軟件工程課程教學(xué)改革與實(shí)踐

王光瓊　任登波

摘要：軟件工程是計(jì)算機(jī)專業(yè)中一門重要的基礎(chǔ)課程，其實(shí)踐性、應(yīng)用性很強(qiáng)。文章根據(jù)軟件工程課程教學(xué)存在的問(wèn)題，結(jié)合軟件工程課程教學(xué)的實(shí)際，提出了相應(yīng)的改革策略，有效地提高了教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：軟件工程；教學(xué)改革；實(shí)踐教學(xué)；案例教學(xué)；實(shí)踐環(huán)節(jié)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）23-0115-03

Abstract： Software Engineering is an fundamental and important course， which includes massive amounts of practice and it requires strong ability to solve real world problems. In this paper， we analyzed the current state of the teaching of software Engineering， and then proposed efficient strategies to improve the effectiveness of teaching.

Key words： Software Engineering； Teaching reform； Practice Teaching；Case teaching；Practice Segment

軟件工程作為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)及相關(guān)專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，其主要目標(biāo)是，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用軟件工程的原則、開(kāi)發(fā)方法和技術(shù)進(jìn)行軟件的開(kāi)發(fā)和維護(hù)[1]。然而我國(guó)工科的教育實(shí)踐中還存在不少問(wèn)題，例如重理論輕實(shí)踐、強(qiáng)調(diào)個(gè)人學(xué)術(shù)能力而忽視團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、重視知識(shí)學(xué)習(xí)而輕視開(kāi)拓創(chuàng)新能力的培養(yǎng)等問(wèn)題[2]。

1 軟件工程課程教學(xué)存在的問(wèn)題

1.1 教學(xué)模式單一，難以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

當(dāng)前大多數(shù)軟件工程課程的教學(xué)主要采取集中授課制，以課堂講授為主，很大程度上是以教師為中心，這種教學(xué)模式，對(duì)于沒(méi)有軟件開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)的普通學(xué)生而言，比較抽象，難于理解，難以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

1.2 偏重理論教學(xué)，缺少實(shí)踐環(huán)節(jié)

在當(dāng)前的教學(xué)中，普遍存在理論教學(xué)與具體實(shí)踐脫節(jié)的現(xiàn)象，以教師講授為主，忽視了學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中的主導(dǎo)地位。教學(xué)中鮮有實(shí)例，更沒(méi)有組織學(xué)生以團(tuán)隊(duì)形式實(shí)踐軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的全過(guò)程。

1.3 評(píng)分模式單一，考核指標(biāo)欠合理

評(píng)分模式的單一、考核指標(biāo)欠合理直接影響學(xué)生綜合能力的提高。歷年來(lái)，很多學(xué)校都是按照平時(shí)成績(jī)占總評(píng)成績(jī)的30%，期末考試占總評(píng)成績(jī)的70%的形式進(jìn)行考核，對(duì)于實(shí)踐環(huán)節(jié)，由于任務(wù)不明確，考核指標(biāo)不合理，學(xué)生在實(shí)踐課程中不知道要做什么，怎么做，達(dá)到什么程度才符合要求，導(dǎo)致大部分學(xué)生的實(shí)踐課程沒(méi)有認(rèn)真做，甚至沒(méi)有做，所以也就無(wú)從考核，或者實(shí)踐環(huán)節(jié)在整個(gè)課程考核中占的比例很少。

鑒于以上原因，如何在教學(xué)中緊跟學(xué)科發(fā)展，不斷更新教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法，創(chuàng)新教學(xué)模式，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，是擺在我們面前的一道課題。

2 軟件工程課程教學(xué)改革策略

2.1 更新教學(xué)理念，合理選取教學(xué)內(nèi)容

讓學(xué)生所學(xué)的知識(shí)與社會(huì)需求對(duì)接，這是我們?cè)诮逃袘?yīng)當(dāng)堅(jiān)持的理念。目前，計(jì)算機(jī)行業(yè)需要的軟件人才是既掌握軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)，又懂得項(xiàng)目管理的復(fù)合型人才。因此，在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)更新教學(xué)理念。在教學(xué)時(shí)不僅要注重軟件工程的基本原理、方法和技術(shù)的介紹，更應(yīng)該強(qiáng)調(diào)軟件項(xiàng)目管理的重要性和必要性[3]。在教學(xué)實(shí)踐中尤其要注重更新教學(xué)內(nèi)容，保持教學(xué)內(nèi)容對(duì)先進(jìn)技術(shù)的跟進(jìn)，要求學(xué)生能夠運(yùn)用新技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題，同時(shí)注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力。

2.2改革教學(xué)方法

為了使學(xué)生更好的學(xué)習(xí)軟件工程的理論知識(shí)及先進(jìn)技術(shù)，我們必須對(duì)軟件工程課程教學(xué)方式進(jìn)行深入的研究與實(shí)踐，采取多種教學(xué)方式和手段，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性[4]。

鑒于學(xué)生缺乏實(shí)際軟件開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，代碼編寫能力也比較薄弱，很難把一些抽象的理論與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，因此在進(jìn)行理論教學(xué)時(shí)，摒棄傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)方法，而是采用案例教學(xué)法和其他各種現(xiàn)代的教學(xué)方法和手段相結(jié)合進(jìn)行教學(xué)。首先是知識(shí)傳授階段，該階段教師作為主導(dǎo)，系統(tǒng)地講授軟件工程的知識(shí)體系，精講系統(tǒng)原理和方法，抓重點(diǎn)、難點(diǎn)、關(guān)鍵，充分運(yùn)用多媒體課件，采用講授法[5]；其次為案例教學(xué)階段，軟件開(kāi)發(fā)的典型案例是幫助學(xué)生掌握軟件工程方法，進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)的最好范例。我們?cè)趥魇诿總€(gè)知識(shí)小節(jié)后，安排相應(yīng)的案例學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)分析、提出案例的解決方案，為實(shí)施課程設(shè)計(jì)準(zhǔn)備。在案例教學(xué)中，注重多種教學(xué)方法的使用：如：情景教學(xué) 、啟發(fā)式教學(xué) 、交互式教學(xué)；最后是實(shí)踐訓(xùn)練階段，模擬企業(yè)完整的軟件項(xiàng)目管理和開(kāi)發(fā)過(guò)程，對(duì)學(xué)生進(jìn)行軟件項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)，推進(jìn)教學(xué)方法的改革。

2.3 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，提高實(shí)踐環(huán)節(jié)質(zhì)量

實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是整個(gè)教學(xué)過(guò)程的重要一環(huán)，在教學(xué)過(guò)程中，我們大膽改革，增加了“軟件工程課程設(shè)計(jì)”實(shí)踐環(huán)節(jié)，通過(guò)該環(huán)節(jié)，提高學(xué)生實(shí)際的軟件開(kāi)發(fā)能力和工程素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)和創(chuàng)新精神。

2.3.1 明確實(shí)踐教學(xué)的基本目標(biāo)

通過(guò)實(shí)踐教學(xué)，可促進(jìn)學(xué)生鞏固和加深理論知識(shí)，提高運(yùn)用知識(shí)分析和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)分析、軟件設(shè)計(jì)、軟件開(kāi)發(fā)等專業(yè)技能[6]。同時(shí)通過(guò)實(shí)踐教學(xué)，讓學(xué)生接受良好的工程型人才基本素質(zhì)訓(xùn)練，培養(yǎng)實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新發(fā)展能力，培養(yǎng)過(guò)程控制與組織管理能力，提高學(xué)生交流溝通、環(huán)境適應(yīng)和團(tuán)隊(duì)合作的能力，進(jìn)而培養(yǎng)創(chuàng)新精神。

2.3.2 合理安排實(shí)踐環(huán)節(jié)

按照軟件企業(yè)先進(jìn)的項(xiàng)目管理和開(kāi)發(fā)模式，要求學(xué)生以開(kāi)發(fā)小組（4-5人自愿組合）為單位，在教師指導(dǎo)下，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，采用面向?qū)ο蟮姆椒ǎ褂肬ML建模工具，完成一個(gè)規(guī)模適當(dāng)?shù)膽?yīng)用軟件系統(tǒng)。以軟件設(shè)計(jì)為中心，獨(dú)立地完成從需求分析、軟件設(shè)計(jì)、編碼到軟件測(cè)試運(yùn)行的軟件開(kāi)發(fā)全過(guò)程，要求提交相應(yīng)的開(kāi)發(fā)資料。包括：項(xiàng)目開(kāi)發(fā)計(jì)劃說(shuō)明書，需求分析說(shuō)明書，概要設(shè)計(jì)說(shuō)明書，詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書，數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)說(shuō)明書，測(cè)試分析報(bào)告和軟件等。使學(xué)生得到較全面、系統(tǒng)和規(guī)范的軟件工程實(shí)踐的訓(xùn)練，提高軟件設(shè)計(jì)能力。

課程設(shè)計(jì)與課堂教學(xué)同步進(jìn)行，時(shí)間進(jìn)度安排見(jiàn)表1：

2.3.3 注重選題

課程設(shè)計(jì)的選題要從本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，體現(xiàn)本專業(yè)基本訓(xùn)練的內(nèi)容，以教師命題與學(xué)生自選題相結(jié)合的方式進(jìn)行，應(yīng)立足于解決工程實(shí)際問(wèn)題。由于課程設(shè)計(jì)受到時(shí)間及開(kāi)發(fā)環(huán)境、條件等的限制，課題的大小規(guī)模適當(dāng)、難易適度。但也應(yīng)具有一定復(fù)雜度，通過(guò)激發(fā)學(xué)生參加開(kāi)發(fā)實(shí)踐的積極性與創(chuàng)造性，經(jīng)過(guò)努力能夠完成，才能達(dá)到綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的目的。

近年來(lái)學(xué)生完成的部分項(xiàng)目包括：四川文理學(xué)院資源網(wǎng)、呵呵寶貝育兒網(wǎng)、基于SSH的文理學(xué)生交流平臺(tái)、網(wǎng)上冰激凌店、大學(xué)生兼職網(wǎng)、愛(ài)友旅游網(wǎng)，博文網(wǎng)上書城、DRP網(wǎng)上營(yíng)業(yè)廳、基于Hibernate的微聊網(wǎng)、YI起休閑娛樂(lè)網(wǎng)、考酷（試題）網(wǎng)、基于asp.net的繆斯之家點(diǎn)餐管理系統(tǒng)、基于asp.net的藍(lán)雨點(diǎn)在線閱讀網(wǎng)、同城交易網(wǎng)、足跡網(wǎng)、基于MVC 的在線訂餐管理系統(tǒng)、拍拍網(wǎng)、文理初見(jiàn)交友網(wǎng)、靈感信息交易平臺(tái)、浪淘沙網(wǎng)上購(gòu)物系統(tǒng)、愛(ài)樂(lè)聯(lián)盟音樂(lè)管理系統(tǒng)、MyOffice系統(tǒng)（OA系統(tǒng)）、愛(ài)房網(wǎng)網(wǎng)站系統(tǒng)、達(dá)州政府網(wǎng)、華夏酒店門戶網(wǎng)站等。

2.3.4 加強(qiáng)過(guò)程管理

在整個(gè)實(shí)踐訓(xùn)練過(guò)程中，教師要注意給學(xué)生適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，特別要注意引導(dǎo)學(xué)生不斷地提升研究問(wèn)題的層面，教師通過(guò)“網(wǎng)上課程設(shè)計(jì)平臺(tái)”進(jìn)行答疑、討論、發(fā)布資料、E-mail等多種方式，對(duì)課程設(shè)計(jì)的全程進(jìn)行指導(dǎo)，并注意對(duì)以下環(huán)節(jié)的把握。

（1）重視需求分析

需求分析是軟件開(kāi)發(fā)中最關(guān)鍵的部分，需要準(zhǔn)確回答“系統(tǒng)必須做什么”的問(wèn)題，需求分析直接影響到后期的開(kāi)發(fā)工作和系統(tǒng)的成敗。在整個(gè)實(shí)踐過(guò)程，獲取項(xiàng)目需求一般由項(xiàng)目小組長(zhǎng)完成，但由于組長(zhǎng)自身的能力和經(jīng)驗(yàn)的不足，不可能把獲取用戶需求做得很完善，為了保證需求獲取的準(zhǔn)確性和全面性，我們要求項(xiàng)目組的全體成員都參與到用戶需求的獲取工作中來(lái)，發(fā)揮集體的能力，并由指導(dǎo)教師審核各項(xiàng)目的具體需求，給出修改意見(jiàn)或建議。在實(shí)施的過(guò)程中，教師要事先講解類似的實(shí)例，或進(jìn)行必要的提示。教師隨時(shí)檢查各小組的開(kāi)發(fā)進(jìn)展情況，對(duì)給出的功能是否完整、是否滿足用戶需求，需求分析報(bào)告是否規(guī)范、完整進(jìn)行評(píng)定。

（2）重視文檔的寫作

文檔標(biāo)志著每個(gè)階段的完成和結(jié)果，文檔是課程設(shè)計(jì)每階段的自然結(jié)果，文檔可以提高軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程的能見(jiàn)度，文檔是軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中階段性里程碑。特別是在多人參加的課程設(shè)計(jì)組中，文檔是相互協(xié)調(diào)的最清晰的語(yǔ)言，文檔也是軟件測(cè)試的根據(jù)。因此課程設(shè)計(jì)中必須重視文檔的寫作。

（3）重視測(cè)試工作

軟件測(cè)試不僅是軟件開(kāi)發(fā)的一個(gè)重要組成部分，而且在軟件開(kāi)發(fā)的整個(gè)過(guò)程中占據(jù)著相當(dāng)大的比重。對(duì)于課程設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，測(cè)試也是不可缺少的。課程設(shè)計(jì)主要應(yīng)該進(jìn)行三種形式的軟件測(cè)試：?jiǎn)卧獪y(cè)試、集成測(cè)試和系統(tǒng)測(cè)試。通過(guò)測(cè)試用例和實(shí)際運(yùn)行效果，檢驗(yàn)課程設(shè)計(jì)的效果

2.4 完善課程考核方式

軟件工程課程的考核方式檢驗(yàn)的重點(diǎn)不應(yīng)該僅僅是理論考試，而且應(yīng)該考核學(xué)生是否能在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中貫徹軟件工程學(xué)的思想和方法[7]?？己说墓δ懿粌H是檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握課程理論知識(shí)的情況，更重要的是鼓勵(lì)和督促學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性。因此，我們加大了實(shí)踐考核的比重，如平時(shí)成績(jī)占10%、筆試占30%、課程設(shè)計(jì)占60%。課程設(shè)計(jì)的考核我們將系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)、文檔和答辯作為重要的考核指標(biāo)，并引入了團(tuán)隊(duì)評(píng)分制。

（1）文檔的考核

前已述及要重視文檔的寫作，所以，考核的時(shí)候文檔也是作為檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)之一。按照軟件工程國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 8567-2006-計(jì)算機(jī)軟件文檔編制規(guī)范，要求學(xué)生生成一整套文檔的過(guò)程，就是按照軟件工程完成一個(gè)軟件開(kāi)發(fā)的過(guò)程，從而培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)踐上真正體會(huì)軟件工程這門課程的涵義，為將來(lái)從事軟件開(kāi)發(fā)工作奠定良好基礎(chǔ)。

（2）答辯的考核

答辯的主要目的是將自己在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中使用技術(shù)和方法結(jié)合自己的項(xiàng)目闡述出來(lái)。答辯的時(shí)候，根據(jù)自己軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中問(wèn)題的定義、可行性研究、需求分析、概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試、維護(hù)不同階段充當(dāng)?shù)牟煌巧?，闡述自己采用的技術(shù)、為什么采用這種技術(shù)以及怎樣在實(shí)際當(dāng)中運(yùn)用這些技術(shù)。答辯時(shí)，由指導(dǎo)老師和每個(gè)項(xiàng)目組抽選的一位同學(xué)組成一個(gè)答辯指導(dǎo)小組，除了對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)分之外，同時(shí)也對(duì)學(xué)生的不足提出意見(jiàn)，并且就軟件工程的體系知識(shí)進(jìn)行提問(wèn)，這樣就要求學(xué)生既要努力地充當(dāng)好自己所擔(dān)任的角色，還要全面掌握課程的其他知識(shí)。

（3）系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)考核

在每個(gè)小組成員完成答辯后，再以項(xiàng)目小組為單位進(jìn)行作品演示，展示項(xiàng)目的完成情況及效果，說(shuō)明項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中所遇到的問(wèn)題和困難，是如何解決的，有何收獲，今后還可以進(jìn)行怎樣的改進(jìn)和提高等。教師根據(jù)每位學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、平時(shí)表現(xiàn)和擔(dān)當(dāng)?shù)穆氊?zé)以及作品功能、性能、界面效果進(jìn)行分析、點(diǎn)評(píng)，給出成績(jī)。教師點(diǎn)評(píng)分析過(guò)程中，既要肯定學(xué)生的表現(xiàn)和成績(jī)，也要針對(duì)其不足之處給予建議，以促使學(xué)生進(jìn)行進(jìn)一步的完善和改進(jìn)。

3 教學(xué)改革效果

軟件工程課程教學(xué)改革已經(jīng)在我院進(jìn)行了多屆，按照相關(guān)要求和規(guī)范的軟件工程課程設(shè)計(jì)，達(dá)到了預(yù)期的效果。主要表現(xiàn)為：學(xué)生深深認(rèn)識(shí)到軟件開(kāi)發(fā)并不只是編程序，對(duì)團(tuán)隊(duì)協(xié)同合作有了深刻的認(rèn)識(shí)，對(duì)軟件過(guò)程管理有了深刻的認(rèn)識(shí)，同時(shí)提高了學(xué)生學(xué)習(xí)軟件工程的興趣及工程能力，為將來(lái)參與或主持大型工程的開(kāi)發(fā)與維護(hù)邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。

4 結(jié)束語(yǔ)

軟件工程是一門綜合性較高的學(xué)科，理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)。要改進(jìn)軟件工程的課程教學(xué)，必須針對(duì)其實(shí)踐性強(qiáng)、發(fā)展迅速的特點(diǎn)，根據(jù)行業(yè)發(fā)展變化不斷更新教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)合理的教學(xué)模式，在突出課程基本理論和基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，更側(cè)重于對(duì)學(xué)生的軟件工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)[8]。

參考文獻(xiàn)：

[1] 孫艷春，王立福，梅宏.軟件工程本科教學(xué)的探索與實(shí)踐[J].計(jì)算機(jī)教育，2009（8）112-115.

[2] 王中華，汪文彬.基于CDIO模式的軟件工程實(shí)踐教學(xué)改革研究[J].福建電腦，2013（12）40-45.

[3] 張長(zhǎng)森，王輝，雒芬. 軟件工程課程教學(xué)體系研究[J].理工高教研究，2005（1）：80-82.

[4] 侯毅.軟件工程教學(xué)創(chuàng)新初探[J].廣西輕工業(yè)，2010（5）：136.

[5] 巫華芳.案例教學(xué)法在軟件工程教學(xué)中的實(shí)踐[J].宜春學(xué)院學(xué)報(bào)，2007（2）：98-99.

[6] 胡文彬，董劍利，張文娟.軟件工程人才動(dòng)態(tài)培養(yǎng)模式的研究與實(shí)踐[J].科教文匯，2010（10）：28-29.

[7] 張霞.“軟件工程”課程教學(xué)改革的探討[J].計(jì)算機(jī)教育，2010（4）：40-42.

[8] 李凈，多琦，趙俊杰. 信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)“軟件工程”課程教改研究[J].山西煤炭管理干部學(xué)院學(xué)報(bào)，2007（3）：56-58.