軟件工程教學(xué)改革新方法

孫申申

[摘要]軟件工程是一門理論性和實踐性都很強(qiáng)的課程。針對現(xiàn)有軟件工程課程教學(xué)中存在的若干問題，提出了一些切實可行的教學(xué)改革措施。這些教學(xué)改革措施包括：校企合作、項目驅(qū)動教學(xué)、多樣化考核學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量、與國際接軌的教學(xué)內(nèi)容、信息化教學(xué)手段、定量化地教學(xué)質(zhì)量評估等。這些教學(xué)措施確定了以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)地位，將填鴨式灌輸知識轉(zhuǎn)變?yōu)樘剿餮芯康淖灾鲗W(xué)習(xí)，并能提高學(xué)生分析問題解決問題實踐能力、合作溝通表達(dá)能力、創(chuàng)新能力。

[關(guān)鍵詞]軟件工程 項目驅(qū)動學(xué)習(xí) 定量化教學(xué)評估 信息化教學(xué)手段

軟件工程是計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的核心課程，它將計算機(jī)專業(yè)所學(xué)專業(yè)課程，如語言類課程、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)等專業(yè)知識綜合起來，講述軟件開發(fā)過程的流程，主要內(nèi)容包括軟件需求分析、可行性研究、總體設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、編碼、測試與維護(hù)以及軟件質(zhì)量控制、軟件項目管理、軟件開發(fā)配置變更管理等內(nèi)容。軟件工程不同于其它計算機(jī)專業(yè)課程著重培養(yǎng)學(xué)生從局部問題入手，解決問題的能力，而軟件工程從全局角度出發(fā)分析和解決問題，理論要求高，同時也是本專業(yè)中實踐性非常強(qiáng)的一門課。故學(xué)生對《軟件工程》課程的理解和掌握情況直接決定其是否滿足軟件職業(yè)崗位的需求。分析每年畢業(yè)生招聘會上反饋的信息，導(dǎo)致計算機(jī)專業(yè)大學(xué)生就業(yè)難的主要原因是畢業(yè)生專業(yè)技能、創(chuàng)新能力和實踐能力等與用人單位的要求還存在不少差距，企業(yè)很難找到高素質(zhì)、高技能的能其企業(yè)開發(fā)任務(wù)的軟件應(yīng)用型人才。出現(xiàn)了學(xué)生“就業(yè)難”和企業(yè)“人才荒”的兩難境地。針對這一問題，從不同角度對《軟件工程》課程進(jìn)行教學(xué)改革。

一、傳統(tǒng)《軟件工程》教學(xué)模式的問題

（一）教師缺乏項目實踐經(jīng)驗

高校中的老師很少有大型軟件開發(fā)經(jīng)驗，他們大多用黑板式的講授為主的教學(xué)模式，照本宣科。教學(xué)形式單一，與學(xué)生的互動性差。所使用的教材只關(guān)注軟件工程理論（包括軟件開發(fā)模型、分析和設(shè)計方法等）的講解，教學(xué)案例和題材不夠新穎，所講內(nèi)容很難理論聯(lián)系實踐，使學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)內(nèi)容枯燥、乏味、不知所云。

（二）實踐教學(xué)中缺乏對軟件開發(fā)過程整體性的認(rèn)識

目前，許多高校的《軟件工程》課程除了理論課時外，也有一定的實驗課時。但是，實驗課只針對具體知識點進(jìn)行《軟件工程》各種圖形表達(dá)的設(shè)計；但對于軟件開發(fā)過程中，各個階段的銜接性和整體性把握不好。

（三）評分模式單一

高校中《軟件工程》采用了傳統(tǒng)的閉卷考試方式，平時成績占總成績的30%，期末考試成績占70%。這種“講三、練二、考一”的填鴨式教學(xué)方法主要考察學(xué)生對課程基本理論知識的理解，但是不能提高學(xué)生實際動手能力，不能啟發(fā)學(xué)生實際軟件設(shè)計開發(fā)的興趣。

（四）考察教學(xué)質(zhì)量方法單一

高校中會有教師督導(dǎo)組專家。他們會進(jìn)行不定期的抽查聽課，根據(jù)抽查教學(xué)材料來確定教師的教學(xué)態(tài)度和教學(xué)效果。這樣的檢查過于單一和形式化，也發(fā)現(xiàn)不了教學(xué)中的問題。

二、《軟件工程》教學(xué)方法創(chuàng)新

（一）提高教師的專業(yè)能力

請進(jìn)來，走出去。通過校企合作的方式，邀請軟件公司長期從事軟件分析、設(shè)計、開發(fā)和項目管理的工程師到高校，給學(xué)生講解自己的軟件分析、設(shè)計、開發(fā)的經(jīng)驗。利用課余時間，讓教師參與到企業(yè)的真正的軟件項目中來。這樣，使教師在教學(xué)案例的選擇，理論知識點的講解上更能與實踐相結(jié)合。

（二）"以項目為驅(qū)動"的《軟件工程》教學(xué)方法

《軟件工程》應(yīng)以項目驅(qū)動案例模式進(jìn)行教學(xué)。從項目庫中選擇合適的項目，并配以相應(yīng)案例，通過基于案例的分段情景教學(xué)，使學(xué)生容易理解并掌握項目設(shè)計和開發(fā)過程中的軟件工程化方法，通過情景教學(xué)增加交互性，提高學(xué)生的理論知識和動手能力。通過采取學(xué)生分組合作和學(xué)生個體獨立完成相結(jié)合的教學(xué)形式，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊合作能力?；趩栴}進(jìn)行研究、面向?qū)嵺`探索學(xué)習(xí)，從而提高學(xué)生的提出問題、分析問題并解決問題的能力。教師對學(xué)生所完成的每個階段任務(wù)加以點評、督促改進(jìn)、分享經(jīng)驗，最后學(xué)生將完成的成果加以演示，以提高學(xué)生的語言表達(dá)能力?？傊?，在這種教學(xué)方法下，學(xué)生是主體，教師是主導(dǎo)，將培養(yǎng)學(xué)生的能力列入教學(xué)計劃中。國外高校將這種"學(xué)習(xí)+研究"的教學(xué)模式稱為Design Centered Learning（DCL）。

DCL的教學(xué)模式是以培養(yǎng)能力為宗旨，以項目為載體，學(xué)思結(jié)合、知行合一的教學(xué)活動，將學(xué)習(xí)過程從以教為主轉(zhuǎn)換為以學(xué)習(xí)研究為主。

（三）與國際接軌的知識體系

課程設(shè)置必須與國際接軌，采用IEEE推出的軟件工程教學(xué)課程大綱，以國際標(biāo)準(zhǔn)的軟件工程知識體系（SWEBOK）為標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合ISO9000質(zhì)量管理體系和軟件成熟度CMMI國際標(biāo)準(zhǔn)的要求。并在項目設(shè)計過程中，對文檔的編制應(yīng)有嚴(yán)格的要求。

（四）補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容

及時補(bǔ)充熱點技術(shù)和概念。目前，高校講授軟件工程這門專業(yè)課時所用教材中面向過程程序設(shè)計方法內(nèi)容偏多，應(yīng)將面向?qū)ο罄碚摚∣OA、OOD和OOP）、UML（統(tǒng)一建模語言）、XP（極限編程）、RUP（統(tǒng)一軟件開發(fā)過程）、CMMI（能力成熟度模型集成）等新技術(shù)應(yīng)添加進(jìn)來并重點講解。應(yīng)補(bǔ)充對軟件工程圖形繪制工具的講解，如在介紹面向過程的軟件開發(fā)方法時，可通過Visio繪制圖形；在介紹基于UML的面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)方法時，可通過Rational Rose針對實際問題構(gòu)造模型。同時還應(yīng)對課程所用到的相關(guān)知識應(yīng)加以回顧和復(fù)習(xí)。

（五）多樣化考核方式

建立多樣化的考核方式來實現(xiàn)對學(xué)生自學(xué)能力、交流與溝通能力、解決問題能力、團(tuán)隊合作能力和創(chuàng)新能力等五種能力考核。教師將部分教學(xué)內(nèi)容預(yù)留給學(xué)生自主學(xué)習(xí)，學(xué)生自學(xué)后將其理解和掌握的內(nèi)容講給教師聽，從而考核其自學(xué)能力及交流與溝通能力。通過這一過程，教師也能了解學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些知識點，對哪些知識點的理解還有所欠缺。讓學(xué)生分組討論、查閱文獻(xiàn)、調(diào)查研究，自行完成一個問題的分析、設(shè)計和實現(xiàn)，從而考察學(xué)生的解決問題能力、團(tuán)隊合作能力。設(shè)定同一題目，但讓不同學(xué)生從不同的角度回答并解決它，從而提高并考核學(xué)生的創(chuàng)新能力。

教師應(yīng)結(jié)合每個學(xué)生在項目中完成任務(wù)的情況（如工作量的大小，學(xué)習(xí)及研究的態(tài)度、對項目組的貢獻(xiàn)程度）給出課程成績。最終的考核結(jié)果來源與多個方面，包括教師根據(jù)平時學(xué)生的表現(xiàn)、每周的自學(xué)報告、會議記錄、會議日程完成的情況給定的分?jǐn)?shù)，小組中期答辯的分?jǐn)?shù)，期末答辯時評委根據(jù)小組儀器設(shè)備展示以及PPT 講述情況給定的分?jǐn)?shù)，其他小組評價的分?jǐn)?shù)，組員之間互評的分?jǐn)?shù)等多個方面，從不同維度對學(xué)生成績進(jìn)行評估，使考核方式脫離傳統(tǒng)，更加科學(xué)合理。

（六）參與科技競賽提高學(xué)習(xí)興趣

讓學(xué)生積極參與科技競賽的活動，可采用項目課程設(shè)計的作品參加科技競賽，讓學(xué)生在小組的合作下運(yùn)用科學(xué)的軟件工程方法來設(shè)計和開發(fā)項目作品，對項目作品進(jìn)行不斷的調(diào)整與完善，并將最終的作品拿去參賽。分析眾多的參賽結(jié)果可知，這種方法更有利于提高作品的獲獎幾率，學(xué)生能在實際競賽過程中提高自身能力。這樣能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，更能增加其學(xué)習(xí)熱情及成就感。

（七）利用信息化教學(xué)手段提高教學(xué)效率

教師的教學(xué)方式不再只是傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式，而應(yīng)將課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)整合起來。1.建立教育博客。教師可將教案文本、視頻、相關(guān)知識、作品展示、學(xué)習(xí)心得和新資訊發(fā)表到博客上，以便學(xué)生共享訪問。2.建立課程郵箱。如果學(xué)生有問題可以講問題進(jìn)行詳細(xì)的描述，并給課程郵箱發(fā)送郵件，以便教師或助教及時回復(fù)。3.建立QQ群。以提高同一組學(xué)生在做項目期間的交流和溝通效率。

（八）定量化地教學(xué)質(zhì)量評價

評價教學(xué)質(zhì)量除了督導(dǎo)組的專家外，學(xué)生也可以參與教學(xué)質(zhì)量的評價工作。通過教學(xué)質(zhì)量調(diào)查評估問卷進(jìn)行評價是一種較公正、客觀、定量的方法。問卷的設(shè)置項是應(yīng)用因子分析技術(shù)在眾多的與教學(xué)質(zhì)量有關(guān)的因子中選擇最相關(guān)的因子。對調(diào)查問卷中所得數(shù)據(jù)利用SPSS軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。

三、結(jié)語

綜上，在上述方面對軟件工程課程教學(xué)進(jìn)行改革，會極大的提高軟件工程專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量。進(jìn)行改革后的教學(xué)模式以學(xué)生為主體，自主學(xué)習(xí)探索研究，從而調(diào)動學(xué)生的積極性與主動性，提高學(xué)生的綜合能力與實際應(yīng)用能力。改革后的軟件工程教學(xué)模式能將學(xué)生培養(yǎng)成為具備高素質(zhì)、高技能的專業(yè)人才，滿足軟件行業(yè)與社會的實際需求。

課題來源：遼寧省高等學(xué)校科學(xué)研究一般性項目 L2014480

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（作者單位：沈陽大學(xué)）