網絡工程專業圍繞教學關鍵點的網絡軟件課程群構建

崔海文　梁榮　靳紅梅

摘要：指出函數是教學中的核心關鍵點，提出以此關鍵點為教學重點串聯各個程序類課程并構建網絡軟件課程群，重點闡述教師在理論和實驗課程教學中應該加強學生對函數部分的學習，更新課程內容，將函數貫穿于整個課程群。

關鍵詞：網絡軟件；課程群；函數；方法

0.引言

根據多方面的權威調查，網絡工程專業應用型人才應具有基于C/S、B/S、Web的網絡應用系統設計與開發能力。網絡軟件方向是網絡工程專業一個重要的培養方向，對于網絡軟件類課程，網絡工程專業學生熟悉網絡原理本應具有的編程優勢，但目前的軟件課程教學中仍存在諸多問題，網絡軟件類課程群的合理構建是網絡工程專業的一個重要研究課題。

1.問題分析

高校一般將c語言作為第一門程序設計課程，安排在第1學期或者第2學期。如果學生沒有掌握好c語言，也即沒有具備程序設計開發的核心能力，那么學生會對編程失去興趣，而且往往在第2學期就選擇網絡工程專業的其他方向，導致在后續軟件類一系列課程的學習中出現問題，甚至放棄學習，比如說學習數據結構與算法、面向對象編程（C++和Java）、網絡編程、嵌入式編程等課程比較困難，在教與學上都形成惡性循環。

計算思維能力是網絡軟件課程群中程序設計開發的核心能力，只有具備核心的計算思維能力，才能更好地學習后續的相關課程并逐步產生興趣。高級語言程序設計、數據結構與算法、數據庫原理、操作系統、Web技術等課程都需要計算思維的能力。面向過程語言中的函數也即面向對象語言中的方法，筆者認為把函數（面向對象中的方法）作為教學關鍵點，就是對計算思維能力培養的最直接方法。程序設計類課程教學對實踐性要求很高，而函數本身就是最基本的實踐實例單元。

無論是面向過程語言，還是面向對象語言，函數都應是教學過程中該把握的教學關鍵點，也是各類程序設計語言的連接點，程序設計語言之間的相關性就是函數部分。對函數部分的掌握既可提高計算思維能力，又能加強對其他語言的自學能力。教師應當以建構式教學方式并從廣度和深度上展開函數教學。對于面向過程語言，講解廣度是指貫穿課程始終，講解標識符與函數（標識符的駝峰法命名規則與函數定義、文檔查閱、代碼閱讀）、數據類型與表達式在函數中應用（常見的數學問題）、程序基本結構與函數（封裝即降低與Main函數的耦合、頭文件中的函數聲明）、數組與函數（函數參數的思考、函數體多層循環可讀性思考）、遞歸函數和普通函數、標準函數庫（數學模型的建立，成為一個設計者）、結構體與函數（數據結構初步）、指針與函數（內存存儲的物理結構與程序的邏輯結構）、文件與函數（IO的升級）等。講解深度是指設定場景分別從對問題的功能分析、數學模型的建立、函數的周期及其類型、合理的參數構建、函數體內算法的復雜度思考、函數的重構、函數名稱及參數的命名方法、代碼的分布、合理的查閱文檔、如何使用類庫API函數等幾方面重點展開。函數部分不僅是一門語言課程的關鍵點，還是各個語言之間連續性學習的連接點，我們以函數（方法）為教學關鍵點構建網絡軟件課程群。

大部分學生常會在第1階段出現計算思維能力差的問題，而影響到第2階段的學習。在第2階段中如學習面向對象技術，亦可以從函數（方法）人手，主要關注業務邏輯，處理實際的問題。每個階段遇到的問題可以在當前階段解決，重視對方法的撰寫，提高計算思維能力。知識不是通過教師傳授得到的，而是可以通過構建式教學引導，采用構建式教學方法，帶領學生一起重構函數，遇到問題，查閱API文檔，解決問題而得到的。每個階段都可以把函數（方法）處理作為教學的關鍵點。

2.依據教學關鍵點的核心能力培養

網絡軟件的課程安排應是一個合理的課程群結構，課程之間有相互的關聯，程序設計中的各個知識點也有關聯性。每個學生都有自己的學習方式，對于不同的程序設計語言都可以從函數部分人手并以此為切入點，按照個性化的學習方法深入學習和提高計算思維能力并不斷擴展。依據教學關鍵點構建3階段課程如圖1所示，分別根據學生在各個階段遇到的問題，利用教學關鍵點構建各個階段的課程教學重點。

3.以教學關鍵點為核心的課程構建

作為教學關鍵點，函數設計包含數學和相關業務流程方面的問題。教！厴講授的關鍵就是要分析和講解業務流程問題，并將其轉換為學生熟悉的數學問題，即計算思維。教學目標是成為一個設計者，寫好一個可讀性高、易維護、易測試的函數。

3.1網絡軟件課程群構建

西安科技大學的網絡工程專業包含網絡軟件開發方向，網絡軟件課程群是網絡工程專業課程群的重要組成部分，確定該課程群以函數作為教學關鍵點，以提高學生的軟件開發能力為主線，以C語言程序設計、數據結構、面向對象技術（c++和Java語言程序設計）、數據庫原理、網絡編程、嵌入式編程、Java Web程序設計、網絡軟件項目管理幾門課程為基礎組建課程群；將c語言程序設計開設在第1學期，將數據結構、面向對象技術（c++和Java）、離散結構開設在第2學期，將數據庫原理開設在第3學期，將網絡編程開設在第4學期，在網絡編程的基礎上將嵌入式編程開設在第5學期，在面向對象課程的基礎上將Java Web程序設計課程和網絡軟件項目課程分別開設在第5學期和第6學期，使網絡軟件課程在能力構建和開設形式方面形成一個不間斷逐步加強的課程群。依據教學關鍵點構建的主要知識和教學目標群見表1。

3.2實踐環節構建

1）基于教學關鍵點驗證實驗的規劃。

根據教學關鍵點，在每個階段按照文中提到的教學廣度設計各部分的實驗。例如，在函數命名部分，采用帕斯卡命名法，對函數、參數等標識符的命名最好采用自描述具有語義的名稱；對取數據的定義，從遠程獲取數據可以用FetchlnfoData，從本地存儲加載數據可以用LoadlnfoData，通過計算獲取數據可以用CaculatelnfoData。通過以上命名規則的實例可以很好地從一開始就培養學生規范化地撰寫函數，重視函數及參數的命名規則。

2）計算思維為導向的課程綜合設計實驗的規劃。

在課程綜合設計實驗中，有計劃地讓學生學會分析系統功能，利用模塊化思維去劃分功能，分別針對功能實現函數的撰寫，同時依據教學深度分析每一個設計的合理性，不斷地重構，理解設計模式。

3）網絡思維為導向的網絡工程專業軟件實踐的規劃。

網絡思維是計算思維的重要發展，網絡協議的功能分層和對等通信就是這種思維方式的集中體現。例如，計算機網絡協議的基本交互方式是請求響應，協議分層思想更是處理網絡問題最重要的思維方式。教師應合理利用網絡工程專業的網絡思維優勢，加強學生對網絡軟件題目的深入理解，如課程群中包含的網絡編程課程是網絡軟件開發的本質，網絡應用類程序開發都是在此基礎上封裝相關的操作。文中構建的網絡軟件課程群能加強學生的網絡思維能力，可以令學生更深入地理解網絡程序本質。教師在設計此類實踐時可以串聯網絡編程、Java Web等多門課程。

4）網絡軟件應用實戰訓練的設計。

教師可從兩方面讓學生參與實戰訓練：一是可以讓學生參加教師的項目，從中了解一個軟件項目的各個環節；二是可以讓學生申報互聯網+類的創業項目，讓學生作為項目的負責人并進行輪崗和角色體驗，培養學生的軟件工程應用能力、軟件工程項目開發與測試能力、職業素質等，從而使學生熟悉軟件項目開發的流程和規范，養成良好的軟件開發習慣。

4.結語

合理的網絡軟件課程群對培養學生的計算思維能力、系統架構分析和設計能力具有重要的作用。筆者針對目前教學中學生遇到的一些問題，從教學關鍵點的角度對網絡軟件課程群進行建設與改革，提出以c語言程序設計、數據結構、面向對象技術（C++、Java語言程序設計）、數據庫原理、離散結構、網絡編程、嵌入式編程、Java Web程序設計、網絡軟件項目管理幾門課程為基礎組建課程群，給出課程群的主要知識與教學目標群要求并結合相對應的實踐類課程，在小范圍分組的學生培養中采用以函數為教學關鍵點的課程群，實踐證明學生的軟件開發能力得到了較大的提高。