计算机专业实验室建设与人才培养研究

摘要：加强计算机实验室创新性建设不仅可以为社会培养大量优秀人才、提高国家的科技创新能力，而且对高等院校自身的发展及其在国内国际上的竞争力也至关重要。基于此，对计算机实验室建设现状进行研究，结合社会对创新人才培养要求，给出计算机实验室建设助推创新型人才培养新思路，为高校计算机实验室建设提供一定参考。

关键词：计算机实验室；建设；创新能力；人才

信息化时代，综合国力的竞争已经演变为对人才的竞争，中国要实现中华民族伟大复兴的中国梦，离不开科学技术，离不开科教兴国，更离不开创新型人才的建设[1]。计算机专业是与大数据、信息化最密切专业之一，高校计算机实验室则是培养新时代大学生动手能力强、实践能力高、创造性思维强的优秀人才的重要实践场所。加强计算机实验室建设和人才培养建设不仅可以为社会培养一批创新能力高、技术储备过硬的优秀人才，而且可以提高院校在同行的竞争力和影响力[2-5]。本文通过对高校计算机实验室建设情况进行研究，结合创新型人才培养要求，给出计算机室实验室建设助推创新型人才培养新举措。

1 计算机实验室是创新人才培养的重要实践基地

计算机实验室旨在培养“高、精、尖”计算机专业人才，实验教学是计算机教学中至关重要的一个环节，计算机实验室拥有充足的实验设备、强大师资力量和良好实践环境为培养创新人才提供了有力支持[6]。同时，计算机实验室云计算平台不仅可以满足学生个性化需求，而且还带来的实践体验，是实验教学的重要实践基地。因此，计算机实验室是一个将理论与实践相结合的教学平台，是培养学生创新能力、实践能力、科研能力的重要基地。

2 计算机专业创新型人才培养面临问题

计算机实验室作为培养计算机专业创新型人才的重要场所，也是实验教学、科研和实践的重要平台，必须保证教师能够顺利教学，学生能够多次实践，而本科院校计算机实验室普遍存在一些问题严重制约创新人才培养。

2.1 制度不完善，执行不到位，无法适应创新人才培养要求

为使实验室管理有章可循，学校必须制定一系列实验室管理规章制度来约束教师和学生行为，并有一定执行力保证规章制度严格被执行，然而部分高校没有相关政策来推动实验室制度实施，影响实验室规范化管理，制约创新人才培养。

2.2 计算机实验室维护工作量大，学生实践时间得不到保障

计算机实验室使用率高、维护工作量大、任务繁重，导致其经常处于维护状态，学生没有充足时间去实验室进行实践，不利于创新型人才培养。（1 ）计算机安装系统软件较多，运行速度缓慢。计算机专业课程实践性强，计算机实验室几乎承担所有专业课的实验教学，每一门课程所需要的软件环境不尽相同。除此之外，很多计算机实验室除了提供专业课的上机课外，还承担全校的公共课上机、考试、实训等，增加了实验人员安装和维护实验教学环境的工作强度。同时，众多软件安装在计算机硬盘，硬盘负担过大，且软件之间因兼容性不同而出现冲突现象，因此，计算机响应速度慢，系统崩溃等现象常有发生。（2 ）计算机病毒防护困难计算机实验室人流量大，学生专业素质不同，一些学生通过随意下载软件和u盘数据传输造成病毒入侵计算机系统，如果杀毒处理不及时，在一台电脑上的病毒会在短时间内通过局域网扩散到其他计算机设备中，会影响学校网络系统安全，更有甚者，会窃取学校专业数据，给学校造成不良影响。（3 ）计算机故障多发，维护困难计算机实验室设备故障发生概率高，主要由以下几种情况所致：首先，部分学生更换鼠标键盘、偷拔网线、更改电脑配置参数导致计算机不能正常使用，也有学生把饮料、食物残留物放在主机键盘上，致使设备造成损坏。其次，计算机安装软件过多，软件之间因兼容性不高导致计算机系统缓慢甚至死机。最后，每学期课程结束后，实验人员对计算机软件进行清理，为下学期课程软件安装做准备，这些软件安装重复性极高，消耗大量时间成本和人力成本，此类操作也会提高设备发生故障概率。

2.3 实验室人员队伍素质参差不齐，实践教学无法展开

部分学校对实验室建设不够重视，仍然坚持理论课主导一切，实验课程只是理论课程的附属品，这种重理论轻实践的教育理念，致使实验室工作人员不受重视，加上实验室教师与专职教师在薪资待遇和福利待遇也存在一定差距，学校很难留住技术水平高、实践能力强的优秀教师。所以，实验室人员队伍数量少、素质参差不齐、创新能力不高，很难提高实验教学水平，学生的实践教学受到严重制约，不利于创新型人才培养。2.4 教学实验内容缺乏创新计算机专业课实践性强，要求任课教师不仅掌握过硬的理论知识，而且还必须是实践能手，部分高校计算机师资队伍匮乏，一些践课程面临着无人上课情况，选择优秀实践教师给学生上课更是无从谈起。在实验教学课堂上，教师仍是以验证性实验或者演示性实验为主，对设计性实验、开放性实验等教学内容没有与时俱进，学生主动学习的积极性没有被调动起来。如此反复，实验室教学内容僵化、教学方法落后、创新性引导不足，学生综合能力、思维能力、分析问题能力和创新能力、解决问题能力得不到提高，学校培养出来的计算机专业人才理论与实践联系不密切，与社会对计算机专业人才培养要求还存在一定差距。

3 计算机专业实验室建设助推创新人才培养新思路

3.1 创新计算机实验室管理制度，为培养创新人才提供制度保障

创新实验室制度建设，就是在遵循高等教育的教学规律基础之上，以提高教学质量为核心，以适应在大数据背景下创新人才培养为出发点，着力建设和改善计算机实验室的各项管理制度。（1 ）完善计算机实验室管理制度，实现良好的实验室管理环境。为维持实验室教学的正常运行，建立实验室管理制度体系是必要前提。计算机实验室管理工作的复杂性和多样性，只有不断完善和更新计算机实验管理制度，才能实现计算机实验室管理工作的信息化和规范化。首先，对目前实验室管理制度进行深入研究，对不适用当前实验室管理的制度进行删除，并对可用部分和待完善部分进行完善补充，形成基本的实验室管理制度，为以后该制度的执行奠定可行性基础。（2 ）计算机实验室实行信息化管理，提高管理效率。科学技术的迅速发展，计算机专业作为信息技术时代的前沿学科，更应该顺应时代，采用智能化的管理模式来实现计算机实验室的管理。引入云桌面技术对计算机实验室进行统一化管理，实现系统部署智能化、维护更新自动化、管理的集中化。针对计算机实验室故障频发，运行速度缓慢，实验技术人员维护工作量大等问题，云桌面技术的应用将高校计算机管理从传统的人工管理阶段转变到智能化管理阶段。

3.2 加强维护，减少计算机设备发生故障频率

由于计算机实验室实验教学课程较多，日常维护是计算机实验室管理系统的重要环节，其宗旨是提高计算机实验室的管理和维护水平，实现资源价值最大化，延长设备使用寿命。（1 ）提高维护人员专业技能提高维护人员专业技能，可以提高维护人员处理计算机故障的能力，提高计算机设备运行的稳定性。在实际操作中，首先，要对实验室管理人员进行思想素质教育，端正工作态度，强调实验室管理工作的重要性。其次，通过提供外出学习机会，培养实验室管理人员的专业素质，在发生计算机故障后，能够第一时间进行处理，缩小故障维修时间间隔。最后，强调责任意识，培养实验管理人员的管理习惯。（2 ）硬件资源的管理维护计算机实验室使用率高，人流量大，会出现踩坏电源线、插板短路、漏电、触电等风险，加上计算机设备自然损耗和实验人员的不当使用，会引发计算机故障，影响实验教学。对于此，定期对计算机实验室进行安全隐患排查至关重要。除此之外，不定期对计算机设备运行过程中出现的硬盘故障、内存故障和网络故障进行维护，提升系统运行的稳定性；对计算机设备定期进行灰尘清理，延缓机器老化，延迟使用寿命，同时提醒实验人员离开时要关闭显示器电源，带走一切饮料瓶、纸巾等，保证实验环境的干净整洁。（3 ）软件资源的管理维护计算机专业课程不同，上机环境差异很大，电脑配置要求也不尽相同。为减少实验室管理人员软件安装和软件调试工作量，引入网络克隆技术，在局域网中选择一台计算机设备作为服务器，在该服务器上安装实验教学所需要的所有软件，该服务器对局域网中的其他计算机进行控制，通过SymantexGhostCase实现一对多的数据传输。同时，通过对该服务器注册表编辑功能实现对系统软件和实验教学应用软件设置不同的保护等级，来禁止学生恶意修改计算机参数配置。针对学生有意或无意使用带有病毒u盘导致实验室计算机感染病毒、学生破坏硬盘数据或者修改计算机参数配置等情况，实验室管理人员可以采用硬盘保护卡还原技术对计算机数据进行保护，该技术可以实现计算机系统数据不被修改，而实验人员的数据及时被清除，从而保证每次的上机环境都相同。（4 ）病毒防护目前，计算机实验室病毒入侵情况常有发生，严重影响计算机实验教学的顺利开展。计算机实验室要加强安全管理，除了定期对设备进行杀毒外，实验室要建立可靠的网络防护系统，做好防火墙加强工作，每天实验教学结束后需要统一对所有设备进行杀毒操作，提高系统运行的可靠性。同时，实验指导教师提高学生对病毒的认知能力，使学生了解病毒传播的基本途径，做好安全教育，提醒学生在使用u盘进行数据拷贝时，要首先对U盘进行病毒查杀，下载软件时，要选择官方网站上去下载安装，来降低感染病毒的可能性。最后，实验室管理人员要定期对病毒数据库进行更新，提高系统的防护能力。

3.3 加强实验师资队伍建设，为培养创新人才提供人力保障

随着新信息技术发展，社会要求实验师不仅要答疑解惑、传授知识，更要培养学生的创新思维和应用能力，这就要求实验师资队伍有更高的专业水平和专业素养。（1 ）组建一支素质高、稳定好的专业技术人才队伍。积极引进高学历人才加入实验队伍中，鼓励理论授课教师和上实践课程教师参与实验教学，以提高实验教学质量。（2 ）改变实验工作人员不被重视、地位低的现状。同等对待实验教师和教学教师，健全实验室人员考核评价机制，提高实验教师的工资福利待遇、有计划安排外出学习和进修机会，旨让实验技术人员学习实验室管理与维护技能，掌握最新科学知识，紧跟时代步伐，保持知识的更新，更好地服务师生。在职称晋升中，增加实验系列高级职称评定名额和实验技术关键岗位的评聘，建立系统化的评价考核机制，通过公平、公正、合理的竞争，激发实验工作人员热爱本职工作的热情。

3.4 改革实验室教学内容和教学方法，是培养创新人才之根本

目前仍然有不少高校在计算机实验室教学中，把演示型实验和验证型实验作为实验教学的主要内容，这些训练很难提高学生独立思考能力和创新能力，所以必须转变教学模式，创新教学内容，为计算机专业课程设计综合性实验和探究性实验，提高学生的知识融合能力。（1 ）更新教学内容，多种实验类型相结合。为提高学生的动手能力、实践能力和创新能力，计算机课程实验可以采用以下三种类型实验相结合，由简单到复杂，循序渐进。第一阶段是验证性实验，主要是学生掌握基本实验步骤，理论技术验证，旨在培养学生动手能力和独立实验能力。第二个阶段是综合性实验阶段，将学到的基本知识综合在一起运用，完成具体功能，旨在培养学生的综合分析能力和运用能力。第三阶段是设计性实验，密切联系生活实际，设计出一个系统或者应用软件，来解决实际问题，有利于强化实验技能，旨在培养学生的创新思维。这三个阶段共同构成了高校计算机实验室实验教学内容体系。同时，教学过程注意因材施教，指导教师要善于引导学生发现问题，大胆使用多种实验方法来实现实验目的，培养学生发散思维和灵活应变能力。

4 结语

当前，我国高等教育正处于深化高校综合改革，加快推进“双一流”建设新的历史时期[7-8]，对计算机专业创新型人才的需求更加强烈，高校计算机实验室作为大学生实践能力培养、创新能力培养和综合能力培养的主要阵地[9]，应不断完善和建设计算机专业实验室管理体系，为社会培养创新型人才做贡献。

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