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]。
“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。
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)。
“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]。
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。
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。
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。
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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