《軟件工程》教學的“三段論”定位與“能力驅動”

【摘要】針對《軟件工程》教與學過程存在的問題，提出了“學科知識的進化、應用能力的強化、人才素質的優化”的教學三段論，結合《軟件工程》學科特點，歸納出層次化教學的模式設計。

【關鍵詞】軟件工程，三段論，層次化，面向對象，能力驅動法，“3＋1”柔性法

【中圖分類號】G434 【文獻標識碼】B 【論文編號】1009—8097（2007）08—0109—04

一、前言

《軟件工程》是計算機專業的一門必修課，在計算機專業學生大學學習期間占據很重分量的學科。但基于《軟件工程》自身抽象性與應用性都很強的特點，在教與學的雙向工程中存在不少問題，致使效果差強人意。如何提高軟件工程的教學水平和質量，是很多國內外學者廣泛探討的話題。

從事過軟件開發的人都有種體會，軟件工程對開發太重要了。說“軟件工程是程序員的哲學”一點也不為過，一個真正理解軟件工程思想的人才能更好地理解軟件。同時，軟件工程的理念對一個人的生活及工作態度也有很大的幫助，特別在條理化、規范化方面的約束方面，起到了很好的促進作用。在大學的計算機專業開設這門課，不僅僅對提高學生理解軟件有幫助，對世界觀、人生觀的奠定也有一定意義。

本文從《軟件工程》課程特點及實施現狀說起，把先進的管理理論與教學方法相結合，提出針到性與通用性交叉發展的課程教學思路，為高校課程由點及面的得以+消化助一臂之力。

二、《軟件工程》的特點及存在的問題

軟件工程是一門教學難度比較大的課程，主要原因歸結于它的以下幾個特點：首先，軟件工程作為指導計算機軟件開發與維護的工程學科，研究范圍很廣，包括技術方法、工具和管理等許多方面；其次，它又是一門邊緣學科，涉及領域很廣，計算機科學、計算機技術、計算機工程、系統工程學、管理學及經濟學等，內容豐富。再次，這又是一個相對比較年輕的學科，尚未形成成熟的教學模式，教材也少有提供較為成熟的設計訓練實踐內容。最后，軟件工程又是個時刻發展的技術，相關課程更替很快，如果繼續偏重以往的成熟理論，會造成與最新技術的嚴重脫節。

以往的實踐教學表明，學生學完軟件工程，往往感覺抽象和枯燥，僅從書本上無法切實理解和相信軟件工程技術的好處，到頭來留給學生文科式課程的印象，變成考前死記硬背的突擊，效果事與愿違。本文作者依據軟件工程的教學情況及參加項目開發時的切實體會，分析總結出軟件工程教學中存在的問題，如下：

1、課程內容結構“死板”。

計算機教育是一項實踐性很強的工程，但在實際的本科教育中，軟件工程大多以教授技術和方法為主，欠缺了學生軟件開發能力培養，在軟件的管理能力上也并沒有達到預期效果。絕大多數的學生因教學與實踐的脫節致使軟件工程成了純理論化課程，只能徘徊在表面，如何用這些知識，這些知識有何價值，體會不到。而對于軟件市場，企業強烈需求的是既懂軟件開發又懂軟件管理的復合型人才。因此，在大學的本科教育中，對軟件工程課程的設置以及培養目標的重新定位是很必要的，軟件工程的思想也不僅僅的用于軟件產業，在計算機及其它相關專業的研究生課程設計上，加上高級軟件工程的課也是大有益處的。

2、結構化知識陳舊。

原有教學內容有些陳舊，教材變來變去大部分還是停留于一種結構分析和結構化設計技術上。在知識的融會貫通上，可重用性較差，滿足不了軟件開發需求的，不如面向對象、面向方面等新型技術更能得到開發人員和客戶的歡迎，實用性方面也不再占優勢。但傳統的知識并不一無是從，從知識的延續性來說，學生是從結構化的程序設計語言開始學習的，接受此類知識較容易。

3、流行技術與學生知識積累程度之間存在縫隙。

現代軟件工程內容豐富，基于UML的面向對象建模技術、以新型技術支持的軟件度量方法、測試方法、Rational Rose工具、RSA等開發工具。在軟件管理方面，CMM、配件配置管理以及軟件過程管理等。這都是些實用性很強的知識，但學生接受起來比較困難。這些都是軟件工程的內容，但不可能在這門課中完全涉獵，怎么做好軟件工程課程與這些新型技術的橋接，很關鍵，僅僅用傳統的教學方法實施起來存在著不小的障礙。

4、實踐開發存在難度

在教學中，如果只是單純的進行枯燥模糊的課堂教學，而學生沒有親身開發體驗，學生僅憑課堂和書本得來的知識理解軟件工程很難，以至于學完之后覺得用處不大。要讓學生相信和理解軟件工程對軟件開發的重要性，就是在學習期間完成一個中型左右的軟件開發。但這種方法顯得太復雜太耗時，加上這門課一般在大三下學期以后開設，時間上來不及，對教師和學生的要求又很高，并不適合初次接觸軟件工程的學生教學實踐。

5、對教師的要求高

要講好這門課有對授課教師有一定難度。教師首先要有一定的軟件開發經驗，了解軟件項目的管理和工程背景，這樣才能在講授時結合實際，可操作性強。學生能直觀地感覺到該門課程的重要性。

三、教學“三段論”的提出

針對以上軟件工程課程在教與學中存在的問題，根據學生的認識特點及本門課自身的特點，在傳統的教學思路上，借助先進的現代企業管理理念及軟件模式，提出以本課程為研究點、通用性較強的教學理論――“1”個中心“3”個基本點。

“1”個中心：即能力驅動。教學工作的展開是以提高學生能力為主要目的，這是個能力絕對高于學歷的社會需求現實，那么，對于大學這樣一個學生人生觀、價值觀、世界觀形成的關鍵階段，提出能力驅動的教學教育目標，是與時代發展相吻合的。

“3”個基本點：指教學三段論，即學科知識的進化，應用能力的強化和人才素質的優化。三者是一個“交叉握手”的關系，互相補充、相互促進，成為一個羅旋式滾動前進的體系結構體。三者之間，又存在著滲透與提升的關系，“學科知識的進化”，即根據信息化軟件開發需求，在原有知識體系的基礎上進行有效地擴充，循序漸進地做到新舊知識的過渡，實現進化的目的；“應用能力的強化”，這是從教學目的提出的理念，最終通過該門課從理論到實踐增加學生的動手應用能力才是最主要的，當然，這需要“學科知識的進化”的推進為前提，并在其中進行交叉實行；“人才素質的優化”，這是整個高校的培養目標。對于軟件工程這門學科，表征這一觀點的現實意義，就是整個軟件人才質量的提高，及快速融入IT行業、或者更快地實現生存生活應便適應能力的加強。三者是相輔相承的內在邏輯。“1”個中心“3”個基本點的關系如圖1所示。

四、“1”個中心“3”個基本點對《軟件工程》的層次化模式設計

圖1中，“3”個基本點緊緊圍繞“1”個中心，為實現能力驅動的教育目的，旋轉式實施學生的培養方案。

對于軟件工程這門課程，在教學管理模型的規約下，提出層次化的課程展開模式。下文從教材設置、人才培養等方面進行柔性內聚耦合度的統一論述。

1．處理好軟件工程前驅、后繼課程的合理設置

軟件工程是高校課程中的一門必修課，在此課程的設置上必須要理清它開設的背景及后延。“背景”即本課的前驅課程，在課開設之前必須要學習的幾門基礎課，沒有這些課軟件工程的教學也就形同虛設。比如一門面向過程的編程語言、初步的面向對象技術、略見規模的程序開發等，讓學生在實際操練中，發現開發程序中潛在的一些問題，體會到軟件開發決不僅僅就是“個人英雄主義”的表演，它是有“規矩”的。那么這些“規矩”需要怎樣更好地把握呢，學生自己帶著問題找到了學習的切入點，再引入本門課學習，效果就大不一樣了。

軟件工程開設一般設在大三下學期、大四上學期這個時間段，在學生了解了軟件工程的思路之后，開設一定的后繼課程也是必要的，比如，軟件設計模式、軟件項目管理、系統分析設計師教程等交叉學科，畢竟高校培養學生不僅僅是本著一個高級程序員的目的，學生在以后的發展中具有駕馭整個項目的能力培養，也是必須的。

2．不拘泥一本教材和內容次序，以符合學生特點施展課程與實踐結合

現在在市面上，有關軟件工程的教材即多又雜，但內容的流程走向是大同小異。學生拿到的只有一本教材，但不能讓學生僅僅地得到這一本書，這樣，授課教師就需要閱讀多量相關類似的書籍，靈活變通地處理課本與參考資料的關系，變成自己的系統化知識結構傳授。并在課堂上，以親身的經驗把學生從課本上引入到實際的開發環境中，做到理論與實踐相結合，這是受學生歡迎的。

3．“吃透”教材，合理引入最新的前沿技術，擴大學生的知識面

擺在面前的任何一本計算機書都是過世的，而技術是在不停地向前發展的，但內容雖舊，思路卻是清晰的。老師在“吃透”教材把握住思路之后，就可以以該思路為準繩，把最新的技術經驗恰當地匯總。實踐表明，新事物更能夠吸引學生的好奇心，那么教師就需做到新技術與基礎理論的融會貫通，一方面擴充了學生的知識面，另一方面又使枯燥的知識以變通的方式被學生掌握，達到授課目的。

4．端正學生的學習態度，幫助學生發現自己的興趣點

經多次與學生交談發現，學生很容易進入了一個怪圈：學了不少專業課，就是不知道它到底有什么用，專業課之間有什么關聯，為什么開設這門課，一頭霧水，其實從來就沒想過這些問題。導致了一種學習的畸形態，學得東西沒覺出有用，自己也不知道該學什么才有用，畢業的時候，發現最無用的不是課，是自己。所以，授課教師以及輔導員在學生的學習中要積極和他們交流，讓學生盡快地找到對本專業的興奮點，以點為面，展開大學的知識構建。學生一旦知道了自己想做什么，什么是自己的興趣，學習起來有目的性，學得上心，效果有效。

5．引導學生會學習，提高自學和自主發現問題的能力

新時代的文盲是不會學習不知道學什么的人。很多學生迷茫，不是覺得自己什么也不會，該學的東西太多，從哪開始，以后要干什么，找不到路子。就是眼高手低，什么都懂，什么都不精。引導學生發現問題，提高自學的能力很重要。教師不可能是個百寶箱，什么都通什么都會，學生怎么樣在這樣的學習生活中，能夠像軟件工程所倡導的理念一樣，階段性、漸入式地自我培養，值得思考。這是項雙贏活動，既提高了學生的能力，又把軟件工程真正落到了實處。學生，就是我們的軟件項目。

6．授課教師要從廣度和深度兩方面，提高自身新舊知識的駕馭水平

在整個教學過程中，教師扮演了很重要的角色。教師的素質對于教育這項工程至關重要。學在人力物力財力允許的情況下，應多給教師外出充電的機會，接觸新型的技術與理念。特別對于計算機這個日新月異的專業，經常地到大公司去實踐是很好的學習方式。教師把充電掌握的新技術新發明及時帶到課堂，進一步體現知識的靈活性和發展性，這樣的課更受歡迎。

五、達到的效果

作者在對本科大四學生開設《面向對象技術UML》、《軟件設計與開發》及《軟件項目管理》等軟件工程的前沿分支課程，以及對《軟件工程》、《管理學》等基礎交叉課深度學習后，提出軟件工程教學與管理學結合的思路。在教學中，按照“1”＋“3”模式，積極采用啟發性教學，按照從實際發現問題、找出原因、解決問題的步驟展開課堂教學，結合自身的實際軟件開發經驗和對新型技術的了解與運用，活躍課堂氣氛，擴大學生的知識面，受到了學生的認可，達到預期效果。

經上文論述，說明了一個道理：知識是扁平的，不同專業之間是互通的。

六、結論

本文以《軟件工程》為研究點，提出了能力驅動下的旋轉式素質教育培養模式，從學科知識的進化、應用能力的強化、人才素質的優化方面，分析了現階段授課中存在的問題，在原有經典教學理論基礎上，大膽創新，提出了柔性培養、層次化遞進的理論，在實踐中取得了不錯的成績。同時，此觀點可以嫁接到其他學科，希望能給在教育戰線的教師們一點啟示，把高等教育質量再提一個臺階。

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