李 波，陳 瑤

（中南民族大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430074）

0 引 言

近年來(lái)，隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等的飛速發(fā)展，各學(xué)科之間交叉融合、開(kāi)展國(guó)際化聯(lián)合研究的趨勢(shì)越來(lái)越明顯。軟件工程學(xué)科作為教育部規(guī)定的一級(jí)學(xué)科，其教學(xué)和專業(yè)建設(shè)邁向國(guó)際化是人才培養(yǎng)的必然要求。

軟件工程專業(yè)常有教師難教、學(xué)生難學(xué)的現(xiàn)象，但與計(jì)算機(jī)專業(yè)的專業(yè)要求、課程設(shè)置、教學(xué)特點(diǎn)存在諸多不同之處。軟件工程類課程的實(shí)踐性強(qiáng)，教學(xué)效果首先取決于教師的教學(xué)方法、教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容等要素，關(guān)鍵在于教師的正確引導(dǎo)。很多專家學(xué)者已對(duì)軟件工程類課程的教學(xué)做出了深入探討，如軟件工程課程體系的創(chuàng)新實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析和介紹[1]，圍繞培養(yǎng)國(guó)際化人才目標(biāo)的討論[2]，采用全英文教學(xué)模式的經(jīng)驗(yàn)介紹[3-4]，軟件工程實(shí)踐教學(xué)分析[5-6]，等等。

以教育部教育體制改革項(xiàng)目“國(guó)際合作培養(yǎng)軟件工程拔尖創(chuàng)新人才”為基礎(chǔ)，中南民族大學(xué)與美國(guó)威斯康星州立大學(xué)計(jì)算機(jī)系建立了軟件工程專業(yè)人才合作培養(yǎng)的平臺(tái)，計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院從2010年起，設(shè)立軟件工程創(chuàng)新拔尖人才實(shí)驗(yàn)班，采用“3+2”機(jī)制。學(xué)生前3年在國(guó)內(nèi)本校學(xué)習(xí)，獲得學(xué)士學(xué)位；參加雅思考試合格后，后2年前往美國(guó)威斯康星州立大學(xué)計(jì)算機(jī)系進(jìn)入研究生學(xué)習(xí)階段，畢業(yè)后可獲得該校的軟件工程專業(yè)碩士學(xué)位。實(shí)驗(yàn)班采用小班教學(xué)，每年經(jīng)過(guò)考核招收不超過(guò)30名學(xué)生，授課教材采用國(guó)外著名大學(xué)的原版英文教材，教師授課講義、課件、學(xué)生作業(yè)、考試試卷等教學(xué)文檔全部采用英文文檔形式。圍繞軟件工程實(shí)驗(yàn)班的國(guó)際化辦學(xué)要求，相應(yīng)課程建設(shè)的國(guó)際化也成為必然要求。

1 需求工程的課程特點(diǎn)分析

20世紀(jì)90年代中期，軟件工程界逐步統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，將需求工程作為一門(mén)獨(dú)立的子學(xué)科進(jìn)行研究。需求工程是軟件工程本科專業(yè)的一門(mén)重要的專業(yè)選修課程，處于軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中的開(kāi)始階段，為后續(xù)軟件生命周期的各個(gè)階段奠定了重要基礎(chǔ)，在軟件開(kāi)發(fā)中起到非常重要的作用。在需求分析階段如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，后期修正錯(cuò)誤的成本將很大，這已是業(yè)界的共識(shí)。很多軟件生命周期模型，如Rational Unified Process，都認(rèn)為需求工程不止限于軟件開(kāi)發(fā)的早期階段，而是貫穿于軟件開(kāi)發(fā)的整個(gè)過(guò)程中。

需求工程作為軟件工程本科專業(yè)課程，其特點(diǎn)與語(yǔ)言類課程不同，語(yǔ)言類課程主要與“機(jī)器”打交道，而需求工程還要求與“人”打交道，需要學(xué)生具備一定項(xiàng)目實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，由于學(xué)習(xí)本課程之前，學(xué)生一般只是參與過(guò)一些語(yǔ)言和算法類課程的實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)，缺乏一定的項(xiàng)目實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，需要從“編程思維”向“項(xiàng)目思維”轉(zhuǎn)換，因而學(xué)習(xí)起來(lái)有一定困難。

2 課程國(guó)際化教學(xué)設(shè)計(jì)

2.1 教材國(guó)際化

學(xué)習(xí)國(guó)外著名大學(xué)的教材，是課程教學(xué)國(guó)際化的重要舉措，把國(guó)外經(jīng)典原版教材引入教學(xué)中，雖然在初始階段會(huì)帶來(lái)教與學(xué)的困難，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，能更好地培養(yǎng)學(xué)生的能力，利遠(yuǎn)大于弊。本課程選用了Karl Wiegers和Joy Beatty主編的Software Requirements教材（2014年，第3版）。該教材也是軟件需求工程的經(jīng)典教材，這本教材在國(guó)內(nèi)也有東南大學(xué)出版的英文影印版。該教材有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：①內(nèi)容層次分明，可以根據(jù)時(shí)間進(jìn)行授課內(nèi)容的取舍；②教材全面涉及軟件需求工程的基本概念及各個(gè)階段；③教材中通過(guò)一個(gè)案例進(jìn)行講解，附錄又列舉了另一個(gè)案例，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)很有幫助。

本課程同時(shí)選用了一本輔助教材：Software Requirements Using the Unified Process: A Practical Approach，由Daniel R. Windle和L. Rene Abreo編寫(xiě)。這本教材的特點(diǎn)是采用UML對(duì)需求分析模型中的各種圖進(jìn)行了詳細(xì)介紹，因而可以作為學(xué)生的參考書(shū)。

2.2 教學(xué)內(nèi)容設(shè)置

選用的教材分為5個(gè)部分，教學(xué)內(nèi)容取舍情況見(jiàn)表1。

表1 教學(xué)內(nèi)容設(shè)置

2.3 教學(xué)方式

2.3.1 課堂講課

實(shí)驗(yàn)班授課采用由雙語(yǔ)教學(xué)向全英文教學(xué)逐步過(guò)渡的形式，采用英文課件，所有文檔也均采用英文文檔。英文教材的特點(diǎn)是內(nèi)容豐富、篇幅較長(zhǎng)、信息量大，學(xué)生需要首先具備一定的英文閱讀基礎(chǔ)，同時(shí)還需要積累一定的軟件工程專業(yè)術(shù)語(yǔ)，否則學(xué)習(xí)很吃力。由于英文教材難度較大，所以采取“課前預(yù)習(xí)+課前提問(wèn)+課上講解”的方式，輔之以案例學(xué)習(xí)。

課前預(yù)習(xí)：對(duì)于國(guó)外英文信息類課程教材，學(xué)生需要首先通過(guò)語(yǔ)言關(guān)。該階段主要是學(xué)生提前通讀下節(jié)課需要講的內(nèi)容，先掃清語(yǔ)言上的障礙，弄懂相應(yīng)專業(yè)術(shù)語(yǔ)的含義，同時(shí)也可以記錄存在的疑問(wèn)。

課前提問(wèn)：一般是在正式講課前，用幾分鐘對(duì)學(xué)生的預(yù)習(xí)效果及前一次課的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行提問(wèn)，可以針對(duì)基本概念提問(wèn)，如Requirements development 和Requirements management的區(qū)別、user和actor的區(qū)別。

課上講解：英文教材的風(fēng)格和國(guó)內(nèi)中文教材風(fēng)格往往很不同，每章開(kāi)始往往會(huì)設(shè)置一個(gè)小的背景故事或人物對(duì)話；英文教材往往信息量也大。課程教學(xué)中采用“圖表歸納，結(jié)合實(shí)例”的策略，如第12章 A picture is worth 1024 words （一圖勝千言），可以用一個(gè)表來(lái)說(shuō)明在軟件需求工程中描述相關(guān)信息所采用的技術(shù)，讓學(xué)生有一個(gè)總體概貌。表2為需求工程中用到的各種技術(shù)總結(jié)，圖1為需求工程中的圖，通過(guò)這些圖表，學(xué)生可以很快對(duì)重要工具的作用、基本特點(diǎn)及相互關(guān)系有一個(gè)總體認(rèn)識(shí)，這樣學(xué)生學(xué)習(xí)英文教材時(shí)，會(huì)很好地把握教材脈絡(luò)。

2.3.2 案例學(xué)習(xí)與訓(xùn)練

需求分析案例的學(xué)習(xí)，對(duì)學(xué)生非常有幫助，學(xué)生需要學(xué)習(xí)3～4個(gè)SRS案例，教師在課堂上也對(duì)案例進(jìn)行一些分析。Software Requirements教材中講授了1個(gè)案例：Chemical Tracking System，書(shū)后附錄提供了第2個(gè)案例：Cafeteria Ordering System；輔助教材提供了第3個(gè)案例：Change Management System。學(xué)生可以通過(guò)這3個(gè)案例的學(xué)習(xí)，積累一些初步的文檔寫(xiě)作經(jīng)驗(yàn)，然后根據(jù)教師提供的任務(wù)，合作完成一份需求分析和報(bào)告的作業(yè)。由于軟件工程實(shí)驗(yàn)班在國(guó)內(nèi)只用3年時(shí)間學(xué)完本科課程，學(xué)時(shí)較緊，在教學(xué)計(jì)劃中沒(méi)有安排相應(yīng)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，因此，將實(shí)驗(yàn)任務(wù)安排在課后時(shí)間，由學(xué)生分組完成。

課后作業(yè)是大家分組完成一個(gè)系統(tǒng)的軟件需求分析文檔（SRS），要求是3～4人一組，分工合作，共同完成一份軟件需求報(bào)告。系統(tǒng)需要進(jìn)行篩選，規(guī)模和難度應(yīng)該合適，SRS的標(biāo)準(zhǔn)模板由教師提供。在課堂上抽出一定時(shí)間對(duì)學(xué)生的案例完成情況進(jìn)行檢查，安排學(xué)生分組討論，也安排小組代表發(fā)言交流，教師給予點(diǎn)評(píng)和指導(dǎo)，原則上鼓勵(lì)學(xué)生用英文發(fā)言和交流。

表2 需求工程中相關(guān)技術(shù)一覽

圖1 需求工程中Diagram總覽

3 國(guó)際交流促進(jìn)課程建設(shè)

軟件工程實(shí)驗(yàn)班采用國(guó)際化辦學(xué)模式，授課文檔、學(xué)生作業(yè)、考試等文檔材料均采用英文，這對(duì)該班的師生均提出了較高的英文語(yǔ)言基礎(chǔ)要求。學(xué)院要求實(shí)驗(yàn)班授課教師均為副教授以上教師，一般具有博士學(xué)位，且有出國(guó)學(xué)習(xí)經(jīng)歷或雙語(yǔ)教學(xué)培訓(xùn)結(jié)業(yè)。實(shí)驗(yàn)班教師定期和美國(guó)威斯康星州立大學(xué)計(jì)算機(jī)系進(jìn)行互訪交流。

要求實(shí)驗(yàn)班學(xué)生參加雅思英語(yǔ)考試，達(dá)到美方要求后才能赴美繼續(xù)2年的學(xué)習(xí)，因此，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生從大一開(kāi)始就對(duì)英語(yǔ)學(xué)習(xí)高度重視。學(xué)院在教學(xué)計(jì)劃中，也在大一時(shí)期專門(mén)安排了雅思考試的強(qiáng)化準(zhǔn)備培訓(xùn)。有幾門(mén)專業(yè)課及口語(yǔ)課，特別安排美國(guó)威斯康星州立大學(xué)計(jì)算機(jī)系的副教授職稱以上教師來(lái)校親自任教。

以教育部教育體制改革項(xiàng)目“國(guó)際合作培養(yǎng)軟件工程拔尖創(chuàng)新人才”為基礎(chǔ)，中南民族大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院聘請(qǐng)了美國(guó)威斯康星州立大學(xué)計(jì)算機(jī)系的5名教師擔(dān)任軟件實(shí)驗(yàn)班外聘導(dǎo)師。這些外聘導(dǎo)師定期來(lái)給學(xué)生授課、指導(dǎo)青年教師、開(kāi)展項(xiàng)目合作研究，較好地促進(jìn)了課程建設(shè)。

4 教學(xué)實(shí)踐

筆者自2012年起，連續(xù)6年擔(dān)任軟件工程實(shí)驗(yàn)班的軟件需求工程課程的主講教師，期間也曾到美國(guó)大學(xué)從事過(guò)博士后研究。通過(guò)6屆軟件工程實(shí)驗(yàn)班的教學(xué)實(shí)踐，我們發(fā)現(xiàn)：在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生如果認(rèn)真配合，用3年時(shí)間能夠完成規(guī)定的本科教學(xué)任務(wù)。

對(duì)于需求工程課程，經(jīng)過(guò)一學(xué)期的課程學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠初步掌握軟件需求分析的基本方法和工具，能夠根據(jù)要求完成一份給定系統(tǒng)的需求分析任務(wù)，建立分析模型，并根據(jù)模板來(lái)編寫(xiě)英文分析報(bào)告。實(shí)驗(yàn)班學(xué)生通過(guò)在國(guó)內(nèi)的學(xué)習(xí)，英文文獻(xiàn)閱讀能力也得到較大提高，他們通過(guò)雅思考試后，前往美方大學(xué)攻讀軟件工程碩士研究生。根據(jù)我們的跟蹤調(diào)查，他們能夠很快適應(yīng)美方的學(xué)習(xí)要求，有部分學(xué)生在美國(guó)研究生畢業(yè)后，在美國(guó)找到了滿意的工作。這些都證明了我們軟件工程實(shí)驗(yàn)班國(guó)際化辦學(xué)的教學(xué)效果，而我們的國(guó)際化課程教學(xué)模式，也得到了實(shí)驗(yàn)班學(xué)生及美方的認(rèn)可。

5 結(jié) 語(yǔ)

培養(yǎng)國(guó)際化軟件工程人才，是高校軟件工程專業(yè)教學(xué)的必然趨勢(shì)和發(fā)展方向，也是高校教學(xué)研究的重要課題。國(guó)際化軟件工程人才培養(yǎng)是一個(gè)系統(tǒng)工程，教學(xué)實(shí)踐需要從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)，并充分吸收國(guó)外一流大學(xué)好的教學(xué)模式和經(jīng)驗(yàn)。在今后辦學(xué)中，需要繼續(xù)探索、不斷總結(jié)，力爭(zhēng)使培養(yǎng)模式和教學(xué)方法更加成熟。