得到最大的传播和应用，推动了计算机行业的巨大发展。这项成功的案例提示我们，增加校园和企业的合作，将会带动校园计算机专业的发展和整个计算机行业的进步。

四、提高计算机教学方法和实验方法的措施

(一)改善教学模式，提高教师队伍质量提高计算机教学方法和实验方法，首先要改善已有的教学模式，发挥学生的主体性，使学生真正地成为学习的主人，发挥他们的创造力和积极性。增加学生实践的机会，以及教师进修、培训的机会，引进更多高尖端的计算机专业人才，提高教师队伍的质量。只有优秀的教师队伍，才能对学生的学习产生重要的保障。

(二)合理安排理论与实验课程时间理论课程与实验课程互相穿插，有利于知识的融会贯通，增加计算机实验课程的时间，更是体现了计算机本门课程的内在需求。同时，计算机课程的学习，不仅止步于某个学期，而应该将其视为长期学习的课程，将计算机知识渗入到各个专业的学习中，这样在非计算机专业学生的本科学习阶段，计算机课程将作为一个系统而贯彻到整个大学。

(三)拓宽内容，增强其他专业与计算机专业之间的联系计算机课程不仅是一门知识，而且是渗入到各个专业，与很多专业都有紧密联系的学科。因此，在教学的过程中，应该提高认识，教师和学生应该主动拓宽计算机知识，例如，建筑专业的学生增加CAD绘图的学习，医学专业的学生增加统计学SPSS的学习，这样使学生不论是眼下的学习，还是将来的工作都会产生更深远的作用。

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1)无法有效联系各种故障的原因和现象

孤立地开展实验项目，学生只会孤立地理解本次实验内容。例如，注册表操作一般只涉及注册表的备份、设置权限和键值修改等，如果不引入硬件故障、病毒干扰等相关知识，学生只会操作注册表，至于什么情况下考虑注册表问题、应该关注注册表哪个地方，学生并不清楚，从而无法有效掌握注册表操作技能。

2)知其然不知其所以然

例如，操作系统安装时的硬盘分区操作，给硬盘主引导记录和分区引导记录带来何种影响?病毒如何隐藏或破坏硬盘数据?如何在杀毒软件失效的情况下恢复数据?忽视这两个问题带来的影响，必然导致学生仅仅根据实验项目内容去掌握相关维护软件的使用，面对复杂的故障无法准确定位故障点，特别在维护软件失效时，无法自行动手解决故障。实验项目内容的交叉引用，实质是将计算机故障始终作为一个统一的整体，有机地学中分散的实验项目，使每个实验项目不再孤立开展，保证前后实验内容相互关联。实验项目交叉引用对教师的实验教学组织提出了较高的要求，除了要保证学生掌握本次实验的基本内容，还要通过各种故障案例引导学生开放思维，迫使学生勇于探索，从研究过程中强化思维训练，从各个方面对计算机故障进行探讨和解决。实验项目的交叉引用有效促进了学生的学习主动性，学生必须通过自主有效的复习和预习，全面掌握相关的知识和技能，才能灵活处理复杂的计算机故障。

2虚拟实验平台

在计算机维护课程的实验教学中，实验平台非常欠缺，主要体现在硬件组装和故障处理两个方面。实验教学的重点在于实践的有效开展，学生只有在实践中才能真正有效掌握相关技能。引入案例驱动教学，仅仅注重介绍故障的分析和解决过程是不够的，重点还需要学生亲自动手实践，才能让学生真正掌握相应技能，为此我们正在逐步建立和完善虚拟实验平台。不断成熟的虚拟技术可以解决硬件资源有限、操作复杂的问题，虚拟化实验平台引入实验室可以对教学和科研起到良好的促进作用。计算机维护课程的虚拟平台搭建分两个方面:

1)搭建硬件组装虚拟平台，由于硬件组装容易对配件产生破坏，同时硬件更新换代太快，实验室淘汰的和现有的计算机硬件无法满足教学需求，也无法激发学生的学习兴趣。正在建立的硬件组装虚拟平台，通过3D图片的展示和选择，学生可以掌握主流硬件的外形和接口，清楚硬件的安装步骤，避免硬件安装过程中的错误。

2)搭建故障实例虚拟平台，主要通过虚拟机实例的创建，让学生在虚拟机中实地分析和解决故障。故障实例虚拟平台可以根据实验项目的要求，提供给学生多个不同的故障实例进行操作，使学生真正有故障可以操作。特别对于某些软件故障和计算机病毒来说，虚拟机明显比真实主机要安全可行得多。

3实验教学手段改革

优化设计的教学手段可以更好地使学生掌握知识和提升实验技能。在计算机维护课程中，传统的实验教学手段主要采用内容讲解和实验步骤演示，指导学生验证维护软件的使用。传统实验教学手段单一枯燥，学生并不清楚面对真正的故障时，应该以何种方式去排除故障，在故障处理过程中应该采用何种适当的维护软件。在计算机维护课程实验教学中，逐步引入案例驱动和故障重现两种实验教学手段，既调动了学生实验的积极性，也切实提高了学生处理计算机故障的实际动手能力。

3.1案例驱动教学

案例教学法采用“案例—理论—概念”的教学模式，通过对具体实例的演示和讲解，让学生对案例进行分析讨论，充分表达自己的见解，以达到高层次认知学习目标的一种启发式教学法。如果仅仅在实验课讲授维护软件的使用，学生只能机械掌握软件的使用方法，无法理解软件的使用时机。计算机故障复杂多变，故障的现象与原因呈现多对多的关系。基于案例驱动的实验教学中，教师引入典型的故障案例，引导学生有针对性地思考、分析、讨论故障定位和解决方法，在过程中开拓学生思路，使之在面对实际故障时，能正确思考故障原因，从复杂的故障现象中准确快速定位故障点，熟练运用适当的维护工具，谨慎地处理故障。基于案例驱动的实验教学在开展时，要注意以下四个方面:

1)故障案例的选取要有典型性，既要体现故障的复杂性，又要突出本次实验的中心内容，好的案例能有效激发学生的参与热情并为培养学生创新素质提供广阔的天地;

2)案例的讲解和实践应由浅入深地进行，难度逐步提高，既要吸引学生的学习兴趣，又要避免实践难度过高打击学生积极性;

3)案例的分析讨论要引入其他实验项目的相关知识，引导学生全面地思考故障原因和解决方法;

4)归纳总结每个案例，帮助学生理清思路，指出案例中故障处理时容易遗漏和出错的地方。

3.2故障的重现

计算机维护实验教学的主要难点在于掌握相关的维护知识容易，实际分析处理故障困难。计算机故障的出现是随机性的，与用户操作、病毒攻击、设备损毁等有关。故障实例虚拟平台的提供，虽然可以在一定程度上解决学生实验无故障处理的困境，但虚拟机毕竟不能等同真实主机。故障重现要求学生在解决故障的同时，也要学会制造故障。在真实主机环境中，故障重现可以让学生深刻理解故障原理，不仅知道故障如何产生，也清楚故障发生时的现象，通过反向操作，加深学生对理论知识的理解，提高学生的动手实践能力。开展故障重现时，要求学生两人一组，针对本次实验项目的内容，在主机上制造故障，然后双方交换主机，恢复主机的正常运行，具体流程如下:

1)教师根据本次实验主要内容，划定制造故障的范围;

2)学生围绕故障范围，自行针对不同的文件、设置点等对象在主机上制造故障;

3)学生向同组同学介绍当前主机故障现象;

4)学生交换主机，分析并解决故障;

5)学生交换主机，检查故障是否已被解决;

6)教师总结操作的经验和失误。