新形勢(shì)下軟件工程教學(xué)改革探討

施冬冬

（安徽大學(xué)江淮學(xué)院 安徽 合肥 230039）

新形勢(shì)下軟件工程教學(xué)改革探討

施冬冬

（安徽大學(xué)江淮學(xué)院 安徽 合肥 230039）

《軟件工程》是計(jì)算機(jī)軟件專(zhuān)業(yè)的核心課程，傳統(tǒng)的板書(shū)式理論教學(xué)已經(jīng)跟不上時(shí)代的節(jié)奏。今年來(lái)隨著國(guó)家對(duì)三本院校提出建設(shè)“應(yīng)用型本科教學(xué)”，許多高校都在探索《軟件工程》這門(mén)課的課程改革，本文從教學(xué)目的、教學(xué)手段、教學(xué)內(nèi)容、師資培訓(xùn)四個(gè)方面提出了基于學(xué)生，教師，企業(yè)“三位一體”的教改方案，并通過(guò)實(shí)踐證明方案的可行性。

《軟件工程》；改革；三位一體

0.前言

在計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)中，《軟件工程》是專(zhuān)業(yè)必修課。在此課程中主要介紹使用工程化的管理來(lái)指導(dǎo)大型軟件的開(kāi)發(fā)，從而降低軟件的成本提高軟件的質(zhì)量。大多數(shù)本科院校開(kāi)設(shè)這門(mén)課都是采用理論+實(shí)踐的方式教學(xué)，但是一般院校本身欠缺開(kāi)發(fā)大型軟件的條件，導(dǎo)致這門(mén)課的開(kāi)設(shè)出現(xiàn)理論大于實(shí)踐，學(xué)生感覺(jué)枯燥乏味，難學(xué)難懂，教師普遍感覺(jué)難教，此外軟件工程又是一門(mén)發(fā)展迅速的學(xué)科，新的技術(shù)方法和工具層出不窮，書(shū)本上的知識(shí)有一定的滯后性。

近年來(lái)，社會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才的需求越來(lái)越大，國(guó)家對(duì)高校提出建設(shè)“應(yīng)用型本科教育”口號(hào)。[1]許多三本院校都在向應(yīng)用技術(shù)型高校轉(zhuǎn)型，傳統(tǒng)高校計(jì)算機(jī)軟件專(zhuān)業(yè)畢業(yè)的學(xué)生只有理論知識(shí)缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但眾多軟件招聘企業(yè)規(guī)模較小，沒(méi)有能力對(duì)畢業(yè)生進(jìn)行崗前培訓(xùn)，一些大企業(yè)即使有能力對(duì)畢業(yè)生進(jìn)行相關(guān)技術(shù)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)，但到達(dá)到企業(yè)的要求還需要時(shí)間的積累。高校的軟件人才方案培養(yǎng)與企業(yè)需求的脫節(jié)，嚴(yán)重降低了社會(huì)的生產(chǎn)率。因此，如何讓學(xué)生在《軟件工程》課程學(xué)習(xí)中在掌握理論知識(shí)的同時(shí)，還能訓(xùn)練其實(shí)踐動(dòng)手開(kāi)發(fā)軟件的能力是當(dāng)今《軟件工程》教學(xué)研究的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。

1.軟件工程傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問(wèn)題

1.1 課程滯后性

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，軟件開(kāi)發(fā)領(lǐng)域中新技術(shù)、新方法、新思維層出不窮，目前在眾多軟件開(kāi)發(fā)公司都采用流行的面向?qū)ο箝_(kāi)發(fā)方法開(kāi)發(fā)軟件，而大多數(shù)高校在軟件工程教學(xué)中還停留在落后的面向過(guò)程化的結(jié)構(gòu)化開(kāi)發(fā)方法的教學(xué)，并且因?yàn)榫帉?xiě)時(shí)間原因有的教材對(duì)軟件的構(gòu)架、風(fēng)險(xiǎn)分析、成熟度等軟件開(kāi)發(fā)中十分重要的內(nèi)容涉及很少[2]。使得正常的教學(xué)與實(shí)際的應(yīng)用存在嚴(yán)重的滯后性，經(jīng)常有學(xué)生在學(xué)完《軟件工程》課程后還得自己重新學(xué)習(xí)面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)方法。

1.2 師資力量缺乏

在獨(dú)立學(xué)院中，因?yàn)檗k學(xué)條件受限于母體高校，《軟件工程》此類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程的授課都來(lái)源于母體高校的教師，但目前母校的師資基本上都是從事教學(xué)工作有幾十年的資深教師，在理論教學(xué)中并不存在什么問(wèn)題，但是這些教師一般沒(méi)有在企業(yè)的實(shí)踐開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)踐教學(xué)方面沒(méi)有大型系統(tǒng)分析能力，很難勝任實(shí)踐教學(xué)任務(wù)，這將影響實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃的實(shí)施和合格人才的培養(yǎng)[3]。

1.3 學(xué)生學(xué)習(xí)積極性低

在傳統(tǒng)的軟件工程理論教學(xué)過(guò)程中，往往是這種現(xiàn)象：老師在講臺(tái)上高談闊論，學(xué)生對(duì)黑板上或書(shū)本各個(gè)階段出現(xiàn)的抽象的概念、理論和方法普遍感到難于理解。由于課本上只是對(duì)軟件生命周期的各個(gè)階段進(jìn)行解讀，往往都是大段文字的描述，并沒(méi)有涉及到具體項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)，不少學(xué)生認(rèn)為軟件工程的學(xué)習(xí)就是完成每個(gè)階段的文檔報(bào)告書(shū)[4]。由于缺乏實(shí)際項(xiàng)目開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生不能夠深切體會(huì)到每個(gè)階段對(duì)軟件開(kāi)發(fā)的重要性以及缺乏團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)，導(dǎo)致很多學(xué)生不能夠區(qū)分什么是軟件開(kāi)發(fā)什么是程序設(shè)計(jì)，不能將抽象的理論與實(shí)踐應(yīng)用聯(lián)系在一起，因此學(xué)習(xí)的主動(dòng)性越來(lái)越低。此外在實(shí)驗(yàn)課程中，很多高校缺乏相應(yīng)的軟硬件環(huán)境，教師在布置任務(wù)是只能讓學(xué)生完成最基本的軟件分析與設(shè)計(jì)CASE工具的使用和每個(gè)階段文檔報(bào)告的撰寫(xiě)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課程中也體會(huì)不到軟件項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的具體過(guò)程，最終實(shí)驗(yàn)課也變成了程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練。

1.4 重理論輕實(shí)踐

傳統(tǒng)的軟件工程教學(xué)主要以理論教學(xué)為主，教師上課時(shí)就靠粉筆，多媒體課件進(jìn)行近乎照本宣科的教學(xué)，講臺(tái)下面的學(xué)生只能被動(dòng)的接收知識(shí)，逐漸失去聽(tīng)課興趣。此外，《軟件工程》這門(mén)課包含了眾多計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)課程的知識(shí)，涉及面非常廣泛，其中很多知識(shí)又是來(lái)源于實(shí)際的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)，這種被動(dòng)式的教學(xué)方式，對(duì)于沒(méi)有任何項(xiàng)目實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生而言很難深入的理解軟件工程開(kāi)課的目的和思想，從而經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)，學(xué)生有可能學(xué)到的只是按照規(guī)范畫(huà)出每個(gè)階段的流程圖，認(rèn)為這門(mén)課就是學(xué)會(huì)如何撰寫(xiě)文檔報(bào)告的一門(mén)課程[5]。但是實(shí)際上，軟件工程來(lái)源于實(shí)際，里面的眾多理論，各種文檔報(bào)告，都是前人的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，這門(mén)課的教學(xué)目的是培訓(xùn)學(xué)生能夠按照工程化的思想開(kāi)發(fā)一個(gè)真實(shí)的軟件項(xiàng)目，通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅僅能有寫(xiě)出各個(gè)階段的文檔報(bào)告，還能夠應(yīng)用已經(jīng)掌握的計(jì)算機(jī)知識(shí)開(kāi)發(fā)和管理一個(gè)項(xiàng)目系統(tǒng)。因此這門(mén)課需要教師將基本的理論知識(shí)和實(shí)際的軟件項(xiàng)目結(jié)合在一起教學(xué)，以便增強(qiáng)學(xué)生對(duì)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的理解。但是在當(dāng)前教學(xué)中，普遍存在理論與實(shí)踐脫節(jié)，有的學(xué)校還缺少相應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)場(chǎng)所和開(kāi)發(fā)環(huán)境，這樣培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生很難學(xué)以致用，也滿(mǎn)足不了當(dāng)今社會(huì)對(duì)軟件人才的需求[6]。

2.“三位一體”模式下軟件工程教學(xué)

針對(duì)以上提出來(lái)的若干問(wèn)題，結(jié)合獨(dú)立學(xué)院的特點(diǎn)。在充分利用學(xué)校和社會(huì)上的已有的資源，我們?cè)诒疚闹刑岢隽艘惶住叭灰惑w”的軟件工程教學(xué)模式。把企業(yè)引入到課堂中去，使教師和企業(yè)工程師結(jié)合起來(lái)，讓學(xué)生深入企業(yè)，了解實(shí)際項(xiàng)目開(kāi)發(fā)流程。我們從教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)手段，教學(xué)內(nèi)容，師資培訓(xùn)和考核方式五個(gè)方面進(jìn)行全面改革。使傳統(tǒng)的重理論輕實(shí)踐的教學(xué)改變成理論與實(shí)踐同等重要的教學(xué)方式。

2.1 教學(xué)目標(biāo)

為了符合獨(dú)立學(xué)院提出的“應(yīng)用型本科教育”這一口號(hào)，結(jié)合軟件工程這門(mén)課本身就是基于實(shí)踐的一門(mén)課程。在要求學(xué)生牢固掌握軟件開(kāi)發(fā)中的問(wèn)題定義，可行性研究，需求分析、概要設(shè)計(jì)，詳細(xì)設(shè)計(jì)，編碼與單元測(cè)試，集成測(cè)試，運(yùn)行維護(hù)等相關(guān)理論知識(shí)的同時(shí)，還要鍛煉學(xué)生實(shí)際軟件開(kāi)發(fā)和管理軟件能力，把教師、企業(yè)、學(xué)生三者結(jié)合在一起，增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。最終把學(xué)生培養(yǎng)成符合社會(huì)要求的應(yīng)用型人才。

2.2 教學(xué)手段

在教學(xué)中，改變傳統(tǒng)的單純課堂中學(xué)習(xí)模式，把老師的書(shū)本枯燥乏味教授和學(xué)生被動(dòng)的聽(tīng)講進(jìn)行了重大調(diào)整。在這里引入企業(yè)元素，形成企業(yè)—教師—學(xué)生“三位一體”的教學(xué)模式，通過(guò)校企合作，將合適的企業(yè)引入到學(xué)校參與教學(xué)，首先，在教學(xué)初期，以學(xué)校教師授課為主，企業(yè)派來(lái)的人員為輔，對(duì)學(xué)生進(jìn)行基本的理論教學(xué)，在此期間，企業(yè)工程師根據(jù)學(xué)生掌握的理論知識(shí)情況制定后期的實(shí)訓(xùn)計(jì)劃；在教學(xué)中期，根據(jù)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握，通過(guò)學(xué)校教師的帶領(lǐng)深入到企業(yè)，由企業(yè)工程師對(duì)一個(gè)已近完成的項(xiàng)目按照軟件工程的流程進(jìn)行分解再次開(kāi)發(fā)，在企業(yè)工程師的指導(dǎo)下讓學(xué)生熟悉軟件開(kāi)發(fā)的每個(gè)步驟；在教學(xué)后期。以企業(yè)工程師為主，學(xué)院教師為輔，采用“項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)”的組合方式，模擬企業(yè)軟件開(kāi)發(fā)小組構(gòu)成，每組學(xué)生有人員限制（不超過(guò)7人），每個(gè)小組選出項(xiàng)目組長(zhǎng)，由其對(duì)其他小組成員進(jìn)行分工。完成由企業(yè)結(jié)合學(xué)院教學(xué)的實(shí)際情況制定的項(xiàng)目，通過(guò)學(xué)習(xí)，一方面鍛煉了學(xué)生開(kāi)發(fā)軟件及項(xiàng)目管理的能力，一方面也增強(qiáng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作的意識(shí)。圖一是教學(xué)流程。

圖1 軟件工程教學(xué)流程

2． 3 教學(xué)內(nèi)容

在軟件工程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)中，按照CDIO的思想對(duì)整個(gè)教學(xué)安排規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)，課程的教學(xué)分2塊來(lái)完成，首先，學(xué)院選取合適的教材讓有豐富理論經(jīng)驗(yàn)的教師完成理論知識(shí)的講解，接下來(lái)，企業(yè)工程師完成教學(xué)計(jì)劃中的實(shí)踐指導(dǎo)工作。但是這2塊之間存在以下幾個(gè)問(wèn)題需要解決。

2．3．1 教師和企業(yè)工程師溝通

在上文中已經(jīng)提到高校教師在教學(xué)中普遍存在缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的問(wèn)題，而企業(yè)人員雖然有著豐富的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，但存在著設(shè)計(jì)過(guò)程不夠嚴(yán)謹(jǐn)，按照企業(yè)的思想進(jìn)行教學(xué)導(dǎo)致學(xué)生跟不上上課的進(jìn)度，聽(tīng)不懂等情況，針對(duì)這些問(wèn)題，我們實(shí)行校企協(xié)作，取長(zhǎng)補(bǔ)短，讓教師與企業(yè)工程師在開(kāi)課前一起制定教學(xué)計(jì)劃，把雙方的分歧在課前通過(guò)協(xié)商手段進(jìn)行解決。

2．3．2 學(xué)生和企業(yè)工程師溝通

企業(yè)工程師在為學(xué)生上課往往把企業(yè)的一些習(xí)慣帶到實(shí)踐教學(xué)中去，在指導(dǎo)學(xué)生軟件開(kāi)發(fā)的細(xì)節(jié)中往往不是太重視甚至和書(shū)本上的內(nèi)容相反，并且企業(yè)人員在授課時(shí)有可能存在進(jìn)度過(guò)快或過(guò)慢的問(wèn)題。這時(shí)我們需要讓授課教師參與到實(shí)踐教學(xué)中去，在不影響整體教學(xué)的進(jìn)度情況下，對(duì)學(xué)生有異議的地方加以補(bǔ)充解釋。

2．3．3 案例設(shè)計(jì)

在實(shí)踐教學(xué)中，企業(yè)工程師設(shè)計(jì)的案例都是來(lái)源于實(shí)際項(xiàng)目，但又不等同實(shí)際項(xiàng)目，實(shí)際項(xiàng)目受到客觀環(huán)境或主觀環(huán)境的影響，企業(yè)在追求有效解決問(wèn)題的同時(shí)，有可能忽略了個(gè)別模塊高耦合低內(nèi)聚的問(wèn)題，和書(shū)上的理論知識(shí)不符，這時(shí)教師應(yīng)該配合企業(yè)工程師重新對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行修改，按照軟件工程開(kāi)發(fā)流程進(jìn)行規(guī)范化處理，完善每個(gè)階段的文檔，使教學(xué)素材符合教學(xué)要求。

在案例的設(shè)計(jì)過(guò)程中為了使學(xué)生更加深刻的理解軟件開(kāi)發(fā)的真實(shí)流程，我們?cè)谶@里使用了錄屏模式，在企業(yè)工程師設(shè)計(jì)案例的過(guò)程中，我們把整個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程通過(guò)錄屏記錄下來(lái)，之后，在實(shí)踐教學(xué)時(shí)發(fā)給每位學(xué)生，讓學(xué)生在進(jìn)行自己的實(shí)踐項(xiàng)目中可以進(jìn)行對(duì)比，從而發(fā)現(xiàn)自己的問(wèn)題和不足，并且也可以作為課后學(xué)生學(xué)習(xí)的工具。

案例設(shè)計(jì)要突出待解決的實(shí)際問(wèn)題，圍繞如何解決關(guān)鍵問(wèn)題引出軟件工程的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，然后在軟件工程相關(guān)理論的指導(dǎo)下，使用具體的技術(shù)工具解決問(wèn)題。另外，案例設(shè)計(jì)還要覆蓋軟件生命周期的各個(gè)階段，并且各個(gè)階段的案例要具有連續(xù)性，讓學(xué)生更好地理解軟件開(kāi)發(fā)周期的各個(gè)階段之間的銜接關(guān)系。

2． 4 師資培訓(xùn)

現(xiàn)在國(guó)家一直在提倡培養(yǎng)“雙師型”教師。在《軟件工程》這門(mén)與實(shí)際生產(chǎn)密切相關(guān)的課程，我們可以進(jìn)行以下安排：

（1）安排代課教師走出去，讓教師暑期或寒假到國(guó)內(nèi)外軟件公司進(jìn)行參觀，培訓(xùn)，使教師了解到現(xiàn)在軟件行業(yè)最新的技術(shù)，最新的方法，未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，以便在教學(xué)中對(duì)現(xiàn)有的知識(shí)進(jìn)行補(bǔ)充教學(xué)。

（2）把校外的“雙師型”教師引進(jìn)來(lái)。目前社會(huì)上有很多軟件的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，其中就有一批高素質(zhì)的“雙師型”教師，學(xué)院可以把這些教師聘請(qǐng)過(guò)來(lái)從事《軟件工程》教學(xué)，并讓本院教師隨堂聽(tīng)課學(xué)習(xí)。

2． 5 考核方式

在傳統(tǒng)的軟件工程課程考核，一般都是采用閉卷筆試，但是筆試只能考核學(xué)生理論知識(shí)掌握的情況。為了考核學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力，我們對(duì)考核方式進(jìn)行多樣化調(diào)整，我們把平時(shí)成績(jī)占總成績(jī)的比例從原本的30%提高到40%，在平時(shí)成績(jī)中包括學(xué)生的作業(yè)、課堂回答、每次課程實(shí)踐的表現(xiàn)，而期末考試分成2個(gè)部分，一部分依然通過(guò)閉卷考試考查學(xué)生的理論知識(shí)掌握情況，另外一部分對(duì)學(xué)生在實(shí)踐項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中項(xiàng)目完成的情況進(jìn)行打分，最后對(duì)卷面成績(jī)和項(xiàng)目打分進(jìn)行合成。同時(shí)我們也強(qiáng)調(diào)期末考試的重要性，課程成績(jī)是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)改課程知識(shí)成果的直接反映，為了防止學(xué)生在平時(shí)上課，實(shí)驗(yàn)課因人數(shù)過(guò)多導(dǎo)致平時(shí)成績(jī)和實(shí)驗(yàn)成績(jī)蒙混過(guò)關(guān)的不公平現(xiàn)象，我們?cè)谧詈髲?qiáng)制規(guī)定軟件工程課程的期末卷面成績(jī)不足50分則該課程成績(jī)不及格。

3 ．總結(jié)

安徽大學(xué)江淮學(xué)院通過(guò)軟件工程教學(xué)改革與實(shí)踐，取得了顯著的教學(xué)效果。學(xué)生對(duì)軟件工程這門(mén)課的態(tài)度有了極大的轉(zhuǎn)變，學(xué)習(xí)主動(dòng)性有所提高，課外自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力得到鍛煉；通過(guò)校企合作，學(xué)生能實(shí)地感受到軟件開(kāi)發(fā)的流程，將書(shū)本上抽象的概念和方法具體化、實(shí)例化，并且通過(guò)實(shí)踐項(xiàng)目開(kāi)發(fā)更能理解軟件工程基本原理和方法，提高動(dòng)手能力；通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作項(xiàng)目開(kāi)發(fā)，也懂得了團(tuán)隊(duì)協(xié)作的重要性?？傮w來(lái)說(shuō)，此次課程改革是成功的。

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G642.0

A

2095-7327（2017）-12-0009-02

施冬冬（1984.7—），男，漢族，安徽合肥人，安徽大學(xué)江淮學(xué)院講師，碩士研究生，研究方向?yàn)閿?shù)據(jù)挖掘。