軟件工程課程群設(shè)計(jì)

摘要：本文根據(jù)本科生和研究生兩個(gè)層次對(duì)軟件工程類(lèi)課程的教學(xué)要求，介紹了軟件工程課程群的設(shè)計(jì)，包括課程定位、課程設(shè)置、主要課程的知識(shí)單元和知識(shí)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：軟件工程；課程群；課程設(shè)計(jì)

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

文章編號(hào)：1672-5913 (2007) 20-0005-03

軟件工程是計(jì)算機(jī)學(xué)科的重要學(xué)科分支，在本科計(jì)算機(jī)類(lèi)各專(zhuān)業(yè)中都開(kāi)設(shè)一些軟件工程的課程，在研究生教學(xué)中，無(wú)論是碩士還是博士，都設(shè)置軟件工程的研究方向，開(kāi)設(shè)高一級(jí)的軟件工程課程。本文中，軟件工程課程群是指包括各層次的軟件工程類(lèi)課程。另外，軟件工程又是一門(mén)發(fā)展非常迅速的學(xué)科，早年在研究生中講述的內(nèi)容現(xiàn)在放在本科中講。因此，這些課程存在定位不明確，課程間內(nèi)容交叉重復(fù)等問(wèn)題。本文根據(jù)本科生和研究生兩個(gè)層次對(duì)軟件工程類(lèi)課程的教學(xué)要求，闡述軟件工程課程群的定位、課程設(shè)置、主要課程的知識(shí)單元和知識(shí)點(diǎn)。

1定位

首先分析社會(huì)對(duì)各層次計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生在軟件工程方面的知識(shí)和能力要求。我們認(rèn)為計(jì)算機(jī)類(lèi)本科學(xué)生畢業(yè)后，主要從事計(jì)算機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)工作，他們應(yīng)掌握軟件工程的基本概念、基本原理和基本方法，并能運(yùn)用這些概念、方法、原理，參與和/或從事軟件開(kāi)發(fā)的某些活動(dòng)(如分析、設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試等)。軟件工程方向的研究生主要著重研究能力的培養(yǎng)，畢業(yè)后主要承擔(dān)系統(tǒng)分析員和/或系統(tǒng)設(shè)計(jì)員角色，甚至承擔(dān)項(xiàng)目經(jīng)理的角色，他們應(yīng)掌握軟件工程的研究動(dòng)態(tài)，了解軟件工程最新的研究成果，具備有關(guān)軟件的系統(tǒng)分析、構(gòu)架設(shè)計(jì)和軟件項(xiàng)目管理的知識(shí)和能力。

根據(jù)以上分析，我們認(rèn)為，本科生軟件工程課程群應(yīng)以軟件工程的基本概念、基本原理和基本方法為主線，使學(xué)生具備扎實(shí)的軟件工程基本理論知識(shí)、熟練的編程能力、較好的團(tuán)隊(duì)合作能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ瑫r(shí)具備一定的分析與解決問(wèn)題能力和創(chuàng)新能力。研究生軟件工程課程群應(yīng)以研究課題為主線，使學(xué)生掌握軟件工程最新的研究動(dòng)態(tài)，對(duì)其中若干個(gè)研究方向有深入的了解，具備較強(qiáng)的分析與解決問(wèn)題能力和創(chuàng)新能力，以及基本的軟件項(xiàng)目組

織和管理能力。

2課程設(shè)置

軟件工程課程群按學(xué)生的層次可分為本科生軟件工程課程群和研究生軟件工程課程群，按課程類(lèi)別可分為必修課和選修課。

根據(jù)上述定位，本科生軟件工程課程群的必修課包括軟件工程和軟件實(shí)踐，有些學(xué)校在軟件工程課中包括足夠的實(shí)踐時(shí)間，可將它們合并成一門(mén)軟件工程課。選修課可根據(jù)各校的特點(diǎn)開(kāi)設(shè)不同的課程，如面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計(jì)、軟件體系結(jié)構(gòu)、基于構(gòu)件的軟件開(kāi)發(fā)、軟件測(cè)試等，也可將研究生的某些課程作為本科高年級(jí)學(xué)生的選修課。

研究生軟件工程課程群的必修課可包括高級(jí)軟件工程、軟件項(xiàng)目管理和專(zhuān)題討論，其中專(zhuān)題討論沒(méi)有固定的教材，它以若干專(zhuān)題(如軟件復(fù)用技術(shù)、模型驅(qū)動(dòng)體系結(jié)構(gòu)、軟件產(chǎn)品線等)的最新論文為主，以報(bào)告和討論的形式進(jìn)行。選修課可根據(jù)導(dǎo)師的研究方向選擇合適的課程，如需求工程、軟件過(guò)程、形式方法等。

3教學(xué)內(nèi)容

本節(jié)參照國(guó)外相關(guān)的資料，結(jié)合我們多年的教學(xué)實(shí)踐，給出軟件工程課程群中各必修課的知識(shí)單元。

3.1軟件工程(本科生)

本科軟件工程課程的內(nèi)容應(yīng)覆蓋教育部計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)制訂的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)本科專(zhuān)業(yè)規(guī)范(計(jì)算機(jī)科學(xué)方向)中有關(guān)軟件工程的主要知識(shí)單元，該課程以軟件工程的基本概念、基本原理和基本方法為主，著重國(guó)內(nèi)比較流行的結(jié)構(gòu)化分析與設(shè)計(jì)方法、面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)方法和常規(guī)的軟件測(cè)試方法。同時(shí)對(duì)一些較新的軟件開(kāi)發(fā)模型、方法和技術(shù)(如基于構(gòu)件的軟件開(kāi)發(fā)模型和方法、敏捷開(kāi)發(fā)方法、CMMCMMI、Web工程等)做簡(jiǎn)單的介紹，以便學(xué)生今后自學(xué)。

3.2軟件實(shí)踐(本科生)

該課程是本科軟件工程課程的一門(mén)后繼實(shí)驗(yàn)課，以某種軟件開(kāi)發(fā)方法(如面向?qū)ο蠓椒?和軟件過(guò)程(如統(tǒng)一軟件過(guò)程RUP)為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生完成一個(gè)完整的軟件項(xiàng)目開(kāi)發(fā)全過(guò)程，包括需求獲取、需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)以及測(cè)試等基本步驟。該課程主要培養(yǎng)學(xué)生的分析與解決問(wèn)題能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新能力

3.3高級(jí)軟件工程(研究生)

該課程選擇當(dāng)今軟件工程研究的熱點(diǎn)課題作為主要內(nèi)容，其知識(shí)單元可包括：基于構(gòu)件的軟件工程、軟件產(chǎn)品線、軟件體系結(jié)構(gòu)、模型驅(qū)動(dòng)體系結(jié)構(gòu)(MDA)、面向方面程序設(shè)計(jì)(AOP)、需求工程、面向?qū)ο鬁y(cè)試技術(shù)、逆向工程和再工程、Agent技術(shù)、形式方法、高可信軟件，開(kāi)源軟件等。值得注意的是，在一門(mén)高級(jí)軟件工程課程中很難詳細(xì)介紹上述所有的內(nèi)容，各校可根據(jù)自己的特點(diǎn)和研究方向，選擇幾個(gè)(以3~5個(gè)為宜)知識(shí)單元作重點(diǎn)介紹，對(duì)其他知識(shí)單元可只做簡(jiǎn)單的介紹。

下面給出幾個(gè)知識(shí)單元所包含的知識(shí)點(diǎn)。

基于構(gòu)件的軟件工程(CBSE)主要包括：CBSE基本概念，軟件構(gòu)件規(guī)格說(shuō)明，構(gòu)件模型，基于構(gòu)件的開(kāi)發(fā)過(guò)程，基于構(gòu)件開(kāi)發(fā)的語(yǔ)義完整性，構(gòu)件組裝和集成，預(yù)測(cè)系統(tǒng)的可信度，軟件產(chǎn)品線體系結(jié)構(gòu)中的構(gòu)件，商用第三方構(gòu)件(COTS)及構(gòu)件獲取技術(shù)，基于構(gòu)件的軟件體系結(jié)構(gòu)，基于構(gòu)件軟件的測(cè)試與質(zhì)量保證，構(gòu)件的可變性機(jī)制，軟件構(gòu)件庫(kù)，構(gòu)件交易，構(gòu)件描述與檢索等。

軟件產(chǎn)品線(SPL)主要包括：軟件產(chǎn)品線的基本概念，軟件產(chǎn)品線的基本活動(dòng)(核心資產(chǎn)開(kāi)發(fā)，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，管理)，領(lǐng)域工程與應(yīng)用系統(tǒng)工程，SPL經(jīng)濟(jì)學(xué)，軟件產(chǎn)品線實(shí)踐域，軟件產(chǎn)品線實(shí)踐模式，產(chǎn)品線組裝，基于產(chǎn)品線的應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)等。

軟件體系結(jié)構(gòu)主要包括：軟件體系結(jié)構(gòu)的原則和實(shí)踐，體系結(jié)構(gòu)框架/方法，體系結(jié)構(gòu)模型與MDA，集成框架，軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析，體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格，軟件體系結(jié)構(gòu)文檔，軟件體系結(jié)構(gòu)評(píng)估與確認(rèn)，面向服務(wù)體系結(jié)構(gòu)(SOA)，體系結(jié)構(gòu)模式，企業(yè)體系結(jié)構(gòu)等。

模型驅(qū)動(dòng)體系結(jié)構(gòu)(MDA)主要包括：MDA基本概念，MDA規(guī)格說(shuō)明，MDA模型(CIM，PIM，PSM)，模型轉(zhuǎn)換，模型語(yǔ)言(如可執(zhí)行的UML，對(duì)象約束語(yǔ)言O(shè)CL等)，元建模，MDA過(guò)程，領(lǐng)域建模，系統(tǒng)模型，平臺(tái)無(wú)關(guān)建模，平臺(tái)特定的實(shí)現(xiàn)等。

3.4軟件項(xiàng)目管理(研究生)

該課程的知識(shí)單元包括：綜合管理，范圍管理，時(shí)間管理，成本管理，質(zhì)量管理，人力資源管理，溝通管理，風(fēng)險(xiǎn)管理，采購(gòu)管理，敏捷項(xiàng)目管理，外包管理，軟技能等。下面給出其中若干個(gè)知識(shí)單元所包含的知識(shí)點(diǎn)。

綜合管理：項(xiàng)目憲章，項(xiàng)目范圍陳述，項(xiàng)目管理計(jì)劃(編制過(guò)程，內(nèi)容)，項(xiàng)目執(zhí)行的管理，項(xiàng)目評(píng)價(jià)，項(xiàng)目的監(jiān)督和控制，集成的變更控制，實(shí)施報(bào)告，配置管理，關(guān)閉項(xiàng)目。

范圍管理：?jiǎn)?dòng)過(guò)程，項(xiàng)目選擇方法，項(xiàng)目合同，范圍管理計(jì)劃(編制過(guò)程，范圍陳述，范圍定義)，創(chuàng)建WBS，范圍驗(yàn)證過(guò)程，范圍蔓延，范圍變更控制過(guò)程，目標(biāo)管理(MBO)，影響曲線。

時(shí)間管理：活動(dòng)定義過(guò)程，活動(dòng)排序過(guò)程，圖示方法(優(yōu)先圖示方法(PDM)，箭頭圖示方法(ADM)，條件圖示方法，圖形評(píng)價(jià)和評(píng)審技術(shù)(GERT)， 項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)圖，關(guān)鍵路徑方法(CPM)，計(jì)劃評(píng)價(jià)和評(píng)審技術(shù)(PERT)等)，PERT對(duì)CPM的估算，活動(dòng)資源估算，活動(dòng)持續(xù)時(shí)間估算，估算工具，進(jìn)度表開(kāi)發(fā)過(guò)程，進(jìn)度控制過(guò)程，凈價(jià)值術(shù)語(yǔ)和公式。

成本管理：資源計(jì)劃編制過(guò)程，成本估算(術(shù)語(yǔ)，過(guò)程，COCOMO模型，工具)，成本管理計(jì)劃，成本預(yù)算過(guò)程，成本基線，項(xiàng)目投資需求，成本控制過(guò)程，實(shí)施度量，預(yù)測(cè)完成，凈價(jià)值術(shù)語(yǔ)和公式。

質(zhì)量管理：質(zhì)量計(jì)劃編制過(guò)程，質(zhì)量保證計(jì)劃，過(guò)程改進(jìn)計(jì)劃，質(zhì)量保證過(guò)程，質(zhì)量控制過(guò)程，統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制(SQC)，質(zhì)量改進(jìn)過(guò)程。

人力資源管理：人力資源計(jì)劃編制，組織計(jì)劃編制，項(xiàng)目管理中人的因素，責(zé)任委派矩陣，獲取項(xiàng)目組，員工獲取過(guò)程，項(xiàng)目管理者的角色和責(zé)任，項(xiàng)目組(建造過(guò)程)，小組動(dòng)力，管理項(xiàng)目組，角色與責(zé)任，領(lǐng)導(dǎo)風(fēng)格，能力類(lèi)型，沖突管理，6動(dòng)機(jī)理論，小組性能估算，管理知識(shí)員工。

溝通管理：溝通計(jì)劃編制，溝通管理計(jì)劃，信息分發(fā)，溝通模型，溝通風(fēng)格，溝通方法，溝通鏈接規(guī)則，溝通障礙，溝通技巧，績(jī)效報(bào)告，管理涉眾，管理收尾。

風(fēng)險(xiǎn)管理：風(fēng)險(xiǎn)管理計(jì)劃編制，實(shí)用方法，風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)識(shí)，風(fēng)險(xiǎn)分析(定性分析，可能性與風(fēng)險(xiǎn)影響，定量分析，靈敏性分析，決策樹(shù)分析，預(yù)期貨幣價(jià)值，概率方法)，風(fēng)險(xiǎn)響應(yīng)(計(jì)劃編制，工具與技術(shù))，可保險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)，風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)督與控制過(guò)程，影響曲線。

采購(gòu)管理：采購(gòu)計(jì)劃編制，購(gòu)買(mǎi)和獲取計(jì)劃，合同計(jì)劃，成本補(bǔ)償合同，固定價(jià)格合同，工作陳述，申請(qǐng)計(jì)劃編制過(guò)程，請(qǐng)求供方響應(yīng)，申請(qǐng)過(guò)程，供方選擇，源選擇過(guò)程，談判，合同，合同管理，合同變更控制，合同收尾。

敏捷項(xiàng)目管理：Agile宣言和原則，迭代與演化開(kāi)發(fā)，產(chǎn)品業(yè)主，敏捷管理需求，敏捷估算與計(jì)劃編制，敏捷設(shè)計(jì)，敏捷文檔，敏捷軟件構(gòu)造，敏捷編程，人員管理問(wèn)題，敏捷質(zhì)量保證，敏捷項(xiàng)目管理，項(xiàng)目評(píng)審，敏捷度量。

外包管理：識(shí)別全球業(yè)務(wù)機(jī)遇，組織模型與商業(yè)策略，全球項(xiàng)目的特征和挑戰(zhàn)，全球項(xiàng)目經(jīng)理的技能，國(guó)際及多種文化的交融，IP保護(hù)與其他法律方面，采購(gòu)道德規(guī)范，道德規(guī)范法規(guī)，試驗(yàn)計(jì)劃，風(fēng)險(xiǎn)管理，軟件過(guò)程與實(shí)踐的改進(jìn)，建立團(tuán)隊(duì)，需求管理及客戶(hù)/供應(yīng)商關(guān)系，開(kāi)發(fā)方法學(xué)，全球軟件開(kāi)發(fā)(GSD)與全球軟件工程(GSE)，溝通、協(xié)調(diào)和協(xié)作，離岸項(xiàng)目的管理，克服距離和時(shí)間，文化交叉的處理，全球項(xiàng)目的安全問(wèn)題，全球項(xiàng)目收尾，從業(yè)人員教育培訓(xùn)及知識(shí)管理。

軟技能：領(lǐng)導(dǎo)能力，批判性思考，職業(yè)道德規(guī)范，自我激勵(lì)，誠(chéng)實(shí)，小組工作，風(fēng)險(xiǎn)捕獲，適應(yīng)性，人際關(guān)系，工作壓力承受、壓力管理，創(chuàng)造性，影響力，研究能力，問(wèn)題解決能力，組織能力，多文化處理能力，學(xué)習(xí)能力，時(shí)間管理，口頭溝通，文字溝通，細(xì)心周到。

4小結(jié)

本文介紹了軟件工程課程群的設(shè)計(jì)，在具體實(shí)施時(shí)，可根據(jù)各校的特點(diǎn)，對(duì)上述課程設(shè)置、知識(shí)單元、知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行裁剪。下一步將繼續(xù)完善各課程的知識(shí)單元和知識(shí)點(diǎn)，為軟件工程課程群建設(shè)打好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì). 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)本科專(zhuān)業(yè)規(guī)范[M]. 北京：高等教育出版社，2006 .

作者簡(jiǎn)介

錢(qián)樂(lè)秋(1942-)，男，復(fù)旦大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系教授，博士生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)檐浖こ獭?/p>

彭鑫(1979-)，男，博士、復(fù)旦大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系講師，主要研究方向?yàn)檐浖?gòu)件技術(shù)、軟件產(chǎn)品線、軟件維護(hù)與再工程。

趙文耘(1964-)，男，復(fù)旦大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系教授，博士生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)檐浖こ膛c電子商務(wù)。