創(chuàng)新平臺下軟件工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探索*

杜瑩 程普 杜小玉

摘要： 針對軟件工程實(shí)踐教學(xué)中存在的問題，結(jié)合大學(xué)生科技創(chuàng)新平臺的實(shí)施，從實(shí)驗(yàn)課題選擇、軟件過程模型選擇、團(tuán)隊(duì)建設(shè)、開源資源利用等方面提出軟件工程實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ降母母锓桨?；并且給出了部分實(shí)施細(xì)節(jié)。

關(guān)鍵詞： 軟件工程； 創(chuàng)新平臺； 實(shí)驗(yàn)教學(xué)； 團(tuán)隊(duì)建設(shè)

中圖分類號：G642.0文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1006-8228(2012)07-63-02

0 引言

軟件工程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，它的所有理論來自于工程實(shí)踐，課程目標(biāo)是讓學(xué)生掌握軟件開發(fā)中的方法學(xué)和工程學(xué)知識，并應(yīng)用于實(shí)踐，因此實(shí)驗(yàn)課程的建設(shè)非常重要。目前，大多數(shù)院校把該實(shí)驗(yàn)課當(dāng)作一門理論課程的附屬課程或驗(yàn)證課程，實(shí)驗(yàn)題目和實(shí)驗(yàn)步驟由老師提前設(shè)計(jì)好，學(xué)生缺少綜合型設(shè)計(jì)性實(shí)踐項(xiàng)目的訓(xùn)練，不能以團(tuán)隊(duì)的方式共同完成一個(gè)較大的開發(fā)項(xiàng)目，而且學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課程中仍扮演著知識填充器的角色，在許多環(huán)節(jié)中淺嘗輒止，與軟件工程實(shí)際運(yùn)用脫節(jié)，對軟件過程的體驗(yàn)難以深入，更談不上深刻，無法達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果[1]。軟件工程知識內(nèi)容綜合性強(qiáng)而且抽象枯燥，對于沒有任何實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生來說難度太大，要使學(xué)生獲得真實(shí)的軟件開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，掌握并運(yùn)用它并不容易。所以，軟件工程實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ降母母飫菰诒匦小?/p>

高校大學(xué)生科技創(chuàng)新平臺建設(shè)給軟件工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革提供了一個(gè)機(jī)會。在軟件工程實(shí)驗(yàn)課程中，利用創(chuàng)新平臺可以挑選現(xiàn)實(shí)生活中的常見問題，稍作修改作為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；通過創(chuàng)新實(shí)踐平臺，學(xué)生可以凝聚成一個(gè)個(gè)富有創(chuàng)新意識的團(tuán)隊(duì)，并利用軟件工程知識解決實(shí)際問題。

1 大學(xué)生科技創(chuàng)新平臺建設(shè)

為培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級專門人才，我校專門設(shè)立了大學(xué)生科技創(chuàng)新專項(xiàng)基金；在學(xué)校資助的基礎(chǔ)上，學(xué)院建立了創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，擇優(yōu)扶持一批優(yōu)秀學(xué)生項(xiàng)目，為大學(xué)生開展科技創(chuàng)新活動創(chuàng)造條件。另一方面，指定專門教師負(fù)責(zé)，組織和指導(dǎo)學(xué)生參加各級設(shè)計(jì)大賽，例如“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、數(shù)學(xué)建模競賽、ACM世界大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競賽、全國大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競賽、全國大學(xué)生軟件創(chuàng)業(yè)大賽；積極組織學(xué)院級C++、Java、C#、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等競賽。充分利用課內(nèi)外時(shí)間，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性為出發(fā)點(diǎn)，通過各種形式的科技創(chuàng)新活動增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力；并為學(xué)生搭建接觸社會實(shí)際、增長創(chuàng)業(yè)才干的平臺。這些創(chuàng)新訓(xùn)練培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維能力、動手能力和科研能力，同時(shí)提高了他們書寫文檔的水平。這些創(chuàng)新項(xiàng)目與軟件工程課程學(xué)習(xí)相互補(bǔ)充，相得益彰[2]。

2 軟件工程實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ礁母锓桨?/p>

基于創(chuàng)新平臺，我們從以下幾個(gè)方面提出了軟件工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革方案。

⑴ 以整體項(xiàng)目形式自定實(shí)驗(yàn)課題

軟件工程實(shí)驗(yàn)課題的選擇上給學(xué)生很大的選擇空間，課題大部分來自于各個(gè)實(shí)際的創(chuàng)新項(xiàng)目，或者是根據(jù)創(chuàng)新項(xiàng)目修改以后的虛擬項(xiàng)目，還有一部分題目來自其他專業(yè)基礎(chǔ)課程。學(xué)生被分成若干開發(fā)小組，使學(xué)生盡可能地從解決實(shí)際問題中得到軟件工程相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，在軟件項(xiàng)目管理和軟件過程方法上能得到較為真實(shí)的體驗(yàn)；使教學(xué)實(shí)踐與實(shí)際軟件工作實(shí)踐無縫連接，在教學(xué)體制內(nèi)獲得相關(guān)軟件開發(fā)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)[3]。

⑵ 根據(jù)項(xiàng)目適當(dāng)選擇軟件過程模型

軟件工程理論課程中給學(xué)生介紹了各種軟件過程模型：瀑布模型、快速原型模型、增量模型、螺旋模型、噴泉模型、Rational統(tǒng)一過程、敏捷過程以及微軟過程等。在軟件工程實(shí)驗(yàn)中指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目的需要采用相適應(yīng)的開發(fā)模式，讓學(xué)生更容易理解掌握各種軟件過程模型，并能最大限度地獲得直接開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。例如對于一些比較經(jīng)典項(xiàng)目采用瀑布模型，學(xué)生容易理解軟件開發(fā)生命周期；對于一些開發(fā)時(shí)間要求較高的項(xiàng)目采用敏捷開發(fā)，可以減少不必要的文件輸出，提高開發(fā)效率；還有一些項(xiàng)目，用戶系統(tǒng)使用經(jīng)驗(yàn)較少或?qū)缑嬉蟾?，可以指?dǎo)學(xué)生采用快速原型法；對于一些允許逐漸增加模塊的項(xiàng)目，可以使用增量模型[4]。

這里需要注意，開發(fā)過程需要盡可能地真實(shí)，按正規(guī)企業(yè)的開發(fā)流程，評價(jià)也要盡可能地按照企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

⑶ 項(xiàng)目開發(fā)團(tuán)隊(duì)建設(shè)

通過學(xué)生自愿報(bào)名，考試選拔出一些編程能力較強(qiáng)的學(xué)生，組成項(xiàng)目開發(fā)團(tuán)隊(duì)，由學(xué)院提供實(shí)驗(yàn)室，讓有實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)、課題項(xiàng)目比較多的老師指導(dǎo)，利用業(yè)余時(shí)間，進(jìn)行一些軟件開發(fā)項(xiàng)目的研發(fā)工作。這樣做的好處是，既可將軟件工程的知識用在開發(fā)過程中，又可將團(tuán)隊(duì)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)用在軟件工程實(shí)驗(yàn)中。

⑷ 開源資源充分利用

對于高校計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生而言，掌握知識、提高動手能力是最終目的。為了節(jié)省昂貴的軟件許可證的費(fèi)用，將寶貴的資金用于其他資源，盡量使用開源資源是一個(gè)解決辦法。開源資源不收任何費(fèi)用，又能得到源代碼，對于處于學(xué)習(xí)階段的學(xué)生而言，是非常有利的。而且，使用開源資源的用戶數(shù)量非常龐大，這就形成一個(gè)同心協(xié)力的學(xué)習(xí)群，學(xué)生遇到的種種問題，都可以從開源社區(qū)中找到答案或在社區(qū)的幫助下自己解決。在這一過程中，一方面學(xué)生自己獲得了知識，提高了能力；另一方面，自己的經(jīng)驗(yàn)也為開源資源的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。

在需求管理階段可以使用Osrmt開源軟件；軟件設(shè)計(jì)階段可以使用ArgoUML、starUML開源軟件；編程實(shí)現(xiàn)階段可使用Eclipse、Gcw開源軟件；版本控制開源軟件有CVS、SVN等；項(xiàng)目管理開源軟件有Ganttproject、Xplanner；軟件測試Junit、Jmeter、Cppnit等開源軟件[5]。

3 實(shí)施細(xì)節(jié)

軟件工程實(shí)驗(yàn)改革實(shí)施的過程中還要注意以下實(shí)施細(xì)節(jié)。

⑴ 重視測試環(huán)節(jié)，掌握測試技術(shù)

許多學(xué)生對系統(tǒng)開發(fā)的前期階段比較重視，但對測試的目的理解存在偏差。測試的根本目標(biāo)是盡可能多地發(fā)現(xiàn)并排除軟件中潛藏的錯誤，最終把一個(gè)高質(zhì)量的軟件系統(tǒng)交給用戶使用；而軟件開發(fā)者希望通過軟件測試表明軟件產(chǎn)品中不存在錯誤，已經(jīng)正確地實(shí)現(xiàn)了用戶的要求。所以學(xué)生對設(shè)計(jì)開發(fā)技術(shù)非常重視，對測試技術(shù)比較忽視。要讓學(xué)生在軟件開發(fā)過程中正確認(rèn)識測試的目標(biāo)，掌握基本測試技術(shù)，并且能設(shè)計(jì)出合適的測試方案。

⑵ 建立合理的評價(jià)機(jī)制，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情

實(shí)驗(yàn)考核與項(xiàng)目驗(yàn)收相結(jié)合，可以考察學(xué)生在項(xiàng)目中所擔(dān)負(fù)任務(wù)的完成情況和工作質(zhì)量，所以要對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行驗(yàn)收。

但是，項(xiàng)目是分組的，是一個(gè)整體，在一個(gè)組里面不可能使每個(gè)人的工作分量平均，如果全部以同樣的分?jǐn)?shù)評價(jià)，肯定會出現(xiàn)混水摸魚的現(xiàn)象，也肯定會打擊某些同學(xué)的積極性。所以建立合理的評價(jià)機(jī)制非常重要。筆者采用協(xié)調(diào)系數(shù)來調(diào)整平衡。

設(shè)每組學(xué)生數(shù)n，小組總成果得分sum，協(xié)調(diào)系數(shù)Pi（1

這個(gè)協(xié)調(diào)系數(shù)可以由指導(dǎo)老師給出。如果指導(dǎo)老師對小組內(nèi)同學(xué)分工了解的不是那么細(xì)致，也可以由組內(nèi)同學(xué)自評。群眾的眼睛是雪亮的，這樣會更公平。

比如一個(gè)小組5個(gè)人，一個(gè)學(xué)生是屬于小組內(nèi)平均水平，pi=0.9，這組總體分是80分，那么這個(gè)學(xué)生的成績是0.9*80=72分。如果小組長做了很多工作，pi=1.1，那么他的成績是1*80=80分；但某個(gè)同學(xué)只得pi=0.8, 80*0.8=64分。當(dāng)然這只是其中一種調(diào)節(jié)方法，關(guān)鍵還得靠學(xué)生自覺。當(dāng)然，學(xué)生成績上限是100分。

⑶ 積極開展技術(shù)總結(jié)和新技術(shù)講座

經(jīng)常性的技術(shù)總結(jié)可以促進(jìn)學(xué)生提升思維能力，幫助學(xué)生整理開發(fā)思路，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)信息溝通以減少重復(fù)勞動。所以要求每個(gè)同學(xué)認(rèn)真對待技術(shù)總結(jié)，以團(tuán)隊(duì)為單位把開發(fā)過程中遇到的問題記錄下來，經(jīng)常開技術(shù)總結(jié)會進(jìn)行討論。新技術(shù)講座對豐富學(xué)生課余生活、開拓學(xué)生視野、擴(kuò)大學(xué)生知識面有重要作用?？勺寣W(xué)生及時(shí)了解最新的業(yè)界動態(tài)，跟蹤IT領(lǐng)域的最新科研情況。此舉既鞏固了學(xué)生軟件工程領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，又使他們掌握了解決工程問題的最新技術(shù)和手段。

⑷ 資料整理保存

軟件工程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中會遇到各種問題，大部分不能直接從課本中找到答案，需要求助于大量課外資料。以往教學(xué)中的做法是學(xué)生一遇到問題，就開始搜集整理資料，然后再去解決問題，這樣做當(dāng)然能提高學(xué)生的自學(xué)能力。但是，如果學(xué)生遇到任何一個(gè)問題都被迫停下來搜集整理資料，會大大影響項(xiàng)目的開發(fā)進(jìn)度，挫傷學(xué)習(xí)積極性。

為此，每隔一段時(shí)間，可以指導(dǎo)學(xué)生將資料分類整理在一起，以便其他同學(xué)學(xué)習(xí)，以后的同學(xué)又在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行整理，日積月累，慢慢地建立承上啟下的學(xué)習(xí)系列。

4 結(jié)束語

在創(chuàng)新平臺下不斷地改進(jìn)軟件工程實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式，按照“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的要求，配合其他學(xué)科教學(xué)，實(shí)現(xiàn)“工學(xué)結(jié)合”的人才培養(yǎng)模式，一定能培養(yǎng)出具有良好的系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)能力、交流與組織協(xié)調(diào)能力、項(xiàng)目管理能力、創(chuàng)新能力、科學(xué)研究能力等較強(qiáng)競爭能力的人才。

參考文獻(xiàn)：

[1] 林勇.《軟件工程》課程實(shí)踐教學(xué)改革探析[J].電腦知識與技術(shù),

2011.7(30):7467-7468

[2] 李建建,陳文,鄭元凱.高校搭建大學(xué)生科研創(chuàng)新平臺的探索與實(shí)踐

[J].福建師范大學(xué)學(xué)報(bào),2011.5(27):106-109

[3] 陽王東,祝青,鄧艷智.《軟件工程》項(xiàng)目型教學(xué)模式的探索[J].計(jì)算機(jī)

時(shí)代,2008.4:68-71

[4] 徐哲,蔡建平.基于開源軟件的軟件工程實(shí)施系統(tǒng)研究[J].微計(jì)算機(jī)

信息,2009.25(9):178-180

[5] 樊學(xué)東.軟件工程過程模型及其選擇[J].西安外事學(xué)院學(xué)報(bào),2008.4

(4):80-83