以案例庫(kù)為導(dǎo)向的“現(xiàn)代軟件工程”教學(xué)模式探索

王靜

摘要：隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代下軟件產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，高校迫切需要深入改革軟件工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)體系和教學(xué)模式。在分析現(xiàn)有教學(xué)模式存在問(wèn)題的基礎(chǔ)上，結(jié)合河南理工大學(xué)研究生課程教學(xué)實(shí)踐，提出以案例庫(kù)為導(dǎo)向的現(xiàn)代軟件工程案例庫(kù)教學(xué)模式，在完善教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)，使課程內(nèi)容更接近企業(yè)和社會(huì)需求，激發(fā)了學(xué)生的興趣，取得較好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代軟件工程；教學(xué)模式；案例庫(kù)；研究生

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）16-0139-03

一、引言

目前最活躍的技術(shù)要素便是軟件，軟件對(duì)于我們生活以及生產(chǎn)方式產(chǎn)生了極大的影響，同時(shí)軟件廣泛應(yīng)用到了各個(gè)行業(yè)之中。例如，在游戲領(lǐng)域、教育領(lǐng)域、娛樂(lè)領(lǐng)域以及藝術(shù)領(lǐng)域等，均有軟件的應(yīng)用。軟件產(chǎn)業(yè)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榱藝?guó)家戰(zhàn)略型產(chǎn)業(yè)，軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展會(huì)對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)產(chǎn)生重大影響，甚至?xí)绊懙絿?guó)家安全，作為培養(yǎng)軟件開(kāi)發(fā)人才的軟件工程教育日益突顯其重要地位。

現(xiàn)代軟件工程學(xué)科屬于綜合性的學(xué)科，其擁有非常強(qiáng)的實(shí)踐性。以往在開(kāi)展軟件工程課程教學(xué)活動(dòng)中，很多情況下是應(yīng)用“填鴨式”的教學(xué)方式，整個(gè)教學(xué)工作重視“教”的過(guò)程，而學(xué)生的“學(xué)”則完全處于被動(dòng)狀態(tài)。軟件工程課程由于設(shè)計(jì)的理論知識(shí)較多，學(xué)生往往感覺(jué)課程知識(shí)較為枯燥與乏味，失去了學(xué)習(xí)的熱情。采用案例教學(xué)的方法，能夠顯著的提升課堂教學(xué)效果，不過(guò)，卻無(wú)法全面挖掘出學(xué)生所擁有的自主學(xué)習(xí)能力，也不能使學(xué)生的創(chuàng)新能力得以提升[1]。因此，建設(shè)軟件工程案例庫(kù)，引入案例教學(xué)充實(shí)課程內(nèi)容，切實(shí)加強(qiáng)軟件工程的教學(xué)模式創(chuàng)新與改革至關(guān)重要。現(xiàn)階段，我國(guó)本科教育改革持續(xù)深化，軟件工程課程的教學(xué)模式也得以持續(xù)創(chuàng)新。我國(guó)復(fù)旦大學(xué)把軟件工程實(shí)驗(yàn)課程劃分成不同的層次，分別為認(rèn)知性實(shí)驗(yàn)課程、方法性實(shí)驗(yàn)課程以及綜合性實(shí)驗(yàn)課程[2]。北京大學(xué)對(duì)自身多擁有的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境加以全面利用，通過(guò)建立不同的項(xiàng)目小組，讓學(xué)生在具體的項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中完成軟件開(kāi)發(fā)的學(xué)習(xí)與實(shí)踐[3]。北京航空航天大學(xué)把已經(jīng)趨于成熟的軟件工程實(shí)踐教學(xué)方法應(yīng)用到課程教學(xué)過(guò)程中，使得學(xué)生的實(shí)踐能力得到極大提升[4]。山東科技大學(xué)通過(guò)建設(shè)具有個(gè)性化特色的軟件工程案例庫(kù)網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)資源平臺(tái)，將軟件工程案例通過(guò)網(wǎng)絡(luò)資源平臺(tái)有效地收集管理和展示，為學(xué)習(xí)者提供案例研究的學(xué)習(xí)環(huán)境，可以改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，輔助軟件工程教學(xué)，提高教學(xué)效果和學(xué)生解決問(wèn)題的能力[5]。武漢科技大學(xué)就軟件工程課程教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的各種實(shí)際問(wèn)題，依照學(xué)校以往積累的軟件開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，從實(shí)戰(zhàn)的角度構(gòu)建了軟件工程課程教學(xué)新模式[6]。本文結(jié)合河南理工大學(xué)研究生課程教育改革的實(shí)際，以現(xiàn)代軟件工程案例庫(kù)教學(xué)為例，探討了現(xiàn)有教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，并提出了以案例庫(kù)為導(dǎo)向的現(xiàn)代軟件工程教學(xué)模式，在完善教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)，使課程內(nèi)容更接近企業(yè)和社會(huì)需求，激發(fā)了學(xué)生的興趣，取得較好的教學(xué)效果。

二、“現(xiàn)代軟件工程”課程內(nèi)容及特點(diǎn)

現(xiàn)代軟件工程是指利用工程化一些理論以及工程技術(shù)，完成軟件開(kāi)發(fā)工作以及軟件維護(hù)工作，將一些成熟的管理理論與制度與現(xiàn)階段先進(jìn)的技術(shù)與工程相融合，以期用較少的代價(jià)獲取高質(zhì)量的軟件。在軟件工程課程中，包含有七大主要專(zhuān)題，分別為軟件過(guò)程、軟件生命周期、需求分析、軟件進(jìn)化、軟件模擬工具以及環(huán)境、軟件編碼以及測(cè)試、軟件項(xiàng)目管理等。上述幾個(gè)主要的專(zhuān)題包含有軟件開(kāi)發(fā)中涉及的相關(guān)概念、理論以及方法等，其把軟件開(kāi)發(fā)工作劃分成為不同的過(guò)程，重點(diǎn)闡述不同過(guò)程中軟件開(kāi)發(fā)的步驟、技術(shù)以及工程等。高校之所以開(kāi)設(shè)軟件工程這門(mén)課程，主要是為了使學(xué)生能夠全面的掌握軟件開(kāi)發(fā)的過(guò)程，了解一些常用的軟件開(kāi)發(fā)方法與技能，指導(dǎo)進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)時(shí)需要遵循的有關(guān)原則，讓學(xué)生擁有軟件開(kāi)發(fā)以及軟件維護(hù)的技能[7，8]。

在進(jìn)行現(xiàn)代軟件工程課程教學(xué)工作時(shí)，對(duì)于課程內(nèi)容的選擇更加重視成熟性、先進(jìn)性以及基礎(chǔ)性，要讓學(xué)生能夠接收到系統(tǒng)以及深入地實(shí)踐學(xué)習(xí)，讓學(xué)生能夠擁有創(chuàng)造性軟件設(shè)計(jì)能力，在軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中可以自主的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題與解決問(wèn)題。在學(xué)習(xí)現(xiàn)代軟件工程課程以后，掌握軟件工程開(kāi)發(fā)應(yīng)當(dāng)遵循的原則，可以利用相關(guān)的方法與技術(shù)完成一般性質(zhì)的軟件工程開(kāi)發(fā)工作?，F(xiàn)代軟件工程應(yīng)用面廣，涉及眾多學(xué)科領(lǐng)域，課程具有如下特點(diǎn)：

1.內(nèi)容廣。軟件工程涵蓋了軟件開(kāi)發(fā)和維護(hù)全過(guò)程，涉及軟件開(kāi)發(fā)的過(guò)程與模型、方法和技術(shù)、工具和環(huán)境、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范以及軟件工程管理等方面的內(nèi)容，每一方面內(nèi)容都包含許多相關(guān)理論知識(shí)點(diǎn)。

2.發(fā)展快。經(jīng)過(guò)近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，軟件工程已建立起了一系列有效指導(dǎo)軟件開(kāi)發(fā)的最佳實(shí)踐，相關(guān)的技術(shù)方法更新迅速。

3.案例多。軟件工程的理論與應(yīng)用中均包含大量案例。隨著軟件工程相關(guān)技術(shù)與方法的不斷發(fā)展，一部分新的案例不斷積累，舊的案例在教學(xué)實(shí)踐中逐步被淘汰。

三、基于案例庫(kù)的教學(xué)模式

1.建設(shè)軟件工程案例庫(kù)，豐富課程教學(xué)內(nèi)容。現(xiàn)代軟件工程會(huì)涉及非常多的計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)，而計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)更新周期非常短。在計(jì)算機(jī)學(xué)科之中，一般以十年作為一個(gè)周期，會(huì)出現(xiàn)較大幅度的理論、方法以及技術(shù)的更新，但是，更新的新理論與新技術(shù)卻無(wú)法及時(shí)、全面的反映到教材之中，使得軟件工程課程所使用的教材內(nèi)容相對(duì)陳舊，里面包含的大量案例均和現(xiàn)階段的理論與技術(shù)不相符。軟件工程教材的內(nèi)容更新速率相對(duì)較慢，和軟件工程領(lǐng)域的前言技術(shù)更新比較而言存在顯著差距。而研究生則非常需求軟件工程學(xué)科一些前沿理論與技術(shù)，才能更好提升自身分析問(wèn)題以及處理問(wèn)題的能力。因此，在建設(shè)案例庫(kù)時(shí)要充分注意這些問(wèn)題，案例的更新必須與時(shí)俱進(jìn)，不斷地改進(jìn)與發(fā)展。在進(jìn)行案例的設(shè)計(jì)以及選取工作時(shí)，包含的工作量非常大，而且存在較大的困難，應(yīng)當(dāng)依靠長(zhǎng)期教學(xué)實(shí)踐中的積累與探索，才可以確保案例設(shè)計(jì)更為科學(xué)與合理，才能確保案例擁有的作用能夠得以充分發(fā)揮。依照現(xiàn)代軟件工程相關(guān)課程內(nèi)容，其案例庫(kù)建設(shè)內(nèi)容主要可以包括軟件工程原理案例庫(kù)、軟件開(kāi)發(fā)方法案例庫(kù)、軟件開(kāi)發(fā)實(shí)例案例庫(kù)、軟件開(kāi)發(fā)文檔案例庫(kù)、軟件項(xiàng)目管理案例庫(kù)等。例如，在軟件開(kāi)發(fā)方法案例庫(kù)中，主要包括結(jié)構(gòu)化方法類(lèi)（系統(tǒng)功能建模、加工邏輯說(shuō)明、系統(tǒng)行為建模、事務(wù)型軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、變換型軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)、白盒測(cè)試用例、黑盒測(cè)試用例），Jackson方法類(lèi)（Jackson程序設(shè)計(jì)、Jackson數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)、Jackson程序結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)、綱要邏輯），面向?qū)ο蠓椒?lèi)（對(duì)象分析與設(shè)計(jì)模型、動(dòng)態(tài)分析與設(shè)計(jì)模型、功能分析與設(shè)計(jì)模型、用例視圖設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)、邏輯視圖設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)、并發(fā)視圖設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)、組件視圖設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)、配置視圖設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)）。上述和課程內(nèi)容存在較強(qiáng)關(guān)聯(lián)性且高于課程內(nèi)容的一些實(shí)際案例，能夠確保研究生的視野更加開(kāi)闊，使研究生的見(jiàn)識(shí)有所增長(zhǎng)，還能夠提高其學(xué)習(xí)和研究興趣，促使其變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)研究，將自己的個(gè)人研究興趣與時(shí)代發(fā)展緊密結(jié)合在一起，確保能夠在未來(lái)就業(yè)過(guò)程中以及職業(yè)發(fā)展過(guò)程中占據(jù)制高位置，確保達(dá)到個(gè)人以及社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的目標(biāo)。

2.引入案例教學(xué)環(huán)節(jié)，改革創(chuàng)新教學(xué)模式。對(duì)于現(xiàn)代軟件工程課程來(lái)說(shuō)，理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)是相輔相成的，要培養(yǎng)出具有高素質(zhì)、綜合能力強(qiáng)的軟件人才，必須加強(qiáng)理論知識(shí)的教學(xué)。因此，在現(xiàn)代軟件工程課程教學(xué)中，要充分利用案例庫(kù)，將實(shí)際案例作為教學(xué)活動(dòng)的導(dǎo)向，將學(xué)科內(nèi)的前言知識(shí)及時(shí)引入至課堂教學(xué)中，發(fā)揮案例教學(xué)應(yīng)有的作用，深入挖掘?qū)W生學(xué)習(xí)的能動(dòng)性，確保學(xué)生能夠更加自主的開(kāi)展學(xué)習(xí)活動(dòng)[9]。在實(shí)際的課程教學(xué)中，應(yīng)當(dāng)依照不同學(xué)生掌握課程知識(shí)的具體情況，開(kāi)展有針對(duì)性的教學(xué)活動(dòng)，全面、深入地講解重要知識(shí)點(diǎn)，更好地利用啟發(fā)式教學(xué)方式，確保課堂教學(xué)效果的提升[10]。因?yàn)樵谀壳昂芏嗟能浖こ探滩闹?，包含的一些案例存在不連貫以及項(xiàng)目規(guī)模的選擇不夠科學(xué)與合理等問(wèn)題，因此，需要在基礎(chǔ)理論內(nèi)容之后專(zhuān)門(mén)補(bǔ)充一些和理論知識(shí)存在緊密聯(lián)系的案例，作為理論知識(shí)學(xué)習(xí)的引導(dǎo)，選擇學(xué)生熟悉的、規(guī)模中等、有代表性的各類(lèi)軟件開(kāi)發(fā)案例，并且應(yīng)自始至終貫穿于教學(xué)，充分體現(xiàn)典型性和全面性。比如，手機(jī)網(wǎng)上商城、新聞閱讀客戶(hù)端、社交網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)等常用的移動(dòng)平臺(tái)應(yīng)用軟件。通過(guò)應(yīng)用上述課程教學(xué)方法，首先，能夠讓學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識(shí)以及技術(shù)方法以后，確保處于不同基礎(chǔ)水平學(xué)生可以主動(dòng)彌補(bǔ)以前未掌握的相關(guān)理論知識(shí)。其次，在案例的有效引導(dǎo)之下，能夠更好地提出課程學(xué)習(xí)重點(diǎn)內(nèi)容，也可以讓學(xué)生了解到目前軟件工程學(xué)科之中的前言理論與技術(shù)。此外，在教學(xué)案例的選擇上還應(yīng)注重現(xiàn)代軟件工程的新理論、新技術(shù)和新方法，把能體現(xiàn)需求分析、軟件設(shè)計(jì)、編程、測(cè)試和維護(hù)軟件開(kāi)發(fā)全過(guò)程的案例引入課堂教學(xué)。這樣一來(lái)，采用案例教學(xué)的方法，除了能夠有效增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，改善課程教學(xué)的效果。另外，采用案例教學(xué)的方法，還能夠讓學(xué)生非常自然地過(guò)渡到類(lèi)似軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，把課堂上學(xué)習(xí)到的理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐之中。

3.建立案例庫(kù)網(wǎng)上教學(xué)平臺(tái)，學(xué)習(xí)形式多元化。隨著互聯(lián)網(wǎng)的逐漸普及，涌現(xiàn)了一些新型的教學(xué)模式，如課程網(wǎng)站、慕課、賽課等。要想確保教學(xué)效果有效提升，就應(yīng)當(dāng)跟上時(shí)代的發(fā)展，通過(guò)采用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的手段，構(gòu)建基于網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)平臺(tái)。通過(guò)應(yīng)用現(xiàn)代化的教學(xué)方法，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)案例庫(kù)平臺(tái)，把教師在長(zhǎng)期教學(xué)工作中所積累的案例，利用構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)案例庫(kù)平臺(tái)進(jìn)行全面收集以及展示，能夠使學(xué)生擁有更加良好的案例學(xué)習(xí)條件，轉(zhuǎn)變以往課程教學(xué)中教師占指導(dǎo)地位的局面，讓學(xué)生能夠成為課堂學(xué)習(xí)的主體，學(xué)生可以更加自主地開(kāi)展學(xué)習(xí)活動(dòng)，從而有效提升學(xué)生分析問(wèn)題以及解決問(wèn)題的能力。依照現(xiàn)代軟件工程教學(xué)工作具體情況，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)可以確保教師在教學(xué)過(guò)程中更加方便的獲取案例，同時(shí)還能為學(xué)生學(xué)習(xí)案例提供良好的環(huán)境。構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)案例庫(kù)平臺(tái)時(shí)，應(yīng)當(dāng)首先把一些設(shè)計(jì)以及精選的案例資源輸入案例庫(kù)之中，在平臺(tái)長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)，對(duì)案例資源持續(xù)的進(jìn)行挖掘以及積累，確保平臺(tái)的案例資源得以日益豐富。另外，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)案例庫(kù)平臺(tái)能夠打破以往課程教學(xué)中教育資源、方法以及模式的束縛，使得教學(xué)資源不受時(shí)間與空間的限制，能夠被教師與學(xué)生隨時(shí)隨地獲取。平臺(tái)還擁有非常強(qiáng)的交互功能，能夠有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，改善學(xué)生學(xué)習(xí)效率，使得學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量顯著提升。

四、結(jié)語(yǔ)

當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展，對(duì)軟件人才也提出了新要求，要求軟件人才更加的專(zhuān)業(yè)化、層次化和國(guó)際化。高校在對(duì)軟件人才進(jìn)行培養(yǎng)的過(guò)程中，也逐漸朝著高端化、實(shí)用化以及復(fù)雜化的趨勢(shì)發(fā)展。要想確保學(xué)校培養(yǎng)學(xué)生能夠達(dá)到現(xiàn)代軟件開(kāi)發(fā)工作的具體要求，要確保學(xué)生能夠掌握科學(xué)的方法，擁有較強(qiáng)的理論知識(shí)，同時(shí)還要能夠熟練使用英語(yǔ)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中的各種管理工具，具備優(yōu)良的職業(yè)素養(yǎng)。所以，在現(xiàn)代軟件工程教學(xué)中采用引入案例庫(kù)教學(xué)平臺(tái)，更加的有利于專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生學(xué)習(xí)現(xiàn)代軟件工程領(lǐng)域中前言知識(shí)，不僅會(huì)對(duì)其后續(xù)的研究工作帶來(lái)啟發(fā)，也有助于在將來(lái)的工作中正確的使用軟件工程的相關(guān)技術(shù)、方法和工具，提升自己的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。在軟件工程課程的教學(xué)工作中，采用全新的教學(xué)方法，使學(xué)生實(shí)踐技能、合作意識(shí)、溝通技能、解決問(wèn)題能力以及創(chuàng)新能力等均得以顯著提升，確保學(xué)生的綜合能力得以增強(qiáng)，確保我?！皩?shí)踐育人”辦學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

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