基于USDM的“軟件需求工程”實驗教材編寫思考

李尤豐 曾岳

摘要：軟件需求工程目前處于發(fā)展階段，軟件需求工程實驗作為軟件工程專業(yè)最前端的實驗教學環(huán)節(jié)，各高校大多無配套實驗教材，只有類似實驗指導書類的手冊。其實驗指導書，以理論性為主，實驗環(huán)境和過程介紹極少。另外，實驗指導書內(nèi)容也存在不嚴格、不規(guī)范、系統(tǒng)性差等問題。以金陵科技學院軟件工程學院軟件需求課程實驗教材編寫為例，從教材的內(nèi)容選擇、系統(tǒng)性、實戰(zhàn)性、開發(fā)環(huán)境工具等方面，提出基于USDM的校企合作實驗教材編寫的幾點思考。該教材在金科院“軟件需求工程”配套的實驗課程教學中起到良好的作用，驗證了該教材使用的良好效果。

關鍵詞：實驗教材;軟件需求;USDM;校企合作

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2015）44-0235-02

一、引言

教材是教學過程的必備要素之一。選擇合適的教材，不僅可以幫助學生簡單直觀地獲取知識，也為培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新能力提供了依據(jù)。軟件需求工程實驗課程是軟件工程專業(yè)、計算機專業(yè)重要的實驗課程，實驗教材作為提高教學質(zhì)量的依據(jù)之一，應具有針對性、先進性、實用性、實戰(zhàn)性等特點，既層次分明又系統(tǒng)連貫。金陵科技學院軟件工程學院，根據(jù)幾年軟件需求工程實驗課程的教學積累，包括教學資料的建設，學院部和企業(yè)的項目合作、教學合作、學生實習合作等，從2013年開始組織課程組聯(lián)合企業(yè)編寫《軟件需求工程實踐指導》實驗教材。該教材通過2014年在金科院的試用，反饋效果良好，將于2015年9月由南大出版社出版。本文針對該實驗教材的編寫思路，針對編寫過程中遇到的問題及解決方法，談幾點思考。

二、本實驗教材的內(nèi)涵

本實驗教材是根據(jù)軟件工程專業(yè)、學科任務和特點，編寫和組織具有一定知識范圍和深度的資料。它由實驗知識和實驗技能構成體系，作為實驗教學的依托。實驗教材的建設反映一個學校的實驗水平和科研水平，教材質(zhì)量對人才培養(yǎng)的質(zhì)量和教學效果具有直接作用。本實驗教材的編寫依據(jù)專業(yè)要求和教學大綱，更依據(jù)多年的教學經(jīng)驗，并多次聽取學生的反饋意見進行調(diào)整，不僅要便于教師教學，更要能幫助學生對“軟件需求分析”課堂理論知識加深鞏固和理解，幫助其獲取和理解知識，并訓練學生技能，培養(yǎng)工程能力，培養(yǎng)職業(yè)素養(yǎng)。軟件需求工程實驗教材應緊密結合行業(yè)特點，跟蹤行業(yè)發(fā)展，聯(lián)系軟件工程專業(yè)，采用真實項目案例，反映軟件需求工程的發(fā)展水平和實驗水平。

三、軟件需求工程實驗教學存在的問題

（一）軟件需求工程實驗教學現(xiàn)狀

學習軟件需求工程課程的學生雖然已經(jīng)大三，但是還沒有較好的完整的軟件工程項目實踐經(jīng)歷。學生在學習理論課程時，反饋較多的就是理論枯燥深奧，難以理解。理論課輔助講解一些案例的時候，項目案例一般具有行業(yè)性，學生也很難理解。如何從學生身邊出發(fā)，講解學生容易接受、便于理解、富有同感的真實案例，不再是學生成績管理之類的老生常談的課題。去舊創(chuàng)新，引導學生的興趣，是值得思考的。我校在該課程實驗課程中請學生自行挖掘感興趣的項目，教師輔以分析，學生自行實現(xiàn)，教師及時輔導和督促，學生的興趣點被挖掘，教材以及教材之外的延伸得到很好的實踐。類似“金科通”的軟件，課題都由學生自行提出并自行設計，教師指導，這樣取得的實驗效果是良好的。

如何將該課程講得深入透徹、課堂如何互動呢？在學生沒有項目經(jīng)驗和實踐經(jīng)驗的基礎上，如何加深理解呢？學生硬性記憶，在實際工作中如何體現(xiàn)大學課堂教育的效果和技能呢？傳統(tǒng)的考核方式，如何測試學生的掌握程度和相應的能力，反映學生的真實能力呢？理論課程配套的實踐課程和設計課程不再互相參考和拷貝，如何有成效開展呢？針對上述問題，軟件需求工程實驗教學的老師們表示很無奈。如果有一本較好的實驗教材作為該教師的教學內(nèi)容指導，教師在教學中會輕松很多。基于該教材，教師也可以自行設計或者請學生自行設計課題，模仿教材每個實驗的過程和步驟，進行需求分析。最終，學生在實戰(zhàn)中學習了知識，練習了技能，訓練了工程能力，培養(yǎng)了團隊精神。有了實驗教材，學生可以依葫蘆畫瓢，也可在此基礎上進行創(chuàng)新和發(fā)揮，效果良好。

（二）軟件需求工程課程實踐教材的編寫現(xiàn)狀

軟件工程學科知識發(fā)展快速，軟件需求工程正處于發(fā)展階段，相關教材編寫數(shù)量少，配套實踐教材更是眾里尋他千百度，難找到。而目前國內(nèi)各大高校軟件工程專業(yè)，均開設了軟件需求類的課程，這就為編寫合適的軟件需求工程實驗教材提供了需求。如何針對各高校培養(yǎng)人才的目標，編寫適合自己院校的實驗教材顯得尤為急迫。目前，各高校軟件需求工程實驗課程基本使用類似實驗指導書之類的手冊，內(nèi)容空泛不嚴格，只是從教學意義上作規(guī)范指導，沒有從具體項目實踐作指導，使用工具和環(huán)節(jié)提及較少。某些知名高校，雖然該專業(yè)教材建設走在前列，但是配套的實驗教材卻沒有，對其他院校開展實驗課程的指導意義也就減少了。例如南京大學軟件工程專業(yè)組的教師們，擔負著對南京大學學生的培養(yǎng)，更擔負著幫助兄弟院校的重擔。目前南大軟件工程課程組編寫出版了軟件需求工程教材，但是沒有出版相應的實驗教材，給該課程實驗教學的教師和學生帶來了很多煩惱。

金陵科技學院軟件工程學院培養(yǎng)的是應用性強、地方性特點明顯的軟件工程類專業(yè)學生，特別強調(diào)工程能力，包括項目實踐能力、文檔能力、創(chuàng)新能力等。目前我校在USDM平臺環(huán)境下，進行軟件需求工程實驗課程的實際教學和演練，使用企業(yè)真實案例，教學效果良好，培養(yǎng)的學生具有很好的工程性和創(chuàng)新性。例如，2014年學生在該課程的實驗中，實現(xiàn)了金科通（通過校內(nèi)導航，幫助新生完成報到和注冊等功能）。該項目獲得了很多獎項，例如，軟件需求實驗課程學生自主提出了“Dirty Example”并解決了問題，很多課題在后續(xù)課程中得到了很好的實踐，申請了多項專利，這在以前是沒有的?；赨SDM的實驗有了很好的依據(jù)和成果，基于USDM的實驗教材的編寫，也就水到渠成了。

四、本實驗教材的特色

（一）實驗環(huán)境的選擇

軟件需求工程各過程實驗環(huán)境較多，我校選擇基于CMMI管理的USDM環(huán)境。我校編寫的軟件需求工程實驗教材（下文統(tǒng)稱本實驗教材）以USDM為平臺環(huán)境，以企業(yè)實際項目為依托，從項目準備、啟動、開展、驗證、評審等幾個環(huán)節(jié)，安排實驗內(nèi)容。USDM，全稱Unified Software Data Management System，中文意思為統(tǒng)一軟件數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。它是基于CMM/CMMI1.2模型的企業(yè)級管理平臺，具有完整性、規(guī)范性和實戰(zhàn)性。軟件需求類課程的實踐課程在該平臺的“需求/設計管理工具”項下完成，使用該工具完成軟件需求工程的每個實驗環(huán)節(jié)以及過程管理和每個實驗環(huán)節(jié)產(chǎn)生的文檔，并進行手動或自動評審。

（二）如何保證實用性

實驗教材如何保證實用性是編寫教材需要重點思考的。很多高校教師以從事教學為主，輔助以科研。教師相當一部分的精力在教學上，導致項目能力不足。而企業(yè)的工程師們整天和項目打交道，開發(fā)項目可謂得心應手，如何將這種能力傳給我們的學生，他們講不出來，或者不知道怎么講。高校和企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)，編寫教材，消除了這方面的矛盾。同時，學生也覺得教材案例有新意，便于理解，和實際無縫接軌，愿意學習，主動學習。校企合作教材的編寫達到了“三贏”的局面。

本實驗教材通過校企合作，利用企業(yè)優(yōu)勢，采用企業(yè)真實項目作為案例，進行教材編寫。每個實驗環(huán)節(jié)的內(nèi)容均為企業(yè)真實案例分割出來的一部分，然后進行剖析、細化、迭代，幫助學生理解每個實驗環(huán)節(jié)。另外，各實驗環(huán)節(jié)內(nèi)容最終又組合在一起，形成一個完整的系統(tǒng)，具有整體性、系統(tǒng)性，幫助學生理解完整的“工程”概念。

五、結語

教學資料的建設是教育工作者工作內(nèi)容的一部分，教材建設作為教學資料建設的一部分，需要教育工作者貢獻精力和智慧，幫助學習者學習。實驗教材的建設，對于工科學生工程能力的培養(yǎng)，起著引導性作用。編寫實驗教材就顯得很有意義了。軟件需求工程處于發(fā)展過程，其實驗環(huán)境、內(nèi)容也跟著發(fā)展，如何針對本校具體情況，有效開展此實驗課程，實驗教材的編寫任重而道遠。

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