“軟件技術(shù)基礎(chǔ)”實(shí)踐教學(xué)探索

魯 可，張曉東，孫麗君

（河南工業(yè)大學(xué) 電氣工程學(xué)院，河南 鄭州 450001）

“軟件技術(shù)基礎(chǔ)”是針對(duì)非計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)及應(yīng)用課程，對(duì)于非計(jì)算機(jī)專業(yè)的理工科學(xué)生來(lái)說(shuō)，他們今后的發(fā)展方向并不是從事計(jì)算機(jī)理論的研究，而是在各自的專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)利用計(jì)算機(jī)來(lái)處理問(wèn)題，他們中的大多數(shù)將是計(jì)算機(jī)應(yīng)用人才，而不是計(jì)算機(jī)專門(mén)人才［1－2］。這兩者所需要的知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)是不同的，其培養(yǎng)目標(biāo)也就不同。

“軟件技術(shù)基礎(chǔ)”課程是面向理工科非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)的一門(mén)結(jié)合算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、軟件工程、操作系統(tǒng)、多媒體技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)等基本理論和技術(shù)的基礎(chǔ)課程，旨在讓學(xué)生掌握軟件開(kāi)發(fā)涉及的各領(lǐng)域的基本原理和技術(shù)［3］。通過(guò)實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生具有軟件開(kāi)發(fā)能力、創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)精神，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的上機(jī)動(dòng)手能力、實(shí)際解決問(wèn)題的能力以及知識(shí)綜合運(yùn)用能力。實(shí)踐環(huán)節(jié)的開(kāi)展對(duì)于學(xué)生掌握軟件開(kāi)發(fā)活動(dòng)具有非常重要的意義［4］。

1 傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)模式存在的問(wèn)題

“軟件技術(shù)基礎(chǔ)”課程是一門(mén)強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)踐的課程，學(xué)生只有從實(shí)踐中才能真正掌握軟件技術(shù)的相關(guān)知識(shí)，才能真正了解軟件開(kāi)發(fā)活動(dòng)的主要過(guò)程［5］。為達(dá)到“有效教學(xué)”的“有效”目的，針對(duì)課程的特點(diǎn)采用事理的教學(xué)方法是一個(gè)重要的方面［6］?！败浖夹g(shù)基礎(chǔ)”是一門(mén)綜合性的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程，主要目的是讓學(xué)生更好地利用計(jì)算機(jī)解決專業(yè)領(lǐng)域中的問(wèn)題及日常事務(wù)問(wèn)題。這門(mén)課程主要是以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力為主要目的，為培養(yǎng)復(fù)合型、創(chuàng)新型人才打好基礎(chǔ)［7］。通過(guò)這幾年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)存在以下幾個(gè)問(wèn)題。

1.1 學(xué)生普遍缺乏VC＋＋語(yǔ)言基礎(chǔ)

我院的“軟件技術(shù)基礎(chǔ)”課程采用的教材是麥中凡主編的《計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)》（第3版），采用VC＋＋作為程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，而學(xué)生僅僅在大學(xué)一年級(jí)學(xué)過(guò)C語(yǔ)言，并且大多數(shù)學(xué)生的C語(yǔ)言基礎(chǔ)較差，對(duì)于VC＋＋程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言更是一無(wú)所知，再加上計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)課程知識(shí)點(diǎn)多，內(nèi)容繁雜，難以抓住重點(diǎn)，在學(xué)習(xí)了計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)的有關(guān)知識(shí)后，不知如何用VC＋＋語(yǔ)言程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。

1.2 課內(nèi)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)較少，難以滿足教學(xué)需要

“軟件技術(shù)基礎(chǔ)”課程的傳統(tǒng)實(shí)踐環(huán)節(jié)主要是通過(guò)上機(jī)實(shí)驗(yàn)來(lái)完成［8］。對(duì)于實(shí)踐性特別強(qiáng)的“計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)”這門(mén)課程，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)至關(guān)重要［9］。我院該課程的總學(xué)時(shí)為46學(xué)時(shí)，其中課堂教學(xué)學(xué)時(shí)為38學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)為8學(xué)時(shí)。短短的8學(xué)時(shí)僅僅可以完成幾個(gè)關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法的編程，對(duì)于學(xué)生理解和實(shí)踐軟件開(kāi)發(fā)的過(guò)程是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。教師在組織課堂教學(xué)的時(shí)候主要講述基本概念和原理，而對(duì)于程序設(shè)計(jì)和調(diào)試技巧等實(shí)踐性較強(qiáng)的部分，則只能是點(diǎn)到為止。

這樣的弊端就在于學(xué)生不能通過(guò)實(shí)踐來(lái)認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)軟件技術(shù)的開(kāi)發(fā)過(guò)程，不能全面地鍛煉軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中所需要的各項(xiàng)基本技能，導(dǎo)致學(xué)生在課程結(jié)束之后，對(duì)于本門(mén)課程沒(méi)有深刻的印象，對(duì)于以后深入學(xué)習(xí)軟件技術(shù)，缺乏扎實(shí)的功底。因此，典型案例是不可缺少的教學(xué)環(huán)節(jié) ，能夠起到事半功倍的作用［10］。

2 “軟件技術(shù)基礎(chǔ)”課程實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)改革思路

2.1 基于項(xiàng)目的小型軟件開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的實(shí)踐模式

學(xué)習(xí)軟件技術(shù)基礎(chǔ)內(nèi)容，是為了在實(shí)際的工程項(xiàng)目中綜合運(yùn)用［11］，為此，要求學(xué)生在熟悉VC＋＋程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的基礎(chǔ)上，完成一個(gè)小型的軟件項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。把解決實(shí)際問(wèn)題的思想作為教學(xué)切入點(diǎn)，以問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的方式，按照軟件工程的開(kāi)發(fā)方法，針對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行分析，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)算法，最后編程實(shí)現(xiàn)軟件開(kāi)發(fā)。具體要求包括：

（1）這個(gè)軟件項(xiàng)目設(shè)計(jì)，是每位學(xué)生必須完成的課外作業(yè)，占期末考試總成績(jī)的20%。

（2）項(xiàng)目的選題范圍分為四大類：編程類，動(dòng)畫(huà)類，數(shù)據(jù)庫(kù)類和自定義題目。編程類的可選題目主要有開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)小游戲，屏幕保護(hù)程序等。動(dòng)畫(huà)類的題目主要是關(guān)于課程內(nèi)容的動(dòng)畫(huà)，如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中線性表的插入和刪除、二叉樹(shù)的遍歷、查找和排序等。數(shù)據(jù)庫(kù)類的題目可以選用任何一種數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，進(jìn)行學(xué)生學(xué)籍管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、圖書(shū)館借還書(shū)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等。自定義題目是為了給學(xué)生更多的選擇，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣來(lái)進(jìn)行軟件項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)。

（3）項(xiàng)目的內(nèi)容包括需求分析、設(shè)計(jì)方案、上機(jī)實(shí)現(xiàn)、測(cè)試報(bào)告與個(gè)人總結(jié)。根據(jù)軟件開(kāi)發(fā)活動(dòng)和軟件工程的相關(guān)要求，按照軟件生存周期的各個(gè)階段來(lái)進(jìn)行軟件項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)，并生成各個(gè)階段的相應(yīng)文檔。

（4）項(xiàng)目開(kāi)發(fā)小組學(xué)生可以自愿組合，最多3人一組共同完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。小組內(nèi)的各個(gè)成員按照自身能力來(lái)進(jìn)行任務(wù)分配，共同完成項(xiàng)目?jī)?nèi)容。個(gè)別能力強(qiáng)的學(xué)生可以獨(dú)立成組，一個(gè)人完成所有任務(wù)。

（5）項(xiàng)目的驗(yàn)收包括項(xiàng)目報(bào)告（打印版）和可執(zhí)行程序（電子版）2個(gè)部分。課程結(jié)束一周內(nèi)提交項(xiàng)目報(bào)告和電子版，由教師評(píng)閱之后計(jì)入期末考試總成績(jī)中。

2.2 構(gòu)建立體化的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)

我院設(shè)有創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、嵌入式實(shí)驗(yàn)室等多個(gè)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室可供學(xué)生使用。其中，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室是我院全面貫徹和落實(shí)電子類學(xué)科面向21世紀(jì)課程體系和課程內(nèi)容的改革而創(chuàng)建的新型實(shí)驗(yàn)室，為吸引、鼓勵(lì)廣大學(xué)生積極參加課外科技活動(dòng)創(chuàng)造了條件，是我院大學(xué)生電子類科技活動(dòng)的重要場(chǎng)所。嵌入式實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)擁有ARM920T內(nèi)核的北京博創(chuàng)UP－NETARM2410S嵌入式教學(xué)科研實(shí)驗(yàn)箱和UP－ICE200仿真器多套，是嵌入式技術(shù)高級(jí)人才的培養(yǎng)基地和嵌入式技術(shù)相關(guān)課程的教學(xué)基地。嵌入式實(shí)驗(yàn)室主要承擔(dān)本科生軟件項(xiàng)目實(shí)踐和畢業(yè)設(shè)計(jì)等教學(xué)實(shí)驗(yàn)任務(wù)。

這些實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生進(jìn)行軟件項(xiàng)目設(shè)計(jì)提供了軟件平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，為“軟件技術(shù)基礎(chǔ)”課程的實(shí)踐改革提供了較好的硬件設(shè)施，保證了軟件項(xiàng)目的順利開(kāi)展。

2.3 充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)

我校建立的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，可以制作“軟件技術(shù)基礎(chǔ)”的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)。作為課堂教學(xué)的補(bǔ)充，該系統(tǒng)為學(xué)生進(jìn)行課外的思維拓展、學(xué)習(xí)交流提供了有效的途徑。學(xué)生在進(jìn)行團(tuán)隊(duì)的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的同時(shí)，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)將課堂知識(shí)和課外知識(shí)結(jié)合起來(lái)，運(yùn)用到項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中去，真正實(shí)現(xiàn)了“理論聯(lián)系實(shí)際”。另外，學(xué)生可以在網(wǎng)上和教師交流項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中遇到的困難，教師可以將學(xué)生遇到的共性問(wèn)題總結(jié)出來(lái)，掛在網(wǎng)上，供更多的學(xué)生學(xué)習(xí)交流。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，使得教師和學(xué)生之間的關(guān)系更加密切，在相互交流中共同進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)踐，并將這些經(jīng)驗(yàn)反饋到課堂中去，促進(jìn)理論教學(xué)更好地實(shí)施。

3 結(jié)束語(yǔ)

從2006年至今，經(jīng)過(guò)6年的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)歷，可以明顯感受到這種基于項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的實(shí)踐環(huán)節(jié)對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)受益匪淺。項(xiàng)目課程模式小而精，學(xué)生的學(xué)習(xí)真正做到了理論融于實(shí)踐，動(dòng)腦融于動(dòng)手，興趣融于行動(dòng)，學(xué)生成為學(xué)習(xí)的真正主人［12］。大部分的學(xué)生能夠通過(guò)這樣一個(gè)過(guò)程，深入地學(xué)習(xí)和理解軟件開(kāi)發(fā)的方法和過(guò)程，培養(yǎng)了自學(xué)能力、創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。通過(guò)這種基于項(xiàng)目的實(shí)踐模式，使學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)到軟件技術(shù)的精髓，為學(xué)生學(xué)好這門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課程起到了非常重要的作用。

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