軟件工程專業課程教學研究

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1軟件工程專業課程授課現狀與趨勢

軟件工程專業課程內容豐富,涉及通信工程、計算機技術、計算機教育及文科類經濟管理等學科。除此之外,軟件工程作為全球信息化技術發展的關鍵技術,要求從事軟件工程相關專業的人員具備較全面的知識,要從多方面、多角度進行研究,比如技術方法、管理及工具等。我國軟件工程技術發展較晚,該學科發展相對緩慢,課程授課模式較為傳統,缺乏有效的課堂互動與討論,注重講解理論知識,實踐內容的參與度與規范性與工程教育標準有一定距離,導致學生掌握的軟件開發思想和技術與行業需求有一定差距。隨著軟件工程學科的發展,新概念、新技術和新方法不斷涌現,未來軟件工程專業的教學發展趨勢如下。

(1)開放式授課。隨著行業基礎框架的構成、行業發展和技術融合的國際化,軟件工程的授課將不再局限于某本教材或某個案例。

(2)小組式開發。軟件工程開發要求開發人員具有良好的團隊合作能力和溝通能力,因此應將學生設置在以模塊開發為目標的開發小組,培養學生分析問題、協調問題、解決問題的能力。

(3)模塊化集訓。IT環境復雜度和歷史遺留系統的增加,對軟件工程領域提出新的挑戰。模塊化的思想能夠通過抽象、封裝、分解、層次化等基本的科學方法提高軟件工程靈活性。

(4)真實性案例。軟件工程授課依托于真實案例,可加快學生對軟件工程的感性理解,從而解決學生對軟件產品初始建模、過程開發、測試運行、質量監控、配置與過程的管理有系統性的掌握,鍛煉學生對項目開發過程的整體把握能力。

2基于項目導向的課程體系構建

合格的軟件工程專業學生應具備專業基礎知識、工程技術能力以及良好的職業素養。教師應結合軟件工程專業人才培養標準、軟件工程行業開發規范和技術特征,在不同階段將具體項目融入教學,基于項目導向理論知識,培養工程化特征明顯的學生;在項目案例引入各教學階段時,應夯實學生的基礎理論知識與基本實踐技能;在強化工程技術階段,項目案例應涵蓋前端技術課程,工程實訓階段項目案例需引入企業真實項目。通過3個階段的教學,學生能夠具備軟件工程師的基本編程、綜合設計及工程實訓等能力。我們應分析軟件工程專業知識體系與課程設置,根據普通高等院校軟件工程專業課程規劃、設置學時,構建層次清晰的教學實踐體系及內容,培養應用型軟件工程專業人才;同時,在IEEECC2001SE學科的知識體系基礎上結合國內軟件產業及校內辦學的實際情況,在基礎教學、理論應用、項目實踐3個層次建立軟件工程專業課程體系,基礎教學部分主要講授軟件工程領域的基礎理論知識,以開發過程為主線詳細分析和討論軟件的需求分析、結構設計、程序實現、功能測試、變更與維護、軟件項目管理等內容,讓學生對此有感性認知。理論應用部分主要以面向對象程序設計為基礎,鍛煉學生的建模和實現能力。同時,采用實踐案例,讓學生掌握軟件開發的方法和技術,培養學生的專業能力、管理能力、團隊協作能力和職業精神。項目實踐部分分為基礎技能實訓、專業技能實訓、綜合設計實訓、科技創新實訓等4個模塊,可以基于項目建立多個小組,讓學生以團隊合作的方式在企業開發環境中實現一定規模的軟件項目。為培養“理論知識實、實踐能力強”的應用型人才,需將教學計劃與項目實踐環節緊密結合?;陧椖繉虻慕虒W體系層次實施步驟如下。

(1)基本知識技能階段:將.NET與JAVA開發作為實習內容,讓學生了解面向對象開發的基本知識。

(2)綜合知識實訓階段:讓學生了解并掌握軟件開發方法,熟悉.NET在軟件項目系統開發中的具體作用,設計和實現功能界面,實現數據庫設計與應用,分析和解決軟件開發過程中出現的問題,并進行功能測試。

(3)應用能力提高階段:對之前階段開發完成的軟件項目進行詳細的分析與講解,基于項目開發的實際應用強化軟件工程的理論知識,讓學生感受所學知識與實踐應用的對應性,加強學生實踐動手能力和團隊溝通合作能力。

(4)職業技能與素養提升階段:對軟件項目范圍、功能實現、總體進度、軟件質量、管理配置等方面進行開發訓練,鍛煉學生整體項目的開發能力,逐步培養學生的職業技能,結合項目開發對學生進行測試與評價,培養和提高學生的職業素養。

3基于情景的教學方法實施

情景教學能讓學生對知識有感性認識,提高對課堂內容的理解效率,因此需要在一個通用的軟件開發環境中進行項目開發的學習。構建符合軟件工程專業課程項目開發的開發環境是提升軟件工程教學效果的關鍵。情景模式授課能讓學生在模擬的軟件工程項目中實戰訓練,通過層次提升效率,激發學生的學習興趣,達到最佳教學效果。教師在情景模式的授課過程中擔任項目總監或技術顧問的角色,組織學生進行技術交流、成果驗證、變更審核等活動;學生會依據項目不同階段的情景扮演不同職位,提升自身項目開發技術及管理能力,培養個性化思維和團隊合作思維相結合的思考模式。基于情景模式的軟件工程專業課程教學過程。在具體的教學實施過程中,教師利用項目導出教學內容,圍繞項目案例設計教學情景,依據情景設計安排學生在項目團隊中的不同角色,盡量讓學生體驗真實的項目開發流程。借助項目情景模式增強了課程內容的趣味性,最大限度地調動學生的主觀能動性。項目導向下的情景模式教學需要對項目選定、教學內容設定、項目進程安排、學生角色安排、項目成果鑒定等方面進行管理。基于情景模式的教學要求,學生以項目團隊的方式組成項目小組(一般由3人組成),開發具有一定規模且功能較為豐富的軟件系統,側重培養學生在項目開發過程中發現問題、分析問題、解決問題的能力,培養學生的團隊合作精神,使學生體驗軟件開發的全過程。專業課程教學內容應把軟件開發分解為項目前期準備、中期分析與設計、功能測試和軟件交付等三大部分,具體內容為:

(1)項目準備階段:教師在課程初始階段,將軟件項目需求告知學生,選定項目開發小組,制定開發范圍和計劃。

(2)分析設計階段:項目開發小組基于需求和開發計劃,編制需求規格說明書。依據項目的總體結構,逐步設計項目所需功能,并編寫相應文檔。

(3)測試與交付階段:開發團隊對完成的功能模塊進行整合,測試功能性和穩定性,調試并完善軟件系統,最終形成達到項目需求的軟件集成系統。

(4)軟件交付:教師運行集成的完整系統,組織學生交叉驗收。驗收管理是各團隊共同檢驗工程是否達到預定目標并進行最終確認的重要一環,每位學生必須高度重視,支持項目驗收工作。在情景式的軟件工程環境中,學生真正體驗到一種有序的、可控的、協作的軟件開發過程,在分析問題、解決問題、協調沖突、消除矛盾的過程中享受軟件開發成功的成就感。項目導向的情景模式教學可以讓學生在團隊中練習,在練習中學習,鍛煉學生獨立開發與合作開發項目的能力。

4結語

根據軟件工程專業培養計劃要求,軟件工程專業課程改革在教學方法上需基于過程進行改革,突出軟件項目的系統性、實用性和工程性。經過基礎教學、理論應用、項目實踐3個層次的學習和訓練,學生進入畢業設計階段時具有較強的實戰能力,能開發出滿足實際需求的應用系統。同時教師基于產業導向及時調整教學模式,用真實案例項目調動學生的學習興趣,建立情景式教學環境,確保學生掌握軟件工程專業的理論知識、開發技術,具備較強的知識拓展能力和軟件開發經驗?;陧椖堪咐寗咏虒W模式可操作性強,尊重學生學習過程中的創造欲,能有效滿足學生學習過程中的感性學習,同時也能為計算機類專業學科實踐教學的改革提供有效參考。

作者:范洪輝 葉飛躍 朱洪錦 朱廣萍 單位:江蘇理工學院計算機工程學院

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