高校计算机软件设计案例库建设应用

［摘要］针对计算机专业少数民族学生在软件设计学习过程中存在的困难，以及当前计算机软件设计案例库建设存在的问题，提出案例库建设的目标和基本原则，详细介绍了新疆高校计算机软件设计特色案例库建设的内容以及案例库资源管理系统的实现，最后介绍了案例库的应用情况以及取得的良好效果。

［关键词］新疆高校；软件设计；特色案例库；建设与应用

新疆地处祖国西北边陲，是多民族聚居地区。高等教育的目标就是要培养具有实践能力、创新创业能力的高层次人才，而要实现这个目标，关键在于培养模式和教学方法。案例教学法常常是教学模式改革的首选[1]。案例教学法以案例库建设为基础。案例库是学校和各二级学院教学改革、课程建设主要成果的表现形式之一，是提高教学质量的重要基础设施。对于培养学生的编程能力、应用开发能力以及分析问题、解决问题的计算机程序设计课程教学来说，软件设计案例库建设的重要性和迫切性不断凸显[2]。以信息产业需求、学生就业导向以及计算机专业人才培养要求为导向，建立健全计算机软件设计特色案例库是十分有必要的。

一、新疆高校计算机软件设计特色案例库建设的必要性

计算机软件设计类课程是计算机专业学生的专业基础课程，非计算机专业的学生今后要承担本专业计算机软件应用和开发的任务，也应具有一定的编程能力和应用开发能力。然而，新疆高校计算机专业少数民族学生因认知特点、实际汉语水平参差不齐等因素，在计算机软件设计学习过程中存在不少困难，如对授课教师所讲述的内容理解不够透彻，具有一定的理性思维能力，但抽象思维能力、计算机应用能力较弱等，需要对新疆高校计算机软件设计类课程的教学质量引起足够重视。该类课程的学习内容操作性强，涉及算法、数据结构和程序设计方法等综合知识，难度较大。如果仍然采用旧的教学方法和手段，要提高该类课程的教学质量是不现实的[3]。目前，随着计算机软件设计技术的广泛应用以及项目导向教学法的兴起，案例教学逐渐引起计算机教育界的关注。各院校大力提倡案例教学，一些敢于探索且具有丰富实践教学经验的教师，开始引用企业真实的项目或自编案例用于理论和实践教学中。总体来看，当前计算机软件设计案例库建设仍然存在一些问题。1.案例库资源少，特色案例缺乏。尽管教师重视案例教学的应用，但是在案例的搜集、整理与分析等方面较为滞后，特别是具有特色又适合于教学的软件项目案例少之又少。2.案例库建设不够系统，内容不够全面，质量不高。目前，案例库建设不是围绕专业核心技能建设，而是围绕课程来建设，并且一些案例较为空洞乏味[4]，难以与学生的工作或今后的实践联系起来。同时，对案例的背景说明以及专业分析不足，无法让学生深入理解案例，并提高他们对工作过程的专业性审视和洞察能力。3.案例库资源的推广不足。目前，很多高校的软件设计案例库资源仅限于本校甚至本专业学生共享，即使那些共享的资源也常常仅能满足本专业学生理论教学的需要，而未考虑实践教学需要以及非计算机专业学生的需求，案例库应用范围很有限。

二、案例库建设目标及基本原则

计算机软件设计特色案例库建设应基于程序设计类课程的培养目标，服务于“程序设计语言学习”“编程项目实现”以及“软件系统开发”三个不同层次的课程教学，同时融合多学科信息化的软件开发需求。针对当前计算机软件设计类课程的案例库建设现状，可以结合教师前期完成的教学、科研项目研究成果，广泛搜集和整理各类具有特色的软件设计案例，并为每个案例提供详尽的背景说明与专业分析资料，最终形成一套完整的具有实用价值的计算机软件设计案例库。最后，利用基于Web的案例资源系统将案例库分类、分层次进行网络，尽可能地扩大案例库的应用范围。案例库建设以案例为基础，通过案例有效呈现问题情境，将理论与实践紧密结合，引导学生发现问题、分析问题、解决问题，从而巩固理论、形成知识、提高能力。案例库建设应该体现相关课程内容、体系和方法的改革，充分结合教师的教学和科学研究实践，并注重推广应用于课堂教学实践，强调基于案例库建设组织课堂教学的运用。在构建计算机软件设计案例库时，还需要遵循以下一些基本原则。1.案例的时效性。案例应取材于当前最新的项目开发和应用场景，而不是凭空杜撰而来。2.案例的完整性。案例由一个或多个问题组成，案例背景说明详细，专业分析材料、开发框架源代码完整。案例是具有一定代表性的典型事例，应概括和辐射许多理论知识，包括学生在实践中可能会遇到的问题，使学生不仅能掌握有关的原理和方法，而且还能为他们将这些理论和方法运用于实践奠定基础。3.案例要有特色。案例的选择要避免空洞乏味，最好能与领域或区域内的特色项目相结合，能与学生今后的工作或实践联系起来。4.案例要有启发性。案例的选择是为教学和实践能力培养服务的。每一个案例都应该能启发学生进行思考，深入分析问题，进而让学生深刻理解所学知识，培养学生的工程实践能力。5.案例要有广域性。案例可以涉及多领域或多门课程的知识，围绕多行业的信息化建设需求，从而有效拓宽案例的辐射范围，有效提高学生综合分析问题、解决问题的能力。需要注意的是，案例库建设应遵循学术研究的基本规范，恪守学术道德，维护学术尊严。建设过程真实可靠，不得以任何方式抄袭、剽窃或侵占他人学术成果，杜绝伪注、伪造、篡改文献和数据等学术不端行为。

三、案例库建设内容

（一）拟定拟定“计算机软件设计”特色案例库建设方案计算机软件设计案例库建设是一项系统工程，需要以信息产业需求和就业为导向，紧跟社会实际需求，结合计算机专业特点和人才培养要求，拟定案例库建设方案，明确案例库建设基本原则、规范、标准以及更新机制。进行搜集、整理和设计有特色的案例。根据案例的特点，对案例进行分类、整理。同时，要鼓励教师将具有新疆地方特色的实际项目引入理论和实践教学环节，从而达到项目任务驱动教学的目的，还能增强实践教学的实战性。在理论教学和实践教学的过程中，积极获取师生的反馈信息，不断改进和完善案例，迭代完成案例库的建设。

（二）编制案例撰写规范编制案例撰写规范、入库和评审标准拟从案例构成、撰写要求和排版要求三个方面，对案例源码模板、案例背景说明以及专业分析材料进行规范。从选题、核心问题表述、教学目标设定、理论知识点分析的清晰程度、课堂计划的合理性等方面对案例建立评审标准。

（三）积极引入企业项目案例案例库建设过程中要积极将来自企业一线的项目案例转化为适合课程教学和学生个人或团队开发的项目案例，建设课程实训项目案例库，并配套建设学生实验、实训所需的软件资源库、参考资料库以及技术标准库和网络支撑平台。尽可能重现企业真实项目开发环境和开发流程，实现“校中厂”，增强学生的实际开发能力。

（四）案例库主要构成充分利用教学科研项目成果以及企业真实项目案例，筛选出适合教学和专业拔高的计算机软件设计案例，形成多层次多维度分类的新疆高校计算机软件设计特色案例库，从而使学生尽早接触实际项目，达到将所学知识进行综合应用的目的。本案例库中共包含100个计算机软件设计案例，其中61个特色案例，39个扩展案例。通过对案例的分类筛选，所有案例按照四个层次进行分类：第一层次：按照应用时机分为教学案例、上机实践案例、专业拔高案例；第二层次，按功能分为图像设计案例、管理系统案例、网页设计案例、综合型案例；第三层次，按照案例特点分为特色计算机软件设计案例、扩展案例；第四层次，按照语言或开发工具进行分类，分为C语言、C++、C#、Java、VB、JSP、ASP.NTE、Delphi、PHP、HTML、Flash动画设计等15个小类。案例库中包含全部案例的程序代码、案例背景说明以及专业分析材料。

四、案例库资源管理系统的实现

（一）系统需求分析浏览器/服务器模式（简称B/S模式）是计算机网络技术兴起后广泛应用的一种应用软件工作模式。采用B/S模式结构可以大大简化客户端计算机的负载，也能够有效减轻软件和硬件系统维护、升级的工作量和成本[5]。本案例库资源管理系统将采用B/S模式完成对案例的有效管理，提供案例的展示、上传、下载以及信息修改等功能。

（二）系统设计案例库资源管理系统的功能模块分为前台和后台模块。在权限上主要有两类：系统管理员、普通用户。系统前台和后台模块所包括的功能，如图1所示。

（三）系统实现在计算机软件设计特色案例库建设中，采用ASP.NET、HTML以及SQLServer数据库实现特色计算机软件设计案例库的分类、分层次资源管理系统。单击系统首页中的下拉菜单可以看到该类案例的下一级分类，如图2所示。点击某案例图片后会打开该案例的详情页面，其中包括案例简介、案例源代码、案例文档下载链接，界面如图3所示。后台案例管理界面实现对案例资源的综合管理，管理员在登录界面输入用户名和密码进入后台，其后台界面如图4所示。

五、应用与效果

在新疆高校计算机软件设计特色案例库建设和应用过程中，教师除了要精心设计案例外，还应积极研发拥有自主知识产权、融入思政教育的综合应用案例，以期利用这些案例来引导学生应用知识解决实际问题，增强学生的综合应用能力和创新意识。具体来说，在课堂教学过程中，教师应分类、分层次有效利用案例库中的教学案例，实现教学过程深入浅出、循序渐进，并注重灵活选择教学方法[8]，比如利用情景导入法引入涉及新概念和知识的教学案例、通过具有新疆特色的案例分析揭示知识点与现实问题之间的联系，加深学生对知识点的印象，通过有趣的任务，驱动学生积极思考，让学生主动学习新知识，再结合学过的知识，去完成任务等。在上机实践过程中，任课教师应按照不同的要求、不同层次充分利用上机实践案例，帮助少数民族学生巩固和应用所学知识。同时，为了激发学生的学习兴趣，培养学生综合运用知识解决实际问题的能力，提高学生的就业竞争力，教师应积极利用拥有自主知识产权并具有新疆特色的综合实践案例，利用这些案例能有效培养学生的学习能力、分析问题和解决问题的能力以及创新意识。为了进一步提高学生的学习效果，任课教师可以利用学校课程中心、MOOC课程、课程微信群、QQ群，为学生构筑集“专业课程理论与实践学习、知识拓展、特色案例库、交流沟通”为一体的综合学习空间，进一步提高学生的学习兴趣、学习效率和学习效果。同时，教师还可以积极组建兴趣与开发小组，组织学生参加校内外各级计算机专业大赛、创新创业项目，有效培养学生的学习热情，激发学生的学习动力和成就感。

［参考文献］

［1］张树旺，杨秋婷，卢倩婷.真实学习设计:案例教学法在领导科学教程中的应用［J］.教育现代化，2018，5（47）：208-209.

［2］卢玲，曾庆森.算法设计类课程分层大案例库设计与构建方法研究［J］.计算机教育，2017（1）：143-146.

［3］鞠小林，陈翔，文万志，等.“产教研”融合的软件测试课程案例库构建［J］.计算机教育，2019（3）：121-125.

［4］孙小兵，李斌，李云，等.实践驱动的《软件工程》课程案例库建设［J］.软件导刊，2018，17（11）：217-219+222.

［5］胡桃，庄性华，吕廷杰.基于云平台的网络案例教学模式研究［J］.北京邮电大学学报（社会科学版），2014，16（5）：105-109.

［6］张威.高校自然科学课程体现思政价值的意蕴及路径探索［J］.国家教育行政学院学报，2018（6）：56-61.

［7］赵洱岽，于彤彤，刘力纬，等.育心明德道术相济：建构信息技术与教学融合的课程思政之路［J］.中国大学教学，2018（9）：52-55.

［8］张振乾.案例教学在资本运营课程中的应用研究［J］.大学教育，2019（6）：41-43.

作者：陈燕红 赵涛 郭斌 单位：新疆农业大学计算机与信息工程学院