高校計算機(jī)軟件設(shè)計案例庫建設(shè)應(yīng)用

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［摘要］針對計算機(jī)專業(yè)少數(shù)民族學(xué)生在軟件設(shè)計學(xué)習(xí)過程中存在的困難，以及當(dāng)前計算機(jī)軟件設(shè)計案例庫建設(shè)存在的問題，提出案例庫建設(shè)的目標(biāo)和基本原則，詳細(xì)介紹了新疆高校計算機(jī)軟件設(shè)計特色案例庫建設(shè)的內(nèi)容以及案例庫資源管理系統(tǒng)的實現(xiàn)，最后介紹了案例庫的應(yīng)用情況以及取得的良好效果。

［關(guān)鍵詞］新疆高校；軟件設(shè)計；特色案例庫；建設(shè)與應(yīng)用

新疆地處祖國西北邊陲，是多民族聚居地區(qū)。高等教育的目標(biāo)就是要培養(yǎng)具有實踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的高層次人才，而要實現(xiàn)這個目標(biāo)，關(guān)鍵在于培養(yǎng)模式和教學(xué)方法。案例教學(xué)法常常是教學(xué)模式改革的首選[1]。案例教學(xué)法以案例庫建設(shè)為基礎(chǔ)。案例庫是學(xué)校和各二級學(xué)院教學(xué)改革、課程建設(shè)主要成果的表現(xiàn)形式之一，是提高教學(xué)質(zhì)量的重要基礎(chǔ)設(shè)施。對于培養(yǎng)學(xué)生的編程能力、應(yīng)用開發(fā)能力以及分析問題、解決問題的計算機(jī)程序設(shè)計課程教學(xué)來說，軟件設(shè)計案例庫建設(shè)的重要性和迫切性不斷凸顯[2]。以信息產(chǎn)業(yè)需求、學(xué)生就業(yè)導(dǎo)向以及計算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)要求為導(dǎo)向，建立健全計算機(jī)軟件設(shè)計特色案例庫是十分有必要的。

一、新疆高校計算機(jī)軟件設(shè)計特色案例庫建設(shè)的必要性

計算機(jī)軟件設(shè)計類課程是計算機(jī)專業(yè)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課程，非計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生今后要承擔(dān)本專業(yè)計算機(jī)軟件應(yīng)用和開發(fā)的任務(wù)，也應(yīng)具有一定的編程能力和應(yīng)用開發(fā)能力。然而，新疆高校計算機(jī)專業(yè)少數(shù)民族學(xué)生因認(rèn)知特點、實際漢語水平參差不齊等因素，在計算機(jī)軟件設(shè)計學(xué)習(xí)過程中存在不少困難，如對授課教師所講述的內(nèi)容理解不夠透徹，具有一定的理性思維能力，但抽象思維能力、計算機(jī)應(yīng)用能力較弱等，需要對新疆高校計算機(jī)軟件設(shè)計類課程的教學(xué)質(zhì)量引起足夠重視。該類課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容操作性強(qiáng)，涉及算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和程序設(shè)計方法等綜合知識，難度較大。如果仍然采用舊的教學(xué)方法和手段，要提高該類課程的教學(xué)質(zhì)量是不現(xiàn)實的[3]。目前，隨著計算機(jī)軟件設(shè)計技術(shù)的廣泛應(yīng)用以及項目導(dǎo)向教學(xué)法的興起，案例教學(xué)逐漸引起計算機(jī)教育界的關(guān)注。各院校大力提倡案例教學(xué)，一些敢于探索且具有豐富實踐教學(xué)經(jīng)驗的教師，開始引用企業(yè)真實的項目或自編案例用于理論和實踐教學(xué)中。總體來看，當(dāng)前計算機(jī)軟件設(shè)計案例庫建設(shè)仍然存在一些問題。1.案例庫資源少，特色案例缺乏。盡管教師重視案例教學(xué)的應(yīng)用，但是在案例的搜集、整理與分析等方面較為滯后，特別是具有特色又適合于教學(xué)的軟件項目案例少之又少。2.案例庫建設(shè)不夠系統(tǒng)，內(nèi)容不夠全面，質(zhì)量不高。目前，案例庫建設(shè)不是圍繞專業(yè)核心技能建設(shè)，而是圍繞課程來建設(shè)，并且一些案例較為空洞乏味[4]，難以與學(xué)生的工作或今后的實踐聯(lián)系起來。同時，對案例的背景說明以及專業(yè)分析不足，無法讓學(xué)生深入理解案例，并提高他們對工作過程的專業(yè)性審視和洞察能力。3.案例庫資源的推廣不足。目前，很多高校的軟件設(shè)計案例庫資源僅限于本校甚至本專業(yè)學(xué)生共享，即使那些共享的資源也常常僅能滿足本專業(yè)學(xué)生理論教學(xué)的需要，而未考慮實踐教學(xué)需要以及非計算機(jī)專業(yè)學(xué)生的需求，案例庫應(yīng)用范圍很有限。

二、案例庫建設(shè)目標(biāo)及基本原則

計算機(jī)軟件設(shè)計特色案例庫建設(shè)應(yīng)基于程序設(shè)計類課程的培養(yǎng)目標(biāo)，服務(wù)于“程序設(shè)計語言學(xué)習(xí)”“編程項目實現(xiàn)”以及“軟件系統(tǒng)開發(fā)”三個不同層次的課程教學(xué)，同時融合多學(xué)科信息化的軟件開發(fā)需求。針對當(dāng)前計算機(jī)軟件設(shè)計類課程的案例庫建設(shè)現(xiàn)狀，可以結(jié)合教師前期完成的教學(xué)、科研項目研究成果，廣泛搜集和整理各類具有特色的軟件設(shè)計案例，并為每個案例提供詳盡的背景說明與專業(yè)分析資料，最終形成一套完整的具有實用價值的計算機(jī)軟件設(shè)計案例庫。最后，利用基于Web的案例資源系統(tǒng)將案例庫分類、分層次進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)，盡可能地擴(kuò)大案例庫的應(yīng)用范圍。案例庫建設(shè)以案例為基礎(chǔ)，通過案例有效呈現(xiàn)問題情境，將理論與實踐緊密結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，從而鞏固理論、形成知識、提高能力。案例庫建設(shè)應(yīng)該體現(xiàn)相關(guān)課程內(nèi)容、體系和方法的改革，充分結(jié)合教師的教學(xué)和科學(xué)研究實踐，并注重推廣應(yīng)用于課堂教學(xué)實踐，強(qiáng)調(diào)基于案例庫建設(shè)組織課堂教學(xué)的運用。在構(gòu)建計算機(jī)軟件設(shè)計案例庫時，還需要遵循以下一些基本原則。1.案例的時效性。案例應(yīng)取材于當(dāng)前最新的項目開發(fā)和應(yīng)用場景，而不是憑空杜撰而來。2.案例的完整性。案例由一個或多個問題組成，案例背景說明詳細(xì)，專業(yè)分析材料、開發(fā)框架源代碼完整。案例是具有一定代表性的典型事例，應(yīng)概括和輻射許多理論知識，包括學(xué)生在實踐中可能會遇到的問題，使學(xué)生不僅能掌握有關(guān)的原理和方法，而且還能為他們將這些理論和方法運用于實踐奠定基礎(chǔ)。3.案例要有特色。案例的選擇要避免空洞乏味，最好能與領(lǐng)域或區(qū)域內(nèi)的特色項目相結(jié)合，能與學(xué)生今后的工作或?qū)嵺`聯(lián)系起來。4.案例要有啟發(fā)性。案例的選擇是為教學(xué)和實踐能力培養(yǎng)服務(wù)的。每一個案例都應(yīng)該能啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考，深入分析問題，進(jìn)而讓學(xué)生深刻理解所學(xué)知識，培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力。5.案例要有廣域性。案例可以涉及多領(lǐng)域或多門課程的知識，圍繞多行業(yè)的信息化建設(shè)需求，從而有效拓寬案例的輻射范圍，有效提高學(xué)生綜合分析問題、解決問題的能力。需要注意的是，案例庫建設(shè)應(yīng)遵循學(xué)術(shù)研究的基本規(guī)范，恪守學(xué)術(shù)道德，維護(hù)學(xué)術(shù)尊嚴(yán)。建設(shè)過程真實可靠，不得以任何方式抄襲、剽竊或侵占他人學(xué)術(shù)成果，杜絕偽注、偽造、篡改文獻(xiàn)和數(shù)據(jù)等學(xué)術(shù)不端行為。

三、案例庫建設(shè)內(nèi)容

（一）擬定擬定“計算機(jī)軟件設(shè)計”特色案例庫建設(shè)方案計算機(jī)軟件設(shè)計案例庫建設(shè)是一項系統(tǒng)工程，需要以信息產(chǎn)業(yè)需求和就業(yè)為導(dǎo)向，緊跟社會實際需求，結(jié)合計算機(jī)專業(yè)特點和人才培養(yǎng)要求，擬定案例庫建設(shè)方案，明確案例庫建設(shè)基本原則、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)以及更新機(jī)制。進(jìn)行搜集、整理和設(shè)計有特色的案例。根據(jù)案例的特點，對案例進(jìn)行分類、整理。同時，要鼓勵教師將具有新疆地方特色的實際項目引入理論和實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，從而達(dá)到項目任務(wù)驅(qū)動教學(xué)的目的，還能增強(qiáng)實踐教學(xué)的實戰(zhàn)性。在理論教學(xué)和實踐教學(xué)的過程中，積極獲取師生的反饋信息，不斷改進(jìn)和完善案例，迭代完成案例庫的建設(shè)。

（二）編制案例撰寫規(guī)范編制案例撰寫規(guī)范、入庫和評審標(biāo)準(zhǔn)擬從案例構(gòu)成、撰寫要求和排版要求三個方面，對案例源碼模板、案例背景說明以及專業(yè)分析材料進(jìn)行規(guī)范。從選題、核心問題表述、教學(xué)目標(biāo)設(shè)定、理論知識點分析的清晰程度、課堂計劃的合理性等方面對案例建立評審標(biāo)準(zhǔn)。

（三）積極引入企業(yè)項目案例案例庫建設(shè)過程中要積極將來自企業(yè)一線的項目案例轉(zhuǎn)化為適合課程教學(xué)和學(xué)生個人或團(tuán)隊開發(fā)的項目案例，建設(shè)課程實訓(xùn)項目案例庫，并配套建設(shè)學(xué)生實驗、實訓(xùn)所需的軟件資源庫、參考資料庫以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)庫和網(wǎng)絡(luò)支撐平臺。盡可能重現(xiàn)企業(yè)真實項目開發(fā)環(huán)境和開發(fā)流程，實現(xiàn)“校中廠”，增強(qiáng)學(xué)生的實際開發(fā)能力。

（四）案例庫主要構(gòu)成充分利用教學(xué)科研項目成果以及企業(yè)真實項目案例，篩選出適合教學(xué)和專業(yè)拔高的計算機(jī)軟件設(shè)計案例，形成多層次多維度分類的新疆高校計算機(jī)軟件設(shè)計特色案例庫，從而使學(xué)生盡早接觸實際項目，達(dá)到將所學(xué)知識進(jìn)行綜合應(yīng)用的目的。本案例庫中共包含100個計算機(jī)軟件設(shè)計案例，其中61個特色案例，39個擴(kuò)展案例。通過對案例的分類篩選，所有案例按照四個層次進(jìn)行分類：第一層次：按照應(yīng)用時機(jī)分為教學(xué)案例、上機(jī)實踐案例、專業(yè)拔高案例；第二層次，按功能分為圖像設(shè)計案例、管理系統(tǒng)案例、網(wǎng)頁設(shè)計案例、綜合型案例；第三層次，按照案例特點分為特色計算機(jī)軟件設(shè)計案例、擴(kuò)展案例；第四層次，按照語言或開發(fā)工具進(jìn)行分類，分為C語言、C++、C#、Java、VB、JSP、ASP.NTE、Delphi、PHP、HTML、Flash動畫設(shè)計等15個小類。案例庫中包含全部案例的程序代碼、案例背景說明以及專業(yè)分析材料。

四、案例庫資源管理系統(tǒng)的實現(xiàn)

（一）系統(tǒng)需求分析瀏覽器/服務(wù)器模式（簡稱B/S模式）是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)興起后廣泛應(yīng)用的一種應(yīng)用軟件工作模式。采用B/S模式結(jié)構(gòu)可以大大簡化客戶端計算機(jī)的負(fù)載，也能夠有效減輕軟件和硬件系統(tǒng)維護(hù)、升級的工作量和成本[5]。本案例庫資源管理系統(tǒng)將采用B/S模式完成對案例的有效管理，提供案例的展示、上傳、下載以及信息修改等功能。

（二）系統(tǒng)設(shè)計案例庫資源管理系統(tǒng)的功能模塊分為前臺和后臺模塊。在權(quán)限上主要有兩類：系統(tǒng)管理員、普通用戶。系統(tǒng)前臺和后臺模塊所包括的功能，如圖1所示。

（三）系統(tǒng)實現(xiàn)在計算機(jī)軟件設(shè)計特色案例庫建設(shè)中，采用ASP.NET、HTML以及SQLServer數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)特色計算機(jī)軟件設(shè)計案例庫的分類、分層次資源管理系統(tǒng)。單擊系統(tǒng)首頁中的下拉菜單可以看到該類案例的下一級分類，如圖2所示。點擊某案例圖片后會打開該案例的詳情頁面，其中包括案例簡介、案例源代碼、案例文檔下載鏈接，界面如圖3所示。后臺案例管理界面實現(xiàn)對案例資源的綜合管理，管理員在登錄界面輸入用戶名和密碼進(jìn)入后臺，其后臺界面如圖4所示。

五、應(yīng)用與效果

在新疆高校計算機(jī)軟件設(shè)計特色案例庫建設(shè)和應(yīng)用過程中，教師除了要精心設(shè)計案例外，還應(yīng)積極研發(fā)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)、融入思政教育的綜合應(yīng)用案例，以期利用這些案例來引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用知識解決實際問題，增強(qiáng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識。具體來說，在課堂教學(xué)過程中，教師應(yīng)分類、分層次有效利用案例庫中的教學(xué)案例，實現(xiàn)教學(xué)過程深入淺出、循序漸進(jìn)，并注重靈活選擇教學(xué)方法[8]，比如利用情景導(dǎo)入法引入涉及新概念和知識的教學(xué)案例、通過具有新疆特色的案例分析揭示知識點與現(xiàn)實問題之間的聯(lián)系，加深學(xué)生對知識點的印象，通過有趣的任務(wù)，驅(qū)動學(xué)生積極思考，讓學(xué)生主動學(xué)習(xí)新知識，再結(jié)合學(xué)過的知識，去完成任務(wù)等。在上機(jī)實踐過程中，任課教師應(yīng)按照不同的要求、不同層次充分利用上機(jī)實踐案例，幫助少數(shù)民族學(xué)生鞏固和應(yīng)用所學(xué)知識。同時，為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識解決實際問題的能力，提高學(xué)生的就業(yè)競爭力，教師應(yīng)積極利用擁有自主知識產(chǎn)權(quán)并具有新疆特色的綜合實踐案例，利用這些案例能有效培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、分析問題和解決問題的能力以及創(chuàng)新意識。為了進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，任課教師可以利用學(xué)校課程中心、MOOC課程、課程微信群、QQ群，為學(xué)生構(gòu)筑集“專業(yè)課程理論與實踐學(xué)習(xí)、知識拓展、特色案例庫、交流溝通”為一體的綜合學(xué)習(xí)空間，進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)效果。同時，教師還可以積極組建興趣與開發(fā)小組，組織學(xué)生參加校內(nèi)外各級計算機(jī)專業(yè)大賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，有效培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力和成就感。

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作者：陳燕紅 趙濤 郭斌 單位：新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)計算機(jī)與信息工程學(xué)院