《軟件工程》課程的教學改革探索

金淑娟　楊滋榮

摘要：《軟件工程》是一門理論性和實踐性很強的課程，教學改革的總體思路是“理論+實踐”，將《軟件工程》理論教學和實踐教學有機結合起來，有助于提高《軟件工程》的教學質量。文章探討了對《軟件工程》課程的教學加以“工程化”改造，建立工程化實踐與理論相結合的教學體系。實踐證明，這是一種有效的教學改革方法。

關鍵詞：軟件工程；教學體系；案例教學；工程化

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）31-0110-02

一、引言

作為軟件工程專業和計算機科學與技術專業的專業主干課程，《軟件工程》在整個專業教學中有著相當重要的地位。通過本課程，要求學生理解在軟件開發過程中應用軟件工程方法的必要性和迫切性，要求學生掌握《軟件工程》的基本原理、概念與技術方法。但在實際教學中，由于《軟件工程》理論太多，教學內容抽象、難度大，學生難以理解，覺得課程枯燥乏味；在實驗教學方面，由于傳統的教學方式中實驗總學時的限制，實驗教學只能指導學生簡單地用一些開發工具，教學效果不理想。所以需對此門課程進行教學改革嘗試。教學改革的總體思路是“理論+實踐”，將《軟件工程》理論教學和實踐教學有機結合起來，對《軟件工程》課程的教學加以“工程化”改造，建立工程化實踐與理論相結合的教學體系。通過對本門課程的教學改革，著力培養學生的工程化開發、項目管理能力，進而形成一個融基礎理論、實驗教學、工程實踐為一體的整體化的培養教學體系，讓學生的軟件工程基礎知識、科學素養、專業知識、創新能力、工程能力得到全面的、均衡的發展。

二、國外、國內《軟件工程》課程教學現狀研究

（一）國外《軟件工程》課程教學

通過查閱相關資料，了解到國外的一些學者主要提出了下面針對《軟件工程》課程的教學方法和手段。

1.基于實踐的教學法：面向實踐的《軟件工程》教學法旨在引進實際軟件的開發環境中的特定元素，使傳統的《軟件工程》課堂實踐教學與現實軟件開發更相符。其教學方法有：與行業人員合作的教學法、基于項目維護的教學法、強調團隊合作的教學法、項目驅動教學法等。

2.基于模擬的教學：有學者認為，學生在校園環境里能夠接觸到與實際軟件開發環境相近的唯一可行的方法就是采用模擬的教學法，這種方法使學生能在一個較大規模的層次上以一種更快捷的方式在學術環境里參與現實軟件工程實踐，而這種大規模的軟件開發環境只有在現實軟件開發中才可能體現。

（二）國內《軟件工程》課程教學

當前，國內多數大學對于該類課程以傳統教學模式為主，教師的主體地位突出，教學內容偏理論教學為主，實踐教學少之又少。即便有課程實驗，學生也只是編寫一些規定的文檔，導致開發方式和手段與《軟件工程》的要求脫離。在整個教學過程中學生感到內容枯燥無味，往往是似懂非懂，甚至覺得本課程沒什么實用價值，從而導致厭學情緒的滋生。為此，許多大學對《軟件工程》課程的教學進行變革。

清華大學改革了課程體系框架和教學內容，探索案例教學和實踐教學模式。強調案例化教學和探索式學習，強調課程實驗結合實際開發因素和參與樂趣及小組式開發的軟件工程環境，積極探索和實踐《軟件工程》的課程教學。

三、教學特點及傳統課程教學存在的問題

《軟件工程》課程是計算機科學與技術、軟件工程專業的學科共同課。教學內容主要是講授《軟件工程》的概念、原理和典型的方法學，并介紹了軟件項目的管理技術1。我校開設的《軟件工程》課程總學時為48個學時，其中理論教學38個學時，實驗教學有10個學時，并在學校實驗室進行。

（一）課堂教學主要以教師講授為主，一直以來都是采用傳統的教學模式進行

1.教學方式以傳統課程教學為主，忽略學生的主體地位。

2.教學內容過分強調理論而忽視實踐。《軟件工程》課程涉及的內容多、范圍廣、理論多，而教學學時有限，要想在有限的時間內完成教學，只能注重理論授課。

3.課程實驗課時不足，并在缺少軟件工程支持的環境下進行。

4.學生感受內容抽象枯燥，缺乏學習的積極性和主動性。

（二）《軟件工程》課程的教學特點

1.課程內容：理論的實踐性和知識的綜合性2。《軟件工程》是將計算機科學理論與現代工程方法學相結合，研究軟件開發理論、軟件設計方法、工程開發技術和工具，是指導軟件生產和管理的一門學科；它既覆蓋了構建軟件系統的相關技術層面的問題，又包括指導技術開發團隊、安排開發進度、預算等管理層面的問題，其內容既有理論的實踐性又有知識的綜合性。

2.缺乏實際軟件項目的開發經驗，難以將抽象理論與實際開發聯系起來。由于學生基本上是從高中直接進入大學，學習本門課程之前沒有參與過任何項目的開發，缺乏實際開發項目的經驗，要讓他們將《軟件工程》中的理論與實際開發聯系起來，困難較大。

3.教學條件：缺少適合本科生教學使用的實驗環境。如建模工具等的缺乏。

（三）《軟件工程》課程教學效果存在的問題

1.學生的積極性差。《軟件工程》課程內容既包含技術又包含管理，內容廣泛。所以，課堂教學理論講授多，教學內容抽象、難度大，學生不易理解，從而感覺課堂教學枯燥無味。

2.《軟件工程》中的結構化開發方法和面向對象開發方法理論上易懂，但在實際開發過程中，學生一旦要將方法中的工具和技術方法用到實際中就會出現較多問題（如數據流圖、對象建模等）。

3.實驗教學遠遠不足。教師指導學生在很少的學時中要完成一個系統即使是簡單系統，實驗教學安排也遠遠不夠。所以，實驗教學只能指導學生使用一些簡單的工具。

四、課程改革總體目標、思路及實施

（一）課程改革總體目標

將《軟件工程》理論教學和實踐教學有機結合起來，對《軟件工程》課程的教學加以“工程化”改造，建立工程化實踐與理論相結合的教學體系，讓學生了解時下流行的大型軟件開發的技術方法和工具；了解軟件工程各領域的發展方向；用結構化的方法和面向對象的方法開發軟件項目，以及開發過程中應遵循的流程、準則、標準和規范。重點培養學生的工程化開發、項目管理能力，進而形成一個融基礎理論、實驗教學、工程實踐為一體的整體化的培養教學體系，讓學生的軟件工程基礎知識、科學素養、專業知識、創新能力、工程能力得到全面均衡的發展。

（二）課程改革思路

1.反映軟件工程學科的最新發展，構建科學合理的課程體系。在當前軟件工程的理論和實踐的基礎上，把IEEE最新發布的軟件工程知識體系作為基礎框架，結合企業的先進技術和實踐，以傳統的結構化開發過程、面向對象技術為核心內容。

2.從“可實踐”的角度開展課程教學。由于軟件工程所具有的技術性和工程性特性，學生在實際的“動手做”和“真正練”中體會和掌握軟件工程的思想和技術顯得尤為重要。本課程的教學方式改革采用“案例式”和“項目驅動式”教學法同時并舉的方式。“案例式”教學將基本原理、企業案例、關鍵技術與工具等有機結合，使抽象枯燥的內容變得生動有趣；“項目驅動式”將學生以開發小組的形式協作完成一定規模的軟件系統，通過團隊之間的商業交易游戲，引導學生主動重視過程和質量。

3.加強實踐教學體系及環境建設。結合培養方案中第四學期的“軟件工程綜合實踐”課程，把《軟件工程》課程的教學與其緊密結合，實現理論教學與實踐教學的無縫對接。在整個教學的過程中，始終貫穿標準規范和支持工具，同時在教學初期即建立支持小組式開發的軟件工程環境，真正給學生創建一個實踐軟件工程的有效平臺。

（三）課程改革的實施

將實驗和實踐教學進行結合。通過多年的傳統教學，發現學生在平時的教學中由于還有其他課程的學習，本門課程只能了解枯燥的理論和很少部分開發工具的使用。要想讓學生很好地掌握其精髓，則必須讓其親身感受一個軟件系統的開發過程，體會軟件工程的實踐。為此，對2012級的軟件工程專業學生的《軟件工程》課程教學進行了教學改革，除了按照學校安排的教學周外，在學期末增加了由兩個部分組成的《軟件工程》實訓實踐教學。把學生按項目進行分組，每組或自己選定或由教師指定一個題目，題目要求聯系實際并結合教學、科研，規模大小適中。在教學周內，包括教學周內的實驗，主要是要求學生掌握《軟件工程》中的軟件開發和設計的理論方法和工具。而在實訓實踐教學部分，教師帶領學生按照軟件工程的理念，選擇恰當的開發方法，完成指定項目的可行性分析、需求分析、系統設計、編碼、測試調試、運行，最終完成實訓報告。此外，還要求構建先進的課程體系，進行“案例式”和“項目驅動式”法的探索，逐步構建基于《軟件工程》理論教學的案例庫（結構化的開發方法實現的案例和面向對象開發方法完成的案例）及建設《軟件工程》綜合實踐項目庫。

五、結束語

我們將2012級的學生和以前傳統方式教學的學生進行了比較，發現通過這種教學方式，2012級學生不僅學習這門課的興趣提高了，而且學生的實踐能力也得到很大的提高。在實踐教學周里，學生可以把全部精力都放在本門課程的學習上。由于有具體的項目，每個項目中各個學生分工不同，但又相互聯系，這既鍛煉了學生的實踐能力，又培養了學生團結協作的精神，為后面的專業實習、畢業設計以及將來踏入社會從事軟件開發工作奠定了堅實的基礎，同時也證實了《軟件工程》課程的教學改革是有效的。

參考文獻：

[1]張林，等.軟件工程[M].北京：中國鐵道出版社，2009.

[2]竇萬峰.軟件工程實驗教程[M].北京：機械工業出版社，2009.