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课程设计论文参考文献：
徐 慧, 顾 颀,周建美
（南通大学 计算机科学与技术学院,江苏 南通 226019）
摘 要：课程设计是学生获得实践技能不可或缺的途径,它可以覆盖认证中毕业生要求的5条.文章分析现有软件类课程的课程设计无法达到认证要求的问题,提出在实践中获得讲解、过程管理、验收、成绩评定等实施要点,以服务于认证.
关键词：课程设计；认证；软件；实效
1 背 景
我国有300 多所高校开设软件工程专业,每年培养30余万毕业生[1],2017年软件人才职位需求居职业招聘岗位之首,但从就业结果来看,毕业生就业能力与企业需求之间,存在较大差距.如何才能解决人才需求的难题,培养出具有较强实践能力的软件工程人才呢？参加工程教育认证被认为是一个很好的途径.
《工程教育认证标准（2016 版）》[2]对学生毕业要求的12条中,与专业课程教学直接关联的有以下5点.
（1）工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂工程问题.
（2）问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达、研究、分析复杂工程问题,以获得有效结论.
（3）设计/开发解决方案：能够设计解决复杂工程问题的解决方案,设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程,并能够在设计环节中体现创新意识.
（4）研究：能够基于科学原理并采用科学方法研究复杂工程问题,包括设计实验、分析与解释数据,并通过信息综合得到合理有效的结论.
（5）使用现代工具：能够针对复杂工程问题,开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具,包括对复杂工程问题的预测与模拟,并能够理解其局限性.
上述5点,明确表明除系统的理论学习外,实践教学环节起到至关重要的作用.标准对计算机类专业的补充规定中对实践教学进一步细化,指出实践教学体系要包括“实验课程、课程设计、现场实习”,还要开展“科技创新、社会实践等多种形式的实践活动”,由此可见,认证标准将培养学生的工程实践能力放在十分重要的地位.
2 问题分析
2.1 概 述
智慧来源于知识,但知识不会自然而然地达成智慧,需要通过实践活动对知识“内化”和“活化”,起关键作用的是人的实践经验[3].课程设计是与课程教学紧密相关的实践环节,是学生获得专业实践技能的重要一步.
课程设计,是课程的综合性实践教学环节,会用到课程的许多知识点,引导学生从全局的观点认识课程的精髓和本质,指导学生将所学的知识综合应用于软件开发过程中.课程设计具有以下特点：
（1）综合性.项目设计需要综合整个课程知识,甚至多个学科,可以培养学生综合运用知识的能力.
（2）开放性.学生围绕问题进行探索,学习形式不再局限于课堂与教师的指导.
（3）自主性.时间较长,学生自由、自主地分组学习,根据自己的理解发挥想象力,从而促进学生创造能力的发展.
2.2 现状与问题
2.2.1 现 状
课程设计一般安排在课程结束后的学期末,时长1周或2周.实施过程见图1.
教师发布课程设计任务,说明课程设计要求,进行必要的考勤与巡视,对学生问题进行必要的解答,对课设成果进行检查,系统演示与问答,审阅课设报告；根据出勤情况、系统验收情况及报告,给出成绩.
学生选择课设任务,查阅资料,分析、设计、编码、实现；课设中,出现问题,可能会求助于指导教师；系统设计完成后,接受指导教师的检查与现场问答；根据要求,撰写课程设计报告.
2.2.2 问题剖析
课程设计中存在的异常现象有：
（1）方案少[4].一个题目,少则十几人,多则几十人做,导致学生偷懒、抄袭.
（2）进度异常.课程设计,是一个包括需求分析、数据结构设计、算法设计、编码、调试与测试、撰写报告等环节的循序渐进的过程.有些学生在验收那天突然完成整个设计,但对过程中涉及的问题,一问三不知,只会运行程序[5].
（3）报告质量差[4].部分学生的设计报告内容只是源程序和运行截图,且版面质量差、作图不规范.
（4）放羊式指导.整个过程几乎没有监控管理工作,也鲜有指导工作,放任学生自行完成.
课程设计达不到预期目标,引起教师的深思,因此各种方法被提出,以改进课设,如项目驱动的课程设计[6]、启发式教学的课程设计[7]、串联式课程设计[8]等.事实表明,这些理念与方法还不足以解决问题.
课设效果差的主要原因有：
（1）不够重视.课程设计一般为考查课,不需要考试,能力差的学生怕吃苦,经常拷贝应付.教师给予实践性教学环节的通过率较高,部分学生存在侥幸心理,不认真对待课设.
（2）过程监督不力.课设一般安排在课程结束后或学期末.此时,教师的业务工作较多,无暇顾及.部分教师认为,课程设计不同于上课,应该由学生自主完成,无须多管.
（3）成绩评定与能力不符.一般教师依据任务难易程度、学生出勤情况、系统运行情况及报告进行成绩评定.此法重结果、轻过程,易于学生投机取巧,不能公正地给出与学生实际能力相符的成绩.
3 强化过程控制,服务认证的课程设计实施要点
3.1 开工讲解
课设第一天,教师通常会进行开工讲解,如讲什么内容以及讲解的效果,对学生课设有很大的影响.讲解除任务布置外,建议讲清以下内容.
1）目的与要求.
目的与要求通常写在课程设计大纲及实施计划书中,必须向学生阐述与说明,使学生明白课程设计的目的是什么,最低要求是什么,做成什么样是好的课程设计.
2）课程设计任务.
教师因学生能力的差异性,教师给出难易程度不一的任务,供学生自主选择,是被普遍采纳的方法.教师任务讲解不能讲得太简单,示范性、启迪性地剖析与讲解任务,分析设计要点,提示任务所需的知识,帮助学生判断任务的难易程度及正确选择任务.
3）设计内容.
该部分要讲清楚整个课设的任务,引导学生遵循系统开发的方法进行课设工作,如数据结构的课程设计,需设计的内容有：
（1）问题分析和任务定义：充分分析和理解问题,明确问题要做什么？限制条件是什么？
（2）逻辑设计：根据问题描述中涉及的操作对象定义相应的数据类型,按照以数据结构为中心的原则划分模块,画出模块之间的调用关系图.
（3）详细设计：定义相应的存储结构,写出主要算法的伪代码,并对数据结构和基本操作作出进一步求精.
（4）程序编码：把详细设计的结果进一步求精为程序设计语言程序.
（5）程序调试与测试：以增量的方式自底向上划分模块.调试正确后,认真整理源程序及其注释,形成格式和风格良好的源程序清单和结果.
（6）结果分析：分析逻辑正确性,分析算法的时间、空间复杂性.
（7）编写课程设计报告.
4）进度安排.
进度安排是设计任务时间上的执行序列.明确的进度安排,不仅进一步强调了课设工作内容,也给学生每天的工作确立了目标.说明要凸显设计,引导学生以正确的步骤进行系统设计.例如1周的数据结构课程设计,任务进度表见表1.
5）报告要求.
具有撰写设计报告或技术总结报告的能力,不仅是专业认证中明确提出的要求,也是学生必须具备的基本能力.要提高学生课设报告的质量,必须明确并仔细讲解报告要求,报告要求见表2.
6）成绩评定方法.
人的向好性,决定绝大多数学生会向好成绩努力.课设开始,有必要讲清成绩的评定标准.
（1）及格：原创性少,系统逻辑正确,进度推进正常,报告合格.
（2）优秀：有创新,系统质量好,进度推进正常,报告优秀.
（3）不及格、中、良,在这两者之间.
3.2 过程监控
课设的主体是学生,但课设达不到教学目的,其责任主体则是教师.加强过程管理和过程监控,可以解决现在课程设计中的许多问题,也可以按专业认证标准要求的工程知识、问题分析、研究、设计与解决方案及工具使用等方面考量学生.
1）检查内容.
系统开发需经过分析、设计、编码、调试测试等过程,基于进度计划（见表1）,进行阶段性成果检查,引导学生按部就班地以规范的步骤进行,体会系统开发的流程.教师每天进行阶段性成果检查,最后进行汇总,掌握每个学生课程设计的进度.
2）汇总表.
一周课程设计的汇总表见表3.任务、完成1、完成2、完成3依次在课设的第2、3、4天前提交.教师在线布置任务作业,学生在线提交,教师每天早晨汇总后,到机房检查、回馈和指导.
每日的填写是每天工作的小结,促进学生主观上尽力多做.
3）检查对认证标准中要求的覆盖.
阶段性的检查,促使学生用已学的知识分析、设计求解课设任务,不偷工减料.
通过加强课程设计的过程监督,可以保障课程设计覆盖“工程教育认证12条基本要求”中的5条,即工程知识、问题分析、研究、设计与解决方案和使用现代工具.
（1）课设中,要求将相关的数学、自然科学、工程基础和专业知识,用于问题建模、表达、算法设计；
（2）程序设计中,完全原创很少,查阅文献必不可少,学生通过查阅文献与已有的知识,设计方案；
（3）为验证程序的逻辑正确和性能分析,需建立测试模型,对实验结果进行正确性、复杂性分析；
（4）课设中,用到多种工具,用编程及调试工具创建系统,用文字编辑、排版及用图工具撰写报告.
3.3 系统验收
有了阶段性检查,系统验收工作中的问题可以减少许多,重点是通过系统演示,查看系统的性能、了解学生的创新性工作.
3.4 成绩评定
成绩评定中,除了考虑任务难度与工作量、系统性能、学生的创新性工作与报告质量外,建议学生给出“自评分”.绝大多数学生对照成绩标准,能根据自己的工作给出一个较“客观”的分数.一方面让学生知道,成绩不是教师给的,是自己做出来的；另一方面,教师通过自评分,断定该学生工作内容、态度与报告水准.
4 结 语
工程教育认证明确指出,课程设计是学生获得实践技能的途径之一,可以培养学生的独立思考能力、讲述交流能力、规范文档的撰写能力,提高学生的积极性、创造性与团队协作精神.课程设计覆盖了工程标准中5项学生毕业要求,只有切实做好了,才能取得实效.
基金项目：南通大学教学改革项目“面向工程教育认证的‘软件工程’人才培养方法探析”.
第一作者简介：徐慧,女,教授,研究方向为计算机教学、智能计算,xu.h@ntu.edu.cn.
图 1 课程设计过程
表 1 数据结构课程设计进度表
时间任务阶段成果说明
第1天确定任务与组队任务、队员学生根据教师的“开工讲解”,通过查阅资料等,从课设任务选一,如需与他人合作,完成组队
第2天数据结构设计、功能划分、建立测试样例逻辑结构描述、存储结构描述、功能图、测试用例对处理对象,进行建模；确定逻辑结构；选择合适的存储方式
第3天算法设计、界面设计算法描述设计程序运行流程,对主要算法进行设计
第4天编码、调试、分析源码调通程序,且用测试用例进行正确性分析
第5天系统检查、撰写报告运行、报告进行必要的质疑,了解学生创新性工作
表2 报告内容及示例
内容说明
1. 实验题目给出设计题
2. 问题描述及功能设计给出需解决的问题、对问题的分析、解析出大问题中包含小问题,给出功能模块图
3. 测试用例及其求解
3.1 测试数据构建测试用的数据
3.2 操作分析对即将实现的功能,一 一分析其可能的结果
4. 程序设计
4.1 逻辑结构设计给出处理对象的符号描述、说明处理对象之间的关系（线性？树？图？集合？）
4.2 存储结构设计给出存储描述
4.3 算法设计陈述问题求解中包括哪些算法,一般一个算法以一个函数或一个方法的形式存在；给出函数之间的调用关系.对每一个算法,给出：
·算能
·算法思想
·算法描述：算法步骤或算法流程或伪码
4.4 界面设计如果有的话
5. 程序运行情况及分析按功能,呈现程序运行的截图,给出必要的分析与说明,用测试用例证明其正确性
6. 总结完成工作的小结、改进想法、课设收获等
7. 参考文献列出本设计中参考的文献,给出格式示例
表3 进度检查表
机号学号姓名任务
名称完成1完成2系统验收
.....................
参考文献：
[1] 刘永彬, 欧阳纯萍, 阳小华, 等. 基于工程教育认证的应用型软件人才培养模式探索[J]. 高教学刊, 2016(15): 62-64.
[2] 中国工程教育认证协会秘书处. 工程教育认证工作指南(2016版)[EB/OL]. [2017-07-13]. https://tmpg.fjut.edu.cn/e5/1e/513a58654/page.htm.
[3] 陈佑清. 论活动与发展之间的相关对应性[J]. 教育研究, 2005(2): 77-82.
[4] 周双娥, 胡方家. IT 专业课程设计质量存在问题及解决方案[J]. 计算机教育, 2014(7): 99-102.
[5] 张震宇, 郑玉珍,王子辉. 以专业认证为导向的课程教学模式改革[J]. 浙江科技学院学报, 2016, 28(3): 244-249.
[6] 朱洁, 王江平, 仝茂海. 计算机网络课程设计的项目驱动式教学改革[J]. 计算机教育,2013(17): 91-94.
[7] 陈洁, 赵姝, 刘晓曼, 等. 计算机组成与体系结构课程设计的启发式教学[J]. 计算机教育, 2015(13): 19-22.
[8] 林耀进, 林梦雷. 软件工程专业串联式课程设计探索与实践[J]. 南阳师范学院学报, 2015, 14(6): 73-75.
（编辑：孙怡铭）
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