軟件過程管理課程的教學模式改革初探

王健

摘要：本文針對軟件過程管理教學中存在的問題，結合國外高水平大學的教學經(jīng)驗，并將案例和任務加以融合，從課堂教學、實踐和考核環(huán)節(jié)開展了課程教學模式改革的探索。實踐表明，上述改進能夠對教學活動產(chǎn)生積極的影響。

關鍵詞：軟件過程管理；教學模式；案例

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）45-0100-02

一、引言

大量研究和實踐表明，軟件項目和軟件過程管理已經(jīng)成為影響軟件項目開發(fā)成敗的關鍵因素。特別是隨著軟件系統(tǒng)越來越復雜，規(guī)模越來越大，提高軟件過程改進和管理的能力，對于提高軟件開發(fā)團隊的生產(chǎn)力至關重要。軟件過程管理是軟件工程方向高年級本科生的重要課程。工程教育專業(yè)認證標準中明確規(guī)定了我國高校工程教育本科畢業(yè)生應具備的基本能力，其中，軟件工程方向的畢業(yè)生需要具有“軟件過程改進與項目管理的能力”。不難看出，軟件過程管理能力是軟件工程專業(yè)本科生培養(yǎng)的重要目標，也是軟件工程從業(yè)人員如軟件工程師、軟件分析師、項目經(jīng)理、產(chǎn)品經(jīng)理等必須具備的能力。然而，在軟件過程管理的教學中，還存在一些問題，導致師生普遍認為該課程的學習難度較大。除了大學教學中普遍存在的問題，諸如教學模式相對單調(diào)、學生缺乏主動參與意識等，軟件過程管理課程在教學中還面臨其他困難，主要包括以下幾個方面。

1.與軟件生命周期中的建模、設計、開發(fā)、測試等階段相比，軟件過程管理中涉及的具體技術內(nèi)容相對不多，大量教學內(nèi)容與管理、團隊建設、交流等經(jīng)驗和技能相關，這些內(nèi)容很難完全通過課堂教學傳遞給學生。同時，又由于缺乏合適的案例，導致學生難以真正理解過程管理中的相關知識。

2.軟件過程管理的從業(yè)人員要求具備豐富的軟件開發(fā)經(jīng)驗，較好的綜合分析能力和大局觀，而大部分本科生只是具備了初步的編程經(jīng)驗，社會閱歷也相對不足，對這些內(nèi)容的理解和認識還存在較大不足，這些不足之處也會為教師順利實現(xiàn)教學目標帶來一定的障礙。

3.軟件過程管理能力的培養(yǎng)需要經(jīng)過大量的工程實踐，這就要求教師在教學過程中設計科學合理的教學實驗，制定完善的考核體系，這是對軟件過程管理教學的另一重要挑戰(zhàn)。

針對上述問題，本文結合國外高水平大學的教學經(jīng)驗，并將案例和任務加以融合，開展了軟件過程管理課程教學模式的探索，其目的是讓學生能夠積極主動地參與到軟件過程管理課程的教學中，掌握軟件過程管理的新技術和新方法，提高學生的軟件過程改進與項目管理的實踐能力，以培養(yǎng)出合格的軟件工程專業(yè)人才。

二、課程教學改革實踐

軟件過程管理課程的教學目標包括：（1）掌握軟件過程管理的基本概念、原理和方法；（2）能夠將所學知識和相應的軟件工具，在具體的軟件系統(tǒng)開發(fā)過程管理中加以綜合運用；（3）為今后繼續(xù)從事軟件工程的研究或實踐奠定堅實的基礎。其中，第1和第2個目標主要是分別通過課堂教學環(huán)節(jié)和實踐環(huán)節(jié)完成，第3個目標則依賴于這兩個環(huán)節(jié)的共同完成。

1.課堂教學環(huán)節(jié)的探索。在課堂教學環(huán)節(jié)，國外高水平大學的教學模式已經(jīng)對軟件工程的教學產(chǎn)生了一定的影響。筆者于2014年曾經(jīng)在計算機領域的知名高校-加拿大多倫多大學開展了為期一年的訪學，期間旁聽了兩門軟件工程的課程，這個經(jīng)歷也引發(fā)了筆者自身對軟件過程管理課堂教學的反思。首先在教學內(nèi)容的選擇上，國外課堂大都不指定具體的教材，往往是指定一個詳細的閱讀列表作為教學內(nèi)容的載體。然后教師會在每次上課前，事先分配本次課堂教學主題相關的一組文章，要求所有學生在課前自行閱讀。在課堂上教師首先進行教學內(nèi)容的講解，然后開始論文討論，每次討論都會分配一到兩名學生主持，并要求其他同學參與到討論中，課堂主持和討論都會被計入到平時成績中去。這種形式的教學要求學生將大量時間用于課前準備和課堂參與，學生在教學過程中會非常投入和積極主動。借鑒國外這種主動引導型的教學模式，結合國內(nèi)高校學生的實際，本校在課堂教學中也沒有指定教材，但還是會推薦一到兩本教材用于參考。由于參考教材難以及時、全面地反映軟件過程管理的發(fā)展現(xiàn)狀，某些教學內(nèi)容過于陳舊而無法滿足將來學生畢業(yè)后的實際需要。本校在教學過程中增加了軟件過程管理的最新進展介紹，例如敏捷開發(fā)過程的相關主題，同時會列出一些適合學生閱讀的文獻。要求每位同學選擇一篇論文進行詳細閱讀，撰寫并提交一份報告，同時選擇一部分同學進行課堂報告。在報告中，教師可以首先要求其對論文的主要內(nèi)容進行簡短總結，然后列出一些可供大家探討的問題，例如，論文中存在的爭議之處、對論文的疑問或不清楚的地方、論文的優(yōu)缺點、論文有待改進之處等。這些問題的提出和探討有助于加深學生對論文的理解，啟發(fā)學生進行深入思考，為其將來從事研究和具體的工作實踐奠定了堅實的基礎。

2.實踐環(huán)節(jié)的探索軟件過程管理要求學生具備軟件開發(fā)技能、問題分析和解決能力、溝通交流和團隊協(xié)作能力、文檔撰寫能力等綜合技能，這些差異巨大的能力培養(yǎng)往往需要借助于大量的實踐。本校在軟件過程管理的實踐環(huán)節(jié)中主要關注以下方面：（1）結合當前軟件工程研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，除了經(jīng)典的軟件工程開發(fā)案例外，還需考慮云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等趨勢下的軟件開發(fā)案例，例如面向服務的軟件系統(tǒng)、移動應用軟件等。在實際教學過程中，學生們選擇了手機智能購物系統(tǒng)、教學管理系統(tǒng)、程序化交易平臺、微信讀書軟件、網(wǎng)上訂餐系統(tǒng)等軟件。（2）考慮業(yè)界主流的軟件過程管理工具，構建盡可能接近業(yè)界應用的實踐教學環(huán)境。在筆者的教學過程中，主要選擇了兩個工具：Rational Team Concert（RTC）和Project。RTC是IBM開發(fā)的一個能夠支持實時、跨地域協(xié)作的軟件交付環(huán)境和項目管理工具，被廣泛應用于許多項目的開發(fā)過程中。該軟件提供了貫穿整個軟件開發(fā)生命周期的集成環(huán)境，涵蓋了需求定義、迭代計劃制定、源碼控制、缺陷跟蹤、變更管理以及統(tǒng)計報表等功能。Project是由微軟開發(fā)的項目管理工具，能夠支持項目計劃編制、為任務分配資源、跟蹤開發(fā)進度、管理項目預算和分析工作量等功能。這些平臺的使用，有助于幫助學生理解工業(yè)界實際的軟件過程和項目管理環(huán)境。（3）設計合理的分組實踐機制。通過分組協(xié)同工作，一方面，幫助培養(yǎng)學生的團隊溝通和協(xié)作能力；另一方面，也有助于解決學生開發(fā)經(jīng)驗不足的問題，通過協(xié)同合作互相提高。本校要求學生自由搭配，以3—5人為一組。然后進入選題階段，各個小組通過討論選擇一個正在開發(fā)或之前開發(fā)過的軟件項目，也可以自己設想一個項目。由于課程學習時間有限，只需從所選系統(tǒng)中選擇一到兩個模塊作為案例。基于小組選擇的案例，根據(jù)軟件過程管理中不同階段分配的任務（主要包括需求分析和管理、開發(fā)工作量估算、軟件項目計劃制定、項目風險管理等），定期提交相應的任務，并進行課堂分享。在每次任務的課堂分享時，要求小組成員輪流匯報。此外，其他同學或教師都可以在其匯報的過程中隨時進行提問，所有成員都要到前臺回答問題。

3.考核環(huán)節(jié)的探索?？己谁h(huán)節(jié)分為平時成績和期末考試兩個部分。平時成績主要根據(jù)其課堂報告和討論、文獻閱讀報告等多方面表現(xiàn)來進行綜合評定。在課堂分享過程中，教師還可以根據(jù)各小組的報告準備、報告講解和回答問題情況，給小組成員評定成績。同時，在課堂上對各小組的完成質(zhì)量進行點評。通過課堂分享，一方面鍛煉了學生的表達能力，另一方面還可以起到促進學生相互學習和共同進步的目的。期末考試主要包括基礎理論知識和案例分析兩方面，重在考查學生解決和分析問題的能力。

三、結語

本文將上述教學改革實踐活動應用到兩屆學生的軟件過程管理教學中，并根據(jù)學生的課堂表現(xiàn)和課后反饋，得出學生大都能夠掌握軟件過程管理工具的使用的同時，對課程的重要性也有了比較深刻的認識。在今后的教學實踐過程中，需要繼續(xù)以提高學生素質(zhì)為出發(fā)點，不斷改進和優(yōu)化軟件過程管理課程的教學活動。

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