計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)實(shí)踐課程教學(xué)改革的研究與探索

【摘要】為了適應(yīng)目前我國軟件工程產(chǎn)業(yè)教育國際化、產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展要求，改進(jìn)軟件工程專業(yè)課程的教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)效果。本文針對(duì)當(dāng)前軟件學(xué)院教學(xué)中存在的問題提出對(duì)《軟件工程》的產(chǎn)學(xué)研及課程評(píng)價(jià)進(jìn)行了重大的改革與創(chuàng)新。該課程實(shí)踐教學(xué)改革不但能提高學(xué)生的積極性、創(chuàng)造性，同時(shí)對(duì)學(xué)生掌握軟件工程的理論知識(shí)有益，且為學(xué)習(xí)其他專業(yè)知識(shí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】軟件工程 "產(chǎn)學(xué)研 "實(shí)踐教學(xué)改革

【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2014）09-0237-02

為實(shí)現(xiàn)畢業(yè)生和就業(yè)市場的對(duì)接，強(qiáng)化對(duì)學(xué)生科技創(chuàng)新能力、可持續(xù)發(fā)展能力及應(yīng)用型實(shí)踐能力的培養(yǎng)，經(jīng)過認(rèn)真調(diào)研和系統(tǒng)論證，積極吸納行業(yè)人才標(biāo)準(zhǔn)，南陽理工學(xué)院謀劃制訂了應(yīng)用型本科培養(yǎng)方案，修編了千門課程教學(xué)大綱，深入實(shí)施實(shí)踐性教學(xué)，加大“訂單式”培養(yǎng)模式改革力度，深化校企合作，最大限度降低用人單位對(duì)畢業(yè)生“二次培訓(xùn)” 的投入成本，使畢業(yè)生能順利通過試用磨合期，成為企業(yè)的骨干力量。南陽理工學(xué)院軟件學(xué)院也積極響應(yīng)學(xué)校號(hào)召，制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，努力提高學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力。

軟件行業(yè)已經(jīng)成為推動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)，為推進(jìn)工業(yè)和信息化融合、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、保障國家信息安全提供了重要支撐[1]。因此提高軟件開發(fā)設(shè)計(jì)人員具備的軟件設(shè)計(jì)、項(xiàng)目維護(hù)、項(xiàng)目管理的能力尤為突出。軟件工程是一門研究用工程化方法構(gòu)建和維護(hù)有效的、實(shí)用的和高質(zhì)量的軟件的學(xué)科。它涉及到程序設(shè)計(jì)語言、數(shù)據(jù)庫、軟件開發(fā)工具、系統(tǒng)平臺(tái)、標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)模式等方面。在現(xiàn)代社會(huì)中，軟件應(yīng)用于多個(gè)方面。[2]《軟件工程》課程被各國大學(xué)信息類相關(guān)專業(yè)設(shè)置為一門核心專業(yè)課程。當(dāng)前《軟件工程》課程中存在的一系列棘手問題，直接影響教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)效果提升。比如在教學(xué)內(nèi)容上表現(xiàn)為重理論而輕實(shí)踐，從而不能有效培養(yǎng)學(xué)生的軟件開發(fā)能力;授課中使用的教學(xué)案例缺乏完整性和實(shí)用性，從而不能幫助學(xué)生全面理解軟件開發(fā)的全過程[2]。因此，我們迫切需要對(duì)教學(xué)體系進(jìn)行革新，形成一體化培養(yǎng)方案：基礎(chǔ)教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、工程實(shí)踐。本文將從理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)以及課程教學(xué)評(píng)價(jià)三個(gè)方面進(jìn)行探索。

1.《軟件工程》課程理論體系教學(xué)探索

以IEEE（電氣和電子工程師協(xié)會(huì)）發(fā)布的軟件工程知識(shí)體系為基礎(chǔ)，結(jié)合軟件開發(fā)基礎(chǔ)知識(shí)、軟件領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)和軟件開發(fā)方面的工程實(shí)踐等構(gòu)建該門課程的知識(shí)體系。一般的《軟件工程》課程知識(shí)體系如圖1所示。

圖1 軟件工程知識(shí)體系

《軟件工程》課程知識(shí)體系分為開發(fā)過程和支持過程兩個(gè)部分。開發(fā)過程部分的軟件設(shè)計(jì)、需求分析為理論教學(xué)，根據(jù)教學(xué)目的和教學(xué)要求，采用案例及問題驅(qū)動(dòng)等教學(xué)方法，講解軟件工程的理論基礎(chǔ)知識(shí)，包括軟件生命周期各個(gè)階段、軟件質(zhì)量和軟件項(xiàng)目管理等核心內(nèi)容，通過案例的分析，促進(jìn)學(xué)生的獨(dú)立思考，提高其對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握。支持過程部分是以當(dāng)前流行的統(tǒng)一開發(fā)過程、面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)和UML語言為核心，融入實(shí)際案例，Visio、Project、Sybase powerdesigner、Star UML 、Rational Rose2003、Loadrunner等軟件工程設(shè)計(jì)工具和運(yùn)行環(huán)境，使學(xué)生們掌握當(dāng)前優(yōu)秀而常見的軟件工程技術(shù)。實(shí)踐部分要求學(xué)生分組聯(lián)合完成一個(gè)實(shí)踐的軟件工程系統(tǒng)，比如常見的校園自動(dòng)化辦公系統(tǒng)，高校的辦公系統(tǒng)一般涉及公文管理、督查管理、電子公文審批、公共信息查閱及收集，內(nèi)部請(qǐng)示報(bào)告管理、會(huì)議管理、領(lǐng)導(dǎo)活動(dòng)管理、個(gè)人待辦事宜、日程安排、通訊錄、快遞辦理、資源管理，以及其他有關(guān)機(jī)關(guān)行政事務(wù)處理等。把這些項(xiàng)目進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆纸?，讓學(xué)生從實(shí)踐中獲得真知，運(yùn)用軟件工程思想和現(xiàn)代開發(fā)工具與技術(shù)來解決軟件開發(fā)所遇到的問題，提高學(xué)生分析問題和解決具體問題的能力。一般來說，講授《軟件工程》的理論知識(shí)晦澀難懂，講課中若能穿插一些實(shí)踐案例對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行形象化的表述，不僅能讓學(xué)生心領(lǐng)神會(huì)，也能提高學(xué)生軟件開發(fā)更加系統(tǒng)化、工程化、質(zhì)量化。同時(shí)也應(yīng)該注意的是，教學(xué)案例的選擇應(yīng)該是學(xué)生熟知的領(lǐng)域，且它的實(shí)用性能激發(fā)學(xué)生的求知欲。如在講授Web程序安全性問題時(shí)候，授課老師可以先設(shè)計(jì)一個(gè)表面看起來很好，但系統(tǒng)安全漏洞百出的程序演示給同學(xué)們。如SQL侵入案例，學(xué)生會(huì)對(duì)不需要輸入賬號(hào)密碼而輕松進(jìn)入網(wǎng)管系統(tǒng)而震驚不已，這是授課老師再做理論分析會(huì)深深吸引學(xué)生。所以，在理論教學(xué)中，把抽象的知識(shí)形象化、具體化、案例化，采用啟發(fā)式、討論式、師生交互式等教學(xué)理論方法更能營造融洽的學(xué)習(xí)氣氛，激勵(lì)學(xué)生們?nèi)ニ伎迹ゾW(wǎng)絡(luò)上或圖書館查找資料，從而領(lǐng)略當(dāng)下軟件工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域的精華。

2.實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新模式

在實(shí)踐教學(xué)過程中，我們實(shí)施項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以項(xiàng)目開發(fā)為主題，模仿商用的軟件開發(fā)過程，若遇到問題，進(jìn)行師生互動(dòng)討論尋找解決方案，通過開發(fā)出來的“成品”來反饋教學(xué)評(píng)價(jià)，整個(gè)流程能使學(xué)生體會(huì)到一個(gè)完整的項(xiàng)目開發(fā)全過程。我們安排的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)具體流程為：

（1）項(xiàng)目任務(wù)分解：第一次課 ，要求學(xué)生以平時(shí)成績均分的方式劃分項(xiàng)目小組，每組3-5人不等，每個(gè)學(xué)生可扮演項(xiàng)目中不同的角色，也可以互換角色。第一個(gè)項(xiàng)目一定要把握好軟件的規(guī)模和難易程度。要求按照商用軟件的開發(fā)流程，逐步完成項(xiàng)目開發(fā)的分析、設(shè)計(jì)、編程和測試，同時(shí)將Visio、Project、Sybase powerdesigner、Star UML 、Rational Rose2003、Loadrunner等常用軟件開發(fā)工具在部署過程中進(jìn)行有效使用。

（2）團(tuán)隊(duì)合作：學(xué)生根據(jù)自愿和能力互補(bǔ)的原則組成團(tuán)，每組角色包括項(xiàng)目經(jīng)理、系統(tǒng)分析員、架構(gòu)設(shè)計(jì)師、軟件設(shè)計(jì)師、軟件開發(fā)和軟件測試工程師等，當(dāng)然成員的角色可調(diào)換。

（3）計(jì)劃可行性評(píng)估 ：教師通過審核項(xiàng)目實(shí)施的可行性，制定項(xiàng)目計(jì)劃。符合要求，方可進(jìn)入下一步的實(shí)施階段。

（4）項(xiàng)目實(shí)施 ：小組成員根據(jù)各自的任務(wù)查找資料，收集解決方法，定時(shí)討論交流，各個(gè)模塊間相互配合協(xié)調(diào)完成任務(wù)。該階段還學(xué)設(shè)計(jì)完成軟件項(xiàng)目的總體架構(gòu);對(duì)功能模塊進(jìn)行編碼。整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施過程由任課教師指導(dǎo)，項(xiàng)目經(jīng)理控制其進(jìn)度，該階段可培養(yǎng)學(xué)生多人之間的溝通能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

（5）軟件測試： 測試是軟件開發(fā)過程中的一個(gè)重要組成部分，是貫穿整個(gè)軟件開發(fā)生命周期、對(duì)軟件產(chǎn)品（包括階段性產(chǎn)品）進(jìn)行驗(yàn)證和確認(rèn)的活動(dòng)過程，其目的是盡快盡早地發(fā)現(xiàn)在軟件產(chǎn)品中所存在的各種問題——與用戶需求、預(yù)先定義的不一致性。

（6）項(xiàng)目驗(yàn)收階段：項(xiàng)目驗(yàn)收是公司乃至每個(gè)項(xiàng)目成員都想要的結(jié)果。項(xiàng)目驗(yàn)收是一系列細(xì)致工作完成到位的結(jié)果，而不是某一點(diǎn)的成功或某個(gè)人能力就可以促成的事情。一個(gè)項(xiàng)目的驗(yàn)收，一般是由一系列驗(yàn)收準(zhǔn)備工作組成的。如果我們?cè)谧罱K驗(yàn)收前，已經(jīng)將很多階段的工作細(xì)化并得到認(rèn)可執(zhí)行，那么項(xiàng)目驗(yàn)收也就是水到渠成的事情了。根據(jù)軟件開發(fā)流程的各個(gè)階段成果包括可行性分析報(bào)告、需求規(guī)格說明書、項(xiàng)目計(jì)劃書、總體設(shè)計(jì)報(bào)告、詳細(xì)設(shè)計(jì)說明書、軟件測試報(bào)告、項(xiàng)目開發(fā)總結(jié)報(bào)告等。最后項(xiàng)目組還要提交系統(tǒng)和所有文檔備案。

3.《軟件工程》教學(xué)評(píng)價(jià)體制改革

按照教育部本科評(píng)估相關(guān)要求，教學(xué)評(píng)價(jià)是課程教學(xué)的必要環(huán)節(jié)。所謂的教學(xué)評(píng)價(jià)，就是根據(jù)教學(xué)目的和教學(xué)原則，利用所有可行的評(píng)價(jià)方法及技術(shù)對(duì)教學(xué)過程及預(yù)期的一切效果給予價(jià)值上的判斷，以提供信息改進(jìn)教學(xué)和對(duì)被評(píng)價(jià)對(duì)象作出某種資格證明。在本課程的教學(xué)實(shí)踐中，我們將該課程的成績構(gòu)成分為：期末成績占60%，考勤占10%，實(shí)驗(yàn)占30%，其中期末考試中的理論考核占50%，項(xiàng)目實(shí)踐成績占30%，考勤、平時(shí)作業(yè)、實(shí)訓(xùn)練習(xí)等占20%。這樣的課程評(píng)價(jià)體系能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性和協(xié)作精神，教學(xué)效果比較顯著。

4.結(jié)語

本文通過對(duì)《軟件工程》課程教學(xué)的理論和實(shí)踐進(jìn)行了探究，以常規(guī)的軟件工程課程知識(shí)體系為基礎(chǔ)構(gòu)建了整個(gè)課程體系的知識(shí)結(jié)構(gòu)，在教學(xué)中體現(xiàn)理論與實(shí)踐并重的思想。理論教學(xué)部分著重于實(shí)際案例的選擇和剖析，理論教學(xué)部分貫穿精選案例具體實(shí)踐方法，達(dá)到了理論教學(xué)與實(shí)踐項(xiàng)目的完美結(jié)合。實(shí)踐教學(xué)以實(shí)際項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)為基礎(chǔ)的，它可以模擬企業(yè)及大型商用軟件的設(shè)計(jì)和開發(fā)過程，從而可以引導(dǎo)學(xué)生積極設(shè)計(jì)與論證，教師在這里不再是知識(shí)的灌輸者，而是學(xué)習(xí)的積極引導(dǎo)者，學(xué)生由被動(dòng)“填鴨式”教育變成主動(dòng)的探索式教育。實(shí)踐已經(jīng)證明，通過本課程的改革與創(chuàng)新可以極大地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，取得了比較好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

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