劉欣 趙瑩瑩

摘 要 針對(duì)獨(dú)立學(xué)院強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力及實(shí)際應(yīng)用能力的要求出發(fā)，將軟件工程實(shí)驗(yàn)中原來(lái)的虛擬客戶(hù)改變?yōu)樵诒驹簝?nèi)以實(shí)際用戶(hù)作為調(diào)研對(duì)象，采集各個(gè)部門(mén)的實(shí)際需求，并最終生成相關(guān)的需求分析文檔。這種教學(xué)方式的改進(jìn)大大提高了學(xué)生參與的積極性，效果良好，為后續(xù)課程的改革提供了經(jīng)驗(yàn)和參考。

關(guān)鍵詞 獨(dú)立學(xué)院 軟件工程 案例驅(qū)動(dòng)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

軟件工程是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的一門(mén)專(zhuān)業(yè)必修課。軟件工程學(xué)是將計(jì)算機(jī)科學(xué)理論與現(xiàn)代工程方法論相結(jié)合，著重研究軟件過(guò)程模型、設(shè)計(jì)方法、工程開(kāi)發(fā)技術(shù)和工具，指導(dǎo)軟件生產(chǎn)和管理的一門(mén)新興的、綜合性的應(yīng)用科學(xué)。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)和軟件產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，軟件工程學(xué)已成為一個(gè)重要的計(jì)算機(jī)分支學(xué)科，正在不斷涌現(xiàn)新方法、新技術(shù)，蓬勃地發(fā)展著。

對(duì)于應(yīng)用型本科的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō)，軟件工程更是一門(mén)起到重要指導(dǎo)性作用的學(xué)科。在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中，從調(diào)研、可行性分析（技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)可行、法律可行性）、需求分析、總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、編碼和測(cè)試、以及最后的產(chǎn)品維護(hù)和提交。這里每一個(gè)階段的工作都要在軟件工程思想的指導(dǎo)下才能最大程度的保證軟件產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)進(jìn)度及產(chǎn)品質(zhì)量。

1 軟件工程實(shí)驗(yàn)改革的現(xiàn)實(shí)依據(jù)

軟件開(kāi)發(fā)實(shí)踐過(guò)程問(wèn)題較多，且并不因軟件開(kāi)發(fā)工具的完善而有大的改善，軟件工程控制的重要性越來(lái)越被重視。軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程的問(wèn)題常有如下幾種：

（1）在開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的初始階段，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行的調(diào)研工作及可行性分析不夠充分，導(dǎo)致對(duì)軟件開(kāi)發(fā)成本和進(jìn)度的估計(jì)常常很不準(zhǔn)確。

（2）在需求分析階段，一方面，是客戶(hù)與技術(shù)開(kāi)發(fā)人員之間的矛盾：對(duì)于客戶(hù)來(lái)說(shuō)，由于對(duì)技術(shù)行業(yè)的不了解，往往會(huì)提出遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越技術(shù)所能實(shí)現(xiàn)范圍內(nèi)的要求，而對(duì)于技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，由于行業(yè)的限制，對(duì)用戶(hù)的需求理解不清，從而導(dǎo)致用戶(hù)對(duì)“已完成的”軟件系統(tǒng)不滿(mǎn)意的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生；另一方面，需求的可測(cè)性較低，導(dǎo)致后期項(xiàng)目的測(cè)試驗(yàn)收較困難。

（3）在軟件產(chǎn)品的概要設(shè)計(jì)階段，架構(gòu)設(shè)計(jì)比較難。

（4）在軟件產(chǎn)品的編碼設(shè)計(jì)階段，代碼的編寫(xiě)不夠規(guī)范。

（5）由于前期需求的不充分，軟件產(chǎn)品的質(zhì)量往往靠不住，導(dǎo)致軟件使用過(guò)程中的維護(hù)工作相對(duì)困難。

（6）軟件通常沒(méi)有適當(dāng)?shù)奈臋n資料。

（7）軟件開(kāi)發(fā)生產(chǎn)率提高的速度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上計(jì)算機(jī)應(yīng)用迅速普及深入的趨勢(shì)。

以上問(wèn)題當(dāng)中，最突出的是與需求分析相關(guān)的問(wèn)題，如果需求分析沒(méi)有做好，將影響整個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施和完成?？梢?jiàn)需求分析在整個(gè)軟件生存周期中的重要性。

除此之外，對(duì)于應(yīng)用型本科的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō)，在整個(gè)大學(xué)四年的教學(xué)計(jì)劃中，課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容貫穿始終，從以往的完成情況來(lái)看，我們的學(xué)生在設(shè)計(jì)的過(guò)程中往往對(duì)課題的內(nèi)容在設(shè)計(jì)階段過(guò)于簡(jiǎn)單化，并沒(méi)有從實(shí)際客戶(hù)的角度來(lái)思考問(wèn)題。輕設(shè)計(jì)重開(kāi)發(fā)，導(dǎo)致最終形成的作品缺乏實(shí)用價(jià)值。

鑒于以上的諸多問(wèn)題，我們將軟件工程的理論與實(shí)踐相結(jié)合，以實(shí)際項(xiàng)目案例為驅(qū)動(dòng)的方式，讓學(xué)生分小組合作完成軟件工程的實(shí)踐課程，讓學(xué)生采用軟件工程的思想作為指導(dǎo)，工程化、規(guī)范化地模擬和實(shí)踐軟件生存期內(nèi)的需求分析階段，并形成需求分析階段的成果及相關(guān)文檔。對(duì)學(xué)生軟件工程理論思想的提升和實(shí)踐能力的提高有著重要的意義。

2 軟件工程實(shí)驗(yàn)改革計(jì)劃

2.1 教學(xué)方式的改進(jìn)

原有的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是在參照各個(gè)高等院校的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教程，經(jīng)過(guò)篩選整合之后，形成的一套以針對(duì)軟件生存周期各個(gè)階段所涉及的CASE工具的使用為目標(biāo)的指導(dǎo)書(shū)。應(yīng)用性較強(qiáng)，重點(diǎn)在于掌握一些主流軟件工程工具的基本使用方法。相對(duì)來(lái)說(shuō)，由于內(nèi)容比較分散，各個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)之間相關(guān)性不夠，在指導(dǎo)性方面則比較弱。鑒于原有內(nèi)容的不足之處，現(xiàn)在擬將軟件工程工具的使用分布到實(shí)際的工程項(xiàng)目案例中來(lái)，轉(zhuǎn)變?yōu)橐皂?xiàng)目案例為驅(qū)動(dòng)的方式，讓學(xué)生帶著開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的目標(biāo)將各種工具的使用聯(lián)系起來(lái)，對(duì)軟件生命周期中需求分析階段的工作有全面系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。

2.2 教學(xué)內(nèi)容的改進(jìn)

原來(lái)的項(xiàng)目題庫(kù)中的題目主要是參照各個(gè)高等院校的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及從現(xiàn)有的圖書(shū)館及網(wǎng)絡(luò)參考資料中得來(lái)。現(xiàn)在擬由教師根據(jù)實(shí)際需求，設(shè)計(jì)項(xiàng)目題庫(kù)，如：實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)、宿舍系統(tǒng)、超市系統(tǒng)等等。這些題目主要從學(xué)校實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā)，特點(diǎn)是實(shí)踐性強(qiáng)、目標(biāo)明確、需求方便獲取，使學(xué)生能夠在校內(nèi)各部門(mén)進(jìn)行調(diào)研工作，與相關(guān)工作人員交流，面對(duì)真實(shí)的客戶(hù)完成需求分析階段的資料收集和整理工作。本項(xiàng)目所做的工作可以為其他相關(guān)課程的課程設(shè)計(jì)所用，為完成一個(gè)優(yōu)秀的課程設(shè)計(jì)提供了必要的參考及指導(dǎo)。

2.3 教學(xué)過(guò)程的改革

從原來(lái)的獨(dú)立完成的設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，改為分小組協(xié)作完成的設(shè)計(jì)型、綜合型實(shí)驗(yàn)。鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、組織能力、溝通能力和表達(dá)能力。

2.4 考核方式的改革

在課程結(jié)束之后，由真實(shí)客戶(hù)的代表及專(zhuān)業(yè)相關(guān)老師組成評(píng)審小組，學(xué)生以小組為單位將所做的需求分析結(jié)果進(jìn)行陳述，再由評(píng)審小組進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和打分。最終，總評(píng)成績(jī)由平時(shí)成績(jī)和評(píng)審成績(jī)組成，其中平時(shí)成績(jī)占總評(píng)成績(jī)的70%，平時(shí)成績(jī)占總評(píng)成績(jī)的30%。

3 軟件工程實(shí)驗(yàn)改革實(shí)施效果

在本次教學(xué)改革實(shí)施的過(guò)程當(dāng)中，得到的學(xué)校各部門(mén)相關(guān)老師積極配合，為改革的實(shí)施提供了真實(shí)的訪問(wèn)客戶(hù)。同時(shí)，對(duì)于這種真實(shí)客戶(hù)的訪問(wèn)方式，學(xué)生積極地參與到調(diào)查訪問(wèn)當(dāng)中，為設(shè)計(jì)出實(shí)用的軟件作品提供了大量的素材，改變了原來(lái)單一的封閉的需求分析模式。學(xué)生在與真實(shí)客戶(hù)交流的過(guò)程中，也鍛煉了自己的溝通和表達(dá)能力。根據(jù)客戶(hù)給出的各項(xiàng)需求，要進(jìn)行歸納整理，最終形成整個(gè)系統(tǒng)的基本功能。

通過(guò)本課程的實(shí)踐教學(xué)改革，使學(xué)生將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、UML建模等課程的知識(shí)全面聯(lián)系起來(lái)，讓學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)課程有了全面的理解、認(rèn)識(shí)和掌握。

4 教學(xué)改革的創(chuàng)新點(diǎn)及成果

4.1 教學(xué)改革的創(chuàng)新點(diǎn)

本次教學(xué)改革的創(chuàng)新之處有以下幾點(diǎn)：

（1）傳統(tǒng)的軟件工程實(shí)驗(yàn)只注重了各種輔助軟件的使用，各個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的相關(guān)性不夠緊湊。本項(xiàng)目的創(chuàng)新之處，正是為了解決這些問(wèn)題，以一個(gè)實(shí)際的案例為線索，貫穿整個(gè)實(shí)驗(yàn)的始終，讓學(xué)生對(duì)軟件設(shè)計(jì)的過(guò)程有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)，了解軟件工程思想的指導(dǎo)性作用，并在每一次實(shí)驗(yàn)的過(guò)程當(dāng)中加強(qiáng)對(duì)自己本課題更深層次的了解。

（2）本教改項(xiàng)目的工作，旨在讓學(xué)生對(duì)軟件開(kāi)發(fā)的需求分析階段有更深入的了解和掌握，并最終形成文檔用于指導(dǎo)軟件開(kāi)發(fā)的后期工作。因此，學(xué)生所做的需求分析工作可以為其他相關(guān)課程的課程設(shè)計(jì)所用，為完成一個(gè)優(yōu)秀的課程設(shè)計(jì)提供了必要的參考及指導(dǎo)，對(duì)后期課程建設(shè)有著重要的意義。

（3）學(xué)生通過(guò)本實(shí)踐課程的學(xué)習(xí)，可以繼續(xù)完成一個(gè)可展示的、規(guī)范的完整作品，對(duì)后期課程的學(xué)習(xí)是個(gè)極大的鼓舞，并可以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自信，對(duì)畢業(yè)后走向工作崗位有一定的幫助。

4.2 教學(xué)改革的成果

從原來(lái)學(xué)生自己做需求，自己開(kāi)發(fā)的單一封閉的方式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫?shí)際案例為驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)模式，極大的提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。也在與外界交流的過(guò)程當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)自己原來(lái)的不足之處。在形成了最終的軟件分析文檔之后，部分動(dòng)手能力較強(qiáng)的學(xué)生將項(xiàng)目進(jìn)行了后期的開(kāi)發(fā)工作，形成了可以實(shí)際應(yīng)用的成果，并且投入到了相關(guān)部門(mén)當(dāng)中去使用，達(dá)到了良好的使用效果。為校園的網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)提供了前期的準(zhǔn)備工作。

5 結(jié)束語(yǔ)

以實(shí)際案例為驅(qū)動(dòng)的軟件工程實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，能夠讓學(xué)生獲得一種全面的、切實(shí)有效的教育。目前，我國(guó)傳統(tǒng)的學(xué)科課程理念根深蒂固，真正與實(shí)際案例相結(jié)合的項(xiàng)目課程開(kāi)發(fā)還處在實(shí)踐探索的階段，本次教改項(xiàng)目身先士卒，希望能夠起到拋磚引玉的作用，為后續(xù)課程的改革提供經(jīng)驗(yàn)和參考。