有關(guān)軟件工程案例教學(xué)法分析

摘要:該文就案例教學(xué)法在軟件工程中的應(yīng)用作了初步的探討，同時，簡要介紹我們在嘗試軟件工程案例教學(xué)中的一些體會。

關(guān)鍵詞:軟件工程;案例教學(xué)法;分析設(shè)計

中圖分類號:G642文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-3044(2009)14-3740-02

On the Case Teaching Method in Software Engineering

ZHENG Yong

(Department of IT， Jingzhou Institute of Technology in Hubei，Jingzhou 434020， China)

Abstract: This article on the case teaching method in software engineering made a preliminary discussion， at the same time， we are briefly introduced in software engineering to try the case in some of the teaching experience.

Key words: software engineering; case teaching method; Design Analysis

1 引言

隨著計算機應(yīng)用日益普及和深化，正在運行使用著的計算機軟件的數(shù)量以驚人的速度急劇膨脹，而且現(xiàn)代軟件的規(guī)模往往十分龐大，所以指導(dǎo)計算機軟件開發(fā)和維護(hù)的工程學(xué)科—軟件工程，日益顯示其重要地位。然而學(xué)習(xí)者一般不好理解軟件工程的實踐性，不能將所學(xué)的知識真正應(yīng)用到軟件開發(fā)過程中去。如何將理論與實際聯(lián)系起來呢?我們認(rèn)為在軟件工程中采用案例教學(xué)發(fā)將會彌補這一缺憾。

案例教學(xué)法以對案例的分析解決為主線，通過對案例中的問題進(jìn)行分析，激發(fā)學(xué)生的求知欲，調(diào)動學(xué)生的積極性，使學(xué)生自覺主動的學(xué)習(xí)案例，掌握原理和方法，實行科學(xué)的教育思想觀念的一種教學(xué)方式。它是一種互動式的教學(xué)方法，可以實現(xiàn)啟發(fā)式教學(xué)，能夠極大的促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實現(xiàn)真正的教學(xué)相長，它更是實現(xiàn)理論聯(lián)系實際的現(xiàn)實可實施的途徑。案例教學(xué)法在軟件工程教學(xué)中的應(yīng)用將在更大程度上激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)興趣和參與的積極性。同時，利于學(xué)生掌握理論知識，并運用知識解決軟件開發(fā)中的實際問題，最終提高教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到學(xué)校教育培養(yǎng)的目標(biāo)。

有鑒于此，本文試對案例教學(xué)法在軟件工程中的應(yīng)用作了初步探討，以期對教育同行和廣大學(xué)習(xí)者有所啟發(fā)和借鑒。

2 案例教學(xué)法的含義

案例教學(xué)法(case methods of teaching)可簡單地界定為一種運用案例進(jìn)行教學(xué)的一種方法，它是美國當(dāng)今教育行業(yè)中非常盛行而有效的一種方法，在我國正在慢慢推廣開來。1910年，美國哈佛商學(xué)院最先使用案例教學(xué)，開創(chuàng)了案例教學(xué)的先河。案例教學(xué)法于20世紀(jì)80年代初傳入我國，它有利于培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，提高教學(xué)效果。

案例教學(xué)是在學(xué)生掌握了有關(guān)基本知識和分析技術(shù)的基礎(chǔ)上，在教師的精心策劃和指導(dǎo)下，根據(jù)教學(xué)目的和教學(xué)要求，運用典型案例，將學(xué)生帶入特定的現(xiàn)場進(jìn)行案例分析，通過學(xué)生的獨立思考和集體協(xié)作，進(jìn)一步提高識別，分析和解決某一具體問題的能力，同時培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力和協(xié)作精神的教學(xué)方式。通過案例分析，學(xué)生可以獲得蘊涵其中的那些已形成的教育原理、教學(xué)方法等知識，同時可以提高和發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造能力以及解決實際問題能力。更重要的是，通過案例教學(xué)獲得的知識是內(nèi)化了的知識，是“做中學(xué)”獲得自己理解了的能駕馭的知識，不再像傳統(tǒng)教學(xué)下獲得的抽象的、過度概括化的生硬知識，它能立即被用到類似教學(xué)實踐情境中去解決處理類似的疑難教學(xué)問題。所以從美國教育家舒爾1986年在美國教育研究協(xié)會(AERA)年會重要演講中發(fā)出要發(fā)展關(guān)于教學(xué)的案例知識的呼吁，時至今日，在眾多國家的教育研究領(lǐng)域中都能發(fā)現(xiàn)案例教學(xué)法的應(yīng)用。

3 軟件工程案例的選擇

概括而言，案例是含有問題或疑難情境在內(nèi)的真實發(fā)生的典型性事件。沒有案例，案例教學(xué)無從談起，沒有好的案例，便沒有有效的案例教學(xué)，所以案例的選擇在案例教學(xué)中至關(guān)重要。一個高質(zhì)量的案例應(yīng)該具備以下幾個特點:

1) 目的性。案例教學(xué)的目的是為了讓學(xué)生理論聯(lián)系實際，通過案例讓學(xué)生掌握基本的原理和概念，提高發(fā)現(xiàn)問題，解決實際問題的能力。一個好的案例應(yīng)該使學(xué)生在討論中加深對教材中某一重點或難點知識的理解和把握，能利用課堂學(xué)習(xí)的理論知識來分析和解決案例中所涉及的問題。所以案例的選擇一定要圍繞教學(xué)目的和教學(xué)要求來。如果脫離這兩個中心，即使案例再生動，其教學(xué)效果也大打折扣。

2) 真實性。案例一定是現(xiàn)實中發(fā)生的真實事件，是常見又復(fù)雜的問題，有助于學(xué)生實踐能力的提高。

3) 啟發(fā)性。一個好的案例需要蘊涵一定的問題，能啟發(fā)學(xué)生思考，發(fā)現(xiàn)多種解決的途徑。問題越誘人深入，越能夠給學(xué)生留下較多的思維空間，教學(xué)效果越好。

4) 生動性。案例必須生動活潑，引人入勝，這樣才能引起學(xué)生的興趣，以便展開深入的思考。

軟件工程是采用工程的概念、原理、技術(shù)和方法來開發(fā)與維護(hù)軟件，把經(jīng)過時間考驗而證明正確的管理技術(shù)和當(dāng)前能夠得到的最好的技術(shù)方法結(jié)合起來。它強調(diào)使用生存周期方法學(xué)和各種結(jié)構(gòu)分析及結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)，所以軟件工程案例即是選擇一些典型的軟件開發(fā)系統(tǒng)，介紹其開發(fā)和維護(hù)的過程。

我們根據(jù)講解軟件工程課的具體體會和開發(fā)軟件的實際經(jīng)驗，撰寫了五個案例，開發(fā)了《軟件工程案例分析》網(wǎng)絡(luò)課件，詳細(xì)介紹五個軟件系統(tǒng)的開發(fā)過程，互動的方式講述了用軟件工程的方法是如何進(jìn)行分析和設(shè)計的，同時在系統(tǒng)開發(fā)的每個過程中提出大量的問題供學(xué)生思考。案例選擇了房產(chǎn)管理系統(tǒng)、財務(wù)管理系統(tǒng)、機票預(yù)定系統(tǒng)、計算機儲蓄系統(tǒng)四個應(yīng)用軟件系統(tǒng)，同時為了提高學(xué)習(xí)者理解開發(fā)軟件的難度，特別介紹L-SIMPLE語言編譯系統(tǒng)。采用傳統(tǒng)的生命周期方法學(xué)，從問題定義、可行性研究、需求分析、總體設(shè)計到詳細(xì)設(shè)計做了比較詳細(xì)的研究。系統(tǒng)中五個案例涉及到當(dāng)前人們?nèi)粘Ｉ钪嘘P(guān)注的幾個領(lǐng)域:房產(chǎn)管理、財務(wù)管理、計算機儲蓄、機票預(yù)定，還有計算機的語言編譯系統(tǒng)。案例既具有典型性，同時又具有真實性。我們選擇四個應(yīng)用軟件和一個系統(tǒng)軟件，一方面考慮到目前軟件市場涉及應(yīng)用范圍的廣泛性，另一方面考慮到軟件工程學(xué)習(xí)者中大部分為計算機專業(yè)，對于系統(tǒng)軟件也有一定愛好，對于將來開發(fā)系統(tǒng)軟件作一個鋪墊。

4 軟件工程案例教學(xué)的主要環(huán)節(jié)

案例教學(xué)的需要具備三個主要環(huán)節(jié):閱讀案例，個人分析——分組討論，集體交流——總結(jié)歸納，消化提升。

我們嘗試的軟件工程案例教學(xué)中同樣采用了這三個階段:

4.1 閱讀案例，個人分析

學(xué)生首先對具體案例進(jìn)行必要的基礎(chǔ)知識的了解，認(rèn)真閱讀案例，并且要有個人的研究與分析，用軟件工程的傳統(tǒng)途徑—生命周期方法學(xué)作為理論指導(dǎo)，熟悉軟件開發(fā)過程各階段的基本任務(wù)。

其次，學(xué)生需要盡快進(jìn)入案例情境，了解、掌握案例中揭示的有關(guān)事實、情況，自居案例中的教師角色，設(shè)身處地地分析思考案例中教師的行為及對策的合理性與不合理性。在案例的分析過程中，要注意尋找其中的因果關(guān)系，只有弄清問題產(chǎn)生的原因，才可能找到問題的合理解決手段。注意區(qū)分基本性問題和現(xiàn)時性問題?；拘詥栴}即抽象或一般的問題，常與事實背后的概念、原理、規(guī)則等有關(guān)，需要通過對案例中所包括的信息進(jìn)行解釋、分析、演繹、推理和抽象以得到概括化的結(jié)論?，F(xiàn)時性問題即案例中教師所面對的特殊決定、疑難問題等要求在一定的時間范圍內(nèi)得到解決的那些問題，需將自己已有的知識或過去形成的經(jīng)驗與案例展示的背景材料、內(nèi)外部因素等整合起來進(jìn)行綜合評判來提出多種經(jīng)得起別人反駁的見解、對策以及方案。

4.2 分組討論，集體交流

分組討論是案例教學(xué)中非常重要的環(huán)節(jié)，本質(zhì)上是一種概念或想法的交流。圍繞案例的重點，難點，疑點，進(jìn)行討論，辯論和爭論。每個學(xué)生可以自由的抒發(fā)己見，相互啟迪，互相借鑒，重點是想法的交流。要求每個學(xué)生簡要介紹自己對軟件開發(fā)所做的分析設(shè)計，并提出自己對該軟件開發(fā)流程的看法，供大家討論與切磋，可以按照案例中所提出的問題一個一個討論。在教師的引導(dǎo)下，讓學(xué)生進(jìn)行課堂發(fā)言，進(jìn)行全體學(xué)生的交流。本階段要討論主要解決兩個問題:①小組討論沒有達(dá)成共識的問題;②按照教學(xué)目標(biāo)，有意引導(dǎo)學(xué)生掌握軟件工程的生命周期法各階段所做的具體工作以及進(jìn)行相關(guān)工作的必要性。

為了使分組討論有效地開展，教師要作好充分的課前準(zhǔn)備。除了熟知案例陳述的事實、觀點外，還要諳知案例反映或蘊涵的原理、規(guī)則等知識，以便引導(dǎo)學(xué)生概括出來。要認(rèn)真學(xué)習(xí)研究案例后給出的教學(xué)指南，具體擬定出課堂教學(xué)計劃，這要求教師認(rèn)真思考回答以下問題:希望課堂上發(fā)生些什么?如何引導(dǎo)這些情況的發(fā)生?討論如何開展?時間如何安排?自己扮演什么角色?是先得結(jié)論再分析，還是相反?并對課堂討論中可能出現(xiàn)的情況作出預(yù)測。教師還要依據(jù)課程目標(biāo)、案例目標(biāo)及教學(xué)計劃的具體安排重點分析以下方面的內(nèi)容:案例中反映的那些重要論題、案例中易得出兩可結(jié)論的那些材料、案例中反映的情況發(fā)生的根源、案例中人物的行為、案例中所反映的而學(xué)生可能設(shè)想不到的情況等。在討論掌握上，教師要力保討論沿預(yù)期的軌道進(jìn)行，把討論引導(dǎo)到問題的解決上去，并引導(dǎo)出與論題相關(guān)的理論知識，力爭班上每個學(xué)生都至少有一次發(fā)言的機會，切實做到有效參與。

4.3 總結(jié)歸納，消化提升

總結(jié)歸納是軟件工程案例教學(xué)的最后階段，要求學(xué)生要對每個案例寫出學(xué)習(xí)報告。該報告中包含學(xué)生在閱讀案例中所得到的具體收獲;通過分析與設(shè)計軟件，提出自己所解決的實際問題;對理論上軟件工程概念和案例中的實際是否一一相對應(yīng);以及對軟件工程仍然存在的困惑。通過反思進(jìn)一步加深對案例的認(rèn)識，真正作到理論和實踐的相結(jié)合。

案例教學(xué)中，師生都要注意角色轉(zhuǎn)換，如果學(xué)生仍然熱衷于將自己置身于教學(xué)過程之外，只做一名旁觀者，案例教學(xué)也就失去了它的價值。學(xué)生只有真正地深入案例、體驗角色，才會有案例情境的“再現(xiàn)”，案例教學(xué)的價值才能被體現(xiàn)。而教師在教學(xué)過程中也要不斷變換自己的角色，可充當(dāng)監(jiān)督員，激勵啟發(fā)學(xué)生，監(jiān)督案例分析、討論情況;可充當(dāng)示范員，向?qū)W生演示、講解、分析案例中的事實、圖表、材料等;可充當(dāng)主人翁，制定下一步的工作計劃并在實施中起主導(dǎo)作用;可作仲裁，解決各種爭端;可充當(dāng)交警，使討論回到預(yù)定的軌道上來;等等。

5 結(jié)束語

傳統(tǒng)的“黑板教育學(xué)”越來越受到冷落，案例教學(xué)已經(jīng)提到教育改革的重要日程上來。華東師范法學(xué)教育系鄭金洲曾指出，案例教學(xué)并不是單純的一種教學(xué)方法，它實際上是以教學(xué)內(nèi)容的變革為前提條件的，正是有了形形色色的案例，才使案例教學(xué)成為可能;案例教學(xué)也并不是一種單純的教授法，它實際上也是以學(xué)生行為的轉(zhuǎn)變?yōu)榍疤釛l件的;如果學(xué)生仍然熱衷于自己先前的角色，把自己置身于教學(xué)過程之外，只是一個旁觀者，案例教學(xué)也就失去意義。

筆者從事軟件工程的教學(xué)工作，在軟件工程中進(jìn)行案例教學(xué)法的嘗試，并且在實踐中得到了一定的效果。然而，在軟件工程案例教學(xué)中仍有很多問題需要進(jìn)一步研究探討，比如在案例中如何體現(xiàn)軟件的測試階段，它需要具體的環(huán)境來實現(xiàn);如何在案例中能夠讓學(xué)生更深入理解軟件的維護(hù)過程等等問題，都是有待于我們進(jìn)一步完善，使案例教學(xué)在軟件工程中得到進(jìn)一步的推廣。

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