“軟件項目實踐”系列課程建設(shè)

張希誼，桑 軍

(重慶大學軟件學院，重慶 400044)

“軟件項目實踐”系列課程建設(shè)

張希誼，桑 軍

(重慶大學軟件學院，重慶 400044)

在參考國外同類高校實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，討論在軟件工程專業(yè)開展系列項目實踐課程建設(shè)的必要性。結(jié)合教學實踐探討了不同教學內(nèi)容的選取、教學形式、存在問題及改進措施等。

軟件工程;課程;實踐

對于軟件工程專業(yè)而言，實際的編程能力、應(yīng)用軟件工程方法分析問題和解決問題的能力是極其重要的。這也是軟件工程專業(yè)區(qū)別于計算機科學專業(yè)的一個重要方面。

為了在教學活動中引導(dǎo)學生在學習軟件工程領(lǐng)域前沿知識的同時，更加注重對實際應(yīng)用能力的培養(yǎng)，提高學生的學習興趣和學習熱情，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，使學生積極主動參與其中，而不是被動地接受課堂教學，有必要開設(shè)并加強“軟件項目實踐”系列課程建設(shè)。軟件項目實踐，以其注重實用性不同于與計算機專業(yè)，但也不單純地類似于職業(yè)培訓課，它要求的是學習知識的系統(tǒng)性、結(jié)構(gòu)化，以及與其他專業(yè)知識的有機結(jié)合。實踐性教學對于計算機和軟件類專業(yè)具有重要意義，甚至可以說超過理論性教學。國內(nèi)外各高校基于各自特色，以不同形式開展了實踐性教學。雖然名稱不盡相同，但其目的和意義具有相似之處［1］。

一、“軟件項目實踐”系列課程教學內(nèi)容

我們設(shè)想以系列課程形式開設(shè)“軟件項目實踐”，從三年級上學期至四年級上學期共3個學期。為了充分利用本系列課程，達到較好的教學效果，課程內(nèi)容設(shè)置上必須加以綜合考慮。曾經(jīng)考慮過幾種教學內(nèi)容設(shè)置方案，各有利弊［2］。

(一)每學期結(jié)合本學期課程作1個專題設(shè)計和開發(fā)

其優(yōu)點是學生可獲取不同領(lǐng)域軟件開發(fā)的經(jīng)驗，并且在形成制度后，有利于今后每個年級相同課程的開展。對于教師而言，如果在某個或某些領(lǐng)域有較強的軟件開發(fā)經(jīng)驗，也更能有針對性地指導(dǎo)學生，并通過指導(dǎo)學生，提高自己的業(yè)務(wù)能力。例如University of Washington的Capstone Software即采用此模式。

此方案的缺陷在于指定了軟件項目實踐的選題方向，有可能限制學生的愛好和特長。作為軟件學院的培養(yǎng)目標，不是按照培訓班的形式，讓學生掌握幾門計算機程序設(shè)計語言，然后進行一些初步實踐，就投入實際軟件開發(fā)。軟件學院培養(yǎng)的學生，應(yīng)該是在掌握軟件工程知識的基礎(chǔ)上，自覺地應(yīng)用軟件工程原理進行軟件開發(fā)，因此應(yīng)著重讓學生了解、掌握、應(yīng)用軟件工程所要求的軟件開發(fā)模式。而這種能力的培養(yǎng)，并不一定需要多個領(lǐng)域軟件專題的開發(fā)，而主要是通過項目實踐，培養(yǎng)良好的軟件開發(fā)風格，其基本要求是用于實踐的項目能滿足此目標。

(二)每學期1個題目

這里所說的每學期1個題目與每學期1個專題的不同之處在于:這里的每學期題目不一定是同一個專題，可針對不同領(lǐng)域進行。學生可根據(jù)其愛好及其對于將來發(fā)展的期望，選擇不同領(lǐng)域的項目進行實踐，以適應(yīng)將來的工作。采用此模式的有 University of Nottingham的 Software Engineering Group Project。

此方式的主要不足或困難在于:由于需要每學期確定1個題目，共3學期，就存在選題的階段性問題，必須保證逐步提高要求，逐步提高題目的難度，而這是不容易做到的。而且為了滿足眾多學生(一般1個年級有100或更多學生)的需求，需要準備多套題目。把握不好，則有可能形成后期的題目反而比前期簡單的情況，不利于達到教學要求。況且還需考慮到與畢業(yè)設(shè)計的銜接問題(至少規(guī)模上不能超過畢業(yè)設(shè)計)。

(三)1個小項目加1個大項目的形式

第1學期完成1個小項目，由每位學生獨立完成，鍛煉學生的編程能力。第1學期和第3學期為1個較大的題目，由一組學生共同完成。其中，第1學期作需求分析和設(shè)計，第3學期編碼和測試，完成后與初始設(shè)想比較，有哪些改進，有哪些目標未達到。這樣，有望達到培養(yǎng)學生自覺應(yīng)用軟件工程方法的目的。此模式主要參考了Milwaukee School of Engineering的Computer Engineering/Software Engineering Senior Design Project和 Rochester Institute of Technology的Senior Project。

(四)目前采用的形式

目前軟件項目實踐系列課程所采用的形式為方案2，主要是基于對該系列課程所應(yīng)達到目標的考慮，即設(shè)想共分3學期進行，加上畢業(yè)設(shè)計，構(gòu)成4個階段目標。即項目實踐1，要求學生熟練掌握程序設(shè)計語言和軟件開發(fā)平臺，學習好的編程風格，成為一個好的程序員;項目實踐2，要求學生按照軟件工程的規(guī)范過程完成實踐項目，掌握并根據(jù)軟件開發(fā)過程實施軟件設(shè)計;項目實踐3，在項目實踐1和2的基礎(chǔ)上，增加培養(yǎng)鍛煉學生掌握軟件測試技能和方法的內(nèi)容。強調(diào)的是讓學生掌握軟件工程方法和技術(shù)，而非所有應(yīng)用領(lǐng)域軟件開發(fā)技巧。對于每一個不同階段，有不同的具體要求，由淺入深，由低到高。目前考慮:第1學期由每一位學生獨立完成設(shè)計;而第2學期，則以小組形式共同完成;第3學期，還是以小組形式進行，但強調(diào)兩個小組之間的互相檢查和測評。最后，以畢業(yè)設(shè)計作為綜合練習，全面應(yīng)用所學知識。這樣，就做到了注重課程體系結(jié)構(gòu)的連續(xù)性。

二、“軟件項目實踐”系列課程教學方式

“軟件項目實踐”系列課程在時間安排上是在一學期的開學初，即進行布置(甚至可以提前到前一學期末即進行布置)，讓學生盡早開始考慮，并貫穿于整個學期，從而更好地保證其質(zhì)量。在沒有3學期制的情況下，還可考慮跨學期進行，充分利用假期。

每一個項目實踐小組配備1名具有相關(guān)領(lǐng)域知識或編程實踐經(jīng)驗的項目指導(dǎo)，以保證項目實踐的順利實施。幫助其開展討論，指導(dǎo)其編寫報告和演示等。項目指導(dǎo)不具體參與軟件的分析、設(shè)計和實現(xiàn)。而是以用戶的角色進入項目，提出項目需求。

項目實踐小組應(yīng)每周進行1次討論例會，內(nèi)容包括項目中的技術(shù)問題、項目成員之間的溝通與交流、與客戶(項目指導(dǎo))的交流，以及項目進展情況等。每次討論會一定要有會議記錄，記錄討論會的時間、地點、參加人員、討論的內(nèi)容等，這將作為最終報告的一部分。會議記錄要作為評定項目成員成績和項目指導(dǎo)工作的重要依據(jù)之一。

項目完成后，每一組/名學生均應(yīng)提交其解決方案及最終報告，并作演示。解決方案要求能正確地編譯、連接、運行，并能滿足該解決項目的最低要求。鼓勵用英文撰寫項目文檔。學生需上交項目報告的電子版和打印版。項目報告要統(tǒng)一文檔封面，統(tǒng)一文檔格式。

最終考核方式采用綜合考察學生討論例會的參與情況，每一次討論的記錄、最終的項目報告、項目演示情況及(同組)學生間相互評價等確定。

經(jīng)過實際訓練，學生們將能夠主持并記錄討論會，有效地參與到軟件工程團隊中，作簡短的技術(shù)報告和演示，并合作編寫技術(shù)報告。在此課程中培養(yǎng)的團隊精神、管理能力和演示技巧將會有益于將來成為一名專業(yè)軟件工程師。

三、教學效果

首先，調(diào)動了學生積極性。由于以學生為主體開展軟件項目實踐，并鼓勵學生積極提出自己的建議，一起來搞好本課程建設(shè)，使學生從被動學習自覺轉(zhuǎn)變進入主動學習狀態(tài)。許多學生在參與過程中，不斷提出自己的想法和體會，都希望能從本課程中學到更多更實用的知識和技能。

其次，培養(yǎng)了學生自我學習的能力，增強了學生自信心。由于軟件開發(fā)用于實際應(yīng)用領(lǐng)域，所做項目必然涉及某些領(lǐng)域知識，學生們通過查閱資料進行學習，并應(yīng)用到項目設(shè)計中，使每一位學生都看到了自己在參與實際軟件項目中的不足，也相信只要勤奮，努力，一定能克服困難。

再次，學生的程序設(shè)計水平有顯著提高，特別是一些跨專業(yè)學生，通過實踐已基本上能跟上教學進度，為進一步的學習打下了堅實的基礎(chǔ)。

四、存在問題及改進措施

在教學實踐過程中發(fā)現(xiàn)存在的主要問題:

1)教學大綱及教學形式均無先例可循，需要在教學實踐中不斷改進。特別是如何進行本課程的講授需要探討。

2)無相關(guān)教材，甚至難以找到可供參考的資料，在項目設(shè)計中必然產(chǎn)生這樣那樣的問題，例如不同項目之間存在難易程度不同的問題。

3)對指導(dǎo)教師的指導(dǎo)工作的要求需要從內(nèi)容到形式上加以完善。

4)需要探索如何對學生完成項目實踐的情況給予客觀公正的評價。

5)需要加強項目完成后的總結(jié)工作，幫助學生深入地發(fā)現(xiàn)自身存在的問題和不足。

6)需要合理安排本系列課程與其他課程及課外活動之間的關(guān)系，使得學生不至于因為其他課程負擔太重或考研、找工作等，對于本系列課程采取應(yīng)付的態(tài)度。

改進措施:

1)組成課程教學小組，其任務(wù)是制定課程規(guī)劃、目標要求，設(shè)計備選題目，制定評價標準，評審學生完成情況等。

2)關(guān)于項目選取問題，現(xiàn)階段可在實踐中逐步積累，逐步完善。從國外高校的實際情況看，在多年積累的基礎(chǔ)上可以產(chǎn)生大量優(yōu)秀的、滿足培養(yǎng)目標的軟件項目實踐選題。

3)大力開展并加強與外單位協(xié)作。最終目標是提供實際軟件項目，讓學生參與其中。在此方面，有國外高校的成功經(jīng)驗可以借鑒。

五、課程建設(shè)遠景展望

從長遠來看，希望本系列課程能以集中教學周的方式進行(每次約4～8周)，共進行3學期。第1學期編寫一個較小的程序，可由學生自己選題，教師綜合之后確定。要求是每一位學生獨立完成。第2學期主要從軟件工程過程的培養(yǎng)出發(fā)，學生分組后，每一組按照軟件工程原理的要求，完成一個項目的設(shè)計、編碼和測試。第3學期可考慮根據(jù)學生的興趣愛好，按專題來分組，完成一個專門領(lǐng)域的項目實踐。

總之，通過3個學期的軟件項目實踐系列課程，加上畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)，可有效地彌補大學生在校學習期間實踐環(huán)節(jié)相對不足的缺陷，提高學生的適應(yīng)能力和競爭能力，從而在畢業(yè)后能更快地適應(yīng)工作的要求。

［1］ 李建東，王新海，宋艷芳.關(guān)于軟件工程專業(yè)工程化培養(yǎng)模式的可行性探索［J］.制造業(yè)自動化，2011 (2):219.

［2］ 鞏建閩，蕭蓓蕾.基于能力培養(yǎng)的課程體系設(shè)計框架案例分析［J］.高等工程教育研究，2011(1):132.

2011-07-15

張希誼，女，研究方向:教學管理。

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1007-7111(2011)08-0073-02

(責任編輯 魏艷君)