《軟件工程》教學(xué)的“三段論”定位與“能力驅(qū)動”

【摘要】針對《軟件工程》教與學(xué)過程存在的問題，提出了“學(xué)科知識的進化、應(yīng)用能力的強化、人才素質(zhì)的優(yōu)化”的教學(xué)三段論，結(jié)合《軟件工程》學(xué)科特點，歸納出層次化教學(xué)的模式設(shè)計。

【關(guān)鍵詞】軟件工程，三段論，層次化，面向?qū)ο?，能力?qū)動法，“3＋1”柔性法

【中圖分類號】G434 【文獻標識碼】B 【論文編號】1009—8097（2007）08—0109—04

一、前言

《軟件工程》是計算機專業(yè)的一門必修課，在計算機專業(yè)學(xué)生大學(xué)學(xué)習(xí)期間占據(jù)很重分量的學(xué)科。但基于《軟件工程》自身抽象性與應(yīng)用性都很強的特點，在教與學(xué)的雙向工程中存在不少問題，致使效果差強人意。如何提高軟件工程的教學(xué)水平和質(zhì)量，是很多國內(nèi)外學(xué)者廣泛探討的話題。

從事過軟件開發(fā)的人都有種體會，軟件工程對開發(fā)太重要了。說“軟件工程是程序員的哲學(xué)”一點也不為過，一個真正理解軟件工程思想的人才能更好地理解軟件。同時，軟件工程的理念對一個人的生活及工作態(tài)度也有很大的幫助，特別在條理化、規(guī)范化方面的約束方面，起到了很好的促進作用。在大學(xué)的計算機專業(yè)開設(shè)這門課，不僅僅對提高學(xué)生理解軟件有幫助，對世界觀、人生觀的奠定也有一定意義。

本文從《軟件工程》課程特點及實施現(xiàn)狀說起，把先進的管理理論與教學(xué)方法相結(jié)合，提出針到性與通用性交叉發(fā)展的課程教學(xué)思路，為高校課程由點及面的得以+消化助一臂之力。

二、《軟件工程》的特點及存在的問題

軟件工程是一門教學(xué)難度比較大的課程，主要原因歸結(jié)于它的以下幾個特點：首先，軟件工程作為指導(dǎo)計算機軟件開發(fā)與維護的工程學(xué)科，研究范圍很廣，包括技術(shù)方法、工具和管理等許多方面；其次，它又是一門邊緣學(xué)科，涉及領(lǐng)域很廣，計算機科學(xué)、計算機技術(shù)、計算機工程、系統(tǒng)工程學(xué)、管理學(xué)及經(jīng)濟學(xué)等，內(nèi)容豐富。再次，這又是一個相對比較年輕的學(xué)科，尚未形成成熟的教學(xué)模式，教材也少有提供較為成熟的設(shè)計訓(xùn)練實踐內(nèi)容。最后，軟件工程又是個時刻發(fā)展的技術(shù)，相關(guān)課程更替很快，如果繼續(xù)偏重以往的成熟理論，會造成與最新技術(shù)的嚴重脫節(jié)。

以往的實踐教學(xué)表明，學(xué)生學(xué)完軟件工程，往往感覺抽象和枯燥，僅從書本上無法切實理解和相信軟件工程技術(shù)的好處，到頭來留給學(xué)生文科式課程的印象，變成考前死記硬背的突擊，效果事與愿違。本文作者依據(jù)軟件工程的教學(xué)情況及參加項目開發(fā)時的切實體會，分析總結(jié)出軟件工程教學(xué)中存在的問題，如下：

1、課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)“死板”。

計算機教育是一項實踐性很強的工程，但在實際的本科教育中，軟件工程大多以教授技術(shù)和方法為主，欠缺了學(xué)生軟件開發(fā)能力培養(yǎng)，在軟件的管理能力上也并沒有達到預(yù)期效果。絕大多數(shù)的學(xué)生因教學(xué)與實踐的脫節(jié)致使軟件工程成了純理論化課程，只能徘徊在表面，如何用這些知識，這些知識有何價值，體會不到。而對于軟件市場，企業(yè)強烈需求的是既懂軟件開發(fā)又懂軟件管理的復(fù)合型人才。因此，在大學(xué)的本科教育中，對軟件工程課程的設(shè)置以及培養(yǎng)目標的重新定位是很必要的，軟件工程的思想也不僅僅的用于軟件產(chǎn)業(yè)，在計算機及其它相關(guān)專業(yè)的研究生課程設(shè)計上，加上高級軟件工程的課也是大有益處的。

2、結(jié)構(gòu)化知識陳舊。

原有教學(xué)內(nèi)容有些陳舊，教材變來變?nèi)ゴ蟛糠诌€是停留于一種結(jié)構(gòu)分析和結(jié)構(gòu)化設(shè)計技術(shù)上。在知識的融會貫通上，可重用性較差，滿足不了軟件開發(fā)需求的，不如面向?qū)ο蟆⒚嫦蚍矫娴刃滦图夹g(shù)更能得到開發(fā)人員和客戶的歡迎，實用性方面也不再占優(yōu)勢。但傳統(tǒng)的知識并不一無是從，從知識的延續(xù)性來說，學(xué)生是從結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計語言開始學(xué)習(xí)的，接受此類知識較容易。

3、流行技術(shù)與學(xué)生知識積累程度之間存在縫隙。

現(xiàn)代軟件工程內(nèi)容豐富，基于UML的面向?qū)ο蠼＜夹g(shù)、以新型技術(shù)支持的軟件度量方法、測試方法、Rational Rose工具、RSA等開發(fā)工具。在軟件管理方面，CMM、配件配置管理以及軟件過程管理等。這都是些實用性很強的知識，但學(xué)生接受起來比較困難。這些都是軟件工程的內(nèi)容，但不可能在這門課中完全涉獵，怎么做好軟件工程課程與這些新型技術(shù)的橋接，很關(guān)鍵，僅僅用傳統(tǒng)的教學(xué)方法實施起來存在著不小的障礙。

4、實踐開發(fā)存在難度

在教學(xué)中，如果只是單純的進行枯燥模糊的課堂教學(xué)，而學(xué)生沒有親身開發(fā)體驗，學(xué)生僅憑課堂和書本得來的知識理解軟件工程很難，以至于學(xué)完之后覺得用處不大。要讓學(xué)生相信和理解軟件工程對軟件開發(fā)的重要性，就是在學(xué)習(xí)期間完成一個中型左右的軟件開發(fā)。但這種方法顯得太復(fù)雜太耗時，加上這門課一般在大三下學(xué)期以后開設(shè)，時間上來不及，對教師和學(xué)生的要求又很高，并不適合初次接觸軟件工程的學(xué)生教學(xué)實踐。

5、對教師的要求高

要講好這門課有對授課教師有一定難度。教師首先要有一定的軟件開發(fā)經(jīng)驗，了解軟件項目的管理和工程背景，這樣才能在講授時結(jié)合實際，可操作性強。學(xué)生能直觀地感覺到該門課程的重要性。

三、教學(xué)“三段論”的提出

針對以上軟件工程課程在教與學(xué)中存在的問題，根據(jù)學(xué)生的認識特點及本門課自身的特點，在傳統(tǒng)的教學(xué)思路上，借助先進的現(xiàn)代企業(yè)管理理念及軟件模式，提出以本課程為研究點、通用性較強的教學(xué)理論――“1”個中心“3”個基本點。

“1”個中心：即能力驅(qū)動。教學(xué)工作的展開是以提高學(xué)生能力為主要目的，這是個能力絕對高于學(xué)歷的社會需求現(xiàn)實，那么，對于大學(xué)這樣一個學(xué)生人生觀、價值觀、世界觀形成的關(guān)鍵階段，提出能力驅(qū)動的教學(xué)教育目標，是與時代發(fā)展相吻合的。

“3”個基本點：指教學(xué)三段論，即學(xué)科知識的進化，應(yīng)用能力的強化和人才素質(zhì)的優(yōu)化。三者是一個“交叉握手”的關(guān)系，互相補充、相互促進，成為一個羅旋式滾動前進的體系結(jié)構(gòu)體。三者之間，又存在著滲透與提升的關(guān)系，“學(xué)科知識的進化”，即根據(jù)信息化軟件開發(fā)需求，在原有知識體系的基礎(chǔ)上進行有效地擴充，循序漸進地做到新舊知識的過渡，實現(xiàn)進化的目的；“應(yīng)用能力的強化”，這是從教學(xué)目的提出的理念，最終通過該門課從理論到實踐增加學(xué)生的動手應(yīng)用能力才是最主要的，當然，這需要“學(xué)科知識的進化”的推進為前提，并在其中進行交叉實行；“人才素質(zhì)的優(yōu)化”，這是整個高校的培養(yǎng)目標。對于軟件工程這門學(xué)科，表征這一觀點的現(xiàn)實意義，就是整個軟件人才質(zhì)量的提高，及快速融入IT行業(yè)、或者更快地實現(xiàn)生存生活應(yīng)便適應(yīng)能力的加強。三者是相輔相承的內(nèi)在邏輯?！?”個中心“3”個基本點的關(guān)系如圖1所示。

四、“1”個中心“3”個基本點對《軟件工程》的層次化模式設(shè)計

圖1中，“3”個基本點緊緊圍繞“1”個中心，為實現(xiàn)能力驅(qū)動的教育目的，旋轉(zhuǎn)式實施學(xué)生的培養(yǎng)方案。

對于軟件工程這門課程，在教學(xué)管理模型的規(guī)約下，提出層次化的課程展開模式。下文從教材設(shè)置、人才培養(yǎng)等方面進行柔性內(nèi)聚耦合度的統(tǒng)一論述。

1．處理好軟件工程前驅(qū)、后繼課程的合理設(shè)置

軟件工程是高校課程中的一門必修課，在此課程的設(shè)置上必須要理清它開設(shè)的背景及后延?！氨尘啊奔幢菊n的前驅(qū)課程，在課開設(shè)之前必須要學(xué)習(xí)的幾門基礎(chǔ)課，沒有這些課軟件工程的教學(xué)也就形同虛設(shè)。比如一門面向過程的編程語言、初步的面向?qū)ο蠹夹g(shù)、略見規(guī)模的程序開發(fā)等，讓學(xué)生在實際操練中，發(fā)現(xiàn)開發(fā)程序中潛在的一些問題，體會到軟件開發(fā)決不僅僅就是“個人英雄主義”的表演，它是有“規(guī)矩”的。那么這些“規(guī)矩”需要怎樣更好地把握呢，學(xué)生自己帶著問題找到了學(xué)習(xí)的切入點，再引入本門課學(xué)習(xí)，效果就大不一樣了。

軟件工程開設(shè)一般設(shè)在大三下學(xué)期、大四上學(xué)期這個時間段，在學(xué)生了解了軟件工程的思路之后，開設(shè)一定的后繼課程也是必要的，比如，軟件設(shè)計模式、軟件項目管理、系統(tǒng)分析設(shè)計師教程等交叉學(xué)科，畢竟高校培養(yǎng)學(xué)生不僅僅是本著一個高級程序員的目的，學(xué)生在以后的發(fā)展中具有駕馭整個項目的能力培養(yǎng)，也是必須的。

2．不拘泥一本教材和內(nèi)容次序，以符合學(xué)生特點施展課程與實踐結(jié)合

現(xiàn)在在市面上，有關(guān)軟件工程的教材即多又雜，但內(nèi)容的流程走向是大同小異。學(xué)生拿到的只有一本教材，但不能讓學(xué)生僅僅地得到這一本書，這樣，授課教師就需要閱讀多量相關(guān)類似的書籍，靈活變通地處理課本與參考資料的關(guān)系，變成自己的系統(tǒng)化知識結(jié)構(gòu)傳授。并在課堂上，以親身的經(jīng)驗把學(xué)生從課本上引入到實際的開發(fā)環(huán)境中，做到理論與實踐相結(jié)合，這是受學(xué)生歡迎的。

3．“吃透”教材，合理引入最新的前沿技術(shù)，擴大學(xué)生的知識面

擺在面前的任何一本計算機書都是過世的，而技術(shù)是在不停地向前發(fā)展的，但內(nèi)容雖舊，思路卻是清晰的。老師在“吃透”教材把握住思路之后，就可以以該思路為準繩，把最新的技術(shù)經(jīng)驗恰當?shù)貐R總。實踐表明，新事物更能夠吸引學(xué)生的好奇心，那么教師就需做到新技術(shù)與基礎(chǔ)理論的融會貫通，一方面擴充了學(xué)生的知識面，另一方面又使枯燥的知識以變通的方式被學(xué)生掌握，達到授課目的。

4．端正學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的興趣點

經(jīng)多次與學(xué)生交談發(fā)現(xiàn)，學(xué)生很容易進入了一個怪圈：學(xué)了不少專業(yè)課，就是不知道它到底有什么用，專業(yè)課之間有什么關(guān)聯(lián)，為什么開設(shè)這門課，一頭霧水，其實從來就沒想過這些問題。導(dǎo)致了一種學(xué)習(xí)的畸形態(tài)，學(xué)得東西沒覺出有用，自己也不知道該學(xué)什么才有用，畢業(yè)的時候，發(fā)現(xiàn)最無用的不是課，是自己。所以，授課教師以及輔導(dǎo)員在學(xué)生的學(xué)習(xí)中要積極和他們交流，讓學(xué)生盡快地找到對本專業(yè)的興奮點，以點為面，展開大學(xué)的知識構(gòu)建。學(xué)生一旦知道了自己想做什么，什么是自己的興趣，學(xué)習(xí)起來有目的性，學(xué)得上心，效果有效。

5．引導(dǎo)學(xué)生會學(xué)習(xí)，提高自學(xué)和自主發(fā)現(xiàn)問題的能力

新時代的文盲是不會學(xué)習(xí)不知道學(xué)什么的人。很多學(xué)生迷茫，不是覺得自己什么也不會，該學(xué)的東西太多，從哪開始，以后要干什么，找不到路子。就是眼高手低，什么都懂，什么都不精。引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，提高自學(xué)的能力很重要。教師不可能是個百寶箱，什么都通什么都會，學(xué)生怎么樣在這樣的學(xué)習(xí)生活中，能夠像軟件工程所倡導(dǎo)的理念一樣，階段性、漸入式地自我培養(yǎng)，值得思考。這是項雙贏活動，既提高了學(xué)生的能力，又把軟件工程真正落到了實處。學(xué)生，就是我們的軟件項目。

6．授課教師要從廣度和深度兩方面，提高自身新舊知識的駕馭水平

在整個教學(xué)過程中，教師扮演了很重要的角色。教師的素質(zhì)對于教育這項工程至關(guān)重要。學(xué)在人力物力財力允許的情況下，應(yīng)多給教師外出充電的機會，接觸新型的技術(shù)與理念。特別對于計算機這個日新月異的專業(yè)，經(jīng)常地到大公司去實踐是很好的學(xué)習(xí)方式。教師把充電掌握的新技術(shù)新發(fā)明及時帶到課堂，進一步體現(xiàn)知識的靈活性和發(fā)展性，這樣的課更受歡迎。

五、達到的效果

作者在對本科大四學(xué)生開設(shè)《面向?qū)ο蠹夹g(shù)UML》、《軟件設(shè)計與開發(fā)》及《軟件項目管理》等軟件工程的前沿分支課程，以及對《軟件工程》、《管理學(xué)》等基礎(chǔ)交叉課深度學(xué)習(xí)后，提出軟件工程教學(xué)與管理學(xué)結(jié)合的思路。在教學(xué)中，按照“1”＋“3”模式，積極采用啟發(fā)性教學(xué)，按照從實際發(fā)現(xiàn)問題、找出原因、解決問題的步驟展開課堂教學(xué)，結(jié)合自身的實際軟件開發(fā)經(jīng)驗和對新型技術(shù)的了解與運用，活躍課堂氣氛，擴大學(xué)生的知識面，受到了學(xué)生的認可，達到預(yù)期效果。

經(jīng)上文論述，說明了一個道理：知識是扁平的，不同專業(yè)之間是互通的。

六、結(jié)論

本文以《軟件工程》為研究點，提出了能力驅(qū)動下的旋轉(zhuǎn)式素質(zhì)教育培養(yǎng)模式，從學(xué)科知識的進化、應(yīng)用能力的強化、人才素質(zhì)的優(yōu)化方面，分析了現(xiàn)階段授課中存在的問題，在原有經(jīng)典教學(xué)理論基礎(chǔ)上，大膽創(chuàng)新，提出了柔性培養(yǎng)、層次化遞進的理論，在實踐中取得了不錯的成績。同時，此觀點可以嫁接到其他學(xué)科，希望能給在教育戰(zhàn)線的教師們一點啟示，把高等教育質(zhì)量再提一個臺階。

參考文獻

[1]傅鉛生.CMM對軟件工程中的過程管理和改進作用研究[J]. 測控技術(shù)，2005年第24卷第1期

[2]孫為軍.“軟件工程”課程的教學(xué)研究與實踐[J].廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報，第5卷，2005年9月

[3]楊青，劉洪星.軟件工程學(xué)科的特征及其課程體系設(shè)計原則[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報，第27卷第2期，2005年4月

[4]文俊浩，楊丹，陳林等.軟件工程人才培養(yǎng)體系研究與實踐[J].高等工程教育研究，第4期2005年

[5]張長森，王輝，雒芬.軟件工程課程教學(xué)體系研究[J].理工高教研究，第24卷第1期2005年2月

[6]方木云，周兵.軟件工程課程雙語教學(xué)研究與實踐[J].安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報，第22卷第5期2005年9月