“軟件工程”課程教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)模式改革探索

羅海麗

(內(nèi)蒙古科技大學(xué)信息工程學(xué)院，內(nèi)蒙古包頭014010)

1.引言

“軟件工程”是計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門重要的專業(yè)必修課程，它的內(nèi)容主要涉及與軟件開發(fā)和維護(hù)相關(guān)的概念、原理和方法，這些概念、原理、方法對于實際的軟件開發(fā)起重要的指導(dǎo)作用。近幾年軟件工程學(xué)科發(fā)展較快，出現(xiàn)了許多新技術(shù)、新分支?，F(xiàn)有的軟件工程教材種類很多，但所涉及的側(cè)重點各不相同，有必要根據(jù)不同學(xué)校計算機(jī)專業(yè)的專業(yè)方向及培養(yǎng)目標(biāo)，選擇適合的教學(xué)內(nèi)容，以做到有針對性的教學(xué)；“軟件工程”課程內(nèi)容主要涉及與軟件開發(fā)維護(hù)相關(guān)的原理和方法，這些內(nèi)容若沒有軟件開發(fā)實踐做支撐，勢必顯得空洞乏味。因此有必要從課堂教學(xué)、實驗教學(xué)、實踐教學(xué)這三個環(huán)節(jié)入手探索“軟件工程”課程的一種新的教學(xué)模式。這種新的教學(xué)模式通過案例教學(xué)、實訓(xùn)式實驗及綜合實踐相結(jié)合，幫助學(xué)生更好地掌握“軟件工程”課程內(nèi)容，并培養(yǎng)學(xué)生實際軟件開發(fā)的能力。

2.規(guī)范教學(xué)內(nèi)容

2.1 軟件工程領(lǐng)域的知識體系

軟件工程領(lǐng)域的知識體系如圖1所示。

圖1 軟件工程領(lǐng)域的知識體系

2.2 結(jié)合計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)方向精選教學(xué)內(nèi)容

按照教育部計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)規(guī)范，計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)分為計算機(jī)科學(xué)、計算機(jī)工程、軟件工程、信息技術(shù)這四個專業(yè)方向。不同的專業(yè)方向的特點及培養(yǎng)目標(biāo)不同，因此不同的專業(yè)方向中“軟件工程”課程的內(nèi)容應(yīng)有所不同。

計算機(jī)科學(xué)方向研究計算機(jī)和可計算系統(tǒng)的理論、設(shè)計、開發(fā)技術(shù)，著重于理論知識的教學(xué)和分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)，以培養(yǎng)計算機(jī)科學(xué)研究型人才為目標(biāo)?！败浖こ獭闭n程是該方向的核心課程。該方向中“軟件工程”課程的內(nèi)容應(yīng)包括軟件過程、軟件過程的改善、項目管理、軟件分析、軟件設(shè)計、工具與環(huán)境等知識。

計算機(jī)工程方向研究計算機(jī)系統(tǒng)的理論、設(shè)計、實現(xiàn)、開發(fā)和應(yīng)用。著重于理論和工程知識的教學(xué)，使學(xué)生掌握較高層次的計算機(jī)系統(tǒng)的分析、設(shè)計能力。軟件工程是計算機(jī)系統(tǒng)工程的重要組成部分，因此“軟件工程”課程是該方向的核心課程。該方向中“軟件工程”課程的內(nèi)容應(yīng)包括軟件過程、軟件開發(fā)的方法與技術(shù)、工具與環(huán)境、軟件生命周期。

軟件工程方向研究如何用系統(tǒng)的、規(guī)范的、可度量的方法開發(fā)、維護(hù)軟件。該方向的教學(xué)既重視理論知識和較高層次分析問題、解決問題的方法，也重視軟件設(shè)計和工程實踐。軟件工程方向的知識要求幾乎覆蓋了軟件工程領(lǐng)域的知識體系的全部。該方向只設(shè)一門“軟件工程”課程是不夠的，應(yīng)設(shè)立一系列軟件工程相關(guān)課程。應(yīng)開設(shè)“軟件工程導(dǎo)論”課程，用于綜述軟件工程知識體系及各部分知識；應(yīng)開設(shè)“軟件過程管理”課程，用于講授軟件開發(fā)工程、項目管理、軟件質(zhì)量管理、軟件度量等知識；應(yīng)開設(shè)“面向?qū)ο筌浖_發(fā)方法”課程，用于講授目前應(yīng)用廣泛的面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)方法及該方法涉及的工具；此外，軟件生命周期中的各重要階段(如需求分析階段，總體設(shè)計階段，詳細(xì)設(shè)計階段，編碼階段，測試階段)均需對應(yīng)一門獨立的課程，用于講授該階段的任務(wù)及涉及的工具方法[1]。

信息技術(shù)方向著重培養(yǎng)學(xué)生運用信息技術(shù)領(lǐng)域的核心技術(shù)、工具來構(gòu)造滿足需求的計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的能力，即培養(yǎng)應(yīng)用型人才。這一方向中的“軟件工程”課程內(nèi)容的選擇應(yīng)更具有實用性?！败浖こ獭闭n程內(nèi)容應(yīng)包括軟件生命周期、軟件開發(fā)方法與技術(shù)、軟件開發(fā)過程中涉及的重要工具與環(huán)境。

3.改革教學(xué)方式

在計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的四個專業(yè)方向中“軟件工程”課程都是重要的專業(yè)必修課，該課程的教學(xué)效果直接影響到專業(yè)的發(fā)展，因此有必要從課堂教學(xué)、實驗教學(xué)、實踐教學(xué)這三個環(huán)節(jié)入手探索“軟件工程”課程的一種新的教學(xué)模式。

3.1 案例輔助教學(xué)

“軟件工程”課程主要內(nèi)容涉及指導(dǎo)軟件開發(fā)的原理、方法、工具。若脫離了軟件開發(fā)實踐，這些原理、方法、工具會變得枯燥、難懂。在“軟件工程”課程教學(xué)中引入案例輔助教學(xué)能有效地提高教學(xué)質(zhì)量。課程中的每個重要知識點都應(yīng)配備若干相關(guān)案例。在整個課程的教學(xué)中應(yīng)有1到2個貫穿始終的綜合案例。綜合案例應(yīng)為一個較為實際的軟件系統(tǒng)的開發(fā)過程，包括問題定義、可行性研究、需求分析、總體設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、編碼、測試。綜合案例中應(yīng)包含各開發(fā)階段中涉及的任務(wù)、技術(shù)、方法及工具。學(xué)生應(yīng)在課余時間認(rèn)真閱讀案例，并進(jìn)行分析，老師同步在課堂上講授案例，然后學(xué)生在實驗課中，按照案例中的步驟重視案例中的系統(tǒng)開發(fā)過程，最后總結(jié)歸納[2]。

3.2 實訓(xùn)式實驗

實訓(xùn)式實驗是通過實例演示及模擬、課堂練習(xí)、課后作業(yè)這三個環(huán)節(jié)使學(xué)生通過實驗訓(xùn)練很好地掌握相關(guān)技術(shù)及方法。實訓(xùn)式實驗包含如下三個環(huán)節(jié)：

(1)實例演示及模擬

每個實驗，教師應(yīng)先講解實驗步驟及要求。之后教師講解并演示一個案例，在此過程中學(xué)生同步模擬每個實驗步驟。教師做一步，學(xué)生跟一步，若有學(xué)生出現(xiàn)問題，教師及實驗員應(yīng)及時輔導(dǎo)使其能跟上大家的進(jìn)度。

(2)課堂練習(xí)

案例講解演示之后，教師應(yīng)布置1到2個類似練習(xí)題，學(xué)生參照前面所講解的案例，按步驟完成這些練習(xí)。學(xué)生練習(xí)過程中教師應(yīng)全程指導(dǎo)，實驗課結(jié)束時學(xué)生應(yīng)將實驗結(jié)果以電子郵件形式發(fā)給教師，并書寫實驗報告。

(3)課后作業(yè)

實驗課結(jié)束時，教師應(yīng)布置一個相關(guān)作業(yè)，學(xué)生在課下參照教師講解的實例及課堂練習(xí)完成作業(yè)，以鞏固相關(guān)知識。

3.3 綜合實踐

“軟件工程”課程的教學(xué)中應(yīng)注重綜合實踐環(huán)節(jié)的建設(shè)。綜合實踐環(huán)節(jié)包括以下三個方面：

(1)“軟件工程”課程設(shè)計

“軟件工程”課程應(yīng)設(shè)置兩周左右的課程設(shè)計。課程設(shè)計的目標(biāo)是讓學(xué)生體驗軟件開發(fā)的全過程，且學(xué)會與他人合作，培養(yǎng)團(tuán)隊精神。課程設(shè)計過程中，學(xué)生分成若干小組，每個小組選擇一個項目，該項目的規(guī)模應(yīng)與課程綜合案例的規(guī)模類似。每個小組應(yīng)完成項目的問題定義、可行性研究、需求分析、總體設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計這些階段。各個小組由組長負(fù)責(zé)組織、分工、控制進(jìn)度等，對小組成員的最終課程設(shè)計成績有一定的分?jǐn)?shù)浮動調(diào)整權(quán)；組長帶領(lǐng)全組順利完成任務(wù)，總評可加一定分?jǐn)?shù)。小組完成項目之后，應(yīng)提交項目開發(fā)各階段文檔及課程設(shè)計報告。

(2)與其它課程的課程設(shè)計相結(jié)合

計算機(jī)專業(yè)的很多課程(如數(shù)據(jù)庫原理、信息系統(tǒng)開發(fā)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、C語言等)的課程設(shè)計都與軟件開發(fā)相關(guān)，可將這些課程的課程設(shè)計作為“軟件工程”課程的輔助課程設(shè)計。在這些相關(guān)課程的課程設(shè)計中，可通過恰當(dāng)?shù)剡x擇設(shè)計題目，將軟件工程的原理、方法、工具應(yīng)用于這些課程設(shè)計中，使學(xué)生體會到軟件工程方法與各種軟件開發(fā)的關(guān)系。

(3)與畢業(yè)設(shè)計相結(jié)合

計算機(jī)專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計主要是進(jìn)行實際的軟件開發(fā)。目前畢業(yè)設(shè)計中學(xué)生一般面臨全新的題目，設(shè)計過程中學(xué)生既要分析研究系統(tǒng)又要熟悉開發(fā)工具，這樣很多學(xué)生會覺得頭緒太多，忙不過來，最終不能完成一個理想的系統(tǒng)。鑒于此可將畢業(yè)設(shè)計作為“軟件工程”課程設(shè)計的延續(xù)，延用課程設(shè)計中的分組，每個小組延用課程設(shè)計中的題目。由于課程設(shè)計時間較短，課程設(shè)計時各小組只進(jìn)行了粗略并且簡化的項目開發(fā)，在畢業(yè)設(shè)計的半年中，各小組可在課程設(shè)計的基礎(chǔ)上進(jìn)一步完善擴(kuò)充已有成果，按照軟件工程的步驟最終得到比較理想的系統(tǒng)。

4.結(jié)束語

“軟件工程”課程應(yīng)根據(jù)不同學(xué)校的專業(yè)方向及培養(yǎng)目標(biāo)合理地選擇教學(xué)內(nèi)容，這樣才能做到重點突出；“軟件工程”課程的教學(xué)中應(yīng)通過案例教學(xué)、實訓(xùn)式實驗及綜合實踐相結(jié)合，幫助學(xué)生掌握“軟件工程”課程內(nèi)容，并培養(yǎng)學(xué)生實際軟件開發(fā)能力。

[1] 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)規(guī)范起草小組.計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)(軟件工程方向)規(guī)范與專業(yè)建設(shè)研究報告[M].北京：高等教育出版社，2005.

[2] 王忠群，劉濤.《軟件工程》教學(xué)方法的研究[J].現(xiàn)代計算機(jī)，2009，05：86-87.

[3] 陳昊，明仲.在軟件工程實驗教學(xué)中引入敏捷方法的探索[J].計算機(jī)教育，2008，24：46-47.