情景模擬在《軟件需求分析》課程教學(xué)中的運用

【摘 要】本科階段的教育遵循“以實踐能力培養(yǎng)引領(lǐng)理論教學(xué)”的基本原則，著眼于提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。軟件工程系列課程的開設(shè)，旨在培養(yǎng)軟件領(lǐng)域高素質(zhì)、實用型工程技術(shù)性人才和軟件工程管理人才。其中，《軟件需求分析》是計算機及軟件工程專業(yè)本科三年級學(xué)生的一門專業(yè)課，筆者嘗試運用情景模擬的模式進行該課程的教學(xué)，在課堂中模擬軟件需求分析實踐中相關(guān)或類似的場景。實踐證明，該教學(xué)方法可以提高教學(xué)效果并活躍課堂氣氛，讓學(xué)生受益匪淺。

【關(guān)鍵詞】教學(xué)方法 軟件需求分析 情景模擬

一、《軟件需求分析》課程的特點和存在的問題

首先，《軟件需求分析》是一門抽象性和實踐性很強的課程，沒有開發(fā)實踐經(jīng)驗的學(xué)生在聽課時會感覺非常抽象，難以理解。該課程重點培養(yǎng)學(xué)生在軟件開發(fā)周期中獲取、分析、建模及管理需求的能力。任何一個軟件項目不論大小、復(fù)雜或簡單，都存在著各式各樣的業(yè)務(wù)需求、用戶需求及系統(tǒng)需求。軟件需求分析是一個循序漸進的過程，其中的每一階段都需要需求人員運用相應(yīng)的技術(shù)來處理不同層次的需求。因此，課程應(yīng)遵循理論與實踐緊密結(jié)合、以能力培養(yǎng)為核心的原則，尤其強化實踐環(huán)節(jié)貫穿于教學(xué)之中，在引入案例教學(xué)法的同時，圍繞具體的軟件項目而展開教與學(xué)的活動，讓學(xué)生在結(jié)束一個學(xué)期的課程學(xué)習(xí)之后，能完成一個軟件系統(tǒng)的需求分析任務(wù)，為軟件工程的下一個周期工作奠定基礎(chǔ)。由此，也可以提高學(xué)生的成就感和榮譽感、提升學(xué)生的自信心。

其次，一般情況下，軟件項目的開發(fā)并非個人獨立可以完成的，而是需要軟件開發(fā)團隊中每個成員的溝通與協(xié)作來共同作業(yè)。同樣，軟件需求分析也需要團隊分工合作，同時，軟件開發(fā)出來是給人使用的，所以開發(fā)團隊必須保持與用戶的有效合作，才能開發(fā)出有用、好用的系統(tǒng)。因此，團隊協(xié)作意識是計算機/軟件工程專業(yè)學(xué)生必須具備的基本素質(zhì)。然而，當代學(xué)生身上存在著一個普遍的問題，就是以自我為中心，缺乏集體觀念，在團體中出現(xiàn)離群現(xiàn)象的也不少，這樣對自身將來參加軟件開發(fā)工作特別不利。因此，要培養(yǎng)出高素質(zhì)的軟件需求分析人員，就應(yīng)該在課程教學(xué)中融入團隊意識教育，設(shè)置一些必要的環(huán)節(jié)來提高學(xué)生的團

隊協(xié)作能力及人際溝通與交流能力。

二、情景模擬教學(xué)方式的特點

在教學(xué)過程中模擬軟件需求分析各階段的實踐活動中，一些相關(guān)情景是一種個性化、互動式、寓樂于教的教學(xué)方式，可以實現(xiàn)啟發(fā)式教學(xué)，營造師生平等互動、輕松活潑的課堂教學(xué)環(huán)境。在這樣的課堂中，教師已經(jīng)不再是一個傳統(tǒng)的課堂講授者，而是更像一位主持人或?qū)а荩匍_技術(shù)交流會、成果評審會、軟件演示會等；學(xué)生也不再是純粹意義上的聽課者，而是根據(jù)場景的需要扮演不同角色，他們在充分表達自身的思想和觀點、展示各自的個性化思維的同時，也歷練出在公共場合不凡的談吐。這種方法將傳統(tǒng)的“以教師為中心”的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詫W(xué)生為中心，在教師指導(dǎo)下的主動學(xué)習(xí)”的模式，該模式可以提高學(xué)生的課堂參與度，很大程度上活躍課堂氣氛，最大程度地保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣而不是由于課程的抽象性感到枯燥乏味，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性與積極性，培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作意識和創(chuàng)新精神。同時，這種模式使學(xué)生更加深刻地體會并掌握各種理論和技術(shù)，也有助于他們找到實現(xiàn)理論聯(lián)系實際的可實施途徑，從而促進學(xué)生的個體化學(xué)習(xí)和發(fā)展。

三、情景模擬教學(xué)模式的實施

1.溝通技巧的培養(yǎng)

成功的軟件產(chǎn)品是建立在成功的需求基礎(chǔ)之上的，而高質(zhì)量的需求來源于需求分析人員與用戶之間有效的溝通與合作。需求獲取是軟件開發(fā)中最困難、最關(guān)鍵、最易出錯及最需要溝通交流的活動。由于用戶對計算機系統(tǒng)的能力和限制缺乏了解，他們不清楚需求是什么，或者說如何以一種精確的方式來描述需求，因此，他們需要需求人員的協(xié)助和指導(dǎo)，但是用戶與開發(fā)人員之間的交流很容易出現(xiàn)障礙，這條溝通之路布滿了荊棘。客戶就如一座冰山，露出海面的一個小尖角是語言、表情，以及行為、情緒等，而大部分在水面下不容易被看到的是客戶的真實的動機、原因、企圖、理由等。所以，需求分析人員不僅要用眼睛，還要用腦子看問題。

與用戶溝通的基本技巧之一就是詢問技巧。需求人員在與用戶接觸時提倡多提問，讓客戶參與到談話中來，在和諧的雙向溝通過程中了解客戶真正的需求。在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生詢問技巧主要分為兩個階段。首先，通過教師的闡述，學(xué)生能夠了解提問的意義、問題的分類以及實施提問時應(yīng)該注意的問題。第二階段就是培養(yǎng)學(xué)生對詢問技巧的理解及應(yīng)用能力。在該階段，讓學(xué)生分別扮演提問方和被問方，站在不同的角度感受詢問的過程。當提問者提出了一些離題或偏題的問題時，盡管雙方相談甚歡，但是最終詢問是失敗的；而當被問者不善言表時，提問者就必須更加主動積極地發(fā)問以激發(fā)其思維、鼓勵其參與到談話中，否則無法得到足夠的信息。通過這樣的會話場景，學(xué)生更深刻地理解了提問的重要性。提問前，教師預(yù)設(shè)特定的主題，例如，問出對方日常使用電腦的情況，隨后，讓學(xué)生自主設(shè)計封閉型、公開中立型和公開引導(dǎo)型三種類型的問題展開練習(xí)，體會不同類型問題之間的區(qū)別。為了讓學(xué)生掌握提問時的技巧，在課堂上將學(xué)生分成小組，每個小組選出一位學(xué)生扮演顧客，教師發(fā)給他一張紙條，上面寫著他想購買的產(chǎn)品是一個公文包，必須包括的特征是價格5000元左右、黑色等，其他學(xué)生扮演賣包的售貨員，先后用隨意的和遵循技巧的方式問出顧客的需求。通過效果對比，學(xué)生能夠理解詢問時應(yīng)該注意哪些問題來提高詢問的效率。

與用戶溝通的另一個技巧是傾聽技巧。先以一個小游戲開始，讓學(xué)生認真地聽老師的敘述并依照口令行事。結(jié)果大部分學(xué)生在這場游戲中都玩輸了，主要原因就是他們都沒有逾越阻礙有效傾聽的兩大障礙，即在聽之前心中已有成見或者胸有成竹。這樣的游戲會讓學(xué)生心服口服地對傾聽這一所謂的技能刮目相看，他們從中明白傾聽并不是想象中的那么簡單，而是如同詢問一樣必須遵循一定的章法和技巧，才能在與用戶談話時獲取更多更準確的信息。在激發(fā)了他們?nèi)フ莆諆A聽要領(lǐng)的興趣之后，再教其傾聽的原則、注意事項等，相關(guān)知識就變得事半功倍了。

2.聯(lián)合會議的模擬召開

詢問與傾聽是需求分析人員與用戶交流的必備技能，除此之外，課程中還應(yīng)該讓學(xué)生了解并掌握需求獲取的方法。最常見的需求獲取方法是召開會議或者面談，聯(lián)合會議是一種常用的且簡便的討論會，也是核心隊伍成員之間一種很好的溝通方法。為了讓學(xué)生體驗聯(lián)合會議的場景，筆者決定將教室當成會議室，讓學(xué)生充當需求分析人員與用戶，模擬召開聯(lián)合會議。學(xué)生只有對系統(tǒng)有充分地了解或者存在自身的期望，才能夠完全站在用戶的角度提出自己的想法和看法，因此所設(shè)定的軟件項目必須是他們熟悉的或是真正以學(xué)生為用戶的，例如，“班級同學(xué)錄管理系統(tǒng)”。會議召開時，由教師擔(dān)當主持的工作，需求人員與用戶分坐在教室中央的兩排座位進行討論。可以用錄音筆記錄討論的全過程，以助于開發(fā)團隊之后的工作。在討論完系統(tǒng)的必要性與合理性之后，就將開始討論用例清單。清單可以打印成大紙掛在墻上、寫在黑板上或做成演示材料。對每個清單合并去掉重復(fù)項，加上補充內(nèi)容就可以得到一份新的匯總清單。教師除了是主持人，還要指導(dǎo)學(xué)生的言行。由于討論雙方時常會出現(xiàn)意見相左的情形，而且大家都是彼此熟知的同學(xué)，因此要防止討論會偏離初衷演變成了辯論會；同時，要培養(yǎng)學(xué)生盡量尊重用戶但不是迎合用戶，特別注意在會議中避免采用負面的字眼如“太差”、“不可行”去否定用戶的想法，對有爭議的想法都應(yīng)該保留下來，作為過后被開發(fā)團隊評議的清單項，這樣可以保護小組成員開放的思維，維持會議的順利進行。

通過模擬召開聯(lián)合會議，學(xué)生可以親自體驗與用戶面對面交流的過程，尤其鍛煉他們的敏捷思維能力與沉著應(yīng)變能力，也能將之前學(xué)到的詢問與傾聽技能付諸于實踐從而提高自身的溝通會話技能。

3.需求復(fù)審的場景演示

需求分析人員與用戶充分溝通之后對獲取的信息進行整理、分析并轉(zhuǎn)化為需求模型，其中一種重要的模型就是用例模型——“與系統(tǒng)對話行為相關(guān)的一系列事務(wù)”。學(xué)生做出了系統(tǒng)的用例不應(yīng)該交由教師來審評，而是應(yīng)該像開發(fā)實踐中那樣由團隊成員共同來復(fù)審。但是，如果采用普通的瀏覽或閱讀的方式很難調(diào)動學(xué)生的積極性，尤其是讓他們檢查自己的成果時就更容易產(chǎn)生抵觸和厭煩情緒。因此，筆者嘗試采用用例卡片技術(shù)和角色扮演互相結(jié)合的方式來進行需求復(fù)審。這種方式要求學(xué)生扮演不同的角色，像在臺上表演小品似的以用戶和系統(tǒng)之間對話的形式將自己分析得出的用例模型用言行展示出來，而坐在臺下的其他學(xué)生無論是否是團隊中的成員都可以在觀賞“小品”的同時，更全面地去度量和評審模型。

在實施審查活動之前，教師首先向?qū)W生介紹用例卡片與角色扮演所基于的技術(shù)背景——CRC（類—職責(zé)—協(xié)作），而后布置學(xué)生按照用例卡片的格式將用例模型做成卡片。每張用例卡片只代表單個用例，卡片上要記錄用例的名稱和對話腳本步驟。在這出“小品”中，教師充當著導(dǎo)演的角色，分配任務(wù)、主持工作并協(xié)調(diào)指揮現(xiàn)場演練，學(xué)生分別扮演用例中所指代的系統(tǒng)模塊和將使用該系統(tǒng)的用戶，兩者之間的會話則以用例卡片上所描述的觸發(fā)和響應(yīng)動作序列為劇本臺詞，即“用戶”將自己使用系統(tǒng)的動作，如查找特定主題的書籍用語言描述出來，而“圖書查詢模塊”也給予相應(yīng)的反饋。例如，顯示“查無此書”并等待下一次查詢。表演前，用戶角色使用探討的方式進行排練。團隊需要集體工作以決定對話的步驟。這些工作交由學(xué)生在上課前就準備好。當某一想法聽起來很合理時，演員按腳本將之“表演”出來。團隊的其它成員則審查表演，之后再討論，并在必要時進行改進。在多媒體教室，可以應(yīng)用幻燈片或文檔投影儀，將電子版或書面的卡片清晰地投影到大屏幕上，供班級里所有學(xué)生查看。以上過程反復(fù)進行，直到所有的評審都認為對話已經(jīng)能夠描述用戶與系統(tǒng)交互的方式。由于課堂上的時間有限，對于每一個團隊只能復(fù)審若干個用例，而且對于爭議較多的用例模型可以留待學(xué)生課后參照審查時的意見和建議去修改完善。

通過以上表演小品的方式復(fù)審用例，扮演者的語言表達及隨機應(yīng)變能力得到了鍛煉，觀眾的洞察力也得到了難以預(yù)料地提升，尤其關(guān)鍵的是，團隊成員積極地參與并輕松愉快地完成本是枯燥乏味的檢查工作。

四、結(jié)束語

除了上述的教學(xué)案例，在《軟件需求分析》課程其他的知識點教學(xué)中也可以開設(shè)類似的情景模擬環(huán)節(jié)。該課程是培養(yǎng)學(xué)生如何將需求理論應(yīng)用到開發(fā)實踐中的一門課程，其中諸多的規(guī)范、流程和原則如果采用傳統(tǒng)的講授方式是很難被學(xué)生接受的，極有可能讓原本興致勃勃的學(xué)生們覺得內(nèi)容空洞且枯燥乏味。

在教學(xué)過程中，嘗試融入情景模擬的方式既豐富了教學(xué)方法，又活躍了課堂氣氛，尤其縮短了理論教學(xué)與工程應(yīng)用的距離。實踐證明，該模式在一定程度上激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了他們的學(xué)習(xí)效率，強化了他們的團隊合作意識，培養(yǎng)了他們脫離書本獨立思考應(yīng)對各種實際情況的能力，即“授之以漁，非授之以魚”。在今后的教學(xué)工作中，應(yīng)該根據(jù)教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)對象的變化不斷調(diào)整和完善教學(xué)方法，以期達到最佳教學(xué)效果。

參考文獻：

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[2] Karl E. Wiegers. Software Requirements[M].北京：機械工業(yè)出版社，2003.87-88.

(作者單位：福建廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院）