軟件工程課程教學(xué)模式研究
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軟件工程是計算機(jī)類專業(yè)課程中一門非常重要的專業(yè)課程，具有很強(qiáng)的理論性與實(shí)踐性［1］。從工程意義講，軟件工程包括軟件的設(shè)計、開發(fā)、測試、運(yùn)行及維護(hù)等一系列工程活動；從課程結(jié)構(gòu)講，軟件工程表面看是一門課程，實(shí)質(zhì)上系統(tǒng)綜合了計算機(jī)類的多門專業(yè)課程及項目管理類課程。因此，軟件工程課程是一門既抽象又綜合的工程類課程。軟件工程課程不僅是一門學(xué)生學(xué)習(xí)難度較大的課程，也是眾多任課教師較難進(jìn)行有效課堂教學(xué)的課程。這主要源于傳統(tǒng)教學(xué)方式存在問題。
一、傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題
（一）教材內(nèi)容過于理論化
目前，軟件工程教學(xué)使用的教材大多偏向于理論知識介紹，主要講解軟件開發(fā)過程的各個步驟及使用方法，缺乏有效案例和工程項目支撐。同時，大多數(shù)學(xué)生沒有軟件開發(fā)方面的經(jīng)驗，對軟件開發(fā)及相關(guān)概念只停留在記憶層面，只知道有這些方法，卻不知道這些方法能用在哪些地方、什么時候用、怎么用，導(dǎo)致學(xué)生越學(xué)越迷茫，最終失去學(xué)習(xí)興趣。
（二）知識體系不完整
雖然整個軟件工程的知識結(jié)構(gòu)是完整的，但在進(jìn)行課堂教學(xué)時，知識點(diǎn)的講解是單個的，割裂了知識的連貫性。盡管知識點(diǎn)前后有一定連續(xù)性，但軟件工程課程比較特殊。軟件工程可分為若干子階段，有需求分析、概要設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計和編碼等子階段。每個子階段可以看作是一個里程碑，有自己的獨(dú)立性，導(dǎo)致各子階段對應(yīng)知識點(diǎn)相對獨(dú)立。因此，課程對應(yīng)的各階段知識點(diǎn)顯得孤立、沒有連續(xù)性，各章節(jié)知識點(diǎn)相互割裂，使學(xué)生無法系統(tǒng)完整地理解和掌握整個軟件工程各階段的知識點(diǎn)，無法形成整體的軟件工程概念和思想。
（三）重理論講解，少實(shí)踐練習(xí)
軟件工程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，但在傳統(tǒng)教學(xué)中，多數(shù)以講解軟件工程的基本原理、方法和理論為主，抑或增加一些對應(yīng)知識點(diǎn)的簡單案例講解，學(xué)生大多時候都是被動接收，沒有參與內(nèi)容或案例的分析討論，對知識點(diǎn)的理解只停留在表面，導(dǎo)致學(xué)生缺乏運(yùn)用這些知識解決實(shí)際問題的能力。雖然也有一定的實(shí)驗教學(xué)要求，但一般只停留在編寫軟件項目文檔的單一環(huán)節(jié)上。若沒有進(jìn)行實(shí)際項目演練，這種單純文件編寫的教學(xué)效果并不理想。
二、以項目為導(dǎo)向教學(xué)思想的提出
針對上述幾點(diǎn)問題，要使軟件工程課程教學(xué)積極調(diào)動學(xué)生主觀能動性，改變以往學(xué)生感到難學(xué)、教師感到難教的局面，提出以項目為導(dǎo)向的軟件工程課程教學(xué)模式，即以軟件工程項目為導(dǎo)向，項目開發(fā)為主線，貫穿整個教學(xué)過程的教學(xué)新模式。具體內(nèi)容包括：以項目開發(fā)為主線，輔以相應(yīng)的理論講解，學(xué)生在項目開發(fā)過程中運(yùn)用軟件工程中的理論知識分析和解決問題。這樣既學(xué)到了軟件工程的思想，又將理論知識運(yùn)用到具體項目中，從而形成一個較完整的學(xué)習(xí)體系。該教學(xué)模式能取得積極成效的關(guān)鍵點(diǎn)在于工程項目的設(shè)計與選取。為使用于教學(xué)的工程項目能更好地提高教學(xué)效果，項目的選取可以從以下兩方面進(jìn)行考慮。第一，與軟件開發(fā)企業(yè)進(jìn)行校企合作或聯(lián)合辦學(xué)，將企業(yè)內(nèi)的項目劃出一些子項目讓學(xué)生開發(fā)，子項目在企業(yè)同時進(jìn)行開發(fā)。每個開發(fā)階段，可將學(xué)生的文檔與企業(yè)項目文檔進(jìn)行比較，找出差距，使學(xué)生能更有針對性地學(xué)習(xí)和理解各階段文檔的重要性及寫作規(guī)范。這種項目選擇方式，使學(xué)生接觸真實(shí)項目，且有實(shí)實(shí)在在的項目文檔進(jìn)行比較和學(xué)習(xí)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)不再抽象。第二，從自身需求或較熟悉的領(lǐng)域獲得項目，如學(xué)生信息管理系統(tǒng)、學(xué)生宿舍管理系統(tǒng)、課程管理系統(tǒng)、圖書管理系統(tǒng)等。這些項目學(xué)生都比較熟悉，與其生活和學(xué)習(xí)相關(guān)，易于理解，相對容易實(shí)施。然而，也存在一定的問題。由于這些項目需求較少，且是學(xué)生熟悉的領(lǐng)域，有些學(xué)生可能會拋棄軟件工程思想，跳過前期的可靠性分析、需求分析、概要設(shè)計等階段，直接進(jìn)行編碼階段的項目編碼，完成項目制作。這樣，可能會讓學(xué)生產(chǎn)生前期工作可有可無的錯誤觀點(diǎn)。目前，這種項目獲取方式是高校常用的一種方式。因此，采用這種項目獲取方式時，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的項目開發(fā)水平，適當(dāng)增加項目難度，使學(xué)生運(yùn)用軟件工程的項目開發(fā)思想，順利完成項目。
三、教學(xué)實(shí)施方案設(shè)計
以項目為導(dǎo)向的教學(xué)模式在進(jìn)行理論教學(xué)時，主要以教師的理論知識講解為主，并在講解過程中根據(jù)相關(guān)知識點(diǎn)提出問題，引導(dǎo)學(xué)生對該知識點(diǎn)進(jìn)行分析和討論。實(shí)踐教學(xué)時，以學(xué)生的自主開發(fā)實(shí)踐為主，教師起輔助、輔導(dǎo)的作用，從而鍛煉學(xué)生自主分析問題、解決問題、團(tuán)隊協(xié)作、文檔編寫等綜合能力。具體教學(xué)實(shí)施過程分為4個階段。
（一）教學(xué)準(zhǔn)備階段
在準(zhǔn)備階段，任課教師根據(jù)軟件工程課程各章節(jié)教學(xué)內(nèi)容的知識結(jié)構(gòu)及內(nèi)容間的聯(lián)系，按上述項目設(shè)計與選取原則，制訂若干工程項目課題。學(xué)生根據(jù)自身情況分成若干開發(fā)小組，每個小組從項目組中選擇一個項目課題。條件允許時，可以一組一題，也可以兩組一題。兩組一題的好處是兩組間可以相互比較，取長補(bǔ)短。
（二）理論講解階段
理論講解階段是把軟件工程課程的知識點(diǎn)按軟件開發(fā)順序進(jìn)行講解。在理論教學(xué)時，以一個實(shí)際項目作為教學(xué)案例，貫穿軟件開發(fā)的整個過程，以體現(xiàn)軟件工程課程各知識點(diǎn)的連貫性和體系結(jié)構(gòu)的整體性，培養(yǎng)學(xué)生軟件項目開發(fā)的全局意識。理論講解時，不能一味講理論知識，而要根據(jù)知識點(diǎn)，結(jié)合案例，多進(jìn)行引導(dǎo)、分析和討論。通過案例引出要講解的知識點(diǎn)，然后結(jié)合知識點(diǎn)分析案例，再根據(jù)案例分析需要解決的問題，引發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考和討論，待學(xué)生思考和討論后，再對案例進(jìn)行詳細(xì)分析講解，使學(xué)生了解如何在項目領(lǐng)域運(yùn)用這些知識點(diǎn)，并運(yùn)用這些知識分析自己的小組項目。
（三）項目實(shí)踐階段
項目實(shí)踐階段以學(xué)生的工程項目實(shí)踐為主，教師指導(dǎo)為輔。學(xué)生開學(xué)之初選定項目課題，在整個理論教學(xué)過程中隨著理論知識的學(xué)習(xí)，對已選擇的項目課題建立初步設(shè)計思路，接下來把思路付諸于實(shí)踐。這個階段以學(xué)生自主進(jìn)行工程項目設(shè)計為主，教師只需在旁邊進(jìn)行指導(dǎo)和答疑。學(xué)生根據(jù)前期學(xué)習(xí)的理論知識，按照軟件工程步驟，從需求分析做起，一直到項目測試，完成整個工程項目的開發(fā)過程，從而鍛煉學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。當(dāng)一個完整的項目開發(fā)結(jié)束，學(xué)生會有很強(qiáng)的成就感，從而激發(fā)他們對項目開發(fā)的興趣和熱情，使他們更加深入地學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)知識擴(kuò)展。
（四）項目驗收及評價階段
到學(xué)期末，要對各組項目完成情況進(jìn)行驗收。檢查項目的完成情況，并對項目的總體完成情況進(jìn)行評價。評價時，可采取小組互評的方式，由教師主導(dǎo)，小組之間相互評價，找出各自的優(yōu)缺點(diǎn)，最后由教師根據(jù)各組項目的優(yōu)點(diǎn)和不足進(jìn)行評價。通過小組評價，學(xué)生能學(xué)習(xí)各組之長，取長補(bǔ)短，不斷完善自己的工程項目課題。
四、結(jié)語
以項目為導(dǎo)向的軟件工程教學(xué)方式，使學(xué)生站在軟件開發(fā)人員角度模擬完成項目，以項目開發(fā)過程為主線，在完成項目過程中學(xué)習(xí)軟件工程的各個知識點(diǎn)。該教學(xué)方式可以讓學(xué)生接觸真實(shí)項目，并在完成項目時運(yùn)用軟件工程知識，達(dá)到學(xué)以致用的目的，使軟件工程中枯燥抽象的概念變得真實(shí)有用，大大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)軟件工程課程的興趣，提高學(xué)習(xí)積極性和主動性，有效解決傳統(tǒng)軟件工程教學(xué)中存在的學(xué)生興趣不足、概念不理解、理論與實(shí)踐脫節(jié)等教學(xué)難題。
作者：曾黨泉 單位：廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院
