[關鍵詞]新工科 教改 計算機軟件基礎

中圖分類號：G434 文獻標志碼：A

基金項目：西安明德理工學院教改項目（項目編號：2019JGYB01）。

引 言

自2017年2月份以來，教育部積極推進新工科建設，以應對新一輪科技革命與產業變革，支撐“中國制造2025”等國家戰略。從2017年2月達成關于新工科的“復旦共識”，到2017年4月關于新工科建設的“天大行動”，再到當年6月關于新工科啟動部署的“北京指南”，半年時間譜成了新工科建設的“三部曲”，奏響了人才培養主旋律，開拓了工程教育改革新路徑，為高校工科教改工作指明了方向。

改革開放40多年來，中國制造業經歷了從“中國制造”到“中國智造”的歷程，其主要特征之一便是工業化與信息化的融合。新工科建設，一方面要設置和發展一批能夠體現“兩化融合”的新專業，如人工智能、智能制造、機器人等；另一方面，還要推動現有基礎工科專業的改造和創新，使基礎專業人才能夠適應新需求，既具有某一專業的知識，又具有“學科交叉融合”的特征；既具有用已有知識解決現有問題的能力，又具有學習新知識、新技能，解決新問題的能力。

目前，計算機軟件基礎課程是電子信息類非計算機專業開設的一門專業基礎課程，課程內容涉及數據結構、操作系統、數據庫技術、軟件工程、軟件開發方法及過程管理等，旨在讓學生掌握計算機軟件技術基礎知識，并以此來思考、分析、解決相關問題。隨著“兩化融合”的推進，各行業對計算機技能的需求逐漸提升，該課程后期的授課范圍將進一步擴展，在此背景下，該課程的教學改革就顯得十分必要而迫切。

當前課程教學中存在的問題

計算機軟件基礎是電子信息工程專業通識階段的必修課，西安明德理工學院將該課程開設于第四學期，共48個學時，其中理論課40個學時，占比高達83.3%，實踐課8個學時，占比僅為16.7%，所用教材為清華大學出版社周福才主編的《計算機軟件技術基礎》。通過該課程的學習，學生可基于C程序設計語言，學會設計算法、理解程序設計模式，掌握軟件開發過程中所涉及的各種技術，具有按照實際需求編寫實用性軟件系統的能力。筆者在教學實踐中發現，該課程教學在以下因素中存在問題。

1.學生及教學模式因素

一是教學課時有限。多數高校對該專業的教學模式為大班集中教學，受課時限制，該課程的很多關鍵知識在講授時只能點到為止。但是，本課程的知識點多而難，算法、概念比較抽象，學生自行消化、吸收較為困難。二是學生的知識儲備影響學習效果。各專業學生的基礎知識參差不齊，理解能力也不同，特別是本課程以C或C++等語言為基礎，若學生的語言掌握和運用能力不足，就會導致其學習困難，甚至產生畏難情緒，進而失去學習興趣。三是學生的學習目的不夠明確。由于多數學生尚不能對專業架構有明確的認識，不明白計算機軟件基礎與整個專業的關系，加之教學中很多內容不能深入講解，致使學生無法體會到該課程內容的重要性。

2.課時設置因素

當前，多數高校計算機軟件基礎的課時設置以理論授課為主，輔以上機實踐，兩者的課時比例為5:1，導致學生對課程的系統理解及動手實踐能力明顯不足，在后繼課程培養不能有效彌補的情況下，學生難以達到新工科中所強調的，具有更強實踐能力、創新能力、國際競爭力，高素質、復合型、應用型人才的要求。

3.課程內容因素

當前，該課程的教材內容主要為軟件開發概述、數據結構、數據庫、操作系統、軟件工程及軟件開發等。在實際教學中，課程內容設置重理論而輕實用。教師在授課時，按教材內容將各部分知識分散講解，致使學生難以將各知識模塊關聯起來，從而不能真正掌握每一部分知識在軟件開發過程中的應用。

教學改革探索

1.優化課程結構，加強各知識點的關聯性

課程中的數據結構、軟件工程及軟件開發、數據庫管理、操作系統等知識模塊自成體系又相互關聯（如圖1所示）。教師可根據實踐經驗將課程教材結構進行調整：首先，將軟件開發概述與軟件工程結合在一起，講解整個軟件開發所涉及的流程及技術；然后，再分模塊講解數據結構—數據庫—操作系統—軟件開發方法。從全局到局部，使學生從整體到局部，更容易掌握每一部分的作用。

圖1 軟件開發技術

筆者結合多年教學經驗，以及在業界領先公司軟件設計的從業經驗，在教學中注重課程的分模塊實踐教學，將數據結構、軟件工程及軟件開發、數據庫、操作系統等每一個教學模塊均與實際應用結合起來，與新工科要求結合起來，得出了“學與用”相結合的教學方案與模式。

筆者在課程教學中進行了如下優化設計：

（1）使用軟件工程中的軟件開發思路，設計一個解決實際問題的軟件系統，每一階段都按照軟件工程中的軟件開發模型實施。

（2）加強操作系統技術，如讓學生設計一些腳本語言編寫程序、熟悉軟件編程的操作系統接口等。

（3）提升軟件測試技能，讓學生嘗試設計一些軟件測試用例，了解軟件測試工程師的工作內容。

（4）按照數據結構和軟件開發模型，使用模塊化設計程序，將實際企業中的軟件開發思路應用到教學中。

（5）將企業中常用的一些數據庫類型，如Oracle、DB2、MySQL、SQL Server等介紹給學生，使其掌握SQL語句的使用，能聯系實際軟件開發中的數據庫結構設計，做到有的放矢。

2.調整課程體系，緊跟產業發展趨勢，激發學生的學習興趣

根據新工科的要求，將產業和技術的最新發展、行業對人才培養的最新要求引入教學過程中，更新教學內容和課程體系，建成滿足行業發展需要的課程和教材資源。教師在講授過程中多增加實例，將課程內容與實際企業中的軟件開發流程相結合，使學生對軟件開發過程有清晰的理解。通過具體實例，引導學生思考與討論，調動學生的積極性和主動性，同時幫助他們提高分析問題、解決問題的能力。

3.改進實踐課程，強化應用培養

把傳統的程序練習、數據結構練習，改為設計一個整體的程序，從需求文檔、設計文檔、開發、測試等分步驟完成；使用軟件工程中的軟件開發思路及瀑布模型設計完整的實踐程序（如圖2所示）；引入企業軟件開發的思路與過程，使理論知識與實踐緊密結合，讓學生更好地理解“學有所用”的意義。

在實踐課程教學中，要求學生自行開發一個軟件系統。教師先以任務為驅動，對軟件開發瀑布模型中的每一階段進行分解，輸出每一階段相應的成果，并將每個階段的完成情況作為考核因素，再鼓勵學生創新思考，獨立完成任務，最終完成整個軟件的開發流程。

4.細化課程考核方式

計算機軟件基礎課程是一門實踐性很強的課程，應將授課時間調整為：理論知識講解50%，技能演練20%，軟件系統設計30%。同時，考核比重也進行相應調整，降低理論考試成績比重，增加實踐課程成績的比重，將原來的90%理論+10%實踐，更改為60%理論+40%實踐，從考核上引導學生重視這門課的動手能力培養。

在具體實施時，教師應聚焦課程教學目標，將課程中的實踐能力培養占30%，實踐課程中的軟件任務成果展示成績占10%，使能力測評和態度評估有機融合，便于綜合評價學生的學習成果。

結 語

隨著信息技術快速發展，“兩化融合”逐漸深入，各專業對人才的計算機技能均提出了新要求，計算機軟件基礎課在非計算機專業課程中占的比重還會提升，該課程難掌握且實踐性強，其教與學的方式方法值得我們繼續去研究和探索。

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作者單位：西安明德理工學院