培養應用型人才的計算機《軟件技術基礎》教學研究

楊春哲 常涵吉

【摘要】 計算機“軟件技術基礎”課程是我校生物醫學工程專業學生的一門必修課程，是全面鍛煉學生邏輯思維到動手能力的核心課程，是將來生工學生進行硬件類接口程序開發的基礎。本文對傳統的“軟基”教學模式進行了剖析，對比醫學院校學生的特點，圍繞培養生工學生的軟件設計及應用能力，開展教學模式、理論教學、實踐教學和自主延伸教學方式方法的研究。

【關鍵字】 軟件技術基礎 教學改革 應用能力 應用型人才

教育部高等學校計算機基礎課程教學指導委員會（簡稱“教指委”）于2009年10月編制了《高等學校計算機基礎教學發展戰略研究報告 暨計算機基礎課程教學基本要求》，指出深化高等學校計算機基礎教學的發展趨勢和改革意見，強調“加強以知識體系和實驗體系為基礎的課程建設，加強以應用能力培養為核心的實踐教學，加強教學方法、手段的改革與教學環境建設”的高校計算機基礎課程的改革意見。

計算機“軟件技術基礎”課程（簡稱“軟基”）是工科非計算機專業計算機基礎教學“三個層次”課程體系中第二層次的一門技術基礎課，也是我校生物醫學工程（簡稱“生工”）專業學生的一門必修課程，是全面鍛煉學生邏輯思維到動手能力的核心課程，是將來生工學生進行硬件類接口程序開發的基礎。該課程包含了操作系統原理、數據結構及算法、數據庫及應用、軟件工程等內容，目標是在生工專業中打造其軟件能力的核心地位，使學生掌握計算機軟件技術的基礎知識和基本方法，培養學生利用計算機技術分析問題、解決問題的基本思路與能力。傳統的“軟基”教學，由于其涵蓋內容廣，課程抽象，學生感覺非常難學，教師同樣也感覺難教。很多學生在學完“軟基”課程后，并不知道應該將所學知識應用于何處的情況非常常見。為解決這些問題，需要對“軟基”課程的教學模式加以改革。目前，各大院校都在探索有關計算機教學的改革。我校在長期調研的基礎上，仔細研究生工專業的特點和對計算機的特殊需求及依賴性，前瞻生工專業畢業生將來從事的醫藥衛生工作實踐，考慮解決各種醫藥實踐問題所需的計算機知識和應用能力模塊，提出針對我校生工專業學生“軟基”課程教學體系的改革并付諸實踐，構建具有醫藥院校特點的“軟基”課程體系。力求摸索出一條適合醫藥類院校生工專業特點的、真正做到學有所用的教學模式，使生工專業畢業的大學生能夠更好的將所學知識應用到醫學領域軟件開發和硬件控制中去。

實際上，醫藥類院校的學生學習計算機，有其自身的特點。首先，醫藥類專業的學生在高中多數是理科學生，已經養成了一定的分析和解決問題的習慣，具備掌握計算機基本程序設計的數學、算法基礎。同時，醫藥類學生將來要面臨大量醫學數據的處理和分析，但醫藥類學生的數學、物理等基礎學科相對比較薄弱，這給“軟基”課程的學習帶來了困難，計算機技術側重于綜合分析問題的能力，包括將問題算法化、邏輯化、數字化，這些都需要比較厚重的數學等自然科學的基礎，醫藥類高等院校學生計算機應用能力比理工類院校學生低，如何在課程建設中體現能力培養，提高應用型技能，是符合我院辦學理念和專業培養模式的有益嘗試。因此，學好“軟基”課程，可以對前面學過的計算機課程起到很好的總結作用，也可以為后續的計算機學習打下堅實的基礎。

鑒于以上分析，圍繞培養生工學生的軟件設計及應用能力，開展教學模式、理論教學、實踐教學和自主延伸教學方式方法的研究，提高生工專業畢業生要求的核心競爭力，兼顧教育部對于非計算機專業大學生計算機教育的要求，我們對“軟基”課程教學及實踐方式進行了調整和改革。

1、理論教學，夯實基礎

我校“軟基”課程共50學時，但內容覆蓋到數據結構、操作系統原理、軟件技術、數據庫技術等知識。如何在學時少，涵蓋門類多的情況下，兼顧統籌，注重“軟基”各章內在聯系和各章對于學生形成綜合研發能力的作用，以此為側重點進行教學。萬丈高樓平地起，基礎才是學好知識的關鍵，只有掌握牢固的基礎知識，才能更好的學習后續知識。課堂教學，從簡單到復雜，在各個學習情境中選擇遞進層次性的學習內容，融合“知識+技能+素質”三維度能力要求。采用任務驅動的教學方法，在平時學習和實踐考核過程中，學生自主延伸學習，主動查找資料，互相學習，協作完成課程設計。

2、實踐教學，提升能力

鑒于國內外大學教育模式的差異，國外的計算機基礎教育沒有更多的可比性，我們始終關注國內大學的非計算機專業的“軟基”課程教學方式的開展和改革。當前，“軟基”課程涉及軟件工程、數據結構、操作系統、數據庫、計算機網絡編程等方面知識，內容覆蓋面廣，各知識模塊因為其相對獨立性，導致實踐教學沒有形成以打造學生能力為主線的一體化教學。“軟基”課程的每一部分都會對學生軟件研發能力的形成有很大影響。有重點的講授課程，以“精講多練”為原則，以提高學生綜合素質為最終目標，加大實驗力度，增加大作業內容和廣度，注重學生實踐能力的培養，鼓勵學生動手解決問題，互相幫助，在培養學生團結協作的同時，使學生在練習中學習，在練習中提高。實踐教學是將理論知識充分糅合然后提升的過程，是課堂教學的有力補充，學生的實踐開發能力是檢驗這門課程是否講好的試金石。如何打破各章知識體系的邊界，培養學生綜合的系統開發能力，是“軟基”實踐教學改革的重點。利用實驗教學，在驗證課堂知識的前提下，引導學生分析問題，自己動手解決問題，鼓勵學生優化程序，配合理論教學夯實基礎。

3、課程設計，整合知識

采用課程設計的方式檢驗學生的學習成果。在學完數據結構和數據庫技術部分的課程后，學生完成不同的課程設計。數據結構部分，學生隨機抽取不同的作業，在一定的時間內獨立完成；數據庫部分，由學生自由分組（每組人數少于5人），再隨機抽取數據庫設計題目的基礎上協作完成。

通過面向某一具體應用的數據結構和數據庫應用的設計，加深學生對數據結構和數據庫知識的理解和掌握。數據結構題目的編制將配合ACM競賽（ACM國際大學生程序設計競賽，ACM International Collegiate Programming Contest）和“藍橋杯”軟件設計大賽，著重提升學生數據結構模塊的算法設計能力；數據庫應用設計部分，配合具體應用，促使學生學以致用，更好地掌握知識。通過程序的編寫，充分鍛煉學生分析問題、解決問題、程序設計的能力，培養學生的團隊精神，提高學生學習的主觀能動性。

4、網絡平臺，加深交流

加強網絡教學平臺的建設，構建數字化學習環境。實現課程教案、電子教案全部上網，教學錄像上網，使得學生能夠隨時“溫故而知新”。通過網絡，為學生提供豐富的教學資源，對于知識重點、難點給出多媒體演示；通過網絡布置課后作業、習題、提交作業；通過網絡，實現教師與學生、學生與學生之間的互動交流，共同學習。

5、通過考核，檢驗教學

我校“軟基”課程，學生最后考核的成績由三部分組成：學生平時的作業成績、學生課程設計的成績和期末考試的成績，各部分的比重為10%、30%、60%。為客觀的檢測學生學習的成果，改革傳統的考試方式，建立“軟基”題庫。傳統的筆試考試由教師命題組卷，試題缺少客觀性。建立并完善題庫，通過題庫系統隨機組卷，考查學生的學習情況。期末大作業由以往的教師命題，學生在考試中隨堂作答的方式，改成對數據結構和數據庫兩部分作業程序的編寫。課程的考核能充分反映出學生的學習情況和教學情況，使學生能學用結合。

6、知識延伸，開拓學識

由于“軟基”課程學時少，內容覆蓋廣，作為課堂知識的有效延伸，開設C++程序設計、程序算法設計、Java程序設計、數據庫應用等選修課輔助課堂教學；和校內有關部門及教研室合作開發項目，在實訓中提高實際應用能力；以第二課堂教學和開放實驗室的方法，為學生提供良好的學習環境。鼓勵學生參加省級計算機大學生比賽，如ACM競賽和“藍橋杯”軟件設計大賽等，通過與其他學校學生的交流，使學生發現自己的不足之處，督促學生學習。

7、開設“計算機軟件綜合實踐”課程

計算機“軟件技術基礎”課程教學涵蓋計算機多門課程，為使學生更好的了解程序開發過程，掌握程序設計技巧，應用所學知識開發應用程序，近年我校新增“計算機軟件綜合實踐”課程。通過該課程，學生在教師的指導下，針對專業領域內的軟件應用問題，有針對性地進行軟件設計或專題研究，獨立完成一定的設計任務，學會軟件設計的基本方法與基本步驟，提高專業知識的綜合應用能力，使學生初步具備一定的綜合分析問題與解決問題、獨立進行軟件系統設計的能力，為畢業設計和今后從事專業工作打下初步基礎。

通過對學生的教學實踐，改變了“軟基”課程傳統的教學模式，努力做到《基本要求》中對教學方法、教學手段提出的“加強實踐環節的要求與考核，加強研究型學習、自主式學習、資源型學習、協作型學習能力的培養”要求，使我校生工專業的“軟件技術基礎”教學更加適應21世紀人才培養的需要。通過對學生應用能力的培養，我校多名學生在ACM程序設計大賽和藍橋杯程序設計大賽中獲得良好名次。實踐證明，根據學生的特點和知識掌握情況，針對不同的教學內容，采用不同的任務驅動的教學模式，在教學中取得了較好的效果，可以極大提高學生學習的主動性和分析、解決問題的能力，培養學生的團隊精神，對學生未來的工作和學習都將產生積極的影響。

參 考 文 獻

[1] 教育部高等學校計算機基礎課程教學指導委員會.《高等學校計算機基礎教學發展戰略研究報告 暨計算機基礎課程教學基本要求》.高等教育出版社.2009.10

[2] 教育部高等學校計算機基礎課程教學指導委員會.《高等學校計算機基礎核心課程教學實施方案》.高等教育出版社.2011.10

[3] 陳帝伊，馬孝義，辛全才.“計算機軟件技術基礎”課程教學方法探析[J].教學與課程建設.（2009）22

[4] 趙晨光，白玉，徐娜.軟件技術基礎實驗教學模式改革[J].中國電力教育.2011（34）