軟件工程教學方案設計

摘要：軟件工程是指導計算機軟件開發與維護的一門工程學科，是高職軟件技術專業培養方案核心課程之一。本文基于軟件工程的理念，給出了結合實例的課程教學、重視關鍵概念的傳達、工程意識培養和實踐訓練在校期間一貫制的教學方案設計。

關鍵詞：軟件工程；概念和術語；實例；實踐

中圖分類號：TP311文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)06-10ppp-0c

Designing a Software Engineering Teaching Scheme

WEN Zhi-xiong，CHEN Zhen-ting

(Brief Introduction of Kunming Metallurgy College， Kunming 650033， China)

Abstract: This paper proposes a teaching scheme based on the idea of software engineering， which is teaching together with examples， attaching importance to convey the key concepts， persisting in engineering awareness cultivating and practice training during all the school period.

Key Words: Software Engineering; Concepts and terminology; Example; Practice

1 引言

高職軟件技術專業培養目標是：“能夠從事軟件企業桌面應用開發、軟件生產企業編碼、系統支持、軟件銷售與應用開發、非IT企業事業單位信息化等工作?！?/p>

軟件工程是專業培養方案核心課程之一，它是指導計算機軟件開發與維護的一門工程學科。

計算機專業的學生畢業之后，無論從事軟件開發、維護還是銷售，都離不開軟件工程的知識。可以說，軟件工程概論課是他們參加工作后馬上就要直接應用的一門專業課。

但是，由于下述原因：

（1）由于為了推進就業，各學校都采取最后一個學期進行畢業設計和就業實習的做法，所以，學制三年的高職，課堂學習時間兩年半；作為國家緊缺人才培養工程的二年制軟件技術專業，課堂學習時間一年半。而學習軟件工程涉及的前驅課程比較多，學習時間緊。

（2）計算機高職學生對動手解決實際問題的能力較強，但對《軟件工程》理論學習，普遍感到內容比較抽象，不易理解，學生學習的積極性很難調動起來。

因此，如果沒有一整套科學、合理的教學方案設計，就不可能在短時間內，培養出具有較強工程能力的軟件人才。

2 教學方案設計的依據

（1）在軟件工程的理論學習中，有些概念、術語反復出現，它們對內容的理解起著至關重要的作用，所以，我們的教學要重視這些概念的傳達。

（2）Jennifer Niederst Robbins在他的廣受讀者歡迎的著作《學習Web設計》一書中寫到：“很多人通過讀書和理解并修改存在的例子自學JavaScript”[1]，等。所以，實例軟件工程教學是一種好方法。

（3）L.G.Alexander在其編著的《新概念英語》教程中，就外語學習的基本原理，致教師和學生：“學習語言與學習樂器十分相似”。同樣，“軟件設計是一個創造性的過程。從書本上學不會設計，只能經過實踐，通過對實際系統的研究和實踐才能學會”[2]。所以，我們的軟件工程教學要加強實踐教學。

總之，通過重視關鍵概念、重點難點內容的講解，實施實例教學以及加強實踐環節，使學生成為教學的主體，通過自主學習來了解、掌握相關知識和技能。

3 教學方案設計

3.1 重視幾個重要概念和術語的傳達

在軟件工程中有幾個出現頻率非常高的術語，理解掌握它們對促進學生的自我學習將起到一兩撥千金的作用。

3.1.1 模型

（1）定義：模型就是為了理解事物而對事物做出的一種抽象，是對事物的一種無歧義的書面描述。通常，模型由一組圖形符號和組織這些符號的規則組成[3]。

（2）建立模型的一般步驟：1）客觀、正確地調查和分析所要解決的問題；2）在明確問題的性質和關鍵所在后，根據知識進行歸納和總結；

（3）抽象地建立起求解問題的模型；4）考察和證實模型是否準確地反映了實際問題運行的規律。

結構化分析主要建立功能模型和數據模型。數據流圖是建立功能模型的基礎，實體－聯系圖是用于建立數據模型的圖形。軟件設計的目標是設計出所要開發的軟件的模型，等等。

3.1.2 抽象

人類在認識復雜現象的過程中使用的最強有力的思維工具是抽象。人們在實踐中認識到，在現實世界中一定事物、狀態或過程之間總存在著某些相似的方面（共性）。把這些相似的方面集中和概括起來，暫時忽略它們之間的差異，這就是抽象。或者說抽象就是抽出事物的本質特性而暫時不考慮它們的細節，即在解決問題的過程中集中考慮與當前目標有關的方面，忽略與當前目標無關的方面。

軟件工程中從軟件定義到軟件開發要經歷多個階段。在這個過程中每前進一步都可以看作是對軟件解法的抽象層次的一次細化。抽象的最低層就是實現該軟件的源程序代碼。

3.1.3 逐步求精

逐步求精是一種求解問題的技術。Miller在他于1956年3月發表的著作\"The Magical Number Seven， Plus or Minus Two: Some Limits on Our Capacity for Procession Information\"中指出，一個人在任何時候只能將注意力集中到7+-2的信息塊上。

1971年，Wirth在他的\"Program Development by Stepwise Refinement\"中首先提出了逐步求精的開發技術。他指出，逐步求精可以幫助工程師將精力集中到當前的開發階段，而忽略其他細節問題。Miller規則是人類的智力限制，我們不可能戰勝我們的自然本性，所以我們要與之共存，接受自身局限，并在這個前提下盡我們的最大努力。

所以，逐步求精是一種“為了求解重要問題而盡量推遲對細節進行考慮”的基本解題方法。

3.1.4 演繹、歸納

歸納和演繹是人們認識過程中的兩種推理形式。歸納是從個別事實走向一般的結論、概念的思維方法。演繹法是從一般原理、概念走向個別結論的思維方法。

3.2 在校期間持續培養工程意識

針對學制短、時間緊的情況，在前驅的課程中就要讓學生了解軟件工程框架、熟悉模型元素。如在結構化程序設計課程教學中堅持用用流程圖表達算法思想，在面向對象程序設計課程中，表達面向對象的思想時使用UML圖和圖素（基本圖素如角色、用例、類、接口等）；在對應的課程設計中，教師以軟件工程框架（目標、過程和原則）來指導學生的設計，并要求同學使用相應的開發工具（如C，VC#.NET）來實現老師給出的（或與同學一道做出的）軟件模型?？傊?，要求同學要具有按“圖”（模型）施“工”（編碼）的能力，為更深入地學習和今后從事軟件工程打下良好的基礎。

3.3 實施實例教學

目前市面上的軟件工程教材基本沒有適宜高職的、完整的教學用開發實例，所以，我們進行案例的分析、整理和編寫。教學實例項目考慮進銷存管理信息系統，一是因為進銷存軟件主要管理企業活動中最頻繁的物品進出、資金往來等業務，還為企業經營提供良好的決策信息[4]，因而，大量企業在自己的企業管理中使用進銷存軟件。其次，項目涉及的相關的企業管理知識、經驗和流程對于同學自主創業（就業）也有很好的幫助。項目設置包括這樣一些基本功能模塊：資料管理、采購管理、銷售管理、庫存管理、統計分析、系統管理等。教師設置一些題目，讓同學模仿實例，去開發并選用某種開發工具實現某企業的某個子系統，如應付款管理、應收款管理、帳務管理、零售管理等。

3.4 加強實踐教學

軟件工程是管理方法與軟件技術緊密結合的學科，所以，軟件工程實踐要有管理內容并最好覆蓋軟件范型（方法、過程、工具）的各個方面。為此，我們這樣對軟件工程實踐教學進行設計規劃：

（1）實踐內容包括軟件開發的兩大方法—結構化技術和面向對象技術的訓練，重點是面向對象方法的實踐。

（2）任務覆蓋軟件生命周期的各個階段。隨著課程進展布置任務，包括軟件定義、開發和運行維護，使學生通過實踐加深對理論知識的理解。

（3）工程實踐采用“項目小組”的形式，班級按項目小組進行分組，每組不得超過5人。每個項目小組選出項目負責人或項目經理，由其計劃、組織和控制項目組成員的活動，培養團隊精神，共同完成項目任務。

（4）根據高職高專軟件人才的培養目標，要求每位同學至少要掌握一種開發工具，熟悉開發環境。學生在學校機房的機器應固定下來，并安裝好相應的軟件，沒有特殊情況不應缺席，在規定的時間內，要完成軟件的實現并依據國家《計算機軟件開發規范》撰寫規范的技術文檔。

（5）教師的主要任務是答疑和檢查。答疑在每次上機的中間進行，檢查在每次上機結束時進行。檢查工作以小組為單位，但每項任務應落實到個人。出現問題，教師要引導學生獨立分析解決。

總之，實踐的意義主要是讓學生經歷完整的項目過程，體驗各階段方法和工具的應用，還有鍛煉除技術以外的多方面能力（如需求分析時如何與用戶交流、文檔寫作、成員間的協作與管理等等），以提高其職業素質。

4 結束語

我們按照軟件工程的理念設計的教學方案使教育從知識化走向了工程化，使學生走進了實際項目和工程，達到了培養自我學習能力和提高職業素質的目標。

參考文獻：

[1]Jennifer Niederst Robbins. Learning Web Design(3rd Edition)[M].Beijing: O'Reilly Media，Inc.，2007.

[2]Ian Sommerville.軟件工程[M].北京：機械工業出版社，2003.

[3]張海藩.軟件工程[M].北京：人民郵電出版社，2003.7.

[4]王晟，鄧遠輝.Visual C++.NET數據庫開發經典案例解析[M].北京：清華大學出版社，2006.

收稿日期：2008-01-23

作者簡介：溫志雄（1964-），男，云南昭通人，講師，軟件工程碩士、軟件設計師，研究方向：軟件工程、Web技術。