軟件學(xué)院中“軟件工程基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革的探索與實踐

摘要：本文分析了“軟件工程基礎(chǔ)”課程在軟件學(xué)院課程體系中的定位，探討了“軟件工程基礎(chǔ)”教學(xué)的指導(dǎo)思想和課程重點，指出軟件工程基本理論和概念的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)體現(xiàn)平臺性和框架性，在課程項目實踐中要注重項目和過程管理、組織和管理能力、團隊精神等的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：軟件工程；課程；教學(xué)改革

中圖分類號：G642 文獻標(biāo)識碼：B

文章編號：1672-5913（2007）08-0034-03

1 軟件工程類的課程結(jié)構(gòu)

軟件工程最初是作為一個知識域在計算機科學(xué)與技術(shù)的課程體系中出現(xiàn)的，隨著信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，軟件工程逐漸發(fā)展成為一門獨立的學(xué)科，并擁有了一整套的課程體系。對于軟件工程專業(yè)人才的培養(yǎng)來說，作為產(chǎn)業(yè)決策、職業(yè)認(rèn)證和課程教育的依據(jù)，由美國IEEE的計算機協(xié)會（IEEE—CS）和ACM聯(lián)合公布的2004版《軟件工程知識體系指南》（SWEBOK，Software Engineering Body of Knowledge）是十分值得關(guān)注和借鑒的。在SWEBOK中，軟件工程學(xué)科被分解為10個知識域：軟件需求、軟件設(shè)計、軟件構(gòu)造、軟件測試、軟件維護、軟件配置管理、軟件工程管理、軟件工程過程、軟件工程工具與方法、軟件質(zhì)量[1]。

示范性軟件學(xué)院強調(diào)按學(xué)生需求設(shè)置課程，尤其是計算機專業(yè)的人才培養(yǎng)模式和課程設(shè)置的區(qū)別[2]。軟件學(xué)院和常規(guī)的計算機專業(yè)在“軟件工程基礎(chǔ)”課程的教學(xué)要求上存在較大的區(qū)別。在計算機專業(yè)的課程體系中，除“軟件工程基礎(chǔ)”課程外的其他軟件工程類課程就較少了。而“軟件工程基礎(chǔ)”課程在軟件學(xué)院的課程體系中更多地是作為專業(yè)平臺課程出現(xiàn)的，它需要總攬所有軟件工程知識域的要點，為其他課程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。另外，“軟件工程基礎(chǔ)”課程提供的課程實踐也需要為其他各個知識域的深入學(xué)習(xí)提供實踐經(jīng)驗和體會。表1是浙江大學(xué)軟件學(xué)院本科教學(xué)體系中與軟件工程相關(guān)的課程情況。

“軟件工程基礎(chǔ)”是軟件學(xué)院本科階段重要的基礎(chǔ)課程之一，這是由軟件工程在軟件產(chǎn)業(yè)中的重要地位所決定的。本文根據(jù)在浙江大學(xué)軟件學(xué)院的教學(xué)實踐，通過分析“軟件工程基礎(chǔ)”課程在軟件學(xué)院課程體系中的定位，探討該課程的目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和方法等。

2 教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)在課程體系中的定位，軟件工程基本理論和概念的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)體現(xiàn)平臺性和框架性。軟件工程是一種層次化的技術(shù)，它的學(xué)科內(nèi)容主要包括過程、方法和工具。過程是將技術(shù)結(jié)合在一起的凝聚力，使得計算機軟件能夠被合理和及時地開發(fā)，而支持軟件工程的根基是對質(zhì)量的關(guān)注。所以在實際教學(xué)中應(yīng)著重于軟件工程的整體性，了解整個知識體系的內(nèi)容，不必每個細節(jié)都深入完整。在后續(xù)的課程中，將會對軟件工程的每個知識域做深入的介紹，如需求分析、軟件測試等。

我們選用了Roger Pressman的經(jīng)典教材《軟件工程·實踐者之路》（影印版，清華大學(xué)出版社），主要教學(xué)內(nèi)容包括軟件產(chǎn)品與過程、項目管理、傳統(tǒng)軟件工程方法學(xué)、面向?qū)ο筌浖こ痰取＼浖こ淌前l(fā)展非常快的一個研究及應(yīng)用領(lǐng)域，很多新概念并沒有相應(yīng)的中文術(shù)語，硬性翻譯既不自然也不便于理解。多年來我們一直采取雙語教學(xué)，除了課堂講解中部分使用中文以外，其他環(huán)節(jié)（包括課件、習(xí)題、大型實驗項目說明、各階段實踐報告、考試等）都使用英文，使學(xué)生理解原汁原味的概念和術(shù)語。同時引導(dǎo)他們直接閱讀國際軟件工程權(quán)威們定期召開的研討會報告原文，理解大師們的觀點和軟件工程技術(shù)的發(fā)展趨勢，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力以及日后國際交流的能力。

在教學(xué)中，我們特別注重教學(xué)內(nèi)容與軟件企業(yè)實踐的相結(jié)合，與國內(nèi)外多家企業(yè)合作辦學(xué)，并經(jīng)常邀請企業(yè)的管理和技術(shù)人員到學(xué)校來講學(xué)。

課堂理論教學(xué)的目的是使學(xué)生掌握軟件工程的基本概念、原理和方法，并且還要培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度和合作精神，激發(fā)他們的創(chuàng)新意識和創(chuàng)業(yè)精神。我們改革了考試形式，采用開卷方式，改進筆試內(nèi)容，將需要背誦或能夠直接從書上找到的考核內(nèi)容減少到卷面成績的30%以下，使其更能反映學(xué)生對軟件工程思想的理解和運用，目的是盡量避免學(xué)習(xí)中的死記硬背、不求甚解的現(xiàn)象，注重對分析問題解決問題能力的考核。

3 課程實踐

軟件工程的研究在短短三十多年的時間里飛速發(fā)展，內(nèi)容更新快且覆蓋面非常廣泛。對軟件工程的理論、方法的掌握需要讀者具有一定的實踐經(jīng)驗才能真正領(lǐng)會其中的精髓，所以我們在軟件工程課程教學(xué)中，特別注意避免空洞的理論灌輸，強調(diào)理論與實踐并重的教學(xué)理念。教學(xué)安排中除了32學(xué)時的理論教學(xué)之外，還有32學(xué)時的課程實踐。

考慮到在課程體系中的定位，軟件工程的課程實踐并不追求最終開發(fā)的軟件成果的完善性和某個單項技術(shù)的深入。我們的目標(biāo)是通過在課程實踐中的系統(tǒng)分析與設(shè)計、軟件項目管理、合作與交流等方面的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用軟件工程的過程、方法等知識開發(fā)實際項目的能力。在項目實踐中要注重的是項目和過程管理、組織和管理能力的培養(yǎng)，為學(xué)生在今后的相關(guān)課程學(xué)習(xí)中打下良好的基礎(chǔ)。

在課程實踐中布置大型模擬案例，將學(xué)生劃分為6~10人的小組，分工合作，共同完成該模擬項目。課程實踐隨理論教學(xué)進展布置需求分析、總體設(shè)計、詳細設(shè)計、編碼、測試、維護（版本升級）等任務(wù)。要求每個小組進行項目管理和過程管理的實踐，給學(xué)生上臺報告的機會，從而訓(xùn)練學(xué)生的分析能力、開發(fā)能力、組織能力和表達能力，并培養(yǎng)團隊精神。

為培養(yǎng)學(xué)生的組織和管理能力，在課程實踐中我們要求每組對個人的分工上不是簡單地采取分系統(tǒng)模塊的方法，而是鼓勵按過程分配任務(wù)，讓學(xué)生體會到項目開發(fā)時溝通和合作的重要性。另外，通過讓老師、助教和一小部分學(xué)生扮演用戶的角色，提高學(xué)生在需求分析中的談判與溝通技巧。

在整個學(xué)期的開發(fā)過程中，項目組必須定期自行組織召開協(xié)商會議，就項目進度、模塊接口等管理與技術(shù)問題進行非正式的溝通和磋商。學(xué)生們需要提交4份正式的書面報告：需求分析報告、概要設(shè)計報告、詳細設(shè)計報告和測試報告。

在實踐課中還安排專門的時間用于學(xué)生分組演講，老師和學(xué)生可以進行提問。一方面可以對每個小組的工作進行指導(dǎo)和提出意見，另一方面也避免了一些學(xué)生的搭車現(xiàn)象。最終經(jīng)過一個學(xué)期的軟件系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)工作，每個小組要提交2個版本的軟件產(chǎn)品：初步的和改進的版本。

為了切實體現(xiàn)理論與實踐并重的教學(xué)理念，本課程加大實踐環(huán)節(jié)在成績中的比重，將期末筆試的比例降低到60%，將課程實踐的考察成績提高到40%。這在實踐中取得了很好的效果。

4 團隊精神的培養(yǎng)

真實的軟件項目通常是由一定規(guī)模的項目小組來完成的。軟件工程師不僅需要完成個人的工作任務(wù)，還需要與項目組成員協(xié)同工作。因此只有具備良好的團隊精神，才能與其他成員共同開發(fā)出高質(zhì)量的軟件產(chǎn)品。

軟件工程并不只有技術(shù)問題，還涉及人的問題[3]。通過課程教學(xué)和實驗使學(xué)生深刻認(rèn)識到軟件開發(fā)的成敗在于人，而不是技術(shù)，良好的團隊精神對于項目的成功是至關(guān)重要的。

所謂團隊精神，簡單來說就是大局意識、協(xié)作和服務(wù)精神的集中體現(xiàn)。團隊精神要求有統(tǒng)一的奮斗目標(biāo)或價值觀，而且需要相互信賴，需要適度的引導(dǎo)和協(xié)調(diào)，需要正確而統(tǒng)一的文化理念的傳遞和灌輸。團隊精神強調(diào)的是組織內(nèi)部成員間的合作態(tài)度，為了一個統(tǒng)一的目標(biāo)，成員自覺地認(rèn)同肩負的責(zé)任并愿意為此目標(biāo)共同奉獻。

團隊精神的培養(yǎng)不能單靠理論灌輸，而是要通過課程實踐中的磨合才能真正理解。在課程實踐中要采取的措施有：建立團隊的行為習(xí)慣及行事規(guī)范；注重從小組的團隊去考核；定期的會議交流等。

在課程實踐中，我們創(chuàng)新性地提出“項目經(jīng)費”法，即在驗收每一階段的項目開發(fā)工作時，將每組的平均得分乘以該組人數(shù)，作為“項目經(jīng)費”統(tǒng)一劃撥給各組長，由組長根據(jù)組員工作量進行具體分配，每個人得到的經(jīng)費多少就代表了他得到的分?jǐn)?shù)。相比于以前由教師統(tǒng)一給分的情況，組長的分?jǐn)?shù)更為客觀公平地體現(xiàn)了每個學(xué)生的參與程度。

“項目經(jīng)費法”體現(xiàn)了對團體利益的追求，小組團隊得到的“項目經(jīng)費”直接決定了可供小組內(nèi)成員分配的利益，讓每個人都能體會到團隊的利益即是個人的利益。同時，“項目經(jīng)費”由小組自己決定如何在成員中分配，也體現(xiàn)了對個人貢獻的獎懲，能調(diào)動大家的積極性。

5 結(jié)束語

培養(yǎng)一名優(yōu)秀的軟件工程師需要較長時間實際工作的鍛煉，但是在大學(xué)的幾年里，學(xué)生應(yīng)該養(yǎng)成良好的職業(yè)精神、優(yōu)秀的學(xué)習(xí)能力以及基本的專業(yè)技能。“軟件工程基礎(chǔ)”是軟件學(xué)院中一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，學(xué)習(xí)的效果直接影響到后續(xù)其它課程的學(xué)習(xí)以及今后的實際工作，同時軟件工程學(xué)科的內(nèi)容日新月異，這些都要求我們在課程教學(xué)中以社會和企業(yè)的需求為主導(dǎo)，不斷創(chuàng)新和探索。

軟件學(xué)院中“軟件工程基礎(chǔ)”課程教學(xué)的重點在于它需要總攬所有軟件工程知識領(lǐng)域的要點，在課堂教學(xué)的內(nèi)容安排上要體現(xiàn)平臺性和框架性，課程實踐應(yīng)利用大型模擬案例的鍛煉，讓學(xué)生真正體會到軟件工程原理和方法的精髓，從而培養(yǎng)出具有國際市場競爭力、軟件產(chǎn)業(yè)急需的高層次實用性人才。

參考文獻：

[1] http://www.swebok.org/

[2] 張堯?qū)W. 關(guān)于創(chuàng)辦示范性軟件學(xué)院的思考[J]. 中國高等教育，2004，(10):3-7.

[3] 沈備軍，宋超. 反思和抽象在“軟件工程中人的因素”課程學(xué)習(xí)中的應(yīng)用[J]. 計算機教育，2006，(1):52-56.

作者簡介：

林懷忠，（1970-），2002年畢業(yè)于浙江大學(xué)計算機學(xué)院，獲工學(xué)博士學(xué)位，現(xiàn)為浙江大學(xué)計算機學(xué)院副教授。主要從事軟件工程、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理等課程的教學(xué)工作，研究領(lǐng)域包括軟件工程、數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)挖掘、信息安全、移動計算等，現(xiàn)已發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇。