軟件需求工程的實(shí)例驗(yàn)證教學(xué)模式
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1引言
《軟件需求工程》（以下簡稱“課程”）是軟件工程專業(yè)的專業(yè)核心課程，主要講授軟件工程過程中的需求開發(fā)技術(shù)和需求管理技術(shù)，是軟件工程重要內(nèi)容之一，對于提高軟件可用性和成功率具有重要意義。課程目前具有較為系統(tǒng)的知識體系，實(shí)踐靈活應(yīng)用大量不同的方法技術(shù)，新的方法技術(shù)不斷涌現(xiàn)，無法做到及時(shí)統(tǒng)一規(guī)范。課程理論教材內(nèi)容區(qū)別較大，缺乏配套的實(shí)踐教材，實(shí)踐授課內(nèi)容起點(diǎn)較高，授課方式選擇非常困難。課程實(shí)踐領(lǐng)域性強(qiáng)，需求獲取與分析等技術(shù)與相關(guān)領(lǐng)域背景密切相關(guān)，需要對領(lǐng)域知識的深入了解，對于軟件工程專業(yè)僅僅具備計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識和技能的學(xué)生來說，是難以彌補(bǔ)的短板。實(shí)際教學(xué)過程中，學(xué)生注重程序設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)技術(shù)類課程，主要是編碼技術(shù)第一的認(rèn)知層次，導(dǎo)致課程認(rèn)識不足，理論理解不深入，實(shí)踐環(huán)節(jié)敷衍態(tài)度，實(shí)際課程教學(xué)效果與要求偏差較大。教學(xué)方法采用案例教學(xué)法等。
針對課程教學(xué)問題，采用“理論+實(shí)例驗(yàn)證”的教學(xué)模式，在課時(shí)分配比例達(dá)到1:2的情況下，精心挑選并分解實(shí)際實(shí)例，驗(yàn)證理論學(xué)習(xí)效果，指導(dǎo)理論學(xué)習(xí)過程。教學(xué)實(shí)例與課程理論的關(guān)系如圖1所示。目的是培養(yǎng)學(xué)生主動探索、積極參與、協(xié)作交流及解決問題能力，教學(xué)形式采用課堂講授、小組討論和實(shí)例驗(yàn)證相結(jié)合的方法，注重學(xué)生主動參與課堂討論過程，在討論中應(yīng)用所學(xué)技術(shù)解決各種問題?；A(chǔ)要求掌握課程基本原理和方法，理解課程的各種工具，還需要掌握如何運(yùn)用課程知識解決問題的能力。通過理解課程的實(shí)踐性，將所學(xué)理論知識真正運(yùn)用到需求開發(fā)和管理過程中。
2.1理論教學(xué)
系統(tǒng)講授課程的理論知識（實(shí)踐方法和技術(shù)要點(diǎn)），結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，講解比較抽象的理論問題?？梢耘e例實(shí)例場景，不適合論證完整的綜合性問題。提示型教學(xué)方法。通過各種提示活動（如講解、示范等）教授課程內(nèi)容，從實(shí)際經(jīng)驗(yàn)方面引導(dǎo)學(xué)生分析課程中的各種工具及其應(yīng)用特征，通過師生討論來共同分析工具的應(yīng)用方法，由此獲得知識技能并發(fā)展能力。解決問題型教學(xué)方法。要求開放討論式的教學(xué)環(huán)境，教師引導(dǎo)問題，學(xué)生解決問題，通過師生對話與討論來共同思考、探究和分析技能，由此獲得知識技能、發(fā)展能力。例如，在需求獲取技術(shù)理論中，對于需求獲取是課程中最重要的過程的知識點(diǎn)，采取困難導(dǎo)向方法，獲取用戶需求時(shí)會遇到各種各樣的困難，只有在解決困難之后才能獲取完整的用戶需求。這種教學(xué)方法能夠發(fā)揮教師和學(xué)生這兩類群體的積極性，如表1所示。
2.2實(shí)例教學(xué)
在課堂教學(xué)環(huán)境中，以實(shí)際實(shí)例中的場景作為基礎(chǔ)，從問題中引導(dǎo)出理論內(nèi)容，然后再用理論內(nèi)容解決問題，體現(xiàn)“問題-工具-解決方案”的閉合循環(huán)。將各種教學(xué)實(shí)例分解為應(yīng)用于不同理論知識點(diǎn)的不同場景。以“教學(xué)管理系統(tǒng)”為例，實(shí)例分解為七個(gè)部分：與用戶見面，詳細(xì)記錄用戶的需求信息；探討系統(tǒng)的操作流程，描述系統(tǒng)的業(yè)務(wù)功能；系統(tǒng)細(xì)節(jié)信息獲取過程，完善非功能需求信息；業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理，硬數(shù)據(jù)采集與討論；需求分析與模型設(shè)計(jì)；特殊問題的處理要求，系統(tǒng)需求信息完整化；需求維護(hù)與需求管理。實(shí)例的七個(gè)部分分別驗(yàn)證七個(gè)知識點(diǎn)理論：需求獲取過程和技術(shù)，觀察、詢問等方法的使用；用例和場景技術(shù)在需求工程中的應(yīng)用，如何描述需求信息的關(guān)鍵部分；原型方法在需求獲取過程中的應(yīng)用，原型的含義及其意義；數(shù)據(jù)的一般處理過程，硬數(shù)據(jù)的含義以及注意事項(xiàng)；需求分析的技術(shù)，需求建模的技術(shù)；面談的技術(shù)，面談的注意事項(xiàng)；需求信息在軟件工程中的作用，需求維護(hù)的技術(shù)，需求變更的一般流程。
2.3實(shí)踐環(huán)節(jié)
教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)以完整的項(xiàng)目實(shí)例為訓(xùn)練素材，提高學(xué)生的知識運(yùn)用以及分析和解決問題的能力，結(jié)合幾個(gè)不同的項(xiàng)目設(shè)置，要求按照課程所學(xué)步驟，完整實(shí)現(xiàn)課程的需求開發(fā)過程。實(shí)例1：圖像斑點(diǎn)識別。一組數(shù)字圖像，灰塵、噪音等干擾因素較多，帶有實(shí)際應(yīng)用背景，要求識別圖像中的斑點(diǎn)。教學(xué)目的是，弄清楚到底什么是用戶需求，用戶需求的重要性。實(shí)例2：某電信網(wǎng)管數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。通過長達(dá)100頁的系統(tǒng)需求描述文檔和數(shù)據(jù)庫表的設(shè)計(jì)文檔，說明用戶需求信息的范圍、規(guī)模、雜合性，如何整理分析用戶需求文檔，以及發(fā)現(xiàn)問題、查閱資料、探討問題、解決問題的必備技能。實(shí)例3：某上位機(jī)開發(fā)需求。通過一個(gè)難度較高的與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)有關(guān)的需求文檔，完整說明用戶的需求信息，用于訓(xùn)練資料查詢、交流溝通、探討討論等手段與技巧。
3結(jié)束語
實(shí)例驗(yàn)證教學(xué)模式是一種將理論與實(shí)踐相結(jié)合的互動式教學(xué)方法。精心選擇和分解項(xiàng)目實(shí)例，以實(shí)例作為理論基礎(chǔ)、輔助工具、驗(yàn)證工具，有助于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高教學(xué)質(zhì)量，改善教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)
[1]李尤豐,洪蕾.“軟件需求工程”實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究[J].教育現(xiàn)代化,2018,37:27-31.
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作者：凌宗虎 單位：安徽師范大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院
