“软件工程”课程教学改革的研究.doc

“软件工程”课程教学改革的研究 “软件工程”是一门理论和实践并重的课程。针对目前软件工程教学现状，本文结合多年来软件工程教学和科研的实际体会，提出在理论教学中运用案例教学法，在实践环节采用任务驱动法进行软件工程教学的改革，使学生的学习变被动为主动，极大地提高了教学效果。并对课程的考核方式及校企合作教学等方面提出了改革措施。 AbstractSoftware engineering is a quite theoretical and pragmatic course.In this article，according to the problem in the course of teaching，the practical experiences of teaching and researching on software engineering，the combination of case teaching and task-driven teaching has been used to reform software engineering teaching，so that students change from passive to active learning.The reform achieved good results.Lastly examination methods and school enterprise cooperation teaching are also offered. Keywordssoftware engineering；teaching reform；case teaching； task-driven teaching 1 引言（Introduction） “软件工程”作为计算机科学与技术及软件工程专业的一门核心专业课程1。其教学内容包括软件工程的基本概念、原理和技术，工程化、系统化和规范化的软件工程方法学以及软件工程的一些新技术和新方法。其教学目标是让学生掌握软件工程的基本理论，掌握现代化的软件开发方法和技术，掌握一名软件工程师从事软件开发所需的专业技能。但是，我们在教学中发现，大部分学生反映该课内容太抽象，学习积极性不高。在学习中只知道或只会背一些基础理论知识，很难将理论运用到实际的软件设计和开发中。因此，如何优化教学内容和教学环境、提高实践教学，一直是软件工程课程教学改革研究的重点与难点。 2 “软件工程”课程教学中存在的问题（Problems of "software engineering" course teaching） 在软件工程教学中，目前，教师通常是采用讲授加实验教学方法，也就是由教师课堂上讲授概念、理论和方法等基本知识点，实验时让学生动手设计与开发具体项目。多年教学实践表明这种教学方法在本课程的教学中存在一些问题。主要表现为以下几个方面 2.1 学生难以真正理解和掌握基础理论 传统的教学模式，教师在课堂上讲授理论知识，由于理论知识太抽象、繁琐，学生似乎听懂了。可课后大部分学生还是似懂非懂。当进行课程设计或毕业设计时却不知如何动手，该如何运用课堂上的知识和方法，无法顺利完成软件设计任务。 2.2 学生不能把理论知识有效地运用到实践中 由于学生没有真正掌握基础理论及运用理论的技能和方法，所以在毕业设计时，不能将软件包工程的理论充分运用到设计实践中，导致设计开发的软件和撰写的论文在结构、内容等方面存在很多错误。 2.3 软件工程的价值难以体现 学生平时在学习过程中，开发的都是试验性的小/微型的软件，对于这样的软件，一方面规模小、难度和复杂度不大；另一方面也不需要考虑软件的后期维护成本。开发这类软件运用软件工程的方法，按照软件工程的生命周期开展软件分析、设计和开发的各项活动，学生反而会觉得麻烦。因此，软件工程的价值很难体现。 3 “软件工程”课程的教学改革（Teaching reforms of "software engineering" course） 3.1 “软件工程”课程的理论教学改革 软件工程的基本理论和方法是比较抽象难懂的。为此，在课堂理论教学中，我采用案例教学法2，通过案例来讲解抽象的概念和方法，这样学生理解软件工程的基本理论、概念和方法时觉得比较容易，听起课来也比较投入。极大提高了课堂教学效果。例如，在讲解用案图的绘制方法时，我们用学生熟悉的“电话簿销售系统”作为案例进行讲解，首先介绍该系统的用案图中用案、参与者、系统三者的符号表示方法。接着介绍该案例是如何分析出用案和参与者的。然后再总结用案和参与者的识别规则。最后分析该用案中是如何表达用案与参与者、用案之间以及参与者与参与者之间的包含、扩展关系的表达。通过这样的改革，我们发现学生在课程设计环节，绘制自己选题的软件系统建模敢于动手了。 另外，我们改革传统的全部课堂都由老师讲授的教学模式。将老师和学生的角色互换。按软件工程的生命周期，安排多次讨论课。例如，讲授完需求建模内容后，我们以学生较熟悉“学生宿舍管理系统”作为案例。在课堂上将学生分成若干个小组，每小组成员分别作为客户和需求分析设计者的角色，仿真实际的开发环境，让学生根据课堂知识讨论如何需求建模。然后，再让学生完善和整理有关的需求文档资料。这样一方面巩固学生对基本理论知识点的掌握熟练度，另一方面使学生对软件项目的开发有了一定的感性认识。 3.2 “软件工程”课程的实践教学改革 任务驱动教学法3是教师把教学内容设计成若干个具体的任务。它是一种“做中学”的教学模式，学生通过完成一系列具体的任务来理解、熟悉并掌握教学内容。该方法的核心是以学生进行主动学习，辅以老师的指导，整个过程用任务进行驱动。在软件工程的课程设计及大四的毕业设计中，我们发现很多学生不知道如何运用课程的理论知识完成实践任务。为此，我们采用任务驱动法教学模式，在实践教学中以任务驱动老师教学，学生以完成具体任务为学习目的。这样老师教学思路清晰，学生学习目标明确，极大地提高了学生学习热情。在软件工程实践教学中，我们分三步实施任务驱动教学法。 STEP1教师划分任务。首先对学生分组，由教师对每一组的选题划分具体任务，并提示解决任务应采用的一般方法和要求。然后，结合具体的项目提出一些启迪性的问题。使学生找到完成任务的切入点，能够动手去做。这一步的关键是教师任务划分合理、方法指导恰当，充分调动学生动手实践的积极性。 STEP2学生完成任务。有了第一步老师的引导，学生已经跃跃欲试地想动手完成任务了，这时，教师留给学生足够的时间，让学生大胆去实践，使他们在完成任务的过程中理解、熟悉和掌握软件工程的基本理论和方法。对学生遇到的一些问题，如果是普遍存在的问题，教师应集中学生统一讲解，如果是个别学生的问题，教师应单独辅导。通过这一步，能够让学生很好的消化和吸收，从不会到会，达到锻炼学生分析和解决问题的能力。一般情况，这一步时间应占整个实践教学一半。 STEP3总结讨论。每一组派一代表对完成任务的情况进行通报、分析和总结。教师对学生暴露出来共同的难点和重点，再进一步的讲解，以进一步巩固学生对知识的理解和掌握。这一步以学生讲解为主，教师做适当的点评，并对完成情况的优秀选题引导学生共同学习，从而弥补自己的不足。 比如，在进行结构化分析和设计实践教学中，我们首先演示一套开发完成的实际系统给学生看，接着分析为完成该系统问题定义、项目目标、可行性研究和需求分析的每一项任务是如何完成的。这样的话学生对如何研究现有系统、如何导出系统逻辑模型、如何画系统动态行为模型等有了一个直观的认识。接着针对每组学生的选题给出一项具体任务和目标，并留出足够的时间让学生动手实践，最后集中交流讨论。 4 “软件工程”课程的考核方式改革（Examination methods reform of "software engineering" course） 由于软件工程课程的理论性和实践性都很强，如果采用以试卷定成绩的考核方式，学生就会注重对基本概念、理论等知识点的死记硬背，而不能体现学生的动手能力和创造性。这显然不能实现该门课程的教学目标。为此，我们考核的重点是学生运用软件工程的思想去解决问题的能力，采用的考核模式是作业10%，课堂案例分组分析讨论45%，基本理论笔试（试卷的形式）45%。而课程设计则作为实践课程进行单独考核。采用这种考核方案，一方面避免了学生对基本知识的死记硬背，有利于加强对知识的理解与应用能力的培养；另一方面满足了社会企业对软件工程师技术和能力的要求。 5 尝试校企合作教学（Trying school enterprise cooperation teaching） 计算机行业需求的软件工程师是即懂技术又懂管理的复合型人才4。软件工程的教学应满足社会对人才的需求，使培养出来的学生将来在行业中发挥作用。实际情况是，学校教学内容与当前软件行业的发展相比，存在一定的滞后性。因此，我们考虑将一些课程安排到软件企业中进行，请经验丰富的软件工程师为学生授课，带领学生完成实际软件项目的开发。这样有利于学生把课本的理论知识与实际相结合，极大的提高教学效果。同时，有利于学生了解软件企业行业发展概况，增强学生对软件工程师工作的憧憬，从而提高学习的主动性和热情。 6 结论（Conclusion） 软件工程的教学目标是培养既懂软件开发技术，又懂项目管理的复合型人才。本文针对目前软件工程教学中存在的问题，提出在理论教学中运用案例教学法以及在实践教学中运用任务驱动法，一定程度上提高了学生学习的主动性和积极性，取得了较好的教学效果。