计算机编程课程思政案例教学(计算机课程思政元素挖掘)

【核心论文观点选登】关键词：课程思政

\本期的关键词是? 课程思政

课程思政指以构建全员、全程、全课程育人格局的形式将各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应，把“立德树人”作为教育的根本任务的一种综合教育理念。

课程思政主要形式是将思想政治教育元素，包括思想政治教育的理论知识、价值理念以及精神追求等融入到各门课程中去，潜移默化地对学生的思想意识、行为举止产生影响，其本质为立德树人。

本期分别从新闻传播、政治、教育、体育、经济等多个领域，遴选代表性选题若干篇。让大家通过大家、名家的选题，对 “课程思政” 这一选题方向有明确的了解，供自己开展学术研究作参考。

1.外语

学科英语混合式教学中的思政育人实践探索方向

摘要： 党的十八大以来,为落实立德树人的根本任务,全国高校和中小学思想政治教学融入学科工作不断加强。同时,伴随着新一代信息技术的发展,如互联网+、人工智能、大数据等手段在教育领域获得广泛应用,在社会生活环境的变化和新课改的要求之下,混合式教学在学科英语中得以推广应用,其重要性及优越性越来越引起教育同仁们的重视,这种模式在全新教育背景下更适切新课改的需求。因此,在学科英语教学中,紧紧围绕立德树人的根本任务,结合混合式教学特点,发挥"线上线下"混合式教学模式的优势,有效利用网络资源,重构课程体系,在课程教学中充分挖掘思政育人元素,将德育渗透在教学的各个环节,提升学生自主学习能力,提高学生的英语水平与学科素养,形成学科教学与思政教育的协同效应。

[1]刁亚军.南京市秦淮区教师发展中心/南京师范大学[J].学科英语混合式教学中的思政育人实践探索，外语学刊. 2021,(06)：89-93

2.教育学方向

地理课程思政任务要求与存在问题分析 ——

兼论对高师地理专业思政建设的要求

摘要： 地理课程思政在学校思政教育中十分重要,研究发现:中学地理教师的地理课程思政素养尚有相当的提升空间。当前,必须解决地理课程教学中政治地理概念内涵不够明晰、中华优秀传统文化结构不够完善、爱国主义教育层次结构不够系统、国情国力评价指标不够齐全等问题。高师地理专业思政应对中学地理课程思政起到重要的引领作用,为此,应统筹建设高师地理专业思政的体制与机制,制定高师地理专业课程思政目标和毕业要求,修订地理专业课程大纲。

[2]彭俊芳.福建师范大学地理科学学院[J].地理课程思政任务要求与存在问题分析——兼论对高师地理专业思政建设的要求，天津师范大学学报(基础教育版). 2022,23(01)：69-74

3.新闻传播学方向

马克思主义新闻观课程思政的教学设计与探索

摘要： 推进课程思政建设是落实立德树人根本任务和提升人才培养质量的关键举措。马克思主义新闻观作为我国高等教育新闻传播学专业的一门重要基础课程,其中蕴含着丰富的思想价值和精神内涵。为充分发挥马克思主义新闻观课程的育人功能,文章围绕目标设定、元素挖掘、方法选择、评价建构四个方面进行课程思政的教学设计与探索,以期更好地推进新闻传播学专业课程思政建设工作,培养出一批政治坚定、思想过硬、作风优良的卓越新闻传播人才。

[3]郑卓东.北师范大学马克思主义学部[J].马克思主义新闻观课程思政的教学设计与探索.出版广角. 2021,(20) ：93-95

4.体育方向

高校武术课程思政教育策略探析

摘要： 课程思政是将思想政治教育贯穿于学校教育每门课程的育人理念。高校武术课程思政教育存在的问题是以武术套路为主的教学内容接受度不高,高校武术课程融入"三全育人"大格局的纵深不够,高校体育课程的评价机制不健全。在落实立德树人根本任务背景下,高校武术课程应当更新高校武术教学内容,提升高校武术课程的协同育人意识,健全高校课程思政的评价机制。

[4]耿宝军、马学智.北京体育大学中国武术学院[J].高校武术课程思政教育策略探析.教育理论与实践. 2021,41(33)：57-60

5.经济方向

三全育人”背景下课程思政教学理念与实践方式探索

——以《国际贸易学》课程为例

摘要： 推进课程思政建设,是高校落实立德树人根本任务的重要抓手,要通过发挥课程作为意识形态教育主渠道作用来巩固高校意识形态阵地。课程思政通过充分发挥课堂教学主渠道作用,让学生在专业课程的学习中潜移默化地接受思想政治教育,实现德育与智育相统一,知识传授、能力培养与价值塑造相统一,推动实现全员、全过程、全方位育人。研究从课程思政的缘起、内涵和意义出发,分析课程思政的提出背景、教学理念及其重要作用;然后以《国际贸易学》课程为例,分析如何通过挖掘专业课程所蕴含的思政元素,实现课程思政的教学理念;最后对课程思政的实践路径进行了探讨。

[5]毛静、李瑞琴.中央财经大学[J].三全育人”背景下课程思政教学理念与实践方式探索——以《国际贸易学》课程为例，国家教育行政学院学报. 2020,(07)：78-84

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6.文学方向

人文通识类课程的育人本色

摘要： 立足于"人文"建立的任何一门通识课程,都具有育人本色,肩负着育人使命。尤其是以大学语文为基础的广义文化概念下的通识课程,无论语言、文学、美学还是其他,均具有铸造精神、培养人格、提升道德的固有属性。

[6]杨晓霭.兰州理工大学文学院[J].人文通识类课程的育人本色，中国大学教学. 2021,(06)：48-50+62

7.政治方向

算法推荐时代高校思想政治理论课的创新研究

摘要： 为了解决信息过载问题,算法推荐技术应运而生,它在推动信息生产模式变革的同时,也带来了全新的秩序风险。在算法推荐时代,高校思想政治理论课面临诸多机遇与挑战。一方面,算法推动了教育教学精准化;另一方面,又对思想政治理论课教学形成强有力的冲击。面对算法的冲击,应当在加强高校思想政治理论课改革的同时,积极构建"大思政"育人格局。通过开展跨学科合作,培养大学生的人文素养,摒弃算法目的至上的工具理性;以高校图书馆为基地,开展批判性信息素养教育,提高大学生的信息素养;开设算法课程,提升大学生的算法素养;拓展算法社交,通过加强协作来提高对算法的认识,共同抵御算法负面效应的侵袭。

[7]向勇.宁波大学科学技术学院马克思主义学院[J].算法推荐时代高校思想政治理论课的创新研究，社会科学. 2021,(12)：70-80

8.图书馆情报学

高校图书馆开展信息素养教育课程思政的路径与模式探索——以福建农林大学图书馆为例

摘要： [目的/意义]以福建农林大学图书馆信息素养教育课程思政改革为例,探讨课程思政与信息素养教育融合的路径与模式。[方法/过程]在厘清课程思政、信息素养教育课程特点等问题的基础上,通过文献调研掌握国内信息素养教育课程思政的研究现状,以福建农林大学图书馆信息素养教育课程思政改革为例,探索思政元素融入信息素养教育的路径和模式,反思课程思政改革过程中教师队伍建设、教材建设以及教学质量评价等问题。[结果/结论]从嵌入式、支撑式和协同式3个方面探索信息素养教育课程思政的路径。归纳总结3种信息素养教育课程思政模式:模式一,新媒体技术应用法;模式二:案例教学法;模式三:项目教学法。信息素养教育课程思政改革的关键是教师,基础是教材建设,动力是教学评价。

[8]黄常青.福建农林大学图书馆[J].高校图书馆开展信息素养教育课程思政的路径与模式探索——以福建农林大学图书馆为例，图书情报工作. 2021,65(16)：65-72

c语言程序设计心得

C语言程序设计课程是高等院校计算机专业基础课程之一,其教学效果直接影响学生在计算机方面的应用。C语言是一门面向过程的、抽象化的通用程序设计语言，广泛应用于底层开发。C语言能以简易的方式编译、处理低级存储器。那么要如何写关于c语言程序设计心得呢？本文是c语言程序设计的心得，仅供参考。

c语言程序设计心得一

在这为期半个月的时间内，通过我们小组各成员之间的相互讨论和合作，我们完成了学生信息管理系统的程序设计，更值得高兴的是我们的程序得到了大家的喜爱，在每次的简报中都得到了较好的成绩。

虽然在上个学期中，我们已经学习了《C 语言程序设计》这门课，但是我所学的知识最多也就是在做作业的时候才会用到，平时没有什么练习的机会，这次的课程设计是我第一次通过自己构思，和同学讨论并且不断查阅资料来设计一项程序。这次设计，不仅巩固了我以前所学的知识，还让我对c语言有了更深一步的了解，掌握了更多的技巧和技能。

C语言是计算机程序设计的重要理论基础，在我们以后的学习和工作中都有着十分重要的地位。要学好这种语言，仅仅学习课本上的知识是不够的，还要经常自己动手，有较强的实践能力。只有多动手，经常编写程序，才能发现我们学习上的漏洞和自己的不足，并在实践中解决这些问题，不断提高自己转化知识的能力。

在我们小组有解决不了的问题时，我们会主动查阅相关的资料，或向其他同学询问，这不仅丰富了我们的知识，还增进了我们同学之间的友谊。为了增大信息的安全性，需要用文件来存储信息，由于我们在上课时不注重对文件的运用，所以在这方面有较大的困难。我先将书本认认真真地看了一遍，又做了一下课后习题来验证和增进自己的理解，终于，经过我们的不懈努力，我们小组的程序有了突破，成功地实现了用文件来保存并查看学生的信息。

这次设计中，我的收获还有就是学会了用流程图来表达自己的想法，并根据流程图来逐步实现程序的功能。开始的时候，我画流程图很是困难，需要一个多小时才能清楚的根据自己的想法画出图来，后来画多了，就更加了解它的功能，十分得心应手，能够比较快而准确的画出来。

在这次课程设计中，我们首先对系统的整体功能进行了构思，然后用结构化分析 方法 进行分析，将整个系统清楚的划分为几个模块，再根据每个模块的功能编写代码。而且尽可能的将模块细分，最后在进行函数的调用。我们在函数的编写过程中，我们不仅用到了for循环、while循环和switch语句，还用到了函数之间的调用(包括递归调用)。由于我们是分工编写代码，最后需要将每个人的代码放到一起进行调试。因为我们每个人写的函数的思想不都一样，所以在调试的过程中也遇到了困难，但经过我们耐心的修改，终于功夫不负有心人，我们成功了!

在参考书上，我们不仅参考了曾经学过的高敬阳主编的《c语言程序设计》，还找到了由谭浩强主编的第三版《c语言》进行参考。

当然，我们的程序还有一些不完善的地方，比如说，当输入的数据不符合我们定义的数据的格式的时候，程序会出现一些错误，有时会出现主菜单的死循环;在一次程序运行中，只能行使一种权限，要想再行使另一种权限，就只能退出程序，然后再运行程序。

三周的小学期即将结束，时间虽短，但是我收获了很多。最后，谢谢老师和同学们的指导，更要感谢我们小组成员之间的合作与交流。

c语言程序设计心得二

通过本次教师发展在线的C语程培训中，我受益匪浅，几位教授的精彩演讲，让我找到了自己的不足和日后教学中的改革方向和内容。同时，也让我感觉到了，有今天各位教授的良好教学效果，这其中包含了他们的艰辛、背后的大量付出和无私奉献。

我是一直从事C类语言的教学工作，对C语言的教学已有5年教龄，在这几年的教学过程中，我们也一直在寻找好的 教学方法 和新的教学理念。通过本次学习，我 总结 要教好《C语言程序设计》这门课，最基本要把握好以下几个方面：

(一)要重视实践环节，上机调试成绩非常重要。

学习一门语言，就是要按照它的语法来编程。要编程，当然就要上机操作来验证你程序的正确性。所以上机非常重要，通过执行你所写的程序，完成你所写程序的目标，最终达到你的目的。而且通过执行程序，你会发现程序中的错误，从而使你了解你所学知识中的不足，同时，要学会根据编译时提示的错误来改正程序中发生的错误，以便下次不会再犯同样的错误。

(二)基本语法学习虽然枯草乏味，但是它相当于高楼大厦的一砖一瓦，一定要下硬功夫让学生掌握熟练。

C语言的语法部分。这部分内容是学好C语言的基础，只有学好了这些语法，才会写程序，看程序。所以对一个初学者来说，这部分内容是非常重要的，所以要扎实地熟悉每一个语法，并能根据这些语法来编程。

(三)学习要抓住重点，难点部分要多讲、多学、多练。

通过这次学习使得我对C语言的重点，难点，以及易出错的地方把握的更精准了。当然，这只是针对我个人而言。在C语言学习过程，重点就是数组，指针，以及结构体了。难点也是它们了，不过数组和结构体还是挺简单，所以在此主要就指针方面谈谈自己的看法。

下面谈谈通过这次学习，结合我们学校的教学情况，打算对该课程的教学进行如下几个方面的改革：

(一)理论教学内容的组织

C语言的重点知识包括：结构化程序设计方法、流程图的组织、三种程序设计结构、三种基本数据类型和三种自定义数据类型;难点包括：结构程序设计方法、算法的分析、流程图的组织与设计、函数、指针等。

根据知识内容和每年的新学时安排，我们将理论教学内容分为授课内容和自学内容两 大模块。

(1)授课内容

C语言的授课内容分为两阶段：①基础准备阶段 这部分内容确保学生“实用、够用”，主要包括三种基本数据类型(只要求掌握常用的int,float,char);三种常用运算符及其表达式(赋值、算术、逻辑(包括关系));三种程序设计结构(顺序、选择、循环)。②实训项目驱动阶段 这部分内容主要是“实训实战”，主要包括数组、函数、指针和结构体。通过第一阶段的学习,学生已经具备了一些程序设计的基础知识,在这一阶段将通过一个实训项目的完成来熟悉主要内容,同时巩固第一阶段的成果。

(2)自学内容

课本中的内容上课没重点介绍或者说就是没提到的，划为自学内容。但这些内容，我们并不是在课堂要求学生回去自学：要求过高，规矩过多，这样效果不佳。而是让学生在实验中发现问题后，带着问题去学习，去找答案。

例：整型 我们只介绍int基本类型，当学生想计算n!时，学生测试5!=120时，他可能会去测试20!、50!，这时，存放阶乘的变量Factorial再定义为int，结果就是0了，这时问题就来了，他就会去寻找正确的处理方法(long int)。

(二)实验教学的安排与设计

教学改革方案确定后，我们对本课程实验教学上从多方面进行了教学更新。我们考虑到学生处于了解计算机语言及编程的初级阶段，有许多最基础的内容有待掌握，所以本课程的实验教学不太适合完全以项目开发的形式进行，注重的是加强模块化实训。

(1)上好第一节实验课

我们常说“上好第一节课”，那么第一节实验节的重要性也不言而喻。这节课对培养学生的学习兴趣、增强学生的学习信心、锻炼学生的自主学习等多方面影响很大。

第一次实验项目是mdash;熟悉Turbo C的运行环境，主要是掌握一些在TC中的一些键盘操作方式。一般是教师给学生提供程序代码(三个)，但我们在学生不知情的情况下，给学生两个有语法错误的和一个正确的程序。这样，当学生运行正确的程序时，知道计算机可以帮我们处理问题，原来程序就是这样写的;当学生运行错误的程序，首先他会诧异(老师给的程序原来是错的)，于是要求他们自己修改，尤其是有时一个致命错误导致的10多个errors，被学生修改后，没有了errors或所剩无几，这时学生表现的很兴奋、很有成就感，从而加强了本课程的学习兴趣和信心。

(2)分两阶段进行

实验内容与理论教学内容相互应，在基础准备阶段，这方面教学方法上主要是加强操练。通过各种大小程序、多重训练和一个问题的多种解法来加强语法知识点的掌握和训练,开阔学生编程的思路，掌握编程基础。同时，在这过程中我们严格把关，让学生课后认真准备，每次进实验室时，应有写好的完整代码，上机调试，发现问题同时解决问题，要求认真完成实验内容，并在课后书写实验 报告 。鼓励学生多写程序，要加强实践环节，首先要从量上有个划分。在实训项目驱动阶段。本阶段实训项目的设计非常重要,原则是既要使学生有切入点能够动手又要使各章的内容之间有联系点。

(三)案例教学法

C语言的教学，教师一般受传统应试 教育 的影响，狠抓理论考试，忽略了程序设计能力的培养，把授课重点放在程序设计语言的基本语法的讲授和掌握上，所选的编程实例大多用于语法规则的验证和说明，仅从程序设计语言的使用这个单一的角度进行教学，而使得大多数学生在学完本课程后，“吃不透、用不活”，表现为学生在程序调试时，对程序中出现的逻辑错误经常不知所措，在开发较大的应用程序时，不知道如何入手。

采用案例教学法，以程序设计为主线，以编程应用为驱动，通过案例和问题引出教材内容，重点讲解程序设计的思想和方法，穿插讲解相关的语言知识。使教学效果既有深度又有广度，学生实际动手能力大为增强。

以上是我个人结合我院C语言程序设计的教学情况，自己总结了几点看法和一些改革 措施 ，拿出来和大家一起分享，请大家多提宝贵意见。通过这次学习，我将会灵活运用几位教授的教学 经验 ，根据我院的教学对象，调整一些上课方法和措施，望能更好的提高教学质量。

c语言程序设计心得三

通过此次C语言程序设计实践,本人实在是获益不浅!C语言是上个学期开的课程,所以这个学期并没怎么看过,当要开始设计的时候,还真不知从哪下手!结果,第一次的上机,我傻坐着不知道该做什么,后来就写了几个预处理命令。回去以后,我想,这样不行,这样下去还得了!我就重新复习了一遍我们上个学期学习的内容,发觉自已有许多都遗忘了!特别是有文件的操作,几乎是一遍空白!温习过后,开始做题!

一开始做题，也是有点模糊，在指导老师的指导下，我们慢慢的进入状态，我们做的是一个通讯录，内容包括很多。运用的函数也是非常的复杂，我们一组有七个人，我分工合作，首先我一起完成了结构题，然后我们一人各负责一个函数程序的设计，经过几星期的努力，我们完成了大半个程序，但是总是有很多错误出现，有好多是些小问题，这都是我们粗心大意造成的，所以设计程序一定要仔细，不容一点的马虎。当然也有大问题，关于文件的操作，是我们最大的问题，不过，我们做好后，经过老师的讲解和改错，我们也懂得设计和运用了。同时，也让我知道了，合作的力量，如果是孤军奋战的话，我也不能在规定时间内完成，当然，也多亏老师的指导。

这次设计,让我重新掌握了C语言,而且还得到了用C语言解决实际问题的宝贵经验!

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计算机软件技术基础浅谈论文

计算机软件技术基础是仿真工程与自动化专业的核心课程之一，该课程是整合课程，主要包括c++面向对象程序设计、算法与数据结构、操作系统、软件工程等方面的内容，知识庞杂且难以掌握。下面是我给大家推荐的计算机软件技术基础浅谈论文，希望大家喜欢!

计算机软件技术基础浅谈论文篇一

《计算机软件技术基础课程的案例建设》

摘要：案例教学能有效提高学生分析问题和解决问题的能力，是现代教育的常用教学方法之一。文章分析案例教学中的案例特征，以实际工程项目的一个子系统为背景，设计实时仿真监视系统案例并介绍案例的具体建设情况，指出该案例对提高学生的学习兴趣以及分析问题和解决问题的能力具有明显的效果。

关键词：软件技术基础;案例教学;案例建设;实时仿真;监视系统

1、计算机软件技术基础课程中案例教学的必要性

计算机软件技术基础是仿真工程与自动化专业的核心课程之一，是一门应用性很强的专业基础课。该课程是整合课程，主要包括c++面向对象程序设计、算法与数据结构、操作系统、软件工程等方面的内容，知识庞杂且难以掌握。学生在学习该课程之后常常感到困惑：所学知识有什么用，怎样运用所学知识?一些学生虽然能够在考试中考出高分，却不知道怎样解决实际问题。如何使学生认识所学知识的用途，融会贯通并灵活运用，是这门课应重点考虑的问题。目前，案例教学在法律类和管理类课程教学中的地位和作用已在教育界达成共识。教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会于2006年6月发布了《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求(试行)》白皮书，明确指出在教学方法和手段上运用案例教学的必要性，因此，将案例教学作为一种教学方法引入工科类课程的教学，具有可行性和必要性。

2、认识案例

案例教学法就是在教师的指导下，根据教学目的和要求，以案例为基本素材，把学生带人特定的教学情境中进行思考，以此加深学生对基本原理和概念的理解，进而培养并提高学生运用理论知识分析问题和锯决问题能力的一种教学方法。

案例是案例教学的基础，离开了案例，案例教学就无从谈起。案例与一般教学中的例题有着本质区别，案例教学中的案例是将多个知识点融人一个整体来解决实际问题，涉及的知识面广，知识间具有连贯性和系统性，涵盖的知识具有综合性的特点，知识和原理蕴藏于案例之中。一般教学中的例题往往是配合某一章节或某一知识点，从某个角度、某个方面或某个层次反映所学理论和方法，起着验证和说明作用，常常带有为讲知识而杜撰例子的痕迹，各个例题之间相对独立，涵盖的知识单一，知识和原理孤立地呈现在学生面前。一般说来，工科类课程的案例应具有以下基本特征。

1)真实性。

客观真实性是案例的基本特征。教学案例应源于真实，取材于工程实际或科研课题，但是又要高于真实。为了突出主题，可以对真实做一定的删减处理。

2)综合性。

案例应是综合知识的载体，既要以学生已掌握的知识为依据辐射足够多的知识点，又要在匹配教学内容的基础上对知识有一定程度的扩展。

3)完整性。

案例是完整过程的载体，涉及了解背景、查询资料、分析信息、发现问题、探求方法、采取行动、解决问题的全过程。

4)启发性。

案例教学着眼于能力的培养，希望得到的不是案例的标准答案，而是解决问题的思维方法和能力。案例中，解决问题的方式是开放性的，可以留给学生想象的空间和发挥的余地。

5)实践性。

学生可以对案例进行复现、改进和完善，也可以按照自己的思考去实现，增强理论应用于实际的能力，实现从理论到实践的转化。

3、案例建设

案例教学的前提是高质量的案例，高质量的案例既要覆盖足够的知识，又要控制合适的规模。规模过小，则不能溶入足够的知识，也不能提供足够的研讨与思维空间;规模过大，则在短时间内难以被学生接受，不能得到预期的教学效果。笔者以实际工程项目卫星实时仿真系统的一个子系统为案例背景，在突出主题的前提下，进行了适当的详略及删减处理，形成了“实时仿真监视系统”案例。

3.1 案例背景简介

卫星实时仿真系统能够对卫星的方案、设计、集成、测试和运行各个阶段进行仿真验证，是提高卫星总体设计水平的重要手段，其网络关系连接如图1所示。在此系统中，仿真模型解算、物理设备接口等苛刻实时约束的节点通过反射内存互联，构成实时内环，外环则通过普通网络互联，将人机交互、可视化、数据处理等实时约束弱的节点互联，内、外环都可以根据需要扩充且内环不受外环影响，苛刻实时得到保障。转发计算机完成内存数据的提取并转发外环，仿真管理计算机则同时管理内、外环系统。卫星仿真监控是卫星实时仿真过程中的重要一环，它将抽象的仿真活动形象化，并及时将信号数据以各种方式反馈给用户，以利于用户分析、理解和决策。卫星实时仿真监控系统，能够模拟通过控制、监视和测量星上设备的工作状态实现实时连续地记录工作过程、测试数据和描绘曲线。图1中，人机交互计算机、曲线显示计算机和三维显示等外环计算机共同实现仿真监视功能。我们将人机交互计算机和曲线显示计算机的功能提取出来，要求系统具有一定的通用性，能够适应不同监视任务和不同数据类型，形成“实时仿真监视系统”案例。

3.2 实时仿真监视系统案例

实时仿真监视系统的工作原理为：转发计算机完成内存数据的提取并转发外环，外环上的实时仿真监视系统首先进行初始化，随后自动生成系统主界面。系统支持两种运行模式：监视模式和回放模式。在监视模式下，系统既要处理主界面信息，又要处理网络数据。主界面信息的处理包括响应用户交互消息、更新实时监视界面、实时绘制曲线;网络数据的处理包接监听网络端口，接收、解析和保存数据包，将有效数据写入共享数据结构，供给系统绘制曲线。在回放模式下，不再需要对网络进行监听，直接读取监视模式下保存的原始数据文件，然后进行相应处理即可。

为实现上述目的，使系统具有一定的通用性，我们设计了如下方案：

(1)在软件工程思想指导下，进行需求分析、总体设计、详细设计、编码实现以及综合测试。通过该案例，让学生对软件工程思想指导下的软件开发全过程有一个感性认识;

(2)采用多线程技术实现监视模式下的主界面信息处理和网络数据处理，仅用单线程实现回放模式;

(3)设计一个数据包发送测试程序，模拟转发计算机的功能。

为此，我们结合本课程的基本知识点将系统的主要功能模块划分为界面管理和数据处理两大部分，界面管理部分主要承担主界面信息的处理，数据处理部分则主要负责数据的处理。

3.2.1 界面管理

系统运行过程中始终需要对系统主界面进行管理。从运行初期的生成主界面，到运行中的监视过程的显示，再到最终的系统结束，都需要对主界面进行即时的调整。为了提高通用性，系统采用基于配置文件的方式，通过用户提供的配置文件，动态改变系统监视任务，也就是说，系统能够改变每次运行时的任务，主界面显示的内容具有不确定性。

1)读取配置文件，获取初始化信息。

系统运行之前，需要进行初始化，这就需要系统读取配置文件，包括全部信号、实时显示信号、数据包类型等配置文件。用户必须按照约定的正确格式提供配置文件，否则系统有可能无法正确识别相关信息。从软件工程的角度，配置文件的设计与确定应在总体设计阶段完成。配置文件的类型、组织方式以及数据正确性的检验，都是学生可以自由发挥和扩展的内容。

2)自动生成实时监视界面。

监视对象的不确定性使得系统的监视界面无法固定，然而，不能将界面的生成工作完全交给用户完成，这就需要设计一种适用于不同监视任务的界面生成算法，使系统将界面生成工作承担下来。另外，系统界面的尺寸等信息是用户所不知道的，因此被监视的信号在系统主界面中的显示位置无法由用户设定，这就需要系统自己完成界面的排布任务。因此，要求设计一个具有较强通用性的监视界面自适应生成算法，这部分涉及算法设计和计算机系统配置的获取等基础知识，算法设计是学生能够自由发挥并出彩的部分。

3)定时更新监视界面。

为了实现实时监视功能，系统需要对监视界面进行定时更新，以显示当前被监视信号的实时数据。为了满足用户的不同需求，系统提供0.5s、1s、2s三种刷新频率。系统可以根据用户选择的刷新频率对主界面进行更新。这部分主要涉及定时器的使用。

4)处理用户交互消息。

系统需要对用户的交互消息进行处理，主要为鼠标消息，包括运行模式的切换、仿真的开始与结束、加载历史数据包文件等。这部分涉及所选编程环境下的消息响应机制问题。

3.2.2 数据处理

系统在运行过程中，需要对数据包进行接收、解析和存储，还要为曲线绘制提供原始数据，因此需要设计一个专用的数据结构。

1)接收网络数据包。

在监控模式下，系统既要处理主界面信息，又要通过网络接收数据包。为了避免“漏掉”数据包，系统必须对网络持续进行监听。如果主线程将大量时间用在网络监听上，势必无法对用户的交互做出及时响应。因此，需要将数据包的接收放在一个单独的线程中。这涉及操作系统进程管理的相关概念，是多线程程序设计技术的典型应用;也涉及网络通信技术，需要了解网络通信协议等相关知识。

2)解析数据包。

在接收到数据包后，需要将数据包内的数据进行解析，获得数据包内的数据，将最新的数据更新至系统对应的变量中，以供实时显示。解析数据包涉及网络通信程序设计技术。

3)保存原始数据包。

系统要求有回放功能，因此需要将接收到的数据包写入文件，进行永久保存。数据包的保存有两种方式：解析后按段保存和作为整体进行二进制保存。第一种方法耗时，需较大工作量。第二种方法简便，工作量小。显然第二种方法更适合本系统。由于系统必须适应两种类型的数据包，因此，进行数据保存时，采用以形参类型为区别的方式进行同名函数的重载，实现两种类型数据包文件的存储。这部分功能涉及C++面向对象程序设计中的重载技术以及文件操作技术。

4)读取数据文件，获取数据包。

在回放模式下，系统不再对网络进行监听，不进行数据包的接收，需要通过读取之前保存的原始数据包文件获得数据包。原始数据包文件保存的是二进制形式的数据包，系统每次读取之后需要对数据包进行解析，这与接收到数据包的过程是一样的，不同之处在于回放过程不再需要将数据包进行保存。这涉及C++面向对象程序设计中的文件操作，同时，通过监视模式下的多线程程序设计与回放模式下的单线程程序设计的对比，使学生真切感受并理解多线程程序设计技术及其应用场合等。

5)共享数据。

系统嵌套了曲线绘制模块，因此，数据处理与曲线绘制之间需要有一块共享数据内存。在收到数据包并解析后，马上将有用的信息写入该共享内存。写入操作由数据包接收线程处理，读取操作由主线程内的曲线绘制模块完成，因此，需要对两个线程进行同步。这涉及数据结构的设计和操作系统的同步与互斥。

6)快速查找。

系统支持大数据量下的仿真监视，对数据的快速查找有较高的需求，因此，需要设计支持快速查找的哈希表数据结构，包括哈希函数的确定、冲突的解决等，这涉及数据结构的哈希表技术。

4、结语

“实时仿真监视系统”案例，涵盖了软件工程、c++面向对象程序设计、算法与数据结构、操作系统和网络通信等计算机软件技术基础课程及其先导与后继课程的知识点，是一个与学生所学专业密切相关的实际应用系统，容易引起学生的兴趣，也容易被学生理解和接受。这样的案例既与教学目标相吻合，又便于教师驾驭和把握。

从学生反馈的情况看，学生普遍认为，案例教学法方式新颖，实时仿真监视系统案例与专业基础结合紧密;能引导学生积极思考，提高学生的学习兴趣以及分析问题和解决问题的能力。该案例在教学过程中取得了明显的教学效果。

为了更好地开展案例教学，我们必须把建设高质量的案例作为重点来抓，选择合适的案例背景，制定合理的案例建设计划。实践证明，只有经过长时间的积累、认真的思考、精心的选择和多次教学实践，才能获得高质量的教学案例;只有经过团队的长期努力，才能建设高质量的教学案例库。

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一、案例教学法的组织和实施

（一）撰写教学案例

1、案例要能够尽量多蕴涵教材的概念和原理。案例教学法是在引导学生探究案例的过程中学习和掌握相关理论知识，学生在案例探究过程中所能掌握知识的多少直接受到案例探究所将涉及到的知识的多少有关，因此，教师在撰写案例时首先应将学生所应掌握的概念和原理排列出来，使案例所提供的信息和资料，必须尽可能多地蕴涵教材中的重要概念和原理，从而使得学生在探究案例的过程中掌握尽可能多的知识。当然，能力的培养是非常重要的，但能力必须要以知识为基础，离开了知识来谈培养能力也是不可想像的。

2、案例要能够真实和全面地模拟现实。案例教学法所使用案例的具体内容可以是真实的，也可以是模拟的，因为在案例教学中，重要的不是案例的具体内容是否真实可靠，而是案例对教学能起到多大的作用，当然能将两者统一起来是最好的。在很多时候，教学用的案例都是要经过修改或者假设，以便能更好地适合课堂教学的需要。但是，案例的主题必须要和真实的情况相接近，或者至少和学生所熟悉的社会生活环境相类似，即至少看起来它是真实的，或者说，这个案例的主题应该是大家所共同感兴趣的。

3、案例应包含有复杂、模糊、或亟待解决的问题。由于案例教学法主要不是以传递信息的方式来帮助学生理解学习的内容，而是让学生在问题的发现和解决过程中建构知识，所以，案例应具备适度的复杂性和对不同观点的包容性，这样才足以让学生在认知上产生冲突。案例教学法最大的价值就在凭借着案例所包含着的复杂、模糊、或亟待解决的问题，让学生产生的认知上的冲突，从而激发学生主动学习的动机。另外，为了让学生能够迅速地抓住案例主题，减轻学习负担，教师在案例后面最好能给学生提供可以研究的问题或方向，以供学生选择，也可以让学生自己列出问题来分析。

（二）组织案例讨论

第一，注重对学生的引导。在讨论过程中，学生是讨论的主体，教师只是引导者，引导学习者去探讨案例中复杂的、深层次的、有争议性的问题，协助学习者进行讨论。针对一些复杂的案例，教师也可以以疑问的方式加以引导，帮助他们寻找合适的解决方法。通过这样高度互动的引导式教学，让学生们体会如何思考、决策和解决问题，多数学生反映这样的教学相当活泼、有趣，能刺激其主动学习。值得注意的是，教师在引导过程中最好不要有倾向性的提示或结论，因为这样会对学生的思维产生“误导”，不利于学生思维的发散和创新。

第二，对学生的行为表现应多加以鼓励和肯定。由于案例教学法侧重于学习的过程，再加上案例的复杂性和模糊性，这就更使得学生的讨论过程充满了不确定性，因此，案例的讨论没有所谓的“标准答案”或“愚蠢的问题”，关键是看问题的思路是否正确合理。在讨论过程中要对学生们的分析要表示尊重，哪怕是分析问题的过程或结果都发生了错误，都要给予应有的鼓励。另外，在案例分析过程中，对同一问题分歧是应该有的，争论是不可避免的，但大家争论的只是针对问题的不同看法和观点，而不是对人，所以不能对任何同学的人格和尊严有丝毫的不尊重或侮辱，尤其是教师的行为对学生的影响最重要。需要注意的是，同学的发言不仅是学生，也是我们教师学习的重要信息来源，也只有大家彼此尊重、倾听和沟通，增进团体合作，才能激发每个学生“主动参与”的动机，促进共同进步。

第三，注意对班级纪律的管理。维护班级课堂秩序是教师的职责，在教学过程中，如果学生讨论的秩序严重影响了教学顺利进行，教师还是要加以“平息”的；但是，如果学生的讨论因过度投入而使班级纪律出现了一定程度的“混乱”，只要不影响讨论的正常进行，教师还是应该要“宽容”的，这是难免的，正常的。当然，不少教师还是存有这样根深蒂固的观念，就是教师先要给学生一个“下马威”，以树立教师的“权威”。事实上，教师和学生之间不是什么“拉据战”，而是一种协作的伙伴关系。

（三）对学生的案例分析进行考核

第一，思维品质层面：强调学生思维的品质，即评价学生在案例教学活动过程之中，思维方法和能力是否达到标准。

第二，技能层面：评价学生在案例教学过程中，在表达意见、分析信息、人际关系及问题解决等方面的能力是否得到发展。

第三，态度层面：在态度层面中，重点在于学生态度的表现，强调个人的眼界、信念与价值及自我评价。

二、案例教学法运用的意义

1、有利于促进学生主动学习。案例教学法强调以人为本，教师侧重于对学生学习过程的引导，重视了学生在学习中的主体地位。在教学过程中，学生不是被动的、消极的接受者，而是主动的、积极的知识探究者，这样就充分调动了学生学习的主动性、积极性，最大限度地利用了学生的时间和能力。

2、有利于培养学生学会学习。建构主义认为，知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助于其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资源，通过意义建构的方式而获得的。案例教学法强调以学生的活动为主，教师是学生建构知识的组织者和促进者，学生在探究问题和解决问题的过程中自觉地形成了良好的学习习惯，掌握了学习的基本技能和基本方法，为学生的终生学习打下基础。

3、有利于培养学生的创新精神和创新能力。案例教学法中案例所描述是的一个两难的困境，没有分析，只有事实。案例讨论的结果没有绝对的对与错，没有人告诉你答案，案例教学的目的就是让学生置身于决策者的角色中，根据材料所提供的情况，作出自己的决定，这样有利于激发学生的创新思维和培养学生的创新能力。