“軟件過程改進(jìn)”課程教學(xué)模式的探索

摘要：本文論述了軟件過程改進(jìn)課程開設(shè)的必然性和課程的總體安排，總結(jié)了教學(xué)過程中的體會，并在教材選擇方面提出了自己的觀點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：軟件過程改進(jìn)；教學(xué)模式；教學(xué)改革

中圖分類號：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1672-5913(2008)06-0041-03

1軟件過程改進(jìn)體系簡介

為了使學(xué)生了解、掌握軟件過程改進(jìn)的相關(guān)問題，尤其是CMM、PSP和TSP的核心問題與實(shí)際運(yùn)用方法，使學(xué)生成為軟件行業(yè)的合格從業(yè)人員，我校為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)軟件工程方向的學(xué)生開設(shè)了“軟件過程改進(jìn)”這門課。軟件過程改進(jìn)強(qiáng)調(diào)軟件開發(fā)過程的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、可視化、文檔化，進(jìn)而軟件過程的高效化。軟件過程改進(jìn)的整體框架主要包含以下四方面的內(nèi)容。

(1) 軟件過程改進(jìn)架構(gòu)：為支持過程必須具有兩種類型的架構(gòu)，分別是組織及管理方面的架構(gòu)和技術(shù)方面的架構(gòu)。

(2) 軟件過程改進(jìn)規(guī)劃圖：它指定一個(gè)所采用的軟件過程模型，并且規(guī)劃出實(shí)現(xiàn)高效軟件過程的行動步驟。

(3) 軟件過程評估方法：它指出對組織當(dāng)前軟件過程、活動以及架構(gòu)進(jìn)行評估所采用的方法及技術(shù)。

(4) 軟件過程改進(jìn)計(jì)劃：為進(jìn)行軟件過程改進(jìn)，根據(jù)評估所發(fā)現(xiàn)的問題，有針對性地制定出相應(yīng)的改進(jìn)方案。這四部分的相互關(guān)系如圖1所示。

圖1 軟件過程改進(jìn)的框架

按照軟件過程改進(jìn)的實(shí)施范圍的不同軟件過程改進(jìn)又分為個(gè)人軟件過程改進(jìn)(PSP)、團(tuán)隊(duì)軟件過程改進(jìn)(TSP)和組織軟件過程改進(jìn)，組織軟件過程改進(jìn)的代表為CMM。三者之間的關(guān)系如圖2所示。

圖2 PSP、TSP和CMM之間的關(guān)系

2“軟件過程改進(jìn)”課程的教學(xué)模式

2.1課程的總體安排

按照軟件過程改進(jìn)的體系框架，結(jié)合計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)特點(diǎn)和培養(yǎng)計(jì)劃的總體安排，該課程設(shè)為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)軟件工程方向的專業(yè)課，課程性質(zhì)定為必修，總學(xué)時(shí)48，其中理論學(xué)時(shí)32，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)16。通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生了解軟件過程改進(jìn)的必要性和可行性，學(xué)生應(yīng)掌握軟件過程改進(jìn)的相關(guān)概念、原理和方法，并能在軟件開發(fā)過程中運(yùn)用軟件過程改進(jìn)的方法，尤其是個(gè)人軟件過程改進(jìn)方法，以改善和提高軟件的質(zhì)量，同時(shí)提高學(xué)生開發(fā)高質(zhì)量軟件的能力和從業(yè)素質(zhì)。

2.2教材的準(zhǔn)備

由于軟件過程改進(jìn)的提出與形成也就是十年的時(shí)間，而把它作為課程在大學(xué)中進(jìn)行講授的時(shí)間就更晚了，在國內(nèi)大學(xué)的本科生中開設(shè)該課程也就是近幾年。目前國內(nèi)出版關(guān)于軟件過程改進(jìn)尤其是介紹CMM的書較多，但是可作為教材的卻較少。原因在于這些書有些是從培訓(xùn)的角度介紹軟件過程改進(jìn)的相關(guān)內(nèi)容；有些就是專門介紹CMM，相當(dāng)于CMM的手冊；有些比較泛泛地介紹軟件過程改進(jìn)的相關(guān)理論；有些專門針對個(gè)人軟件過程或團(tuán)隊(duì)軟件過程進(jìn)行介紹等等。

按照教學(xué)大綱的要求，我們選擇了幾本典型相關(guān)書籍，把所需要的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了改造和融合，再參考網(wǎng)上的資料，編寫了一本內(nèi)部講義作為教材。

2.3理論課的安排與實(shí)施

按照教學(xué)大綱的要求和對理論課學(xué)時(shí)的規(guī)定，我院對理論課教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)做了較合理的安排。理論課教學(xué)安排了五大部分的內(nèi)容。

第一部分：軟件工程回顧。主要內(nèi)容包括軟件工程概念、需求分析、分析建模、軟件設(shè)計(jì)、軟件編碼、軟件測試和軟件維護(hù)。重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)軟件開發(fā)過程中的文檔，因?yàn)槲臋n體現(xiàn)的是開發(fā)過程的可視化，只有可視化才能發(fā)現(xiàn)缺陷，進(jìn)而修復(fù)缺陷。這部分主要是復(fù)習(xí)，特別強(qiáng)調(diào)了文檔的重要性和編寫，分配了6個(gè)學(xué)時(shí)。

第二部分：軟件過程改進(jìn)與管理簡介。主要內(nèi)容包括四部分：過程思想和軟件過程改進(jìn)框架的軟件過程架構(gòu)、軟件過程改進(jìn)規(guī)劃圖、軟件過程評估，以及軟件過程改進(jìn)的行動計(jì)劃。本部分重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)過程的思想和有效的過程以及軟件過程改進(jìn)框架的構(gòu)成，使學(xué)生了解軟件過程改進(jìn)的著手點(diǎn)。這部分內(nèi)容較少，分配了4個(gè)學(xué)時(shí)。

第三部分：個(gè)體軟件過程簡介。主要介紹個(gè)體軟件過程概述、個(gè)體度量過程、個(gè)體規(guī)劃過程和個(gè)體質(zhì)量管理過程。本部分重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)個(gè)體度量的方法、個(gè)體規(guī)劃的方法和個(gè)體質(zhì)量管理的方法，通過個(gè)體軟件過程改進(jìn)如何提高個(gè)人技能，從而提高個(gè)人開發(fā)軟件的質(zhì)量。這部分與培養(yǎng)學(xué)生的個(gè)人技能關(guān)系密切且實(shí)用性強(qiáng)，還有相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，分配了8個(gè)學(xué)時(shí)。

第四部分：團(tuán)體軟件過程簡介。主要內(nèi)容包括TSP小組的建立過程、操作過程、工作流程，TSP的結(jié)構(gòu)，TSP的啟動和TSP的質(zhì)量管理。本部分重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)TSP小組建立的原則、方法和工作流程，以及TSP的啟動和質(zhì)量管理。旨在使學(xué)生了解TSP的小組的重要性，使學(xué)生懂得團(tuán)隊(duì)的重要性和自己在團(tuán)隊(duì)中的角色與作用，從而提高團(tuán)隊(duì)的工作效率和工作質(zhì)量。這部分內(nèi)容較少，但目前軟件企業(yè)進(jìn)行項(xiàng)目開發(fā)時(shí)都是以團(tuán)隊(duì)為單位進(jìn)行的，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注，因此分配了6個(gè)學(xué)時(shí)。

第五部分：軟件能力成熟度模型簡介。主要介紹CMM中成熟度的五個(gè)級別、各級別的特征和過程能力，CMM的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，CMM的使用，基于CMM的過程評估，以及SEI成熟度問卷、SEI輔助評估過程和SEI的軟件能力評價(jià)。這部分主要強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵過程域和CMM的使用，旨在使學(xué)生了解如何用CMM指導(dǎo)軟件開發(fā)、提高軟件質(zhì)量、符合國際規(guī)范，如何用CMM進(jìn)行評估和評價(jià)軟件企業(yè)。這部分內(nèi)容較多，企業(yè)中應(yīng)用廣泛，因此分配了8個(gè)學(xué)時(shí)。

2.4實(shí)驗(yàn)課的安排與實(shí)施

軟件過程改進(jìn)是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的課程，無論是CMM還是TSP或PSP都可進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。但是對于大學(xué)本科生來說，進(jìn)行CMM試驗(yàn)難度較大，原因是環(huán)境和條件的限制，因而這部分實(shí)驗(yàn)可操作性不強(qiáng)，不考慮在教學(xué)計(jì)劃內(nèi)。TSP是以團(tuán)隊(duì)為單位進(jìn)行軟件項(xiàng)目開發(fā)，這部分的實(shí)驗(yàn)應(yīng)與實(shí)踐環(huán)節(jié)中的IT項(xiàng)目實(shí)踐結(jié)合進(jìn)行。因?yàn)榕cPSP相關(guān)的內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)規(guī)模小、可操作性強(qiáng)，因此與理論課同時(shí)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)課的主要內(nèi)容就是與PSP相關(guān)的內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)課主要分四部分內(nèi)容進(jìn)行。

第一部分：軟件工程實(shí)踐。按軟件工程的理論和方法，開發(fā)一個(gè)小的軟件，重在熟悉軟件開發(fā)過程和撰寫相關(guān)文檔。

第二部分：個(gè)體度量實(shí)驗(yàn)。在開發(fā)軟件過程中進(jìn)行軟件度量，主要進(jìn)行時(shí)間和缺陷度量，按PSP0過程中的相應(yīng)腳本進(jìn)行，主要是填寫完整的時(shí)間日志和缺陷日志。

第三部分：個(gè)體規(guī)劃實(shí)驗(yàn)。根據(jù)第一部分實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，利用PROBE估算方法進(jìn)行時(shí)間和規(guī)模估算，根據(jù)估算的結(jié)果制定開發(fā)計(jì)劃。

第四部分：個(gè)體質(zhì)量管理實(shí)驗(yàn)。在開發(fā)軟件過程中進(jìn)行設(shè)計(jì)評審和代碼評審，具體操作方法是按代碼評審腳本進(jìn)行代碼評審并填寫代碼評審檢查單，按設(shè)計(jì)評審腳本進(jìn)行設(shè)計(jì)評審并填寫設(shè)計(jì)評審檢查單。

本課程實(shí)驗(yàn)可以單獨(dú)進(jìn)行，可以同其他軟件課程(如數(shù)據(jù)庫課程、操作系統(tǒng)課程、編譯原理課程等)的實(shí)驗(yàn)結(jié)合進(jìn)行，把本課程的實(shí)驗(yàn)思想和方法融合到其他課程的實(shí)驗(yàn)中。

2.5考試方式與成績評定

由于本課程的理論部分重在介紹軟件過程改進(jìn)的思想、目的、要求、原理、方法和操作步驟，重點(diǎn)是使學(xué)生了解并掌握軟件過程改進(jìn)方法和改進(jìn)步驟，學(xué)會使用它們，而沒有必要去強(qiáng)行記住，因此如果單獨(dú)出卷進(jìn)行閉卷考試意義不大，故理論課程部分的考核重在理解，所以可要求學(xué)生根據(jù)對這門課的理解、體會和使用的情況寫總結(jié)報(bào)告。按所寫報(bào)告、實(shí)驗(yàn)情況、平時(shí)表現(xiàn)等方面綜合進(jìn)行成績評定，成績分為優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格五個(gè)等級。

3幾點(diǎn)思考

(1) 教師隊(duì)伍。開設(shè)這門課的教師，最好由從事過軟件過程改進(jìn)工作的人員承擔(dān)，但目前有這方面經(jīng)驗(yàn)的人員絕大部分是從事軟件開發(fā)與管理的人員，而這部分人員比較缺乏教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，即使是有一定的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，由于本身工作很忙，把他們請到學(xué)校授課也很困難。目前的解決方法可以是送有教學(xué)經(jīng)驗(yàn)又有一定軟件開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的教師進(jìn)行培訓(xùn)，培訓(xùn)方式可以是到軟件過程改進(jìn)工作做得好的軟件企業(yè)中進(jìn)行實(shí)際訓(xùn)練積累實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，還可以參加相應(yīng)的培訓(xùn)班，但最好是兩者結(jié)合。

(2) 學(xué)生素質(zhì)。一定程度上來說，教學(xué)效果是由學(xué)生決定的，本課程更是如此，尤其是實(shí)驗(yàn)課。本課程理論枯燥、實(shí)驗(yàn)綜合性強(qiáng)，要求學(xué)生有較高的自律性、綜合處理問題的能力、較強(qiáng)的忍耐力。

(3) 前導(dǎo)課。對這門課很重要的前導(dǎo)課是軟件工程和程序設(shè)計(jì)，如果這兩門課程講授的內(nèi)容不到位，導(dǎo)致學(xué)生理論基礎(chǔ)差、實(shí)驗(yàn)缺乏，那么必將使本課程的教學(xué)效果差。

(4) 教材。本課程的教材應(yīng)該既具有理論性又具有實(shí)踐性，理論通俗、易懂、簡明、重點(diǎn)突出，實(shí)踐可操作性強(qiáng)。

(5) 實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)是本門課的重要組成部分，目的是使學(xué)生理解軟件過程改進(jìn)的原理，掌握改進(jìn)的方法和步驟，從而達(dá)到會應(yīng)用的目的。這就要求實(shí)驗(yàn)環(huán)境的選擇要合理，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇要恰當(dāng)，實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)的可操作性要強(qiáng)。

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