摘要：軟件工程是一門實(shí)踐性、工程性很強(qiáng)的課程，如何在軟件開發(fā)的全過(guò)程對(duì)學(xué)生進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控和評(píng)價(jià)，是切實(shí)增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力，規(guī)范學(xué)生軟件開發(fā)活動(dòng)和行為的有力保障。文章從現(xiàn)有評(píng)價(jià)體系存在的問(wèn)題、基本的改革思路和具體實(shí)施三個(gè)方面，對(duì)課程質(zhì)量評(píng)控體系進(jìn)行了探討，并對(duì)其中涉及的一些關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了必要的論述。
　　關(guān)鍵詞：軟件工程；質(zhì)量評(píng)價(jià)；工作流
　　
　　1研究背景
　　軟件工程是計(jì)算專業(yè)一門重要的主干課程，其教學(xué)內(nèi)容緊密圍繞軟件開發(fā)過(guò)程中的各種方法、技術(shù)和原理，從而為計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)、維護(hù)、管理等活動(dòng)提供過(guò)程指導(dǎo)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握大規(guī)模軟件開發(fā)中的主要技術(shù)和方法，具備軟件工程師從業(yè)需要的專業(yè)技能，并在工作實(shí)踐中能勝任研究、分析、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、測(cè)試、管理等多種角色[1]。
　　但長(zhǎng)期以來(lái)，軟件工程在教學(xué)實(shí)踐中也暴露出很多問(wèn)題，這固然與軟件工程知識(shí)面廣，抽象性、實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)有關(guān)[2]，但也反映出各高校在教學(xué)實(shí)踐模式，課程質(zhì)量控制方面存在一定不足：
　　1) 除理論教學(xué)外，盡管也設(shè)置了實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，但普遍缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)的過(guò)程質(zhì)量控制與評(píng)價(jià)機(jī)制。多數(shù)教學(xué)模式仍以“事后評(píng)價(jià)”代替“過(guò)程評(píng)價(jià)”，忽略了對(duì)學(xué)生軟件實(shí)現(xiàn)過(guò)程中關(guān)鍵點(diǎn)(如編碼風(fēng)格，測(cè)試標(biāo)準(zhǔn))的質(zhì)量控制與評(píng)價(jià)，導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)踐中“結(jié)果正確，方法(過(guò)程)錯(cuò)誤”。
　　2) 缺乏系統(tǒng)化的評(píng)價(jià)與控制體系。教師缺乏對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的導(dǎo)向和評(píng)價(jià)機(jī)制[3]，無(wú)法及時(shí)將發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題反饋到理論教學(xué)環(huán)節(jié)中，導(dǎo)致教學(xué)與實(shí)踐的脫節(jié)。
　　3) 缺乏對(duì)軟件管理思想的實(shí)踐和質(zhì)量控制體系。
　　
　　軟件工程是以開發(fā)和管理方法為核心的工程學(xué)，但學(xué)生在實(shí)踐中往往表現(xiàn)出對(duì)軟件管理的漠視，如不進(jìn)行配置管理、軟件評(píng)審、計(jì)劃控制等，這與目前的評(píng)價(jià)機(jī)制中學(xué)生只注重開發(fā)方法與開發(fā)成果的做法不無(wú)關(guān)系。
　　4) 缺乏對(duì)學(xué)生教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)與控制的輔助平臺(tái)。教師如果只在期末對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核與評(píng)價(jià)，學(xué)生錯(cuò)誤的方法和過(guò)程已經(jīng)發(fā)生或無(wú)法糾正，如在學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核與評(píng)價(jià)，又因?yàn)檫^(guò)程點(diǎn)很多，造成教師工作量增大。因此必須借助一些自動(dòng)化輔助評(píng)價(jià)工具，實(shí)現(xiàn)快速、可靠的質(zhì)量評(píng)價(jià)，并通過(guò)平臺(tái)及時(shí)反饋給學(xué)生，以對(duì)其錯(cuò)誤的開發(fā)方法和過(guò)程進(jìn)行修正。
　　基于上述分析，我們認(rèn)為：傳統(tǒng)的質(zhì)量評(píng)價(jià)體系難以在教學(xué)過(guò)程中真正把握學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，也難以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，因此改革現(xiàn)有課程的評(píng)價(jià)方式，建立科學(xué)的評(píng)價(jià)體系，對(duì)于培養(yǎng)創(chuàng)新型合格的軟件人才具有十分重要的意義。
　　2課程改革的基本思路
　　軟件工程學(xué)有一個(gè)重要的思想，即“軟件質(zhì)量形成于軟件生產(chǎn)的全過(guò)程”，只有使得影響軟件質(zhì)量的全部要素在開發(fā)過(guò)程中始終處于受控狀態(tài)，才能提高最終軟件產(chǎn)品的質(zhì)量。如果將這一理念移植到教學(xué)活動(dòng)中，我們認(rèn)為學(xué)生的“學(xué)習(xí)質(zhì)量”也是由教學(xué)、實(shí)踐過(guò)程決定的，規(guī)范、改善學(xué)生在軟件開發(fā)過(guò)程中的各項(xiàng)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)量意識(shí)、管理意識(shí)和協(xié)作意識(shí)，遠(yuǎn)比期末的單一考核方式更有價(jià)值和意義。
　　軟件能力成熟度模型(Capability Maturity Model for Software，簡(jiǎn)稱CMM)是目前評(píng)價(jià)軟件企業(yè)過(guò)程能力成熟度的標(biāo)準(zhǔn)，也是幫助企業(yè)改進(jìn)軟件產(chǎn)品質(zhì)量和過(guò)程的指南，對(duì)規(guī)范員工(當(dāng)然也包括學(xué)生)的軟件開發(fā)過(guò)程、活動(dòng)、方式等具有重要作用。根據(jù)CMM，可將軟件生命周期分為產(chǎn)品概念、產(chǎn)品定義、產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品測(cè)試、用戶驗(yàn)收和產(chǎn)品維護(hù)等6個(gè)階段，包含項(xiàng)目管理、項(xiàng)目研發(fā)和機(jī)構(gòu)支撐等3類過(guò)程、19個(gè)過(guò)程域，其中研發(fā)過(guò)程包含需求分析、技術(shù)預(yù)研、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和測(cè)試、系統(tǒng)測(cè)試、Beta測(cè)試、客戶驗(yàn)收和項(xiàng)目評(píng)審等8個(gè)過(guò)程域。
　　由于每個(gè)過(guò)程域可看作一個(gè)工作流程，其中包含若干相互聯(lián)系的原子活動(dòng)和文檔、數(shù)據(jù)等，這與工作流系統(tǒng)的思想非常相似，因此我們可以利用工作流技術(shù)設(shè)計(jì)、建立一個(gè)工作流環(huán)境，通過(guò)活動(dòng)與角色以及角色與具體用戶之間的關(guān)聯(lián)，即可實(shí)現(xiàn)將軟件開發(fā)過(guò)程中的各種文檔、任務(wù)和程序在參與項(xiàng)目的各用戶之間共享和傳遞，并能有效地重用已有項(xiàng)目成果，或?qū)浖^(guò)程進(jìn)行有效地管理和控制。
　　例如，通過(guò)對(duì)CMM中需求分析過(guò)程的適當(dāng)裁剪，我們可以定制一個(gè)如圖1所示的工作流模型。
　　
　　圖1需求分析工作流
　　首先，各項(xiàng)目小組通過(guò)“用戶”(用戶由項(xiàng)目提出小組的成員擔(dān)任。)進(jìn)行需求調(diào)研，形成原始的需求調(diào)研報(bào)告，然后通過(guò)分析、建模，提煉出實(shí)際的用戶需求和系統(tǒng)需求，并在項(xiàng)目組內(nèi)部進(jìn)行需求評(píng)審。一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，則記入檢查報(bào)表并進(jìn)行重新分析，否則可進(jìn)入文檔編寫和需求確認(rèn)活動(dòng)。
　　當(dāng)流程實(shí)例運(yùn)行的時(shí)候，活動(dòng)可根據(jù)上述模型定義自動(dòng)分配給指定接收者，并且有關(guān)完成此活動(dòng)所需要的數(shù)據(jù)也會(huì)傳遞給相應(yīng)的接收者，從而提高業(yè)務(wù)過(guò)程執(zhí)行效率。此外，流程中采用的多種觸發(fā)機(jī)制不僅使得整個(gè)過(guò)程自然銜接，而且充分體現(xiàn)了流程活動(dòng)間相互協(xié)作、相互制約的特點(diǎn)。
　　為全面了解學(xué)生在軟件過(guò)程中的狀態(tài)，工作流模型中還設(shè)置了多個(gè)觀測(cè)點(diǎn)和控制點(diǎn)，指導(dǎo)教師可以通過(guò)各觀測(cè)點(diǎn)評(píng)價(jià)學(xué)生的工作，或通過(guò)各控制點(diǎn)直接參與該流程，如評(píng)審學(xué)生的項(xiàng)目成果，控制軟件配置項(xiàng)的變更等等。
　　為減少評(píng)價(jià)時(shí)的人為偏差(類似高考批改作文題)，在某些觀測(cè)點(diǎn)，我們引入了多方評(píng)價(jià)、及時(shí)公示的方式。如上圖中觀測(cè)點(diǎn)1，我們采用了“用戶＋教師”的評(píng)價(jià)方式，因?yàn)橛脩艨梢愿鼫?zhǔn)確地評(píng)價(jià)學(xué)生的需求獲取活動(dòng)。類似，在觀測(cè)點(diǎn)4，我們可以考慮加入實(shí)訓(xùn)管理人員的評(píng)分，以獲得對(duì)學(xué)生更中肯、適當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)。
　　通過(guò)這種改革方式，有效地解決了質(zhì)量評(píng)價(jià)體系中的兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：1)規(guī)范和調(diào)整了學(xué)生的軟件開發(fā)過(guò)程，強(qiáng)制學(xué)生在一種相互協(xié)作、相互支持的環(huán)境中完成項(xiàng)目開發(fā)所涉及的所有活動(dòng)和任務(wù)；2)為教師的精細(xì)化管理和準(zhǔn)確、客觀的質(zhì)量評(píng)價(jià)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并籍以形成與理論教學(xué)良好的互動(dòng)與反饋。
　　3質(zhì)量評(píng)控系統(tǒng)
　　根據(jù)以上改革思路，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)包括指導(dǎo)教師、學(xué)生、實(shí)訓(xùn)管理人員、軟件開發(fā)過(guò)程以及評(píng)價(jià)指標(biāo)在內(nèi)，更為科學(xué)合理的質(zhì)量評(píng)控系統(tǒng)[4]，并將整個(gè)系統(tǒng)劃分為4個(gè)模塊，如圖2所示。
　　1) 工作流定義模塊。
　　通過(guò)對(duì)CMM模型的剪裁和歸并，以更加靈活的方式構(gòu)建適于教學(xué)需求的軟件開發(fā)流程，并將定義的流程保存在工作流模型庫(kù)中。一旦該模型定義好后，所有的流程實(shí)例都只能在該模型所確定的框架下執(zhí)行，確保實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)化。
　　
　　圖2質(zhì)量評(píng)價(jià)與控制體系結(jié)構(gòu)圖
　　指導(dǎo)教師可以定制多個(gè)工作流模型，以滿足實(shí)踐中不同開發(fā)方法、項(xiàng)目的實(shí)際需求。
　　2) 工作流執(zhí)行模塊。
　　負(fù)責(zé)軟件開發(fā)工作流程的調(diào)度和執(zhí)行，根據(jù)流程定義進(jìn)行解釋，并按照解釋結(jié)果對(duì)流程進(jìn)行控制、任務(wù)管理和異常處理等。流程中各活動(dòng)之間相互聯(lián)系，相互協(xié)調(diào)，也相互制約，形成教師、學(xué)生、實(shí)訓(xùn)管理人員之間的有機(jī)融合，從而為全方位、多角度地監(jiān)控軟件開發(fā)過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，保障教學(xué)質(zhì)量提供“引擎”支持。
　　3) 過(guò)程質(zhì)量反饋模塊。
　　質(zhì)量評(píng)價(jià)系統(tǒng)將項(xiàng)目實(shí)踐中的各種活動(dòng)信息進(jìn)行整理、統(tǒng)計(jì)、分類后，及時(shí)反饋給指導(dǎo)教師和實(shí)訓(xùn)管理人員，并對(duì)整改意見的落實(shí)情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控。
　　教師也可加載一些輔助工具，如靜態(tài)測(cè)試工具、動(dòng)態(tài)測(cè)試工具、代碼分析器等進(jìn)行項(xiàng)目信息的統(tǒng)計(jì)和生成，最終形成一個(gè)制度化的、運(yùn)轉(zhuǎn)良好的輔助平臺(tái)。
　　4) 過(guò)程質(zhì)量評(píng)價(jià)模塊。
　　該模塊由過(guò)程評(píng)價(jià)和結(jié)果評(píng)價(jià)兩部分組成。過(guò)程評(píng)價(jià)的依據(jù)主要是觀察學(xué)生的軟件開發(fā)活動(dòng)是否按照流程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范有序的進(jìn)行，各項(xiàng)活動(dòng)是否達(dá)到了預(yù)期的效果；結(jié)果評(píng)價(jià)則依賴于過(guò)程質(zhì)量反饋模塊中產(chǎn)生的各種觀測(cè)數(shù)據(jù)和信息，如需求規(guī)格說(shuō)明，項(xiàng)目開發(fā)計(jì)劃、設(shè)計(jì)規(guī)范、測(cè)試用例、源代碼、測(cè)試記錄、配置管理方案等。根據(jù)軟件文檔規(guī)范和產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，形成對(duì)項(xiàng)目成果的客觀評(píng)價(jià)。
　　
　　為加強(qiáng)學(xué)生的管理意識(shí)、質(zhì)量意識(shí)，激勵(lì)學(xué)生提高學(xué)習(xí)自覺(jué)性和創(chuàng)新能力，我們提出一種虛擬費(fèi)用管理與評(píng)價(jià)方法，即對(duì)每個(gè)項(xiàng)目小組，執(zhí)行虛擬項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)管理，包括計(jì)劃提前/超期獎(jiǎng)懲、過(guò)程效率獎(jiǎng)懲、質(zhì)量?jī)?yōu)劣獎(jiǎng)懲、實(shí)訓(xùn)提升績(jī)效等，并將其作為整個(gè)項(xiàng)目組學(xué)生的基準(zhǔn)評(píng)價(jià)。
　　5) 質(zhì)量控制服務(wù)模塊。
　　通過(guò)制定一系列實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量管理制度與辦法，對(duì)整個(gè)項(xiàng)目、項(xiàng)目組和項(xiàng)目資源的運(yùn)作進(jìn)行管理、服務(wù)。
　　下面，我們以“配置變更管理”流程為例，闡述如何通過(guò)質(zhì)量評(píng)價(jià)和控制服務(wù)增強(qiáng)學(xué)生對(duì)“軟件版本”和“配置管理”的認(rèn)識(shí)，圖3所示為“配置變更”的工作流模板。
　　圖3配置變更管理
　　與企業(yè)中實(shí)際的軟件項(xiàng)目管理相同，軟件配置項(xiàng)一旦通過(guò)正式評(píng)審即成為基線。如果項(xiàng)目組成員需要對(duì)基線內(nèi)容進(jìn)行修改，必須向項(xiàng)目經(jīng)理提出“變更請(qǐng)求”，由項(xiàng)目經(jīng)理做出分析和評(píng)估后，再向指導(dǎo)教師提出“變更審核”，教師可指出其中可能存在的問(wèn)題并拒絕該請(qǐng)求，也可指導(dǎo)學(xué)生完成該變更請(qǐng)求，并在項(xiàng)目經(jīng)理復(fù)審之后，重新建立新的基線。
　　由于工作流的引入，學(xué)生對(duì)軟件配置項(xiàng)尤其是基線的維護(hù)必須依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)，這樣就規(guī)范了學(xué)生的配置管理活動(dòng)，如變更請(qǐng)求、變更成本估計(jì)、復(fù)審、修改、測(cè)試等活動(dòng)均有文檔記錄，是學(xué)生完成項(xiàng)目質(zhì)量的重要評(píng)價(jià)依據(jù)。此外，為體現(xiàn)項(xiàng)目管理的嚴(yán)謹(jǐn)性，由于配置項(xiàng)進(jìn)行變更、完善所產(chǎn)生的項(xiàng)目延遲將自動(dòng)通過(guò)“項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)”體現(xiàn)，并計(jì)入項(xiàng)目組的基準(zhǔn)成績(jī)中。
　　此外，在項(xiàng)目的選題與計(jì)劃方面，為盡量體現(xiàn)項(xiàng)目的真實(shí)性，各項(xiàng)目組只能從其他小組的備選題目中選擇設(shè)計(jì)題目，這樣就解決了項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)中缺乏實(shí)際用戶和用戶需求的問(wèn)題。其次，各項(xiàng)目組確定選題后，還需選定適合的軟件過(guò)程模型，并進(jìn)行人員計(jì)劃、時(shí)間進(jìn)度計(jì)劃、風(fēng)險(xiǎn)分析與識(shí)別等活動(dòng)。其中人員、時(shí)間等要素將直接與工作流系統(tǒng)中的角色、時(shí)間進(jìn)度一一映射，并通過(guò)量化進(jìn)入過(guò)程質(zhì)量反饋和評(píng)價(jià)模塊，將項(xiàng)目計(jì)劃和計(jì)劃控制有機(jī)結(jié)合起來(lái)，為后續(xù)的項(xiàng)目評(píng)價(jià)提供了合理的依據(jù)。
　　通過(guò)上述評(píng)控機(jī)制的引入，一方面實(shí)現(xiàn)了軟件工程過(guò)程、軟件管理在教學(xué)實(shí)踐中的完全可視化，滿足了教學(xué)雙方實(shí)時(shí)溝通、協(xié)調(diào)的需求。另一方面，由于流程化活動(dòng)模版和標(biāo)準(zhǔn)的引入，更加規(guī)范了學(xué)生的軟件開發(fā)行為，加深了學(xué)生的質(zhì)量意識(shí)、管(理)控(制)意識(shí)和對(duì)軟件開發(fā)理論知識(shí)的理解。
　　以該質(zhì)量評(píng)控體系在本院2008—2009學(xué)年的教學(xué)實(shí)踐來(lái)看，學(xué)生普遍反映通過(guò)該平臺(tái)，能夠較好地理解、掌握軟件工程項(xiàng)目的開發(fā)理論和方法，與單純的教學(xué)、評(píng)價(jià)體系相比，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性增強(qiáng)了，系統(tǒng)分析能力、設(shè)計(jì)能力、測(cè)試和維護(hù)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力均得到了較大的提高。
　　
　　4結(jié)語(yǔ)
　　對(duì)于像軟件工程這樣一門實(shí)踐性、工程性很強(qiáng)的課程，僅僅簡(jiǎn)單的從考試或?qū)嶒?yàn)成績(jī)角度對(duì)教學(xué)效果和學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)無(wú)疑是不夠的?？陀^地說(shuō)，作為第一次開發(fā)實(shí)際軟件系統(tǒng)的學(xué)生，要在較短的時(shí)間里開發(fā)出各方面都達(dá)到真正實(shí)用要求的系統(tǒng)是難以完成的。實(shí)踐的意義更主要是讓學(xué)生經(jīng)歷完整的過(guò)程，體驗(yàn)各階段方法和工具的應(yīng)用，鍛煉包括技術(shù)在內(nèi)的各種能力(如與用戶交流、文檔寫作、協(xié)作與項(xiàng)目管理等)，以提高其綜合素質(zhì)。
　　因此，從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，對(duì)軟件過(guò)程的要求、熟悉和評(píng)價(jià)遠(yuǎn)比對(duì)結(jié)果的評(píng)價(jià)更加重要，從學(xué)生剛開始hr8dHqNQA2AW2mHmT961jPC35MjSJ8T/tUvNU+Ew4qE=接觸項(xiàng)目開發(fā)的這一刻就規(guī)范學(xué)生的軟件開發(fā)過(guò)程、開發(fā)行為，并施以積極、適時(shí)的引導(dǎo)和評(píng)價(jià)，才能為其今后軟件開發(fā)的“標(biāo)準(zhǔn)化、工程化、規(guī)范化、產(chǎn)品化”奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　當(dāng)然，如何在教學(xué)實(shí)踐中，多角度、多層次的對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力進(jìn)行評(píng)價(jià)和控制研究是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，目前我們也正處于探索與試驗(yàn)階段，期待在以后的工作中進(jìn)一步獲得更有效、更完善的研究成果。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
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