基于USDM的“軟件需求工程”實驗教材編寫思考

李尤豐 曾岳

摘要：軟件需求工程目前處于發展階段，軟件需求工程實驗作為軟件工程專業最前端的實驗教學環節，各高校大多無配套實驗教材，只有類似實驗指導書類的手冊。其實驗指導書，以理論性為主，實驗環境和過程介紹極少。另外，實驗指導書內容也存在不嚴格、不規范、系統性差等問題。以金陵科技學院軟件工程學院軟件需求課程實驗教材編寫為例，從教材的內容選擇、系統性、實戰性、開發環境工具等方面，提出基于USDM的校企合作實驗教材編寫的幾點思考。該教材在金科院“軟件需求工程”配套的實驗課程教學中起到良好的作用，驗證了該教材使用的良好效果。

關鍵詞：實驗教材;軟件需求;USDM;校企合作

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2015）44-0235-02

一、引言

教材是教學過程的必備要素之一。選擇合適的教材，不僅可以幫助學生簡單直觀地獲取知識，也為培養學生實踐能力和創新能力提供了依據。軟件需求工程實驗課程是軟件工程專業、計算機專業重要的實驗課程，實驗教材作為提高教學質量的依據之一，應具有針對性、先進性、實用性、實戰性等特點，既層次分明又系統連貫。金陵科技學院軟件工程學院，根據幾年軟件需求工程實驗課程的教學積累，包括教學資料的建設，學院部和企業的項目合作、教學合作、學生實習合作等，從2013年開始組織課程組聯合企業編寫《軟件需求工程實踐指導》實驗教材。該教材通過2014年在金科院的試用，反饋效果良好，將于2015年9月由南大出版社出版。本文針對該實驗教材的編寫思路，針對編寫過程中遇到的問題及解決方法，談幾點思考。

二、本實驗教材的內涵

本實驗教材是根據軟件工程專業、學科任務和特點，編寫和組織具有一定知識范圍和深度的資料。它由實驗知識和實驗技能構成體系，作為實驗教學的依托。實驗教材的建設反映一個學校的實驗水平和科研水平，教材質量對人才培養的質量和教學效果具有直接作用。本實驗教材的編寫依據專業要求和教學大綱，更依據多年的教學經驗，并多次聽取學生的反饋意見進行調整，不僅要便于教師教學，更要能幫助學生對“軟件需求分析”課堂理論知識加深鞏固和理解，幫助其獲取和理解知識，并訓練學生技能，培養工程能力，培養職業素養。軟件需求工程實驗教材應緊密結合行業特點，跟蹤行業發展，聯系軟件工程專業，采用真實項目案例，反映軟件需求工程的發展水平和實驗水平。

三、軟件需求工程實驗教學存在的問題

（一）軟件需求工程實驗教學現狀

學習軟件需求工程課程的學生雖然已經大三，但是還沒有較好的完整的軟件工程項目實踐經歷。學生在學習理論課程時，反饋較多的就是理論枯燥深奧，難以理解。理論課輔助講解一些案例的時候，項目案例一般具有行業性，學生也很難理解。如何從學生身邊出發，講解學生容易接受、便于理解、富有同感的真實案例，不再是學生成績管理之類的老生常談的課題。去舊創新，引導學生的興趣，是值得思考的。我校在該課程實驗課程中請學生自行挖掘感興趣的項目，教師輔以分析，學生自行實現，教師及時輔導和督促，學生的興趣點被挖掘，教材以及教材之外的延伸得到很好的實踐。類似“金科通”的軟件，課題都由學生自行提出并自行設計，教師指導，這樣取得的實驗效果是良好的。

如何將該課程講得深入透徹、課堂如何互動呢？在學生沒有項目經驗和實踐經驗的基礎上，如何加深理解呢？學生硬性記憶，在實際工作中如何體現大學課堂教育的效果和技能呢？傳統的考核方式，如何測試學生的掌握程度和相應的能力，反映學生的真實能力呢？理論課程配套的實踐課程和設計課程不再互相參考和拷貝，如何有成效開展呢？針對上述問題，軟件需求工程實驗教學的老師們表示很無奈。如果有一本較好的實驗教材作為該教師的教學內容指導，教師在教學中會輕松很多。基于該教材，教師也可以自行設計或者請學生自行設計課題，模仿教材每個實驗的過程和步驟，進行需求分析。最終，學生在實戰中學習了知識，練習了技能，訓練了工程能力，培養了團隊精神。有了實驗教材，學生可以依葫蘆畫瓢，也可在此基礎上進行創新和發揮，效果良好。

（二）軟件需求工程課程實踐教材的編寫現狀

軟件工程學科知識發展快速，軟件需求工程正處于發展階段，相關教材編寫數量少，配套實踐教材更是眾里尋他千百度，難找到。而目前國內各大高校軟件工程專業，均開設了軟件需求類的課程，這就為編寫合適的軟件需求工程實驗教材提供了需求。如何針對各高校培養人才的目標，編寫適合自己院校的實驗教材顯得尤為急迫。目前，各高校軟件需求工程實驗課程基本使用類似實驗指導書之類的手冊，內容空泛不嚴格，只是從教學意義上作規范指導，沒有從具體項目實踐作指導，使用工具和環節提及較少。某些知名高校，雖然該專業教材建設走在前列，但是配套的實驗教材卻沒有，對其他院校開展實驗課程的指導意義也就減少了。例如南京大學軟件工程專業組的教師們，擔負著對南京大學學生的培養，更擔負著幫助兄弟院校的重擔。目前南大軟件工程課程組編寫出版了軟件需求工程教材，但是沒有出版相應的實驗教材，給該課程實驗教學的教師和學生帶來了很多煩惱。

金陵科技學院軟件工程學院培養的是應用性強、地方性特點明顯的軟件工程類專業學生，特別強調工程能力，包括項目實踐能力、文檔能力、創新能力等。目前我校在USDM平臺環境下，進行軟件需求工程實驗課程的實際教學和演練，使用企業真實案例，教學效果良好，培養的學生具有很好的工程性和創新性。例如，2014年學生在該課程的實驗中，實現了金科通（通過校內導航，幫助新生完成報到和注冊等功能）。該項目獲得了很多獎項，例如，軟件需求實驗課程學生自主提出了“Dirty Example”并解決了問題，很多課題在后續課程中得到了很好的實踐，申請了多項專利，這在以前是沒有的。基于USDM的實驗有了很好的依據和成果，基于USDM的實驗教材的編寫，也就水到渠成了。

四、本實驗教材的特色

（一）實驗環境的選擇

軟件需求工程各過程實驗環境較多，我校選擇基于CMMI管理的USDM環境。我校編寫的軟件需求工程實驗教材（下文統稱本實驗教材）以USDM為平臺環境，以企業實際項目為依托，從項目準備、啟動、開展、驗證、評審等幾個環節，安排實驗內容。USDM，全稱Unified Software Data Management System，中文意思為統一軟件數據管理系統。它是基于CMM/CMMI1.2模型的企業級管理平臺，具有完整性、規范性和實戰性。軟件需求類課程的實踐課程在該平臺的“需求/設計管理工具”項下完成，使用該工具完成軟件需求工程的每個實驗環節以及過程管理和每個實驗環節產生的文檔，并進行手動或自動評審。

（二）如何保證實用性

實驗教材如何保證實用性是編寫教材需要重點思考的。很多高校教師以從事教學為主，輔助以科研。教師相當一部分的精力在教學上，導致項目能力不足。而企業的工程師們整天和項目打交道，開發項目可謂得心應手，如何將這種能力傳給我們的學生，他們講不出來，或者不知道怎么講。高校和企業聯合培養，編寫教材，消除了這方面的矛盾。同時，學生也覺得教材案例有新意，便于理解，和實際無縫接軌，愿意學習，主動學習。校企合作教材的編寫達到了“三贏”的局面。

本實驗教材通過校企合作，利用企業優勢，采用企業真實項目作為案例，進行教材編寫。每個實驗環節的內容均為企業真實案例分割出來的一部分，然后進行剖析、細化、迭代，幫助學生理解每個實驗環節。另外，各實驗環節內容最終又組合在一起，形成一個完整的系統，具有整體性、系統性，幫助學生理解完整的“工程”概念。

五、結語

教學資料的建設是教育工作者工作內容的一部分，教材建設作為教學資料建設的一部分，需要教育工作者貢獻精力和智慧，幫助學習者學習。實驗教材的建設，對于工科學生工程能力的培養，起著引導性作用。編寫實驗教材就顯得很有意義了。軟件需求工程處于發展過程，其實驗環境、內容也跟著發展，如何針對本校具體情況，有效開展此實驗課程，實驗教材的編寫任重而道遠。

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