軟件工程課程教學改革探索與實踐

秦曉薇，劉 燕

（赤峰學院計算機與信息工程學院，內蒙古赤峰024000）

軟件工程課程教學改革探索與實踐

秦曉薇，劉 燕

（赤峰學院計算機與信息工程學院，內蒙古赤峰024000）

軟件工程課程的教學效果直接影響學生將來從事軟件項目開發(fā)和管理的能力.本文根據軟件工程的學科特點，結合精品課建設要求，闡述了課程定位和培養(yǎng)目標，提出了理論和實踐教學內容、方法及考核方式教學改革的思想和方法，通過實踐不僅提高了教學質量，而且培養(yǎng)了學生的軟件開發(fā)能力和綜合素質.

軟件工程；教學改革；教學方法；現代化教學理念

1 引言

軟件工程是研究軟件系統(tǒng)構建的方法、技術、過程、工具、規(guī)范及管理的學科，在計算機軟件和信息管理領域具有重要地位.目前，我國軟件產業(yè)發(fā)展迅速，人才需求旺盛[1].如何培養(yǎng)符合需求的合格軟件工程人才成為高校教育者必須思考的問題.本校自2003年開始培養(yǎng)本科生，就把該課程列為一門重點建設課程，課題組結合多年的教學經驗，不斷在課程定位，理論和實踐教學內容、方法及考核方式方面進行改革探索和實踐，取得了很好的效果.

2 課程定位及培養(yǎng)目標

軟件工程是計算機科學與技術專業(yè)軟件理論與技術方向的重要學科專業(yè)必修課.本課程包括理論教學與實踐教學兩部分，特別強調理論與實踐相結合的現代教學理念，精心設計教學方案，注重激發(fā)學生的興趣、挖掘學生的潛能，培養(yǎng)學生的分析問題和解決問題能力.

本課程以培養(yǎng)工程型應用人才為目標，通過理論教學環(huán)節(jié)，使學生建立系統(tǒng)的、完整的專業(yè)理論知識體系，掌握軟件開發(fā)及維護的技術，理解軟件工程過程和先進的軟件項目管理方法.通過實踐教學環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生的團隊合作精神和創(chuàng)新意識，提高學生實際的軟件開發(fā)能力和工程素養(yǎng)，使其具備現代軟件工程師所需要的綜合素質.

3 教學內容改革

軟件工程產生于20世紀60年代末，是一個年輕的學科，但發(fā)展速度非?？?，新方法、新技術和新工具層出不窮.這就需要根據學科的發(fā)展動向，在教學過程中不斷更新教學內容，增加對主流的方法、技術和工具的講授.

早期的軟件工程方法以結構化分析和設計為主，由于分析和設計之間銜接困難，現在已經逐漸被面向對象方法所替代.因此，課程組在教學內容上進行優(yōu)化，以主流的面向對象方法作為教學重點，并結合課程組教師多年從事面向對象技術教學和科研的經驗，進行深入全面的講解，培養(yǎng)學生的軟件工程思想.

軟件項目的各階段文檔是評審和驗證軟件質量的依據，它是軟件的一個重要組成部分.軟件開發(fā)人員必須掌握軟件項目文檔的撰寫方法和技巧，這是一個合格的軟件開發(fā)人員必備的基本素質.因此，本課程增加了軟件項目文檔撰寫規(guī)范這部分內容，主要講授文檔的撰寫原則及標準，并為學生提供適合面向對象方法的文檔模板，要求學生按照此模板根據規(guī)范撰寫軟件項目文檔，從而掌握文檔撰寫的方法和技巧.

在本課程開設初期，沒有安排實踐課學時，軟件開發(fā)階段的任務都是作為課后作業(yè)，由每個學生來完成，而不是采取小組團隊的形式.因此，學生之間缺乏必要的溝通和討論，團隊協作精神也得不到很好的鍛煉，作業(yè)質量也不是很高.為了使學生能夠深刻理論和掌握本課程的基本理論和相關技術，掌握軟件過程的各個階段的任務和關系，本課程增加了實踐課學時，并做了詳細規(guī)劃，模擬軟件開發(fā)過程，將學生分為5-7人的小組，每組負責一個軟件項目，按照軟件過程模型的各階段進行實踐，要求提交階段性的產品，最終完成一個小型軟件系統(tǒng).通過實踐課使學生能夠結合理論知識，和前期掌握開發(fā)技術，提升綜合運用各類知識、技術的能力.學生在完成軟件項目設計的同時，還掌握了研究問題的科學方法，為今后從事軟件開發(fā)工作打下扎實的基礎.

4 教學方法改革

4.1 多種教學方法相結合

軟件工程課程的內容復雜、抽象性和理論性很強，學習難度大.針對這一特點，課程組對每個知識點進行深入研究，在教學方法的選擇上，采用多媒體教學方法、啟發(fā)式教學方法、案例教學方法及實踐綜合訓練等多種教學方法相結合的方式，力求直觀再現復雜知識結構，降低知識難度，激發(fā)學習興趣，提高教學質量.

4.1.1 多媒體教學與實踐綜合訓練相結合

對于“軟件需求規(guī)格說明”這一知識點，采用多媒體教學方法，詳細講述軟件需求規(guī)格說明的概念及所涵蓋的內容.但是僅限于課堂的講解，學生還是很難對這部分內容有深刻的認識和理解，因此，采用了兩種方法解決這個問題.

（1）讓學生針對學期綜合設計項目，小組成員之間相互討論，完成項目的需求分析，在討論中掌握需求獲取、歸納和分析的方法.

（2）將前幾屆學生已經完成的軟件需求文檔作為學習資料，提供給學生，通過對資料的學習、觀摩，理解需求規(guī)格說明的意義和撰寫方法.

這樣，通過多媒體教學與實踐綜合訓練相結合，即有理論知識的講授，又有實踐資料的學習，更有實踐工作的真正參與，使學生能夠順利掌握學習內容，達到理想的教學效果.

4.1.2 案例教學與啟發(fā)式教學相結合

對于“用UML進行基于用例的系統(tǒng)分析與設計”這一知識點時，采用案例教學方法，以小型圖書資料管理系統(tǒng)和自動售貨機管理系統(tǒng)這兩個小型的信息管理系統(tǒng)為例，進行重點分析.在講解過程中，則主要采用啟發(fā)式教學方法，以教師為主導，提出系統(tǒng)設計目標，并結合實際案例給出系統(tǒng)分析和設計的問題列表，利用問答的形式，引導學生給出每個問題的答案，經過全體同學的討論，總結得出系統(tǒng)分析和設計的結果.在此基礎上，由教師適當的予以補充和完善.課堂氣氛活躍，分析討論過程熱烈，極大地調動了學生的學習積極性.

通過案例教學與啟發(fā)式教學相結合，教師在上理論課時做到有的放矢，不但展開了教學內容，而且激發(fā)了學生的學習興趣，更好地培養(yǎng)了學生的實踐創(chuàng)新能力.

4.2 實踐教學活動的設計

軟件工程課程的實踐教學效果如何，直接關系到本專業(yè)學生今后從事軟件項目開發(fā)和管理的能力.因此，加強軟件工程課程的實踐教學勢在必行.實踐教學強調理論與實踐相結合的教學理念，由“理論教學內容強化與訓練”和“軟件項目實訓”兩個實踐教學環(huán)節(jié)構成.

4.2.1 理論教學內容強化與訓練

理論教學內容強化與訓練的目標是鞏固所學的理論知識，使學生認識到理論指導實踐的重要作用.課程組通過案例講解、課后作業(yè)講評、提供教學資源等方法，使學生深刻、全面、熟練的掌握軟件工程抽象的理論知識，并能夠在實踐中自覺的運用軟件工程的思想進行軟件項目的開發(fā).同時教授學生使用相應的CASE工具，如軟件開發(fā)繪圖工具Visio、軟件分析設計與建模工具Rose等，并利用用友公司的ERP實訓沙盤，使學生了解企業(yè)的運營模式，為項目實訓的實施提供支持.

4.2.2 軟件項目實訓

軟件項目實訓是一項綜合性的工程設計型實踐，按照軟件工程的人員管理方法，將學生分為5-7人的項目開發(fā)小組，模擬軟件企業(yè)的軟件項目管理和開發(fā)過程，每個成員根據其愛好和特長由項目負責人分配不同的開發(fā)角色，完成某個軟件過程階段性的任務，提交軟件過程制品.通過對一個完整軟件項目開發(fā)的全過程實踐，培養(yǎng)學生綜合性的軟件工程能力.在實施上采取與課程理論教學同步進行，分階段實施.教師隨時對課程設計過程進行監(jiān)控，通過面對面答疑或網絡在線答疑方式進行指導.

通過實踐教學活動的實施，使學生將所學的理論、方法和技術有機地結合起來，深切體會到軟件過程管理、配置管理、測試管理及軟件過程制品的真正含義以及在軟件工程過程中的作用，并自覺在未來的開發(fā)工作中運用.

5 考核方式改革

課程組從培養(yǎng)目標出發(fā)，認真討論軟件工程考試改革辦法，確定了以筆試考核與軟件項目實踐考核相結合，綜合評定的方法.筆試考核主要考察學生對軟件工程理論知識的掌握和理解程度，選擇開卷考試方式，卷面試題有30%具有綜合性，并有40%的實踐設計題，讓學生有充分的創(chuàng)造空間.軟件項目實踐考核主要考察學生的綜合應用能力和團隊合作精神，采用小組自評和學期末項目組答辯的形式.在答辯前，各小組先進行組內評定，由小組負責人組織組員根據各自的角色分工及完成情況，進行打分，然后，各組通過答辯，由教師確定答辯分數.軟件項目實踐的成績由組內自評分數和答辯分數綜合評價給出，避免了評分的主觀性和片面性.

本課程的總成績由平時成績、軟件項目實踐成績和筆試成績構成，其中，平時成績占10%，軟件項目實踐成績占30%，筆試成績占60%.在總成績中加大了軟件項目實踐成績的比例，使得學生更加重視項目實訓環(huán)節(jié)的學習，學習興趣得到激發(fā)，實際的軟件開發(fā)能力也得到加強，同時也培養(yǎng)了團隊合作精神和創(chuàng)新意識.

6 總結

經過多年的教學改革探索和實踐，優(yōu)化了軟件工程課程的教學內容，及時補充本學科的新方法和新技術，在教學過程中將多種教學方法有效結合，充分激發(fā)了學生的學習興趣，增加了學生的學習積極性和主動性，教學質量也得到提高.通過實踐教學的增加和強化，較好地解決了理論知識與實踐脫節(jié)的問題，為學生實際動手能力的提高提供了很好的鍛煉平臺，同時也強化了學生的理論知識，提高了其分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)了其進行探究性、協作性學習的能力和團隊合作精神，為其適應軟件產業(yè)發(fā)展需求和順利就業(yè)提供了必要的前期準備.

軟件工程理論性和實踐性強，且發(fā)展迅速，因此，在及時調整教學內容的同時，還要積極探索新的教學方法和手段，設計符合實際情況的教學方案，才能不斷提高課程的教學質量，培養(yǎng)出符合軟件產業(yè)發(fā)展需求的合格人才.

〔1〕陳登坤.中國軟件產業(yè)自主創(chuàng)新及人才需求趨勢[J].中國教育信息化,2010(1):89-90.

〔2〕Ann E.K.Sobel.Computing Curricula—Software Engineering Volume[C]．IEEE Computer Society and ACMEducation Board,April 30,2003．

〔3〕孫水華,鄭磊,林志強.以行業(yè)需求為導向的應用型本科軟件工程專業(yè)課程體系構建[J].2011(14):16-18.

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G642

A

1673-260X（2013）08-0236-02

高等學校專業(yè)綜合改革試點項目