軟件工程專業(yè)面向協(xié)作開發(fā)的軟件配置與變更實(shí)驗(yàn)的構(gòu)建

張俊三 張愛艷 吳春雷

摘要：在軟件工程專業(yè)學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。結(jié)合中國(guó)石油大學(xué)（華東）軟件工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展的實(shí)際情況，對(duì)面向協(xié)作開發(fā)的軟件配置與變更實(shí)驗(yàn)從實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒗砟詈驮O(shè)計(jì)思想、教學(xué)方法、考核方式、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和環(huán)境建設(shè)等方面的構(gòu)建進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：軟件工程；實(shí)踐能力；軟件配置與變更

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）49-0060-02

面向協(xié)作開發(fā)的軟件配置與變更實(shí)驗(yàn)屬于我校軟件工程專業(yè)核心課《軟件開發(fā)過(guò)程實(shí)戰(zhàn)》，在第6學(xué)期開設(shè)，該實(shí)驗(yàn)是《軟件開發(fā)過(guò)程實(shí)戰(zhàn)》課程的最重要內(nèi)容之一。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中針對(duì)真實(shí)的項(xiàng)目案例通過(guò)分組協(xié)作、精心設(shè)計(jì)以及完整的實(shí)踐過(guò)程，達(dá)到深刻理解軟件配置與變更管理的概念、熟練掌握相關(guān)軟件平臺(tái)與工具、切實(shí)增強(qiáng)動(dòng)手能力與創(chuàng)新意識(shí)的目的。該實(shí)驗(yàn)連同《軟件工程過(guò)程》等6門專業(yè)核心課程是軟件工程專業(yè)近年來(lái)進(jìn)行的所有課程、教學(xué)方法和考試等改革的中心，自2010年以來(lái)得到了教育部、山東省以及學(xué)校的一系列教學(xué)和實(shí)驗(yàn)改革項(xiàng)目的支持，共計(jì)十余項(xiàng)。

該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“打破課程界限”、將多門軟件工程核心課程知識(shí)融入一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了以課本為中心到以實(shí)踐為中心的轉(zhuǎn)變，達(dá)到了課程指導(dǎo)實(shí)踐、理論知識(shí)在實(shí)踐中還原的教學(xué)效果。該實(shí)驗(yàn)從2010年開設(shè)以來(lái)，已有軟件工程專業(yè)5界四百多名學(xué)生受益，學(xué)生的功能實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)得到明顯提高，相關(guān)學(xué)生獲得省級(jí)以上科技活動(dòng)獎(jiǎng)勵(lì)四十多項(xiàng)；學(xué)生的就業(yè)率得到持續(xù)提升，從2009年的71.43%提升至2015年的98.7%，且就業(yè)層次明顯改善。該實(shí)驗(yàn)及相關(guān)課程建設(shè)也得到了教育部相關(guān)專家的肯定，認(rèn)為我們施行的“基于項(xiàng)目的教育與學(xué)習(xí)”是實(shí)現(xiàn)軟件人才工程能力培養(yǎng)的重要途徑，是高校進(jìn)行軟件工程教學(xué)改革發(fā)展的基本方向。該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目作為《軟件開發(fā)過(guò)程實(shí)戰(zhàn)》的重要組成部分，在軟件工程專業(yè)培養(yǎng)方案中具有更加重要的地位，作為提高學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)將長(zhǎng)期存在。

一、實(shí)驗(yàn)構(gòu)建的目的及意義

通過(guò)該面向協(xié)作開發(fā)的軟件配置與變更實(shí)驗(yàn)的開設(shè)，旨在達(dá)到以下主要目標(biāo)：（1）加深學(xué)生對(duì)軟件配置與變更管理這一軟件工程專業(yè)重要知識(shí)域的理解與掌握，特別是通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生明確區(qū)分并熟練掌握項(xiàng)目區(qū)域、時(shí)間線、迭代、流、組件、變更等核心概念及其相互之間的邏輯關(guān)系；（2）切實(shí)增強(qiáng)學(xué)生在協(xié)作式軟件開發(fā)過(guò)程中對(duì)軟件配置與變更理論的應(yīng)用能力，對(duì)相關(guān)工具平臺(tái)的熟練操作水平；（3）提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作、團(tuán)隊(duì)管理能力，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主設(shè)計(jì)的能力以及腳踏實(shí)地、開拓創(chuàng)新的精神。

該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是我校軟件工程系列核心課程的重要實(shí)驗(yàn)之一，通過(guò)該項(xiàng)目的建設(shè)不僅進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)體系、規(guī)范實(shí)驗(yàn)流程、提升實(shí)驗(yàn)質(zhì)量，更將形成示范性的精品實(shí)驗(yàn)，為本課程其他實(shí)驗(yàn)以及類似課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的建設(shè)提供有益的參考與借鑒。

二、實(shí)驗(yàn)構(gòu)建的理念和設(shè)計(jì)思想

該實(shí)驗(yàn)以CDIO工程教育理念為指導(dǎo)，深入貫徹“做中學(xué)”原則和“基于項(xiàng)目的教育和學(xué)習(xí)”方法[1，2]。實(shí)驗(yàn)過(guò)程把《軟件項(xiàng)目管理》、《軟件工程過(guò)程》、《軟件質(zhì)量工程》以及《軟件測(cè)試與維護(hù)》等4門課程中有關(guān)軟件配置與變更的知識(shí)點(diǎn)融入到一個(gè)完整的實(shí)踐過(guò)程中，要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中自行設(shè)計(jì)場(chǎng)景、踐行升華理論、增強(qiáng)動(dòng)手能力[3]并培養(yǎng)協(xié)作和創(chuàng)新意識(shí)，從而解決了“工程理論來(lái)源于實(shí)踐，在實(shí)踐中還原”的教學(xué)難題。

該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)包括一個(gè)逐步遞進(jìn)、結(jié)構(gòu)完整的綜合實(shí)踐過(guò)程，學(xué)生隨著實(shí)驗(yàn)的深入將逐步接受、運(yùn)用相關(guān)的理論知識(shí)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)總結(jié)實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)掌握、技術(shù)運(yùn)用的提升，實(shí)驗(yàn)方案的主要內(nèi)容設(shè)計(jì)包括：（1）軟件配置與變更場(chǎng)景設(shè)計(jì)，每個(gè)小組基于各自既定的項(xiàng)目案例，設(shè)計(jì)能夠涵蓋所有典型變更流程的場(chǎng)景及規(guī)劃；（2）軟件配置管理過(guò)程，依據(jù)規(guī)劃配置開發(fā)流和組件、基礎(chǔ)代碼等資源、團(tuán)隊(duì)個(gè)人空間和開發(fā)任務(wù)等；（3）軟件變更實(shí)施過(guò)程，協(xié)作完成變更任務(wù)開發(fā)、代碼的交付與接受、檢入與檢出、沖突及解決等內(nèi)容；（4）軟件配置與變更的監(jiān)控過(guò)程，從團(tuán)隊(duì)、成員個(gè)人、工作項(xiàng)和工件等角度進(jìn)行項(xiàng)目的監(jiān)控；（5）實(shí)驗(yàn)總結(jié)，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，總結(jié)所用知識(shí)點(diǎn)及過(guò)程狀況等。

三、教學(xué)方法、手段及考核體系

1.團(tuán)隊(duì)協(xié)作式實(shí)驗(yàn)方式與企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)流程。實(shí)驗(yàn)中以學(xué)生意愿為主，組織學(xué)生建立了學(xué)生項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，采取全員參與、角色扮演、協(xié)作學(xué)習(xí)、研論教學(xué)、交流共享等多種形式，使學(xué)生成為認(rèn)知的主體、知識(shí)的主動(dòng)建構(gòu)者。參照企業(yè)模式組建的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，以學(xué)生自愿為原則，由學(xué)生按照4至5人的規(guī)模組成；每個(gè)學(xué)生都參與到團(tuán)隊(duì)中，依據(jù)個(gè)人愿望和能力至少扮演一個(gè)團(tuán)隊(duì)角色，在重點(diǎn)完成自己的職責(zé)任務(wù)基礎(chǔ)上，進(jìn)行交流協(xié)作，使得每個(gè)人最終都達(dá)到課程的教學(xué)目標(biāo)。

制定了以企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目開發(fā)過(guò)程為主線的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)流程，模擬實(shí)戰(zhàn)開發(fā)，實(shí)現(xiàn)“以驗(yàn)證實(shí)踐為中心到以實(shí)際項(xiàng)目為中心的轉(zhuǎn)變”。目標(biāo)是使學(xué)生能夠在近乎企業(yè)真實(shí)場(chǎng)景之下，使用行業(yè)先進(jìn)的設(shè)計(jì)工具、開發(fā)環(huán)境進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練，系統(tǒng)化、規(guī)范化地實(shí)施學(xué)生工程能力培養(yǎng)。

2.先進(jìn)的協(xié)作式軟件交付平臺(tái)。采用了業(yè)界最新的IBM Jazz軟件協(xié)作交付平臺(tái)，使得在實(shí)驗(yàn)中學(xué)生團(tuán)隊(duì)不同的角色和工作環(huán)節(jié)之間，工作任務(wù)能夠自動(dòng)流轉(zhuǎn)，工件信息自動(dòng)傳遞，工作數(shù)據(jù)和過(guò)程自動(dòng)記錄、自動(dòng)收集和匯報(bào)，全生命周期的可追蹤性自動(dòng)建立。從而使學(xué)生實(shí)現(xiàn)了軟件交付過(guò)程中人員、項(xiàng)目、工具和流程的整合。

3.過(guò)程化多角度的考核評(píng)價(jià)體系。實(shí)驗(yàn)考核方法綜合考慮了學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程的平時(shí)表現(xiàn)（通過(guò)Jazz平臺(tái)）、分組答辯和實(shí)驗(yàn)報(bào)告，過(guò)程監(jiān)控10%+分組答辯*50%+實(shí)驗(yàn)報(bào)告*40%。其中“過(guò)程監(jiān)控”是通過(guò)IBM的Jazz平臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控和評(píng)分；“分組答辯”是教師給本組一個(gè)分?jǐn)?shù)，該組內(nèi)，由項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)給該組成員打分，組員的平均分不能超過(guò)教師給該組打的分?jǐn)?shù)；“實(shí)驗(yàn)報(bào)告”根據(jù)文檔的完整性、規(guī)范性、系統(tǒng)性進(jìn)行評(píng)分，反饋結(jié)果用于暑假小學(xué)期的軟件項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)。

四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和環(huán)境建設(shè)

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在“IBM軟件工程聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”（與IBM共建）開展。近幾年，學(xué)校在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面投入了大量的資金，硬件設(shè)施得到了明顯改善，完全按照國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)。軟件方面，我們購(gòu)置了一整套IBM全程體驗(yàn)軟件工程最佳實(shí)踐和協(xié)作的Jazz平臺(tái)來(lái)實(shí)施基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的軟件配置與變更實(shí)驗(yàn)，包括需求定義工具RRC和需求管理分析工具Doors；軟件建模分析工具RSA；測(cè)試管理平臺(tái)RQM、軟件功能自動(dòng)化測(cè)試工具RFT、壓力測(cè)試工具RPT；協(xié)作平臺(tái)RTC。

同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室也非常注重文化和安全制度建設(shè)。強(qiáng)調(diào)合作與創(chuàng)新，美化實(shí)驗(yàn)室的學(xué)習(xí)環(huán)境，突出濃郁的知識(shí)探索氛圍，培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣等。此外，也明確了所有實(shí)驗(yàn)人員的崗位職責(zé)，使得實(shí)驗(yàn)室安全管理工作有章可循。

五、總結(jié)

作為我校軟件工程專業(yè)核心課《軟件開發(fā)過(guò)程實(shí)戰(zhàn)》最重要的內(nèi)容之一，面向協(xié)作開發(fā)的軟件配置與變更實(shí)驗(yàn)在提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)方面起到了重要的作用，該實(shí)驗(yàn)主要的創(chuàng)新點(diǎn)有以下幾個(gè)：

1.一體化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)、獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)實(shí)施過(guò)程。一方面，本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中進(jìn)行的軟件配置與變更實(shí)驗(yàn)內(nèi)容采用了本課程中一致的項(xiàng)目案例，做到全程一體化設(shè)計(jì)；另一方面，該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)又包含了完整的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)和過(guò)程，具有相對(duì)獨(dú)立性，可單獨(dú)開設(shè)、獨(dú)立實(shí)施；

2.實(shí)驗(yàn)方法和形式上，貫徹“基于項(xiàng)目的教學(xué)”和“開發(fā)驅(qū)動(dòng)的實(shí)踐”，采用團(tuán)隊(duì)式協(xié)作開發(fā)方式，實(shí)現(xiàn)了從以“課本為中心”到“以項(xiàng)目為中心”、以“課堂為中心”到“以項(xiàng)目開發(fā)為中心”、以“教師為中心”到“以學(xué)生為中心”的轉(zhuǎn)變，激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐的積極主動(dòng)性，增強(qiáng)了學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

3.實(shí)驗(yàn)技術(shù)和手段上，引入了IBM的最新軟件交付平臺(tái)及配置與變更管理工具，采用Scrum敏捷過(guò)程模板和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)踐流程，體現(xiàn)出較好的先進(jìn)性和規(guī)范性。

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