軟件工程課程教學方法探討

【摘要】軟件工程，是計算機專業的基礎課程，它對學員以后從事軟件開發起著舉足輕重的作用，因此我們要重視軟件工程課程的教學。立足學院計算機教育的現狀和當今軍隊對IT人才的需求，并結合自身擔任軟件工程課程的教學工作，提出了一系列行之有效的教學方法。有效地使用這些教學方法可以激發學員的學習興趣，提高學習效率，促進學員、教員和教學資源之間的知識交互，并使得理論與實踐能緊密融合。

【關鍵詞】軟件工程 教學方法 主動性 創造性

一、引言

軟件工程是一門理論性和實踐性都很強的學科，軟件工程課程的教學分為兩種形式：理論教學和實踐教學。教學的目的是幫助學員獲得用知識和技能解決實踐問題的能力。理論教學必須為學員提供指導，來促進學員高級思維能力的發展，培養學員的自主學習能力以及在團隊協作中共同解決復雜問題的能力。

軟件工程課程內容繁雜，理論與技術方法眾多，課程中涉及的概念、原理比較抽象、復雜，理解困難，學員在學習過程中容易感到枯燥、乏味，難以激發學習熱情，所以教員在實際的教學過程中應注意多種教學方法的合理運用，以提高教學效果。

二、理論教學方法

理論教學方法就是在理論課的講述過程中所用到的教學方法。筆者在理論課的講述中，所用到的教學方法大致有下列幾種：多媒體教學、案例教學、啟發一探索式教學。

1 多媒體教學

信息化社會必然要求有適合信息化社會的教育條件。“工欲善其事，必先利其器。”多媒體就是一種已經打造好的教學“利器”，我們要充分利用好多媒體資源以增大課堂的信息量，拓寬學員的知識面，提高教學效率。在多媒體教學中，節省了大量板書的時間，教員可以經常采用“提問一回答”的交互方式，鼓勵學員提出問題和討論問題，充分發揮學員的思考威力，增加了教學的靈活性，更有利于引導學員思維，增強師生間的交流，形成教與學的互動，促進教與學的相長。

2 案例教學

案例教學法就是在理論教學中引入實際案例，將復雜抽象的概念用具體生動的案例進行詮釋。同傳統的教學方法相比，案例教學法具有親驗性、啟發性、參與性、實踐性等特點，是培養學員創新和實踐能力的重要手段。

軟件工程課程具有強烈的工程和項目背景，在軟件工程理論教學過程中，如果單純地講解空洞乏味的原理、概念和方法，會使缺乏軟件開發實際經驗的學員有種“丈二和尚摸不著頭腦”的感覺，遇到具體項目時無法下手。案例教學不僅可以幫助學員學會軟件工程的思想、方法和技術。而且可以加強學員團隊合作能力的培養，有利于啟發學員創新潛能、提高學員實際解決問題的能力，達到事半功倍的效果。

軟件開發的典型案例，是幫助學員掌握軟件工程方法、進行軟件開發的最好范例。在教學過程中，教員應精心選擇與專業有關、學員熟悉、且功能完整的案例(如部隊公文管理系統，軍事訓練信息管理系統，學員學籍管理系統，聯合作戰指揮信息系統等)，將這些經典的案例貫穿于理論知識的講解中，使學員真正理解書中的理論知識，建立軟件開發的系統化與工程化觀念和質量意識。

例如，在講授需求分析這章時，可以以學員較熟悉的“學員學籍管理系統”作為討論案例，先要求他們按軟件工程學的思想和方法認真做好需求分析，然后組織課堂討論，進而得出需求分析的步驟：需求獲取、需求建模、編寫需求說明文檔、需求驗證。在這個過程中，同學們能夠深刻理解和掌握需求分析的方法和步驟，并充分認識到需求分析的重要性。

在講授軟件工程技術這章時，可以結合軍事訓練系統管理系統案例，講解需求工程、軟件體系結構設計、用戶界面設計、詳細設計、軟件測試等內容。將枯燥的理論與實際緊密結合，變抽象為具體，有利于學員充分理解和掌握各知識點。

3 啟發-探索式教學

啟發一探索式教學是通過教員的提問，引導啟發學員進行深入思考、分析和討論，促進學員積極探索。對于基礎理論部分采用啟發一探索式教學更能讓學員深刻理解和體會抽象的理論知識，通過課堂互動討論，營造活躍、輕松的課堂氣氛，同時，也鍛煉了學員的分析能力和團隊交流合作能力、學會探求知識的方法。

啟發一探索式教學是一切教學方法的靈魂，如何把啟發一探索式教學的指導思想融入到講授中去是關鍵。筆者十分注重啟發一探索式學習，上課時提出一個或幾個有意義的問題，鼓勵學員課后查閱資料，讓學員與軟件從業人員進行接觸與交流，從而真正體會到當前軟件工程理論在實際項目中的應用。

例如，在講解軟件過程這部分內容時，在學員了解各個軟件過程模型的特點之后，給出一系列實例讓學員來選擇開發模型，分析討論什么樣的開發模型適合什么樣的實例開發，使學員深刻理解每個模型的優缺點。通過實例分析，啟發學員如何探求知識，逐步培養學員提出問題、解決問題的能力，通過教與學的互動作用，充分調動學員的學習主動性、創造性。

三、實踐教學方法

實踐教學方法就是在實踐課的指導過程中所用到的教學方法。筆者在指導實踐課時，所用到的教學方法大致有下列幾種：項目驅動教學、任務驅動教學、案例一任務驅動教學。

1 項目驅動教學

項目驅動教學法，是指在軟件項目實施過程中導入軟件工程的基本概念、原理、技術和方法。項目驅動實踐教學要求學員以開發團隊的方式開發一個具有一定規模的軟件系統，使學員接觸到實際的問題和環境，熟悉一個軟件開發項目的全過程。項目驅動教學增強了學員對軟件開發項目的感性認識和興趣，從而學會在真實復雜條件下，利用所學理論知識解決實際問題，側重培養學員發現問題、獨立分析問題和解決問題的能力以及團隊合作精神。

實踐項目內容應該具有可操作性和適當的難度，可操作性保證學員都能完成實驗，幫助學員樹立學習信心，適當的難度有助于培養優秀學員進一步鉆研的精神。

例如，讓學員開發一個自己經常使用的系統“在線考試系統”。在軟件分析時期，首先進行此項目可行性分析，然后對幾種過程模型進行分析和對比，選擇合適的過程模型。在這階段過程中，就導入軟件工程的基本概念、可行性研究的任務和步驟、軟件生命周期的劃分及軟件過程模型的分類等。在需求分析階段，通過對需求獲取過程來導入需求獲取的方法、進行系統分析的方法、應注意的問題等。在軟件設計時期，導入概要設計和詳細設計的概念、步驟和方法等。在編碼與測試時期，通過對該項目的編碼和測試使學員理解如何選擇程序設計語言，如何測試及調試軟件，導入軟件測試的技術和方法等。另外，可以使用建模工具和測試工具進行軟件的分析、設計和測試，使用配置管理工具將所產生的各種文檔控制在有序管理之下。

2 任務驅動教學

任務驅動教學法是將軟件工程整個課程學習內容劃分為若干個特定的任務，每個任務包含特定的知識點，并且在實踐環節中完成設定任務的教學法。采用任務驅動教學方法，只要完成了課程中設定的任務，就可以掌握全課程學習的內容。軟件工程課程的實踐內容需要以小組為單位在課外完成，結合學員在理論基礎、能力素質、個人興趣等方面的能力，激發出學員學習的積極性和創新意識，推進學員自主學習的動力、有利于各小組技能水平的不同表現，有利于不同層次學員實踐創新能力和專業素質的全面提高。

筆者在學員進行課程設計時采用了任務驅動教學，其基本過程為：提出任務、分析任務、學員操作、交流討論、鞏固創新、總結等。例如，以小組為單位讓學員用不同的語言編程實現給定的設計任務，不同開發小組可以選相同的設計課題也可以選不同的設計課題。小組既有分工到個人成員的特定任務，也有需要共同協作才能完成的任務。在課程設計的過程中，對應于軟件生命周期的各個階段，學員在開發過程中體驗不同階段所承擔的不同角色和需要完成的任務，同時強調目標管理、時間管理、合作意識、團隊意識、工作意識、品質意識、等方面的重要性。

3 案例-任務驅動教學

案例一任務驅動教學法，顧名思義是案例教學法和任務驅動教學法相互結合的一種綜合教學方法。案例一任務驅動教學法以“案例”為引導，以“任務”為驅動，將教學內容分解于一個個任務模塊中，在任務的實現過程中完成真正意義上的知識建構。

在軟件工程實踐課中合理、有效地使用案例一任務驅動教學法能夠充分調動學員學習的積極性，提高學員實踐能力和創新能力，最終達到使學員有效地實現對當前所學知識的意義建構的目的。

案例一任務驅動教學的基本過程為：選擇并設計案例、剖析案例提出任務、實現任務和總結評價。例如，選擇學員熟悉的“學員管理系統”為案例，本系統目的是為了實現學員管理信息化，其基本功能應包括：(1)學員基本資料管理、軍事素質管理、獎懲管理、成績管理、內務管理、職務管理等；(2)實現多條件檢索；(3)生成交叉報表。再把每個基本功能細化成任務模塊，如成績管理基本功能可以劃分成成績的錄入、成績的查詢、成績的修改和成績的備份等任務模塊。對于比較簡單或單一的任務，學員可以查閱有關的教材、資料進行自主學習實現。對于綜合性較強、難度較大的任務，可以通過小組討論、交流進行協作學習。當學員完成任務時，教員應對其學習成果進行展示、分析和評價。

四、結束語

軟件工程課程具有較強的實踐性，是各種開發經驗的總結與提煉。通過探討和采用多種教學與實踐方法，重視學生對知識的理解和運用，避免死記硬背，提高了學生的主動性和創造性，效果明顯。