郭詠梅

（長治學(xué)院 計算機(jī)系，山西 長治 046011）

軟件工程課程是計算機(jī)類相關(guān)專業(yè)的必修課程，它具有較強(qiáng)的綜合性、實踐性和工程性特點(diǎn)，對培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)的軟件開發(fā)能力和工程實踐能力起著重要的作用[1]。課程的教學(xué)目標(biāo)不僅使學(xué)生掌握軟件開發(fā)的基本步驟和方法，還要求學(xué)生具備必要的技術(shù)與工程實踐能力，從而能在走出校門后，盡快勝任工作，滿足企業(yè)的用人需求。但是，目前的教學(xué)模式普遍重理論輕實踐，對學(xué)生工程實踐能力和規(guī)范開發(fā)軟件能力缺乏訓(xùn)練，學(xué)生的工程實踐能力薄弱[2]。針對這些問題，筆者分析課程特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo)后，在教學(xué)過程中引入實踐性教學(xué)案例，通過對實際案例的分析、解剖、討論和驗證，讓學(xué)生真正體會開發(fā)軟件的分析、設(shè)計、編碼、測試過程，將課程的理論知識點(diǎn)與案例的開發(fā)過程緊密結(jié)合。重視訓(xùn)練學(xué)生規(guī)范的操作能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生解決現(xiàn)實問題的動手能力和工程實踐能力。

1 課程特點(diǎn)及教學(xué)目標(biāo)

軟件工程是一門理論知識與工程實踐并重的課程，涉及內(nèi)容廣泛，從理論知識方面講，包括軟件開發(fā)的理論、原理、方法和技術(shù)；從工程實踐方面講，包括軟件開發(fā)、維護(hù)和管理等活動。針對新建本科院校重點(diǎn)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標(biāo)定位，軟件工程課程主要教學(xué)內(nèi)容有：基于軟件生命周期的軟件工程的基本概念和基本原理，基于工程實踐的系統(tǒng)化、規(guī)范化的結(jié)構(gòu)化開發(fā)方法和面向?qū)ο箝_發(fā)方法。對于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，不僅要求學(xué)生理解軟件開發(fā)方法和過程，而且要求學(xué)生應(yīng)用方法和技術(shù)對實際問題進(jìn)行分析、設(shè)計、編碼和測試。課程教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生掌握需求分析、系統(tǒng)設(shè)計及編碼測試與維護(hù)過程的方法和技術(shù)，并用規(guī)范的、系統(tǒng)的方法與技術(shù)實現(xiàn)中、小規(guī)模項目的開發(fā)與管理，在實踐中逐漸訓(xùn)練學(xué)生分析問題、建立模型、設(shè)計與實現(xiàn)、團(tuán)隊合作溝通、創(chuàng)新能力等，為將來從事軟件方面的工作打下扎實的基礎(chǔ)。

2 案例教學(xué)的實施

案例教學(xué)是提高學(xué)生動手能力和工程實踐能力的重要途徑[3]。在教學(xué)過程中，教師要精心選擇和設(shè)計適合學(xué)生理解的、規(guī)模適中的教學(xué)案例。在教師的啟發(fā)下，引導(dǎo)學(xué)生對案例進(jìn)行解剖，讓學(xué)生明確案例的功能和結(jié)構(gòu)。提出與需求分析、設(shè)計、編碼和測試相關(guān)的一系列問題，引導(dǎo)學(xué)生對這些問題進(jìn)行討論，通過對問題的討論和講解，讓學(xué)生理解案例開發(fā)的方法、步驟和工程規(guī)范，并動手進(jìn)行驗證。最后，結(jié)合案例對課程知識進(jìn)行總結(jié)，將課程知識與案例緊密結(jié)合，強(qiáng)化知識的應(yīng)用，讓學(xué)生在課程的實驗環(huán)節(jié)進(jìn)行實踐，逐步提升學(xué)生的工程實踐能力。

2.1 案例的選擇

案例的選擇直接影響教學(xué)過程的實施和教學(xué)效果的好壞[4]，教師要精心備課，選擇適合學(xué)生理解的、能夠體現(xiàn)軟件工程開發(fā)方法的教學(xué)案例。作為新建本科院校，我校計算機(jī)系設(shè)有計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)和網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)。軟件工程課程開在第六學(xué)期，先修課程有C語言程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫原理、Java語言程序設(shè)計等主要課程。根據(jù)我校學(xué)生具體情況，筆者選擇學(xué)生信息管理系統(tǒng)作為教學(xué)案例，一是學(xué)生對學(xué)生信息管理系統(tǒng)的使用比較了解，二是學(xué)生信息管理系統(tǒng)具有一定的規(guī)模，能夠應(yīng)用軟件工程方法進(jìn)行模塊劃分，便于學(xué)生分工合作。

2.2 案例教學(xué)的主要內(nèi)容及能力訓(xùn)練

軟件工程是研究軟件開發(fā)和軟件管理的一門工程學(xué)科，它主要包括技術(shù)和管理兩方面的內(nèi)容。軟件工程課程重點(diǎn)講授軟件技術(shù)方面的知識，主要包括結(jié)構(gòu)化方法和面向?qū)ο蠓椒▋纱髢?nèi)容，對軟件項目管理的內(nèi)容做概述性的講解。下面以結(jié)構(gòu)化方法為主，以學(xué)生信息管理系統(tǒng)的開發(fā)為任務(wù)，探討如何通過案例教學(xué)提高學(xué)生的工程實踐能力。

結(jié)構(gòu)化方法的主要知識點(diǎn)、案例教學(xué)的主要內(nèi)容與工程能力訓(xùn)練的關(guān)聯(lián)如表1所示。

表1 結(jié)構(gòu)化方法主要知識點(diǎn)、案例教學(xué)與能力訓(xùn)練

2.3 案例教學(xué)過程

在整個教學(xué)過程中，筆者基于雙主模式，引導(dǎo)學(xué)生對案例進(jìn)行分析、討論、驗證、總結(jié)[5]。教師首先要精心選擇設(shè)計教學(xué)案例，上課之前讓學(xué)生針對問題進(jìn)行分析和討論，課堂上將課程的理論知識與案例的實際應(yīng)用密切結(jié)合，通過對問題的討論和講解，明確各個階段的任務(wù)。通過對案例的解剖和驗證，領(lǐng)悟軟件開發(fā)方法、技術(shù)和規(guī)范。掌握知識點(diǎn)在實際問題中的應(yīng)用，并能夠舉一反三。

例如在學(xué)生信息管理系統(tǒng)的需求分析階段，引導(dǎo)學(xué)生討論以下問題：用戶有哪幾類，各類用戶使用系統(tǒng)要完成哪些操作，系統(tǒng)要實現(xiàn)哪些功能，系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)有哪些等等。課堂上啟發(fā)學(xué)生對問題進(jìn)行分析和討論，讓學(xué)生分別以所有者和開發(fā)者的身份對系統(tǒng)進(jìn)行需求分析，確定用戶類別：學(xué)生、教師和管理員。學(xué)生能夠查詢課程信息和成績信息；教師能夠錄入成績、查詢課程和學(xué)生信息；管理員權(quán)限最大，能夠?qū)Ω黝愋畔⑦M(jìn)行操作。進(jìn)一步確定系統(tǒng)要完成的功能：學(xué)生信息管理、課程信息管理、教師信息管理和成績信息管理。確定系統(tǒng)要處理的主要數(shù)據(jù)；學(xué)生信息、課程信息、教師信息和成績信息。最后引導(dǎo)學(xué)生建立需求分析的三個模型：功能模型、數(shù)據(jù)模型和行為模型，指導(dǎo)學(xué)生用圖形工具描述三個模型，用分層的數(shù)據(jù)流圖描述功能模型，用E-R圖描述數(shù)據(jù)模型，用狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖描述行為模型。在教學(xué)過程中，教師指導(dǎo)學(xué)生解剖和分解案例，讓學(xué)生動手操作案例，驗證案例對應(yīng)模塊是否實現(xiàn)了相應(yīng)功能。在案例分析、討論、解剖和操作過程中，講解軟件開發(fā)中需求分析的任務(wù)、方法、工具和過程，將課程的知識點(diǎn)融入案例的開發(fā)過程中。最后結(jié)合案例對需求分析階段的知識點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，讓學(xué)生掌握需求獲取的方法，需求分析的方法和過程。需求分析要建立的模型以及建模工具的使用。通過對案例的分析和討論，進(jìn)一步提高學(xué)生分析問題能力和建立模型能力。

4 結(jié)語

學(xué)生動手能力和工程實踐能力的培養(yǎng)不可能通過一個案例完成，需要通過一系列實踐環(huán)節(jié)有意識、有計劃、持續(xù)地訓(xùn)練。在軟件工程的實驗環(huán)節(jié)和課程設(shè)計過程中，還要逐步增加新的案例，擴(kuò)展案例的深度和廣度，增加軟件工程的新內(nèi)容和新技術(shù)，在不斷動手實踐過程中，提高學(xué)生解決實際問題的能力和工程實踐能力。