軟件工程應用型課程建設與實踐

杭婷婷　郭學俊

摘要：應用型課程建設是應用型高校轉型發展的一種必要手段。文章根據計算機專業人才的需求，從軟件工程應用型課程建設的角度，分析當前教學中存在的典型問題，對課程建設的具體方案與實踐措施進行研究，以推進高校對應用型人才的培養。

關鍵詞：軟件工程；應用型；課程建設

1.課程教學存在的問題

軟件工程是計算機科學與技術專業的核心專業課，教學內容涉及軟件開發的方法論，教學重點是軟件開發的需求分析、系統設計、技術實踐等環節的方法與技術。在軟件工程應用型課程教學中，傳統教學內容不能與技術現狀或工程案例相結合，容易導致教學內容枯燥、術語概念抽象、教學效果不理想。具體問題有：①在軟件分析建模中，傳統的數據流程圖不能提供很好的數據環境，無法引導學生利用數據關聯降低數據冗余，克服數據流的不足；②在軟件設計建模中，傳統的系統設計就是模塊設計，不能滿足分布式多層架構和開發環境的需求；③任何軟件工程的方法論都需要工具的支持，脫離工具只談方法會顯得枯燥乏味。

2.應用型課程建設方案與實踐

2.1課程內容組織

1）分析建模應用型拓展。

傳統的分析建模采用數據流程圖的方法，數據流程圖的模型是數據流的模型，只有在需求清晰的情況下比較實用，但繪制數據流程圖容易讓學生產生畏難心理，導致其需要什么數據文件就創建什么數據文件，需要什么數據表格就創建什么數據表格。這種情況下，學生對于系統的數據需求不清晰，導致數據來源不唯一，并出現數據冗余、數據存儲異常等問題。

改進后的分析建模應用型拓展方案依然將數據流程圖作為軟件工程課程分析建模階段的主要內容，但從功能分析和數據分析的角度對分析建模進行相關拓展。功能分析是用數據流程圖的頂層圖形和第一層圖，抽象出子系統的劃分及其子系統功能單元的組成。數據分析是采用數據庫概念模型方法，區分實體、屬性以及實體之間的聯系，最終引導學生對基本信息類和聯系信息類的信息結構建立系統所需的E-R模型。調整后的方案通俗易懂，非常適合應用型教學方式。

2）設計建模應用型擴展。

傳統的設計建模就是要確定系統中每個程序是由哪些模塊組成的，這對于面向過程的開發環境是適合的，但對于面向對象的、可視化的、基于事件驅動的程序環境則需要進行改進。

改進后的設計建模應用型拓展方案依然保留模塊設計為軟件工程課程設計建模階段的主要內容，但需要對設計建模的主要內容進行改進和創新，圍繞結構設計、數據設計、界面設計的內容展開。系統結構設計是從軟件體系結構的角度，考慮采用集中式結構、分布一集中式結構、分布式結構中的哪一種，從而確定系統采用C/S模式或者B/S模式。數據設計是根據數據集及其數據集聯系，從邏輯設計角度將數據的關系模式進行規范化處理，從物理設計角度對數據的對象進行命名和編碼。界面設計就是由界面組織業務功能的輸入、處理以及輸出，再為這些界面中的各種事件設置流程。調整后的方案可以同時適用于面向過程和面向對象的程序開發環境。

3）實現建模應用型擴展。

傳統的實現建模，就是將軟件設計的結構、數據庫、開發環境下的功能界面以及相關事件翻譯成某種程序設計語言書寫的程序，這容易導致事件流程混亂，甚至出現重復操作的界面等問題。

改進后的實現建模應用型拓展方案，圍繞系統的總體實現、數據庫實現、界面及其功能實現3個層次展開，可以使學生學會應用建模方法，變抽象為形象，具備分析建模、設計建模和實現建模的能力。

2.2教學方式改革

通過課程內容的優化，學生可以更好地掌握課程的重點與難點，但在畢業設計和工程實踐中，學生往往需要對上述課程內容進行創新性、批判性的使用。根據筆者在近3年教學過程中積累的經驗和成果以及教學大綱規定的目標，可將案例驅動法納入軟件工程的教學實踐中，采用自上而下、逐步細化的方法加以實施。

對于軟件工程課程的教學案例，可以依據結構化方法和面向對象方法選擇一些綜合案例，例如采用結構化的方法來開發進銷存管理系統，研制出完整的結構化分析模型、結構化設計模型和結構化實現模型。在案例教學中，教師扮演著設計者和激勵者的角色，鼓勵學生參與討論，并通過案例展示來提高學生的學習興趣和動手能力，激發學生的探索精神。

2.2.1案例分析模型的實踐

對于進銷存管理的分析模型，應先確定系統的頂層數據流程圖。首先由倉庫管理員進行靜態數據的預處理，按照倉庫號進行數據基本整理；然后銷售人員再根據實際工作情況，進行人庫和出庫的動態數據管理；最后由庫管員對倉庫庫存量進行匯總等處理，生成所需的統計數據。進銷存管理系統的分析階段，主要圍繞功能分析和數據分析兩個模塊來工作。

（1）進銷存系統的功能分析，是根據進銷存系統的數據流程圖，反映出零件在入庫、出庫過程中的傳遞、存儲和處理，實現對倉庫庫存情況的快速管理。

（2）進銷存系統的數據分析，要根據該系統中涉及的實體對象、對象的相關屬性以及實體之間的關系，設計出滿足需要的E-R圖，將數據分成靜態數據（職工數據、項目數據、供應商數據）、動態數據（倉庫數據、零件數據）以及內部生成數據（庫存量）。

2.2.2案例設計模型的實踐

對于進銷存管理的設計模型，首先應確定系統建立在B/S模式下。隨著B/S結構系統的開發，工作人員主要涉及倉庫管理人員、銷售人員等。為了保證多部門工作人員使用，區分各自職責，需要為使用系統的不同人員分配不同的操作權限。進銷存管理系統的設計階段，主要圍繞數據設計和界面設計兩個模塊來工作。

1）數據設計。

進銷存系統的數據設計，應考慮到該系統處理的主要關系模式是倉庫數據、零件數據、供應商數據、項目數據、職工數據、部門數據6部分。

2）界面設計。

進銷存系統的界面設計應由職工管理界面、部門管理界面、入庫界面、出庫界面、盤庫界面以及基本數據界面等部分組成，系統所有的界面處理數據都存儲在進銷存管理系統數據庫中。

2.2.3案例實現模型的實踐

進銷存系統的實現，用于管理倉庫零件的庫存，完成每月庫存數據的變更、計算、入庫、出庫、打印庫存明細表等工作。具體實現模型主要圍繞4個模塊：①基本信息模塊，該模塊是系統其他界面數據來源的基礎，其中包括對職工基本信息、部門基本信息、供應商信息、零件信息、項目信息的增加、刪除、查詢；②倉庫管理模塊，該模塊包括庫存的批量移庫、入庫、出庫等功能，自動完成盤庫等操作，提供庫存數據的查詢、打印；③統計查詢模塊，該模塊可以按照倉庫號、供應商號、零件號、項目號等不同的查找需要，對倉庫中的信息進行快速查找；④數據轉存模塊，這是為數據的安全性而設置的模塊，管理員可以實現對數據的維護，包括數據備份恢復及刪除、某月份的歷史數據生成等。

為了更好地發揮案例教學法的重要作用，在軟件工程應用型課程建設中應注意以下方面：

（1）案例教學法與講授教學法相結合，使用不同的教學法，發揮最佳教學效果。

（2）在編寫案例的過程中，明確案例教學的目的；明確如何寫，根據教學內容可以使用不同的軟件開發方法，如從面向結構和面向對象兩個角度來設計同一案例，讓學生在學習中區分，強化知識點理解；明確寫什么內容，按照軟件工程生命周期各個階段的目標和任務來撰寫案例；明確為誰寫，根據學生的理解能力和層次來撰寫案例；明確何時完成，在授課之前完成案例的預研。

（3）結合案例，設置討論環節讓學生參與，既要解答學生疑問，也不過多占用教學時間。在每個章節的教學活動中，分組對案例進行討論，將學生分成不同小組，并采用輪流制原則指派組長。各組適時討論后，由組長提出本組的觀點和看法，也可以對他組提出疑問和建議。這樣不僅能讓學生在教學中積累項目開發經驗，同時也培養了他們的團隊合作意識和組織協調能力。

（4）對案例進行總結。一般由教師本人來完成，鼓勵學生指出其案例分析中的錯誤與不足，最后教師進行歸納總結。在總結的過程中，支持學生保留自己的獨到見解。

2.3其他方面建設

（1）教材的選擇。教材是教學思想、培養目標、教學內容和課程體系的載體，是高校課程改革得以實施的重要保證。軟件工程教材的選擇，應結合目前市場上軟件應用的新趨勢，將包含.NET架構、J2EE架構等新技術的教材作為首選。同時，在教學中引入實際應用和工程案例，做到企業需要什么，教學就培養什么，提前完成企業的崗前培訓，讓學生具備軟件協同開發和組織管理的能力，實現從校園到職場的輕松過渡。

（2）考核方式亟待完善。傳統的考核方式局限于教材和課堂筆記，應用型課程的考核過程中應體現學生動手能力、實踐能力、應用能力和創新能力等。從考核方式上看，應改變“期末一張卷定成績”的傳統做法，多類別加強過程性考核，強化學生課外學習。從考核主體上看，應逐步推進教考分離，邀請實習單位進行質量評價，實現評價主體的多元化。

3.結語

應用型人才培養是社會和經濟發展的需求，也是我國高等教育迎接挑戰的必然選擇。軟件工程是軟件類技術人才必修的核心課程之一，對應用型計算機人才的培養起著至關重要的作用。通過軟件工程應用課程建設，學生的主動性和創造力有了很大提高，有利于教學互助、教學互動、教學互進的良性循環。應用課程建設提供了新型的教學模式，但還需要在教學實踐中不斷地探索和創新，以培養出更高質量的計算機專業應用型人才。