創新平臺下軟件工程實驗教學模式探索*

杜瑩 程普 杜小玉

摘要： 針對軟件工程實踐教學中存在的問題，結合大學生科技創新平臺的實施，從實驗課題選擇、軟件過程模型選擇、團隊建設、開源資源利用等方面提出軟件工程實驗模式的改革方案；并且給出了部分實施細節。

關鍵詞： 軟件工程； 創新平臺； 實驗教學； 團隊建設

中圖分類號：G642.0文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228(2012)07-63-02

0 引言

軟件工程是一門實踐性很強的學科，它的所有理論來自于工程實踐，課程目標是讓學生掌握軟件開發中的方法學和工程學知識，并應用于實踐，因此實驗課程的建設非常重要。目前，大多數院校把該實驗課當作一門理論課程的附屬課程或驗證課程，實驗題目和實驗步驟由老師提前設計好，學生缺少綜合型設計性實踐項目的訓練，不能以團隊的方式共同完成一個較大的開發項目，而且學生在實驗課程中仍扮演著知識填充器的角色，在許多環節中淺嘗輒止，與軟件工程實際運用脫節，對軟件過程的體驗難以深入，更談不上深刻，無法達到預期的教學效果[1]。軟件工程知識內容綜合性強而且抽象枯燥，對于沒有任何實際項目開發經驗的學生來說難度太大，要使學生獲得真實的軟件開發經驗，掌握并運用它并不容易。所以，軟件工程實驗模式的改革勢在必行。

高校大學生科技創新平臺建設給軟件工程實驗教學模式改革提供了一個機會。在軟件工程實驗課程中，利用創新平臺可以挑選現實生活中的常見問題，稍作修改作為實驗內容；通過創新實踐平臺，學生可以凝聚成一個個富有創新意識的團隊，并利用軟件工程知識解決實際問題。

1 大學生科技創新平臺建設

為培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才，我校專門設立了大學生科技創新專項基金；在學校資助的基礎上，學院建立了創新實驗室，擇優扶持一批優秀學生項目，為大學生開展科技創新活動創造條件。另一方面，指定專門教師負責，組織和指導學生參加各級設計大賽，例如“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽、大學生創新實驗項目、數學建模競賽、ACM世界大學生程序設計競賽、全國大學生程序設計競賽、全國大學生軟件創業大賽；積極組織學院級C++、Java、C#、數據結構等競賽。充分利用課內外時間，以培養學生創新性為出發點，通過各種形式的科技創新活動增強學生的創新意識，培養學生的創新能力；并為學生搭建接觸社會實際、增長創業才干的平臺。這些創新訓練培養了學生的邏輯思維能力、動手能力和科研能力，同時提高了他們書寫文檔的水平。這些創新項目與軟件工程課程學習相互補充，相得益彰[2]。

2 軟件工程實驗模式改革方案

基于創新平臺，我們從以下幾個方面提出了軟件工程實驗教學模式改革方案。

⑴ 以整體項目形式自定實驗課題

軟件工程實驗課題的選擇上給學生很大的選擇空間，課題大部分來自于各個實際的創新項目，或者是根據創新項目修改以后的虛擬項目，還有一部分題目來自其他專業基礎課程。學生被分成若干開發小組，使學生盡可能地從解決實際問題中得到軟件工程相關經驗，在軟件項目管理和軟件過程方法上能得到較為真實的體驗；使教學實踐與實際軟件工作實踐無縫連接，在教學體制內獲得相關軟件開發實踐經驗[3]。

⑵ 根據項目適當選擇軟件過程模型

軟件工程理論課程中給學生介紹了各種軟件過程模型：瀑布模型、快速原型模型、增量模型、螺旋模型、噴泉模型、Rational統一過程、敏捷過程以及微軟過程等。在軟件工程實驗中指導學生根據項目的需要采用相適應的開發模式，讓學生更容易理解掌握各種軟件過程模型，并能最大限度地獲得直接開發經驗。例如對于一些比較經典項目采用瀑布模型，學生容易理解軟件開發生命周期；對于一些開發時間要求較高的項目采用敏捷開發，可以減少不必要的文件輸出，提高開發效率；還有一些項目，用戶系統使用經驗較少或對界面要求高，可以指導學生采用快速原型法；對于一些允許逐漸增加模塊的項目，可以使用增量模型[4]。

這里需要注意，開發過程需要盡可能地真實，按正規企業的開發流程，評價也要盡可能地按照企業標準。

⑶ 項目開發團隊建設

通過學生自愿報名，考試選拔出一些編程能力較強的學生，組成項目開發團隊，由學院提供實驗室，讓有實戰經驗、課題項目比較多的老師指導，利用業余時間，進行一些軟件開發項目的研發工作。這樣做的好處是，既可將軟件工程的知識用在開發過程中，又可將團隊開發經驗用在軟件工程實驗中。

⑷ 開源資源充分利用

對于高校計算機專業學生而言，掌握知識、提高動手能力是最終目的。為了節省昂貴的軟件許可證的費用，將寶貴的資金用于其他資源，盡量使用開源資源是一個解決辦法。開源資源不收任何費用，又能得到源代碼，對于處于學習階段的學生而言，是非常有利的。而且，使用開源資源的用戶數量非常龐大，這就形成一個同心協力的學習群，學生遇到的種種問題，都可以從開源社區中找到答案或在社區的幫助下自己解決。在這一過程中，一方面學生自己獲得了知識，提高了能力；另一方面，自己的經驗也為開源資源的發展做出了貢獻。

在需求管理階段可以使用Osrmt開源軟件；軟件設計階段可以使用ArgoUML、starUML開源軟件；編程實現階段可使用Eclipse、Gcw開源軟件；版本控制開源軟件有CVS、SVN等；項目管理開源軟件有Ganttproject、Xplanner；軟件測試Junit、Jmeter、Cppnit等開源軟件[5]。

3 實施細節

軟件工程實驗改革實施的過程中還要注意以下實施細節。

⑴ 重視測試環節，掌握測試技術

許多學生對系統開發的前期階段比較重視，但對測試的目的理解存在偏差。測試的根本目標是盡可能多地發現并排除軟件中潛藏的錯誤，最終把一個高質量的軟件系統交給用戶使用；而軟件開發者希望通過軟件測試表明軟件產品中不存在錯誤，已經正確地實現了用戶的要求。所以學生對設計開發技術非常重視，對測試技術比較忽視。要讓學生在軟件開發過程中正確認識測試的目標，掌握基本測試技術，并且能設計出合適的測試方案。

⑵ 建立合理的評價機制，激發學生學習熱情

實驗考核與項目驗收相結合，可以考察學生在項目中所擔負任務的完成情況和工作質量，所以要對實驗項目進行驗收。

但是，項目是分組的，是一個整體，在一個組里面不可能使每個人的工作分量平均，如果全部以同樣的分數評價，肯定會出現混水摸魚的現象，也肯定會打擊某些同學的積極性。所以建立合理的評價機制非常重要。筆者采用協調系數來調整平衡。

設每組學生數n，小組總成果得分sum，協調系數Pi（1

這個協調系數可以由指導老師給出。如果指導老師對小組內同學分工了解的不是那么細致，也可以由組內同學自評。群眾的眼睛是雪亮的，這樣會更公平。

比如一個小組5個人，一個學生是屬于小組內平均水平，pi=0.9，這組總體分是80分，那么這個學生的成績是0.9*80=72分。如果小組長做了很多工作，pi=1.1，那么他的成績是1*80=80分；但某個同學只得pi=0.8, 80*0.8=64分。當然這只是其中一種調節方法，關鍵還得靠學生自覺。當然，學生成績上限是100分。

⑶ 積極開展技術總結和新技術講座

經常性的技術總結可以促進學生提升思維能力，幫助學生整理開發思路，增強團隊信息溝通以減少重復勞動。所以要求每個同學認真對待技術總結，以團隊為單位把開發過程中遇到的問題記錄下來，經常開技術總結會進行討論。新技術講座對豐富學生課余生活、開拓學生視野、擴大學生知識面有重要作用?？勺寣W生及時了解最新的業界動態，跟蹤IT領域的最新科研情況。此舉既鞏固了學生軟件工程領域的基礎理論和專業知識，又使他們掌握了解決工程問題的最新技術和手段。

⑷ 資料整理保存

軟件工程實驗項目中會遇到各種問題，大部分不能直接從課本中找到答案，需要求助于大量課外資料。以往教學中的做法是學生一遇到問題，就開始搜集整理資料，然后再去解決問題，這樣做當然能提高學生的自學能力。但是，如果學生遇到任何一個問題都被迫停下來搜集整理資料，會大大影響項目的開發進度，挫傷學習積極性。

為此，每隔一段時間，可以指導學生將資料分類整理在一起，以便其他同學學習，以后的同學又在這個基礎上進行整理，日積月累，慢慢地建立承上啟下的學習系列。

4 結束語

在創新平臺下不斷地改進軟件工程實驗課程教學模式，按照“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質”的要求，配合其他學科教學，實現“工學結合”的人才培養模式，一定能培養出具有良好的系統分析與設計能力、交流與組織協調能力、項目管理能力、創新能力、科學研究能力等較強競爭能力的人才。

參考文獻：

[1] 林勇.《軟件工程》課程實踐教學改革探析[J].電腦知識與技術,

2011.7(30):7467-7468

[2] 李建建,陳文,鄭元凱.高校搭建大學生科研創新平臺的探索與實踐

[J].福建師范大學學報,2011.5(27):106-109

[3] 陽王東,祝青,鄧艷智.《軟件工程》項目型教學模式的探索[J].計算機

時代,2008.4:68-71

[4] 徐哲,蔡建平.基于開源軟件的軟件工程實施系統研究[J].微計算機

信息,2009.25(9):178-180

[5] 樊學東.軟件工程過程模型及其選擇[J].西安外事學院學報,2008.4

(4):80-83