软件工程案例教学不足与对策

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软件工程案例教学不足与对策

摘要:根据多年软件工程教学实践,对软件工程案例教学过程中的不足之处进行反思,提出了软件工程教学“以学生为中心,项目开发为驱动”的思想,总结出了一套以“学生自主开发找出不足-交流汇报找解决办法-教师总结理论经验”为主线的项目开发驱动教学方法,并进行相应的教学内容和考核方式的改革探讨。

关键词:软件工程;案例教学;不足反思;项目开发驱动教学

引言

软件工程是计算机相关专业的一门核心课程,具有综合性、实验性极强的特点,其研究的范围非常广泛,包括软件开发的技术方法、工具和管理等许多方面,而且新的技术方法和工具源源不断涌现[1]。该课程的学习目标旨在提升学生的分析与设计能力、编码能力、工程素养及团队协作精神,为学生成为一名合格的软件工程师打下良好的理论、技术及工程基础。为了实现这一培养目标,很多院校对软件工程课程教学进行了改革,其中最为重要的改革应属于引入案例教学[2]。案例教学法是指教师以一个实际项目的运作为主线,讲授软件开发的全过程,讲解时贯彻理论与实践相结合的原则,从工具、方法、技巧各个角度,对学生进行实用性培养,同时重点培养管理和设计能力,在理论上有的放矢,强调理论的适用和适度[3]。案例教学法的引入改变了传统教学中知识内容枯燥、理论性强、学生难以理解运用的状况,在一定程度上激发了学生的学习兴趣,活跃了课堂氛围,提高了教学的质量。但是,在软件工程实际教学过程中,我们发现了很多问题,教学常常达不到预期效果。

1、软件工程案例教学过程中存在的问题

1.1以“老师教,学生听”为主

软件工程课程教学虽然引入了案例教学,但是,学生在教学过程中仍然处于被动接受状态。从案例的选择到案例的开发过程讲解仍然以“教师教,学生听”为主,学生仅仅是项目开发的“旁观者”而不是“参与者”。因此,学生很难真正体会相关理论的重要性,更不用说转化为自身的能力素质。学生学完课程后,往往“什么都知道,却什么都不会”。

1.2案例选择不合理

在案例教学中,教师通过把知识点与案例相结合,使学生从个案的分析、比较中,更深入地了解软件系统开发与管理过程,软件工程案例教学的不足反思与对策研究文/田怀凤最终达到技术和知识点的掌握,因此案例项目的选择至关重要[4]。项目太大涵盖的内容太多,学生很难在有限的课堂教学中把握。项目太小又很难全面包含把软件工程的相关理论。有的项目算法相对密集,性能要求高,而功能需求简单,也很难用工程化的方法和手段对其开发过程加以促进。甚至有的教材或者教师仍然以C/S模式的软件为开发案例,不符合目前对软件B/S结构或者安卓开发的需求,使得学生学完软件工程课程之后,感觉课程的理论与现实需要脱节,影响学生学习课程的兴趣。

1.3不能满足学生对课程的不同期望

软件工程课程一般开设在大三下半学期,这时学生们的动手能力和专业技能差别很大。有些学生经过C++,JAVA等课程的学习以及参加大学生创新项目等方式,已经积累了一定的软件开发的经验,他们往往希望能深层次、系统的参与软件开发,培养管理能力,团队合作能力等。还有些学生由于自身主动性及能力的原因,动手能力还很弱,案例教学对他们而言更像“纸上谈兵”,往往只能记住一些理论、方法,不能通过课程的学习提高专业技能。

1.4实践课时不足

为了配合案例教学,软件工程课程一般会设置实践课时,供学生进行项目开发实训。但是,由于实践课时较少,(一般8课时左右),在这么短的时间内,往往只能完成项目的分析和设计的文档,其他工作要由学生课后完成,因为缺乏监督,难以确保每位学生都能保质保量的完成。

1.5对最新的项目实训工具介绍不足

随着软件工程理论的发展,软件项目实训的工具也在不断涌现,比如CASE工具、自动化测试工具、项目管理工具、配置管理工具等。在以往的案例教学中,教师往往注重讲解案例项目的开发过程理论,很少涉及这些工具的使用介绍,而实际情况是很多学生不知道用什么工具来表示分析设计的结果,也不清楚数据库设计、软件测试、项目管理等相关工具有哪些,如何使用。

1.6考核方式不能有效地激发学生的课后学习兴趣

采用平时30%+考试70%的考核方式,考核的重点还在理论知识的“纸上谈兵”,不能全面反映学生课后的努力,不能有效激发学生的学习兴趣。

2、改进措施

为了切实提升教学质量,培养学生的专业技术能力,我们以解决问题为目标,以教学模式的改变促进教学内容和考核方式等多方面有针对性地改进。

2.1以学生为中心的课堂教学模式

彻底改变以“教师讲,学生听”为主的教学模式,改变教师的角色,让教师的“教”变为项目的“引导”,学生的“听”变为项目的“开发”。把案例教学,变为项目驱动教学[5]。在整个教学过程中,由教师引导学生进行项目开发,让学生在开发过程中感受软件工程的理论,变“要我学”为“我要学”,再由教师对相应理论进行指导总结。具体实施方案如下:(1)有选择性的分组分工,满足不同学生对课程的不同期望在课程学习之初,教师对全班学生的专业技能和课程学习期望进行调研,选择专业技能较强或者有一定的软件开发经验的的几名同学担任组长,再由组长以自愿的结合的方式招募组员,将全班同学分成5人左右一组的几个项目小组。组长担任项目经理,小组中的其他成员根据能力分别担任编码、测试、数据库、美工等角色。这种分组方式,既防止了随机组合时的各组学生专业能力不均衡,又满足了不同学生的不同角色期望,自愿组合又利于团队融洽和交流。(2)从学生的实际需求产生项目案例在案例项目的选择方面,也完全以学生为中心,让每个开发小组自行选题。一般来说,功能需求较多,流程复杂而实现技术难度较小又为大家所熟悉的题目最适合。为了确保每组都能选到适合的题目,教师进行了引导,引导学生们从自己的日常生活需要出发,选择各类信息管理系统作为项目案例。比如“大学生社团管理系统”,“校园二手图书交易系统”等。(3)教师走下讲台,引导学生进行项目开发课堂教学不再是结合案例的理论讲授,而是根据软件开发的生命周期,由教师引导学生小组进行项目开发,并在开发的过程中,总结软件工程的理论。比如在需求分析阶段,教师首先让学生在课后以小组为单位,讨论自己项目的需求,再由教师在课堂上组织他们进行交流汇报,每一组汇报时,其他小组的成员都成为用户角色,提出新问题,直到确认项目的需求。然后由教师总结需求分析的方法,引导学生使用MicrosoftVisio和RationalRose进行需求规格说明书的撰写。软件生命周期的其他阶段按照同样的方式进行,先由学生小组自行主动学习开发,再由教师组织交流讨论,总结方法,引导学生使用相关项目开发的工具,一步一步完成项目开发。在这个过程中,由各小组的组长分配任务,协调安排人员,因为组长们有一定的项目开发经验和开发技能,保证了项目能顺利进行。小组内每个成员的团队协作能力和组长的组织管理能力都得到了锻炼。(4)成果汇报,总结经验在实践课时,安排所有学生进实验室,集中完成项目开发。由于各小组学生的能力有差异,项目进度各不相同,集中开发,有利于各小组的交流学习,教师也能随时指导。等所有小组的项目开发任务完成后,由小组组长进行成果汇报展示,教师和其他同学充当评委,指出得失成败,总结经验。教师从项目实践中让学生感受文档、规范编码、团队合作、项目管理等重要概念。这种“学生自学找出不足-交流汇报找出解决办法-教师总结理论经验”的项目驱动教学方法,极大地提升了学生的学习兴趣和主动性,取得了较好的学习效果。教师从知识传授者变成了项目开发的引导者、组织者和评价总结者。

2.2以项目开发为驱动设置教学内容

在以项目开发为驱动的案例教学中,对教师的能力提出了更高的要求,教师要能对项目开发的全过程精准的把握。在教学过程中,把教学内容巧妙地和项目开发任务结合起来,在学生最困惑最需要帮助的时候给与实践和理论的指导。每个阶段开始之前,提前将以往容易被忽略的项目实训工具进行介绍,比如软件分析与设计的工具MicrosoftVisio,面向对象设计工具RationalRose,数据模型建模工具PowerDesigner,软件集成编码开发工具VisualStudio等,让学生们掌握最先进的工具,更方便他们进行项目的开发。

2.3项目开发为主的考核评价方式,激发学生的学习兴趣

以项目开发为驱动的案例教学法,需要学生花费大量的课余时间,所以我们采用“项目发过程50%+项目文档20%+开卷考试30%”的方式进行考核。项目开发过程成绩=团队对软件工程的执行情况+团队的分工与协调情况+软件的复杂程度和最终实现情况。这种考核方式既要求学生小组不折不扣地完成项目过程开发,又充分强调了项目文档的重要性,再通过开卷考试强化软件工程重要的理论概念,将理论和实践充分集合,激发了学生的学习兴趣,取得了很好的效果。

3、结束语

以“学生为中心,项目开发为驱动”的软件工程课程教学方法,能更好地激发学生的学习兴趣,将学习的角色从受众变成主动者,让学生从枯燥的理论学习环境中解脱出来,全面深入体验软件工程分析、设计、编码、测试的开发过程,更好地培养了学生的理论应用能力,团队合作能力,问题解决能力,提高了工程实践能力。接下来,有条件的学校可以开设软件工程课程设计课程,或者与企业合作,选择最新的、为企业生产应用所需要的项目作为开发案例,让学生真正的做到学有所用。还可以将好的项目案例形成案例库[6],供后面的学生参考选择开发。培养具有高素质专业技术人才是一项需要长期坚持的系统化工程,需要持之以恒的不懈努力以及教学实践的不断尝试和反馈。

参考文献

[1]张海藩.《软件工程导论》(第6版)[M].清华大学出版社,2013

[2]王辰尹.面向应用型IT人才培养的软件工程教该关键问题研究[J].计算机教育.2014

[3]李峰.计算机软件工程专业卓越计划实践教学.计算机教育.2013

[4]吕云翔.《软件工程实用教程》[M],清华大学出版社,2015

[5]谭貌.软件工程专业多课程协作项目驱动教学模式研究[J],计算机教育,2011

[6]彭焕峰.面向卓越工程师培养的软件工程教学改革与实践[J].软件导刊(教育技术),2015

作者:田怀凤 单位:扬州大学信息工程学院