王貴鑫+昝鄉(xiāng)鎮(zhèn)

摘 要

針對(duì)傳統(tǒng)軟件工程實(shí)踐教學(xué)中學(xué)生參與度不足的問(wèn)題，提出了“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下輔助教學(xué)軟件的分析和設(shè)計(jì)。該輔助教學(xué)軟件系統(tǒng)以企業(yè)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程為實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，以軟件工程理論知識(shí)為支撐，對(duì)項(xiàng)目課題管理、軟件過(guò)程設(shè)計(jì)、學(xué)生作業(yè)批改、階段文檔管理、代碼版本控制、學(xué)生量化評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)加以系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生參與到項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，優(yōu)化課堂教學(xué)。對(duì)該輔助教學(xué)軟件進(jìn)詳細(xì)的需求分析，提出軟件整體功能框架，再對(duì)關(guān)鍵模塊進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。最終實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的、以軟件工程課程實(shí)踐結(jié)合的軟件系統(tǒng)。

【關(guān)鍵詞】互聯(lián)網(wǎng)+；輔助教學(xué)；軟件

今年以來(lái)，隨著信息化技術(shù)的不斷滲透，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”對(duì)“傳統(tǒng)教育”的優(yōu)勢(shì)更加明顯，在線課堂、在線實(shí)訓(xùn)平臺(tái)等教育信息化建設(shè)也逐漸成為教師新的教學(xué)輔助軟件。如何讓課堂教學(xué)變成有溫度的教學(xué)，以學(xué)生為主體？如何按照IT企業(yè)的培養(yǎng)模式去培養(yǎng)人才？如何提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)，提高動(dòng)手實(shí)踐能力？這些問(wèn)題已經(jīng)成為當(dāng)下高校信息化建設(shè)關(guān)注的重要課題。

軟件工程專(zhuān)業(yè)作為計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程，把學(xué)生所學(xué)的C編程語(yǔ)言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，面向?qū)ο蠓椒?、?jì)算機(jī)組成原理、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)等多方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，分解IT項(xiàng)目模塊并以團(tuán)隊(duì)協(xié)作的方式完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)編碼的能力。目前，學(xué)校還存在教學(xué)方法傳統(tǒng)單一，在軟件設(shè)計(jì)的過(guò)程中，缺乏對(duì)項(xiàng)目階段各角色的認(rèn)知，就業(yè)后往往不能適應(yīng)IT企業(yè)項(xiàng)目式開(kāi)發(fā)模式。為此，借助“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下輔助教學(xué)軟件的強(qiáng)大功能，學(xué)生學(xué)習(xí)從線下走到線上，通過(guò)注冊(cè)登錄在系統(tǒng)進(jìn)行在線選題，組內(nèi)討論、提交作業(yè)，互助協(xié)作和軟件版本控制。教師支持注冊(cè)登錄、發(fā)布課題、布置作業(yè)、項(xiàng)目計(jì)劃分解、更改項(xiàng)目進(jìn)度、批改作業(yè)、量化評(píng)分等功能。

1 軟件工程混合教學(xué)模式下的思考

1993年IEEE（電氣電子工程協(xié)會(huì)）關(guān)于軟件工程（Software Engineering）的定義為：將系統(tǒng)性的、規(guī)范化的、可定量的方法指導(dǎo)軟件的開(kāi)發(fā)、運(yùn)行和維護(hù)的一門(mén)學(xué)科，它設(shè)計(jì)到計(jì)算機(jī)科學(xué)、工程科學(xué)、管理科學(xué)、數(shù)學(xué)等領(lǐng)域的綜合性知識(shí)及實(shí)踐的應(yīng)用。它的目的是為建造高質(zhì)量的軟件提供一個(gè)框架。在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中，各團(tuán)隊(duì)成員相互協(xié)作、各取所長(zhǎng)，通過(guò)討論、協(xié)商，群策群力的方式進(jìn)行項(xiàng)目式開(kāi)發(fā)。

依靠傳統(tǒng)的教育方式，學(xué)生學(xué)習(xí)方式單，受時(shí)間和空間限制，很難將計(jì)算機(jī)學(xué)科專(zhuān)業(yè)知識(shí)應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中。往往在項(xiàng)目實(shí)踐活動(dòng)中，拘泥于軟件工程理論知識(shí)，缺乏工程化的解決方案，不可能多角度的思考問(wèn)題。在輔助教學(xué)軟件系統(tǒng)中，學(xué)生是按照角色進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，通過(guò)不同的角色分工來(lái)提高項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)能力，角色主要分為四大類(lèi)：產(chǎn)品經(jīng)理、項(xiàng)目經(jīng)理、軟件開(kāi)發(fā)人員、軟件測(cè)試員。其中，軟件開(kāi)發(fā)人員包括：需求分析師、軟件設(shè)計(jì)師、程序員。一個(gè)新學(xué)期開(kāi)始之前，在老師的指導(dǎo)下，學(xué)生進(jìn)行分組，人數(shù)應(yīng)保持在4-5個(gè)人為宜。接著注冊(cè)并登錄輔助教學(xué)軟件系統(tǒng)，選擇軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程所涉及的角色，角色分配要在組內(nèi)成員充分討論下確認(rèn)的，一般由組長(zhǎng)任項(xiàng)目經(jīng)理。當(dāng)然必要的時(shí)候也可以進(jìn)行角色互換，小組內(nèi)成員選擇相應(yīng)的角色之后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)分配該角色應(yīng)該完成的任務(wù)，項(xiàng)目在實(shí)施的過(guò)程中，小組各成員必須按照計(jì)劃要求完成階段性作業(yè)，教師可以在系統(tǒng)中對(duì)學(xué)生各階段作業(yè)進(jìn)行評(píng)價(jià)打分，以便學(xué)生及時(shí)發(fā)現(xiàn)不足。輔助教學(xué)軟件系統(tǒng)的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1。

2 輔助教學(xué)軟件系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)

該項(xiàng)目式輔助教學(xué)軟件系統(tǒng)是在Internet上基于Web應(yīng)用的一種實(shí)現(xiàn)方式，本系統(tǒng)依托“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的新的創(chuàng)新教育理念，能夠從管理和教學(xué)兩個(gè)方面影響教學(xué)工作的運(yùn)行，主要是模擬IT企業(yè)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)教師和學(xué)生線下線上互動(dòng)學(xué)習(xí)，從而達(dá)到鍛煉學(xué)生軟件項(xiàng)目分解、設(shè)計(jì)及編碼的目的。針對(duì)軟件工程項(xiàng)目式教學(xué)的特點(diǎn)，本系統(tǒng)主要用戶有教師、學(xué)生、系統(tǒng)管理員三類(lèi)用戶。包括：①教師功能模塊；②學(xué)生實(shí)訓(xùn)模塊；③信息管理模塊；④教學(xué)資源模塊。該軟件的層次結(jié)構(gòu)圖，如圖2所示。

2.1 教師功能模塊

教師模塊的任務(wù)是實(shí)現(xiàn)教師制定軟件工程課程各個(gè)階段任務(wù)及進(jìn)度計(jì)劃，編輯上傳教學(xué)資源，發(fā)布項(xiàng)目課題，查看批改各階段文檔和代碼，階段打分，組織教學(xué)活動(dòng)。該模塊的內(nèi)容主要包括課前準(zhǔn)備、課堂教學(xué)、課外作業(yè)和學(xué)生評(píng)測(cè)等活動(dòng)，同時(shí)批量管理學(xué)生信息，對(duì)同類(lèi)目下的內(nèi)容統(tǒng)一管理。由此可以看出教師功能模塊主要由實(shí)務(wù)管理子系統(tǒng)和信息管理子系統(tǒng)兩部分內(nèi)容構(gòu)成，其中，實(shí)務(wù)管理子系統(tǒng)是教師功能模塊的核心業(yè)務(wù)。主要實(shí)現(xiàn)課題管理、課件管理、進(jìn)度管理、任務(wù)管理、學(xué)生記錄跟蹤、作業(yè)批處理及成績(jī)管理等功能。信息管理子系統(tǒng)包括用戶注冊(cè)、用戶登錄、密碼重置、公告信息管理等功能。

（1）課題管理：課題是教師在新學(xué)期開(kāi)始前，注冊(cè)并由管理員審核通過(guò)，在系統(tǒng)中錄入本學(xué)期的項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)題目，為學(xué)生實(shí)訓(xùn)提供方向。

（2）課件管理：課件是教師上課時(shí)提供的實(shí)操案例，通過(guò)對(duì)企業(yè)案例講解，讓學(xué)生學(xué)會(huì)問(wèn)題分解，并能快速搭建軟件模型。

（3）進(jìn)度管理：對(duì)不同項(xiàng)目的里程碑進(jìn)行嚴(yán)格的把控，通過(guò)平臺(tái)設(shè)置項(xiàng)目階段節(jié)點(diǎn)，使學(xué)生優(yōu)化項(xiàng)目開(kāi)發(fā)時(shí)間。

（4）任務(wù)管理：根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況，按照軟件生命各周期特點(diǎn)，規(guī)定不同階段需要完成的任務(wù)，包括軟件文檔以及程序代碼，向?qū)W生進(jìn)行任務(wù)派發(fā)，

（5）學(xué)生記錄跟蹤：類(lèi)似系統(tǒng)日志，教師可在線查看學(xué)生日志，包括學(xué)生訪問(wèn)課程時(shí)間按、次數(shù)以及某個(gè)項(xiàng)目的參與情況。

（6）作業(yè)批處理及成績(jī)管理：對(duì)每個(gè)階段完成的文檔和程序代碼進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，通過(guò)批改進(jìn)行階段性打分，通過(guò)姓名和學(xué)好可以查看、修改階段成績(jī)。

（7）用戶注冊(cè)和登錄：老師、學(xué)生以及系統(tǒng)管理員，通過(guò)不同權(quán)限完成系統(tǒng)功能操作，系統(tǒng)管理員具有最高系統(tǒng)權(quán)限。

（8）公告信息管理：將學(xué)生在軟件開(kāi)發(fā)中共性的問(wèn)題放在公告版，組織學(xué)生大討論，在討論中幫助學(xué)生建立工程化的思維方式。

2.2 學(xué)生實(shí)訓(xùn)模塊

學(xué)生實(shí)訓(xùn)模塊幫助學(xué)生完成課程設(shè)計(jì)，提供自主、開(kāi)放的學(xué)習(xí)環(huán)境，可以完成文檔設(shè)計(jì)編寫(xiě)，代碼編寫(xiě)，也可以自主完成項(xiàng)目選題，下載教師共享資源，下載軟件過(guò)程階段課件，查看項(xiàng)目進(jìn)度要求，實(shí)訓(xùn)作業(yè)提交、查詢成績(jī)、文檔管理、代碼版本控制等功能。

（1）登錄模塊：首先，通過(guò)教務(wù)系統(tǒng)將學(xué)生名單導(dǎo)入到該教學(xué)輔助系統(tǒng)中，學(xué)生通過(guò)設(shè)定的用戶名和密碼進(jìn)入到教學(xué)輔助系統(tǒng)中。

（2）課件下載及查詢：通過(guò)下載教師課件，查看每個(gè)課件（案例）中不同的任務(wù)在不同的階段是怎樣由不同的角色來(lái)完成的，并可以查看該項(xiàng)目階段代碼及詳細(xì)的代碼說(shuō)明。通過(guò)案例分享，讓學(xué)生真切的感受項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的過(guò)程。

（3）項(xiàng)目進(jìn)度查詢：通過(guò)子頁(yè)面可以查到該賬戶下所有選題的（實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目）的進(jìn)度情況，以及未完成任務(wù)及預(yù)期時(shí)間。

（4）成績(jī)查詢：在線查看該賬戶下已完成課題以及教師每個(gè)階段批改的作業(yè)的成績(jī)、評(píng)價(jià)。

2.3 信息管理模塊

（1）文檔管理：用于上傳和下載行業(yè)相關(guān)的約束文件，教師課件及不同項(xiàng)目階段性產(chǎn)生的文檔，并在平臺(tái)統(tǒng)一分類(lèi)管理。

（2）代碼版本控制：支持文件重命名提交系統(tǒng)會(huì)提示刪除舊文件，創(chuàng)建新文件，是項(xiàng)目小組協(xié)同工作重要的工具。

2.4 資源管理模塊

教學(xué)資源主要包括教學(xué)課件、教學(xué)計(jì)劃、實(shí)驗(yàn)報(bào)告模版、參考文件、導(dǎo)學(xué)文件、教學(xué)視頻、精品課程資料等。

3 網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)與課堂教學(xué)混合模型

教學(xué)實(shí)踐表明，使用網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)軟件可以改善課堂教學(xué)的效果，尤其是類(lèi)似軟件工程項(xiàng)目式教學(xué)案例，不到可以彌補(bǔ)教學(xué)資源不足，并且可以方便教師掌握學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的“盲區(qū)”，通過(guò)“線下講解、線上分享、線上實(shí)訓(xùn)”教學(xué)方式，使項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程階段化、模塊化，充分降低了學(xué)生綜合實(shí)訓(xùn)所面臨的難題，這些都是課堂教學(xué)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，有效地提高課堂教學(xué)質(zhì)量。結(jié)合課堂教學(xué)與輔助教學(xué)系統(tǒng)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，提出了線上先下混合教學(xué)模式下的教學(xué)模型，如圖3所示。

4 結(jié)語(yǔ)

基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件系統(tǒng)，為教師和學(xué)生進(jìn)行教學(xué)改革提供了方法和平臺(tái)，改變了教師為主體、學(xué)生被動(dòng)接受的教學(xué)模式，學(xué)生的能力得到了提升，從以前的盲目學(xué)習(xí)變成探究學(xué)習(xí)。在互聯(lián)網(wǎng)的帶動(dòng)下，教育逐漸從線下走向線下線上混合模式。今后，探索更多未來(lái)教育教學(xué)新模式，以此促進(jìn)數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境的形成，促進(jìn)教育信息化和教育現(xiàn)代化，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教育資源社會(huì)成員共享。

參考文獻(xiàn)

[1]于長(zhǎng)虹.智慧校園智慧服務(wù)和運(yùn)維平臺(tái)構(gòu)建研究[J].中國(guó)電化教育，2015，8（08）：192-193.

[2]劉敏斯，陳少波.大數(shù)據(jù)時(shí)代高校智慧校園建設(shè)研究[J].軟件導(dǎo)刊，2015，11（09）：57-58.

[3]王永光.基于移動(dòng)終端的智慧校園一站式服務(wù)平臺(tái)的研究與實(shí)現(xiàn)[D].北京：北京交通大學(xué)，2015.

[4]樊富有，孟林，李忠.新形勢(shì)下軟件工程人才培養(yǎng)的思考[J].計(jì)算機(jī)教育，2013（13）：82-86.

[5]李洪進(jìn).案例驅(qū)動(dòng)式方法在軟件工程教學(xué)中的應(yīng)用[J].軟件導(dǎo)刊，2013（06）：191-193.

[6]陳中育，葉榮華，王曉虎等.技能型軟件人才的實(shí)踐教學(xué)模式[J].計(jì)算機(jī)教育，2013（10）：83-87.

[7]秦放，何丹丹，曾維佳.案例驅(qū)動(dòng)與項(xiàng)目導(dǎo)向結(jié)合的軟件工程課程教學(xué)模式[J]. 計(jì)算機(jī)教育，2013（09）：87-90.

[8]韓立華，王玉梅.Moodle與高校課堂教學(xué)整合模型[J].中國(guó)教育技術(shù)裝備，2009（27）：120-121.

[9]楊曉飛.基于Moodle平臺(tái)的高校精品課建設(shè)[J].邊疆經(jīng)濟(jì)與文化，2008（05）：151-152.

[10]Hong Mei，Dong-Gang Cao，F(xiàn)u-Qing Yang.Development of Software Engineering：A Research Perspective[J].計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào)（英文版），2006，21（05）.

作者簡(jiǎn)介

王貴鑫（1986-），男，山西省大同市人。碩士研究生學(xué)歷?，F(xiàn)為溫州商學(xué)院助教。研究方向?yàn)楣夥⒕W(wǎng)發(fā)電、智慧城市。

作者單位

溫州商學(xué)院信息工程學(xué)院 浙江省溫州市 325035