軟件工程本科教學(xué)研究

摘要：本文根據(jù)國外軟件工程本科教學(xué)的現(xiàn)狀，指出我國軟件工程本科教育改革的必要性，同時(shí)提出了軟件工程教育改革的措施。

關(guān)鍵詞：軟件工程；本科教學(xué)；教育模式

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

隨著計(jì)算機(jī)在各行各業(yè)的廣泛普及，計(jì)算機(jī)軟件人才的需求不斷擴(kuò)大。盡管每年都有大量的軟件方面的本科畢業(yè)生涌入社會(huì)，但真正掌握軟件技能、方法的人才卻是極度短缺。其主要原因是軟件工程概念如何在實(shí)際項(xiàng)目中應(yīng)用并沒有在軟件工程本科教學(xué)過程中體現(xiàn)出來。這也是當(dāng)前高校軟件工程教學(xué)亟待改革的一個(gè)重要方面。

1國外軟件工程本科教學(xué)

國外對(duì)軟件工程本科教學(xué)的研究是多方面的。有一些學(xué)校開展實(shí)驗(yàn)室式教學(xué)，且整個(gè)教學(xué)過程是以面向?qū)ο蠓椒ǔ霭l(fā)，使學(xué)生所獲得的經(jīng)驗(yàn)迎合了社會(huì)的需求。通常，一個(gè)學(xué)生所具有的軟件開發(fā)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)是來自于在實(shí)際的軟件開發(fā)過程中的角色參與。為了使學(xué)生畢業(yè)后立刻帶入到公司的開發(fā)人員隊(duì)伍中，學(xué)生不僅僅要學(xué)會(huì)軟件研發(fā)的生命周期、軟件工程方法、還要參與到軟件項(xiàng)目組中進(jìn)行實(shí)際的訓(xùn)練。現(xiàn)以華盛頓州的喬治敦大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院為例，來看看國外的軟件工程本科教學(xué)的改革是如何進(jìn)行的。

1.1軟件工程本科教學(xué)改革概況

喬治敦大學(xué)的計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院將軟件工程本科教學(xué)分為兩個(gè)學(xué)期進(jìn)行。第一學(xué)期的軟件工程教學(xué)內(nèi)容是軟件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，這一階段的軟件工程教學(xué)被稱為軟件工程I(software engineering I)。第二學(xué)期的軟件工程教學(xué)內(nèi)容通過實(shí)際或虛擬項(xiàng)目讓學(xué)生以項(xiàng)目組的方式參與其開發(fā)過程，在該過程中理解并應(yīng)用軟件工程概念。這一階段的軟件工程教學(xué)被稱為軟件工程II(software engineering II)。

1.2軟件工程教學(xué)的第一階段

在軟件工程的第一教學(xué)階段中，其主要講授的課程內(nèi)容是貼近軟件設(shè)計(jì)的。在課程的開始主要介紹了軟件工程的發(fā)展歷史及簡介，然后講解面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)、需求分析、用例圖(use case)、對(duì)象模型技術(shù)、Rational統(tǒng)一過程、UML技術(shù)、面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)模式等一系列內(nèi)容。在此期間，教師將下一階段學(xué)生所要完成的項(xiàng)目內(nèi)容介紹給學(xué)生，以便于學(xué)生有針對(duì)性的學(xué)習(xí)課程內(nèi)容。

從其教學(xué)內(nèi)容可以看出，國外的軟件工程教學(xué)內(nèi)容是緊跟社會(huì)需求的，是以面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)為其主要教學(xué)內(nèi)容，而不是以面向過程的設(shè)計(jì)方法為主。此外如UML技術(shù)，Rational統(tǒng)一過程等教學(xué)內(nèi)容都是學(xué)生在實(shí)踐過程中要用到的內(nèi)容，可見教學(xué)是充分為需求服務(wù)的。

1.3軟件工程教學(xué)的第二階段

該階段的教學(xué)主要是讓學(xué)生通過實(shí)際的發(fā)過程獲取真實(shí)的經(jīng)驗(yàn)。這一階段的課程安排在16個(gè)教學(xué)周內(nèi)完成，每個(gè)教學(xué)周安排4學(xué)時(shí)該課程。前四周的教學(xué)內(nèi)容是當(dāng)前軟件體系結(jié)構(gòu)的介紹及對(duì)軟件設(shè)計(jì)方法的回顧，這部分教學(xué)內(nèi)容是對(duì)軟件工程第一階段學(xué)習(xí)內(nèi)容的復(fù)習(xí)。接下來要將學(xué)生劃分為分析小組、軟件設(shè)計(jì)小組、軟件開發(fā)小組及數(shù)據(jù)庫小組。每一個(gè)小組都有一名組長，以負(fù)責(zé)該小組工作的安排，并要以甘特圖的方式向教師匯報(bào)小組的工作進(jìn)度。小組中的每個(gè)成員也要有固定的角色，以完成相應(yīng)的工作任務(wù)。教師在此期間主要扮演用戶，以便于及時(shí)向?qū)W生提供需求，讓學(xué)生建立正確的問題定義及需求分析，以便于進(jìn)一步的分析與設(shè)計(jì)。

在基于關(guān)鍵路徑的軟件開發(fā)生命周期過程中，每個(gè)小組的行為都會(huì)影響到項(xiàng)目的開發(fā)進(jìn)度，影響到里程碑的建立，因此要求學(xué)生一定要在規(guī)定的人員及時(shí)間內(nèi)完成階段性任務(wù)，要讓學(xué)生意識(shí)到關(guān)鍵路徑上每項(xiàng)任務(wù)的重要性。由于按軟件工程理論來設(shè)計(jì)軟件時(shí)，各個(gè)階段所需人員不同，而且每個(gè)角色的工作任務(wù)量在研發(fā)過程中也會(huì)發(fā)生變化。例如項(xiàng)目的需求確定后，即進(jìn)入設(shè)計(jì)階段，需求分析角色的工作量立刻減少。為了使各角色的工作量平衡，對(duì)每個(gè)角色在其主要工作分階段從事其它輔助工作，以使學(xué)生在整個(gè)的軟件設(shè)計(jì)過程中一直處于工作狀態(tài)，使學(xué)生了解各個(gè)階段的關(guān)聯(lián)及前一階段研究成果對(duì)后一階段工作的重要性。

2我國軟件工程教育

在我國，高校計(jì)算機(jī)本科教育的目標(biāo)定位于培養(yǎng)綜合型、應(yīng)用型人才，為社會(huì)提供訓(xùn)練有素的專業(yè)工程師。軟件工程是計(jì)算機(jī)本科教育中惟一涉及工程化管理和技術(shù)的專業(yè)必修課。但許多院校對(duì)該課程的教學(xué)是重理論而輕實(shí)踐的。學(xué)生因缺乏切身的體驗(yàn)而感到理論抽象，難以理解，且動(dòng)手能力差，不知道如何將軟件工程技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目中，這與國外的軟件工程教學(xué)形成了鮮明的對(duì)比，也說明了我國軟件工程救生衣的問題所在。

那么如果提高學(xué)生的實(shí)踐能力呢？為此，有部分學(xué)校展開了實(shí)例化教學(xué)，小組式教學(xué)或是1:1教學(xué)模式的研究。其最終目的就是希望學(xué)生能真正理解并運(yùn)用軟件工程的方法、技能，使學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力加強(qiáng)。這些教學(xué)方法的研討是非常有必要的。但與此同時(shí)，我們應(yīng)清楚的意識(shí)到中國軟件工程課程教育理論課與實(shí)踐課比例失調(diào)的現(xiàn)狀。實(shí)踐課相對(duì)過少，要提高學(xué)生的應(yīng)用能力，必須要對(duì)軟件工程的課程體制進(jìn)行改革。我們可以結(jié)合國外軟件工程教育模式，結(jié)合中國學(xué)生特點(diǎn)，探索出具有中國特色的軟件工程教育模式。

筆者認(rèn)為軟件公司與學(xué)校聯(lián)合進(jìn)行軟件工程教育是提高學(xué)生實(shí)踐能力的較好方法。學(xué)?？梢耘c國內(nèi)的一些軟件公司建立良好的合作關(guān)系，公司可將學(xué)生簽約后的實(shí)訓(xùn)課程提前到學(xué)生學(xué)習(xí)軟件工程課程時(shí)進(jìn)行。在具體實(shí)施時(shí)可從公司對(duì)人才的要求、學(xué)生的實(shí)際能力與就業(yè)意向雙方面考慮，盡可能使公司培訓(xùn)出的優(yōu)秀學(xué)生愿意到公司工作，公司也愿意接收其培訓(xùn)的對(duì)象。這過程中需要一定的合同約定以約束雙方的權(quán)利與責(zé)任。在培訓(xùn)過程中，學(xué)生可實(shí)際參與到一些項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過程，將軟件工程理論應(yīng)用到實(shí)踐操作過程中，做到學(xué)有所有。

此外，軟件工程課程的改革還要從任課教師這一方面著手。現(xiàn)在有很多軟件工程教師是“理論上的巨人，實(shí)踐中的矮子”。這些教師缺少實(shí)際項(xiàng)目的研發(fā)經(jīng)歷，所以在授課過程中造成理論脫離實(shí)踐的現(xiàn)象。為了使教師在授課過程中，講授的理論有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的支撐，應(yīng)讓任課教師參與到實(shí)際項(xiàng)目的研發(fā)過程中，組織教師深入公司學(xué)習(xí)，或是請(qǐng)資深人事到學(xué)校給教師培訓(xùn)，使教師的實(shí)踐能力過硬。國外的軟件這一點(diǎn)上做得就非常好。擔(dān)任軟件工程課程的教師往往都是大型軟件項(xiàng)目的管理者或是技術(shù)員，他們有著豐富的經(jīng)驗(yàn)，而這些經(jīng)驗(yàn)使課堂教學(xué)具有感染力與說明力。

3結(jié)束語

中國的軟件工程教育與國外的軟件工程教育相比，還有一定的差距，這使高校培養(yǎng)出來的軟件人才還要經(jīng)過一段集中的公司實(shí)訓(xùn)鍛煉，才能真正進(jìn)入工作角色，擔(dān)任起軟件設(shè)計(jì)工作。因此，可以考慮公司與學(xué)校聯(lián)合教育，使公司的培訓(xùn)提前進(jìn)入學(xué)校，使學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容更貼近于實(shí)際的社會(huì)需求，以便于創(chuàng)造出中國式的兩階段軟件工程教育模式。

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