文章編號：1672-5913(2008)18-0077-02

摘要：本文結(jié)合課題組多年從事系統(tǒng)分析與設計課程的實際教學和科研經(jīng)驗，從教學內(nèi)容與課程體系的改革、教學模式的創(chuàng)新、一體化實踐教學平臺的建設三個方面進行探討與實踐。

關鍵詞：系統(tǒng)分析與設計；教學模式；一體化實踐教學

中圖分類號：G642 文獻標識碼：B

系統(tǒng)分析與設計是軟件工程專業(yè)的一門重要課程，旨在培養(yǎng)學生掌握軟件項目的開發(fā)方法，重點是軟件開發(fā)的分析階段和設計階段，覆蓋軟件工程技術、信息技術、建模技術、數(shù)據(jù)庫技術、分布式技術、人機交互技術、軟件測試技術等多個領域，是一門綜合性和實踐性很強的專業(yè)課程。在傳統(tǒng)的計算機學科教學中，強調(diào)數(shù)學基礎和按部就班的理論學習，學生以個體為單位進行編程實踐，這樣的教學模式顯然沒有充分教授學生從事軟件開發(fā)所必需的方法和技術，不能適用于軟件工程專業(yè)?，F(xiàn)在比較流行的軟件工程教學方法強調(diào)在授課過程中伴隨小組項目實踐開發(fā)，但普遍存在項目規(guī)模較小、用戶需求不明確、文檔編寫不規(guī)范等問題，因此，針對不同的課程，伴隨小組實踐開發(fā)的教學方法應有不同的具體要求。

本文結(jié)合作者多年從事系統(tǒng)分析與設計課程的實際教學和科研經(jīng)驗，針對其綜合性和實踐性很強的特點，從教學內(nèi)容與課程體系的改革、教學模式的創(chuàng)新、一體化實踐教學平臺的建設三個方面進行了探討與實踐。

1深化教學內(nèi)容與課程體系改革

軟件技術的日新月異促使系統(tǒng)分析與設計課程的教學內(nèi)容必須及時更新和不斷深化，但不管新的軟件技術如何層出不窮，在教學過程中，最重要的還是讓學生真正領會系統(tǒng)分析與設計的核心思想，即系統(tǒng)思想。只有了解底層的系統(tǒng)理論和概念，才能更好地調(diào)整技術以適應不斷變化的問題和條件。當然，如何將經(jīng)典的系統(tǒng)思想與新穎的軟件技術有機地結(jié)合起來，不斷地深化教學內(nèi)容與課程體系改革，是我們所要研究、解決的重點。為此，我們進行了以下工作：

(1) 開展廣泛調(diào)查研究

我們課題組通過對軟件工程專業(yè)所開設課程的內(nèi)容與方法進行廣泛的調(diào)查，并征集專業(yè)課教師、廣大學生對課程改革的建議，匯總所有的調(diào)查資料、整理研究，寫出了相關的調(diào)查報告，并獲得江蘇省重點教改項目一項、南京理工大學教改項目兩項。通過調(diào)研，我們將課程安排從原先的大二下學期調(diào)整到大三下學期，學生只有在具備建模、數(shù)據(jù)庫、分布式系統(tǒng)、人機交互、軟件測試等技術的基礎上，才能更好地實踐系統(tǒng)分析與設計的過程，才能更好地著重于分析問題和解決問題。

(2) 突出綜合性和實踐性

綜合性和實踐性是系統(tǒng)分析與設計課程的兩個主要特征。作為一門融合軟件工程技術、信息技術、建模技術、數(shù)

據(jù)庫技術、分布式技術、人機交互技術、軟件測試技術等多個領域的綜合性課程，其教學目的就是通過大中型軟件項目開發(fā)實踐，掌握軟件項目的開發(fā)方法，重點是系統(tǒng)分析階段和系統(tǒng)設計階段。因此，我們在調(diào)研的基礎上修訂了教學大綱，對課程體系和教學內(nèi)容進行整合優(yōu)化、突出重點。首先集中于系統(tǒng)分析和設計的整體描述，包括系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境和開發(fā)方法。然后介紹系統(tǒng)分析方法，包括需求獲取的調(diào)查研究技術、系統(tǒng)需求建模技術、需求的傳統(tǒng)建模方法、需求的面向?qū)ο蠼７椒ê拖到y(tǒng)方案建議。最后介紹系統(tǒng)設計方法，包括系統(tǒng)應用架構設計、數(shù)據(jù)庫設計、傳統(tǒng)和面向?qū)ο蟮膽密浖O計以及輸入、輸出和用戶界面設計。在教學中，將理論和實踐有機地結(jié)合起來，通過對大中型虛擬項目的開發(fā)實踐，讓學生歸納出應該做什么以及如何做。我們以當前流行的面向?qū)ο蠓治龊驮O計方法為主，兼顧傳統(tǒng)的結(jié)構化分析和設計方法。盡管有人認為傳統(tǒng)的結(jié)構化方法已經(jīng)過時，但是我們認為，結(jié)構化方法是面向?qū)ο蠓椒ǖ幕A，只有在精通結(jié)構化方法的基礎上才能更好地理解和應用面向?qū)ο蠓椒āＴ谏罨拍?、原理、技術等教學內(nèi)容的同時，我們也強調(diào)開發(fā)工具以及開發(fā)環(huán)境的重要性，在教學中引入一些先進的軟件開發(fā)工具和開發(fā)環(huán)境，給學生創(chuàng)建一個良好的實踐開發(fā)平臺，提高實踐教學質(zhì)量和水平。

(3) 新教材的建設

目前，國內(nèi)關于系統(tǒng)分析與設計方面的書籍要么側(cè)重于理論方面的介紹，要么側(cè)重于實際應用項目的開發(fā)，而理論和實際并重適合充當教材的書籍比較少，一般是關于某個具體系統(tǒng)的分析與設計，如管理信息系統(tǒng)、會計系統(tǒng)、物流系統(tǒng)等；而國外原版書或翻譯書籍對學生來說理解比較困難，采用的案例基本上都是商業(yè)案例，必須具備一定的商業(yè)知識才能很好地理解。針對這種情況，通過調(diào)研明確了教學內(nèi)容，在此基礎上課題組編寫了教材，并由清華大學出版社出版。新教材的顯著特征之一是采用學生熟悉的應用案例，將理論和實踐有機地結(jié)合起來。

2創(chuàng)新教學模式

當前主流的教學模式有兩種：一種是以教師為中心的“傳授－接受式”教學模式，另一種是以學生為中心的“探究－發(fā)現(xiàn)式”教學模式。前者的優(yōu)點是有利于教師主導作用的發(fā)揮，重視情感因素在學習過程中的作用，缺點是把學生置于被動接受地位，難以發(fā)揮主動性和創(chuàng)造性，不利于創(chuàng)新人才的成長；而后者則有利于創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力人才的培養(yǎng)，但忽視教師主導作用的發(fā)揮，不利于系統(tǒng)知識的傳授，忽視情感因素在學習過程中的作用。在教學過程中，我們將兩種模式有機結(jié)合起來，提出“傳授－吸收－評估－提升”(IAEU)四階段互動式教學模式，圖1是采用統(tǒng)一建模語言(UML)中的用例建模技術對該教學模式進行建模的用例圖。根據(jù)教學進度，可以將教學內(nèi)容劃分為若干個教學模塊，模塊之間存在并列和繼承兩種關系，每個模塊均可以采用四階段互動式教學模式。

知識傳授階段是三個后續(xù)階段的基礎，以教師為主導，精講教學模塊的知識點，抓住重點和難點。除了采用多媒體教學手段，加大單位教學時間的授課信息量之外，我們給學生提供自行設計的開發(fā)模板，如項目計劃、用例描述、系統(tǒng)方案建議等模板，將抽象理論變成具體化的可視文檔，讓學生明白如何表示軟件開發(fā)成果。為了提供簡化復雜的繪圖工作，我們給學生提供先進的軟件開發(fā)工具，如支持對象建模的Poseidon、starUML等，支持數(shù)據(jù)建模和過程建模的PowerDesigner等。當然，教師在講授知識的過程中要積極主動地獲取學生的反饋信息，并根據(jù)實際情況及時做出相應調(diào)整，提高授課效率。在教學過程中我們發(fā)現(xiàn)，學生在先前開設的面向?qū)ο蠼?、?shù)據(jù)庫系統(tǒng)、人機交互、分布式系統(tǒng)等課程中已經(jīng)掌握了大量的知識點，因此講課內(nèi)容主要集中在軟件開發(fā)流程、需求獲取技術、可行性分析技術等部分，重點培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。

吸收擴展階段以學生為主，每個教學模塊的知識傳授階段結(jié)束之后，通常安排案例討論會，引導學生進行深入討論、各抒已見，讓它們身臨其境，扮演不同的角色，暢所欲言地發(fā)展自己的見解。在討論過程中，我們有時有意讓小組之間展開激烈的爭論，增加學生對系統(tǒng)分析與設計的感性認識和興趣，提高他們的分析問題和解決問題的能力。而教師僅僅充當指導角色，給出提示性意見，隨時鼓勵學生，而實際情況證明老師對學生的關注與學生對課程的關注成正比。除了課堂的案例討論之外，我們給學生提供大量有價值的參考書目清單和電子文獻，學生在教師的指引下利用課外時間對某些感興趣的專題進行資料查閱和分析，在掌握基本知識的基礎上主動學習，從而拓寬和加深對知識的理解。在課程初期，由4-6名學生組成一個虛擬項目團隊，運用每個教學模塊中學到的知識，分工協(xié)同，按照教師提供的開發(fā)模板，完成相應的文檔。在解決問題的過程中，學生的創(chuàng)造能力、綜合能力、應用能力和交流合作等大量非智力因素均得到了充分的發(fā)展。教師和學生、學生和學生一起討論協(xié)商解決問題，課內(nèi)和課外有機融合成為整體，使得學習變得更加有意義。

評估確認階段對于實踐性強的課程尤其重要，以教師為主，對學生完成的專題報告和虛擬項目報告及時地給予恰當?shù)脑u價。在課程初期，幫助學生建立虛擬項目，針對具體的領域和實際任務，幫助項目小組制定工作進度。學生在整個課程學習階段，要完成以下15個開發(fā)成果：問題初始描述、問題分析魚骨圖、項目范圍描述、調(diào)查表、事件表、用例圖、用例描述、事物表、實體關系圖、數(shù)據(jù)流圖、活動圖、系統(tǒng)順序圖、問題域類圖、設計順序圖和設計類圖。對于學生完成的報告，要認真仔細地對待，找出其中的問題，并給出建設性的意見。評估確認階段的主要目的是鼓勵學生將其學到的知識和方法付諸實施，鼓勵創(chuàng)新，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題和獨立解決問題的能力。學生根據(jù)教師的評估確認的結(jié)果認真進行改進，這樣可以促進學生的主動性再學習。

考核提升階段以學生為主，考核不僅是為了考評學生學習情況，更重要的是鼓勵和督促學生學習的主動性，為此需要改革傳統(tǒng)的“一張試卷定成績”的考核方式。由于系統(tǒng)分析與設計課程以實踐為主，因此不適宜使用試卷來衡量學生的能力，而是綜合課堂表現(xiàn)(占20%)、書面專題報告(占15%)、虛擬項目實踐(占50%)和項目演講(占15%)四個方面來評定成績。值得一提的是，項目演講這個環(huán)節(jié)最受歡迎，給學生提供了一個展示自我的機會，并鍛煉了口頭表達能力。這種綜合考核方式使得學生非常重視案例討論、通過專題報告和虛擬項目實踐等形式積極主動地擴展、運用和創(chuàng)新知識，從而提高了綜合能力。

3建立一體化實踐教學平臺

軟件工程專業(yè)主要培養(yǎng)高層次工程型軟件人才，必須具備系統(tǒng)開發(fā)和解決實際工程問題的能力，具備良好的交流組織協(xié)調(diào)能力以及主動獲取知識和創(chuàng)新的能力，這些能力的培養(yǎng)都離不開一體化的實踐教學平臺。因此，作為綜合性和實踐性極強的專業(yè)課程，系統(tǒng)分析與設計課程的教學必須融入一體化實踐教學平臺中，具體工作表現(xiàn)在以下兩個方面：

(1) 加強師資隊伍一體化建設

課題組的教師不僅要求擁有較高的理論水平，精通系統(tǒng)分析與設計的新方法、新技術，而且更重要的必須具有從事軟件項目開發(fā)的工程實踐背景，有豐富的實際項目開發(fā)經(jīng)驗，所以課題組的教師不斷積累教學素材，參加IT知名企業(yè)的專業(yè)培訓，到大企業(yè)參加大型軟件開發(fā)項目，積累實際項目開發(fā)經(jīng)驗。這幾年，課題組和軟件企業(yè)密切合作，組織開發(fā)軟件項目，并和德國的波恩大學合作，在暑假期間積極開展極限編程(XP)交流活動，緊跟國際先進開發(fā)方法，大大鍛煉和提高了教師的軟件開發(fā)水平。另外，課題組將知名軟件企業(yè)中具有教學能力的科技人員聘請到課堂來，開設專題講座，建立了一支“專職＋企業(yè)”的教師隊伍。此外，軟件工程專業(yè)的教師組成實踐指導小組，定期開展教學沙龍，一起交流溝通。

(2) 加強實踐基地一體化建設

為了提高學生的工程實踐能力、分析和解決問題能力，需要加強實踐基地的一體化建設，通過一體化實踐平臺，讓學生了解并實際看到自己的分析和設計過程，而實踐基地一體化的建設工作主要體現(xiàn)在業(yè)務需求庫建設和軟件開發(fā)平臺建設兩個方面。業(yè)務需求庫的建設是所有軟件工程專業(yè)課程實踐的難點，目前我們通過三種途徑來解決，一是依賴學校的豐富資源，學校各單位每天要處理很多業(yè)務，通過使用系統(tǒng)分析與設計的各種調(diào)查研究技術獲取現(xiàn)有的業(yè)務需求，將這些業(yè)務需求建設為標準文檔庫，包括校辦公自動化系統(tǒng)、教學管理系統(tǒng)、住房管理系統(tǒng)、圖書管理系統(tǒng)等；二是參與教師的橫向課題項目，獲取實際項目的業(yè)務需求；三是發(fā)揮學生的主觀能動性，通過調(diào)研親朋好友從事的業(yè)務工作獲取實際項目的業(yè)務需求。先進科學的軟件開發(fā)平臺通過建設專用實驗室來獲取，目前學校已經(jīng)投資幾十萬元建設軟件工程一體化實踐平臺，讓學生更好地進行系統(tǒng)分析與設計的實踐工作。

總之，實踐是工程型軟件人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，師資隊

伍一體化的建設、實踐基地一體化的建設是培養(yǎng)高級工程型軟件人才的兩個重要保證。系統(tǒng)分析與設計課程需要加強一體化實踐教學平臺的建設工作，努力培養(yǎng)高級系統(tǒng)分析師和高級系統(tǒng)設計師。

4結(jié)束語

系統(tǒng)分析與設計課程改革提高了學生分析和解決實際問題的能力、團隊協(xié)作和溝通交流的能力，調(diào)動了學習新方法和新技術的積極性，在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力、實踐應用能力等方面取得了明顯的效果。四屆學生對課程的評教分數(shù)由最初的84.79%上升到92.08%，學生一致認為該課程對后期的軟件課程設計和畢業(yè)設計兩個實踐環(huán)節(jié)起著非常重要的作用。同時，我們深知，要達到“讓每一位學生都成為優(yōu)秀的系統(tǒng)分析員，成為軟件開發(fā)的精英”的要求，仍然需要課題組全體教師長期艱苦的努力。