《軟件工程導論》課程教學改革實踐

《軟件工程導論》課程教學改革實踐

作者：冉瑞生馮驥張守貴

來源：《電腦知識與技術(shù)》2020年第22期

摘要：《軟件工程導論》課程是軟件工程專業(yè)的專業(yè)主干課程，也是計算機類專業(yè)的重要課程。在教學上，該課程存在理論性強、課程抽象、理論與實踐難以結(jié)合等缺點。為響應(yīng)學院向“應(yīng)用型轉(zhuǎn)型發(fā)展”的要求，對軟件工程專業(yè)的《軟件工程導論》課程進行了教學改革，主要包括理論教學、實踐教學和考核方式的改革。改革后的課程教學在夯實基本知識的基礎(chǔ)上，突出了應(yīng)用性和實踐性，同時提高了教學的互動性。

關(guān)鍵詞：軟件工程;教學改革;實踐教學;轉(zhuǎn)型發(fā)展;應(yīng)用型學院

中圖分類號：G642文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）22-0127-03

開放科學（資源服務(wù)）標識碼（OSID）：

1引言

2016年，經(jīng)上級部門批準，我院獲批重慶市“應(yīng)用型轉(zhuǎn)型發(fā)展試點學院建設(shè)項目”，建設(shè)周期為四年。“應(yīng)用型轉(zhuǎn)型發(fā)展試點學院”以培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型技術(shù)技能人才為主要目標。在學院轉(zhuǎn)型發(fā)展的背景下，學院要求課程教學突出應(yīng)用性和實踐性。本文在響應(yīng)學院轉(zhuǎn)型發(fā)展的要求下，結(jié)合《軟件工程導論》課程教學本身存在的問題，開展了《軟件工程導論》課程的教學改革研究和實踐。

1.1學院整體向應(yīng)用型轉(zhuǎn)型發(fā)展的概況

“應(yīng)用型轉(zhuǎn)型發(fā)展試點學院”建設(shè)的指導思想：全面貫徹落實黨的教育方針，遵循高等教育發(fā)展規(guī)律，深化改革，攻堅克難;積極圍繞“應(yīng)用型、技能型”人才培養(yǎng)發(fā)展主線，立足重慶、面向西部，以信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求為導向，以培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型技術(shù)技能人才為目標;努力提高學院辦學水平和應(yīng)用技術(shù)型人才培養(yǎng)質(zhì)量;持續(xù)推進學院學科專業(yè)方向優(yōu)化、培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)變、教學方式創(chuàng)新、雙師雙能型隊伍建設(shè)、實踐教學環(huán)境建設(shè)，全面提升我院服務(wù)地方信息產(chǎn)業(yè)、技術(shù)進步和社會管理創(chuàng)新的能力。

學院整體轉(zhuǎn)型發(fā)展總體目標是：通過改革、建設(shè)和發(fā)展，在提高應(yīng)用技術(shù)型人才培養(yǎng)質(zhì)量、增強社會服務(wù)能力、培育應(yīng)用型辦學特色等方面取得明顯進展;立足重慶、面向西部，緊密對接信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展，培養(yǎng)高層次IT行業(yè)企業(yè)應(yīng)用技術(shù)技能人才;到2020年，將學院建設(shè)成為辦學水平高、特色鮮明的應(yīng)用技術(shù)型學院。

1.2《軟件工程導論》課程性質(zhì)

《軟件工程導論》課程是軟件工程專業(yè)的專業(yè)主干課程，也是計算機類專業(yè)的重要課程，同時也是研究生入學考試科目和國家軟件考試的考試大綱核心內(nèi)容。《軟件工程導論》課程主要從軟件開發(fā)的需求調(diào)研、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計、軟件實現(xiàn)和軟件測試等各個階段介紹軟件工程的相關(guān)理論與技術(shù)方法。在一些專業(yè)的課程設(shè)置上，該課程也稱為《軟件工程》。通過本課程學習，學生的能力和素質(zhì)主要體現(xiàn)在：建立軟件開發(fā)的工程化和規(guī)范化意識;能運用軟件工程的基本原理、模型、方法和過程開發(fā)項目的初步能力;具備項目管理的初步能力。本課程的具體教學目標為：掌握軟件與軟件工程基本概念和基本知識;掌握生命周期模型與軟件過程模型;掌握結(jié)構(gòu)化的分析、設(shè)計和實現(xiàn)方法;掌握面向?qū)ο蟮姆治?、設(shè)計與實現(xiàn)方法;掌握有關(guān)軟件的評審、測試與維護，項目計劃與項目管理方法;能用軟件工程的原理、技術(shù)和方法進行項目的分析、設(shè)計、實現(xiàn)和維護。

1.3《軟件工程導論》課程教學的現(xiàn)狀

經(jīng)過幾年的教學，《軟件工程導論》的教學過程普遍存在以下幾個問題：課程理論性強、枯燥，課堂教學效果不好;課程抽象，理解起來好像不難，但學習后感覺比較茫然;由于在校生缺乏項目實踐經(jīng)驗，理論與實踐難以結(jié)合，當用學到的理論知識解決實際問題時人手困難;在編制軟件工程的文檔時，學生缺乏工程化、規(guī)范化的指導，編制的文檔粗糙、不規(guī)范。這一現(xiàn)狀在其他高校也普遍存在。

人們?yōu)榱颂岣哕浖こ陶n程的教學質(zhì)量，做了相關(guān)的教學改革研究。如采用校企合作方式進行《軟件工程》課程授課，采用項目化教學模式，教學內(nèi)容以企業(yè)真實需求為導向進行教學改革[1];以“卓越計劃”的軟件工程實施為背景，提出多層次階梯型教學目標、基于案例的虛擬需求方監(jiān)督、過程與綜合性雙重考核方式等解決方案[2];以案例庫為導向的現(xiàn)代軟件工程案例庫教學模式，使課程內(nèi)容更接近企業(yè)和社會需求[3];以及針對應(yīng)用型高校的《軟件工程》課程教學改革[4]。

2《軟件工程導論》課程教學改革的目標

《軟件工程導論》課程的教學改革是在我院向應(yīng)用型轉(zhuǎn)型發(fā)展這一背景下，并結(jié)合軟件工程課程本身的特點而開展的。其教學改革的目標為：

1）夯實基礎(chǔ)知識。該課程是軟件工程專業(yè)的基礎(chǔ)課，該專業(yè)后續(xù)還有《軟件過程與管理》《軟件測試與質(zhì)量保證》《軟件需求工程》等專業(yè)課程，教學改革仍要保持該課程的“基礎(chǔ)性”，要讓學生掌握軟件工程必需的基礎(chǔ)知識和基本概念，為后續(xù)課程打好基礎(chǔ)。

2）教學改革要突出實踐性。在夯實基礎(chǔ)知識的同時，為響應(yīng)我院向應(yīng)用型學院轉(zhuǎn)型發(fā)展的要求，教學改革要以培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型技術(shù)技能人才為主要目標，課程教學要突出應(yīng)用性和實踐性。

3）提高教與學的互動性?，F(xiàn)在的課堂教學多數(shù)是單向“教”的過程，而學生的“學”基本處于被動狀態(tài)，教學改革應(yīng)改進《軟件工程導論》課程的課堂教學方式，提高教與學的互動性。

4）培養(yǎng)學生的工程能力。軟件工程是指導計算機軟件開發(fā)和維護的一門工程學科，教學改革要培養(yǎng)和提高學生的分析與設(shè)計能力，學生初步學會用工程化、規(guī)范化的方法來開展軟件設(shè)計和開發(fā)，并培養(yǎng)學生的工程素養(yǎng)及團隊協(xié)作精神。

3《軟件工程導論》課程教學改革實踐

3.1課程設(shè)置和學時的修訂

我院的軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案中，構(gòu)建了“通識課+學科基礎(chǔ)課程+專業(yè)主干課程+專業(yè)方向課程+獨立實踐教學環(huán)節(jié)”的課程體系。軟件工程導論課程定位為專業(yè)主干課，采用的教材為清華大學出版社的《軟件工程導論》（第6版）[5]。

《軟件工程導論》最初開設(shè)在第5學期，但由于后續(xù)需開設(shè)《軟件過程與管理》《軟件測試與質(zhì)量保證》《軟件需求工程》等軟件工程類課程，并且學生在第7、8學期有畢實習、畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)。所以開設(shè)在第5學期相對較晚，導致學生后期課程緊張。經(jīng)研究，把《軟件工程導論》課程開設(shè)在第4學期。在該課程的前期，開設(shè)《程序設(shè)計》《數(shù)據(jù)庫原理》《面向?qū)ο蠼Ｅc分析》等課程，以保證該課程開設(shè)時有相應(yīng)的基礎(chǔ)知識。

在學時分配上，該課程的理論學時一直為48學時，但實踐學時從16個學時調(diào)整為32個學時。具體為：2016級、2017級軟件工程專業(yè)本科生設(shè)置為48個理論學時+16個實踐學時;2018級變更為48個理論學時+32個實踐學時;2019級軟件工程本科生仍按2018級的方式設(shè)置。這一變更主要是響應(yīng)學院整體向應(yīng)用型轉(zhuǎn)型發(fā)展的要求，加大實踐學時，從而加強學生的實踐環(huán)節(jié)，以期提高學生的實踐動手能力。

3.2課程的理論教學改革

《軟件工程導論》的課程內(nèi)容分為四大板塊：1）概述，關(guān)于軟件工程的誕生、基本原理、生命周期及軟件過程。2）結(jié)構(gòu)化方法，從軟件生命周期分階段介紹相關(guān)方法。3）面向?qū)ο蠓椒?，從面向?qū)ο蠓治觥⒃O(shè)計和實現(xiàn)三個方面介紹相關(guān)方法;4）軟件項目管理，介紹有關(guān)軟件度量、進度計劃、質(zhì)量保證等項目管理知識。

針對該課程理論性強，課堂枯燥乏味的缺點，在課程授課時采用新的信息化工具——“雨課堂”進行教學。通過“雨課堂”進行課堂的學生簽到和點名;在講授完一個知識點后，采用“雨課堂”設(shè)置一定的題目，如選擇題、判斷題、填空題等，課堂上發(fā)送給學生，學生通過手機答題，并用手機給答對的同學發(fā)“紅包”以活躍課堂的氣氛。采用“雨課堂”進行課堂教學，可以避免單向的教師授課，增加課堂的互動性，活躍課堂氣氛，同時課堂在線答題記分也督促了學生課堂聽課，并強化了知識點的理解和掌握。

“雨課堂”可以自動記錄學生的出勤、學生的答題情況，根據(jù)學生的得分，作為課程考核的一部分，其考核比重占10%。

3.3課程的實踐教學改革

我院的《軟件工程導論》課程的實踐教學分為上機實驗課+課程設(shè)計。

上機實驗課是根據(jù)理論課的課程進度，在每次上機課上，布置相應(yīng)的實驗任務(wù)讓學生完成?？偟恼f來，上機實驗任務(wù)主要是讓學生采用軟件工具進行軟件設(shè)計。該課程的實踐學時現(xiàn)為32學時，實驗任務(wù)一般有：數(shù)據(jù)流圖、實體一聯(lián)系圖、軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計等，主要采用微軟的Visio工具進行軟件設(shè)計。通過該方式，將教材上的理論知識與實踐相結(jié)合，使得所學知識更具有可操作性，也訓練了學生的動手能力。如表1是《軟件工程導論》課程的實驗設(shè)置。

課程設(shè)計由老師給定幾個項目案例，給學生軟件文檔編制的模版，要求學生按照文檔編制的規(guī)范和要求，編制軟件工程中的文檔，如可行性研究報告、需求規(guī)格說明書及總體設(shè)計說明書。課程設(shè)計一般在期末進行，一般設(shè)定兩周的時間，要求學生采用工程化、規(guī)范化的方法開展軟件設(shè)計，以培養(yǎng)學生的工程素養(yǎng)。

3.4課程考核方式改革

“應(yīng)用型轉(zhuǎn)型發(fā)展試點學院建設(shè)項目”要求對課程的考核方式進行改革，實現(xiàn)考核方式的多元化?？偟目己嗽瓌t是推行“模塊考核、過程考核、多樣考核”，變期末考核為過程考核，變一次考核為多次考核，變封閉考核為開放考核，將知識、能力、素質(zhì)考核融為一體，突出考查學生技術(shù)創(chuàng)新能力和實踐應(yīng)用能力。

為響應(yīng)考核方式改革的要求，以及《軟件工程導論》課程的特點，對考核方式也進行了改革。傳統(tǒng)的考核方式為上機實驗考核+期末試卷考核。平時上機實驗考核是在每次上機課上考查學生的上機實驗作業(yè)情況，占總成績的40%;期末考核是在期末以筆試試卷的方式考核，而且以期末考核成績?yōu)橹鳎伎偝煽兊?0%。由于軟件工程偏理論性，試卷中一般有考查基本概念的題目，如名詞解釋、簡答題、填空題，這類題目需要學生死記硬背教材上的基本概念。而對于軟件工程這種工程性學科，這種考核方式意義不大。

為此，對考核方式改革為以過程化考核為主，具體為：課堂考核（占10%）+上機實驗考核（占30%）+平時測驗（占40%）+期末課程設(shè)計（占20%）的方式。1）課堂考核在課堂上以“雨課堂”方式考核學生課堂答題情況;2）平時上機實驗考核仍然是考查學生的上機實驗作業(yè)情況;3）平時測驗是將原來的期末試卷考核分解為三次測驗，在教學進度到某個階段的時候進行一次小測驗，主要是考核基礎(chǔ)理論知識的掌握程度。這種方式的優(yōu)點在于學生靠平時的理解即可答題，學生不需花太多時間死記硬背教材上的基本概念，而且可以督促學生加強平時的學習;4）期末以課程設(shè)計的方式考核。改革后的考核方式在從課堂教學、理論、實驗、課程設(shè)計幾個方面開展考核，課堂考核促進學生加強平時學習，理論考核學生不需死記硬背，實驗考核體現(xiàn)動手實踐能力，課程設(shè)計體現(xiàn)了課程的工程性，相比傳統(tǒng)方式更為合理。從考核方式所占的比重上可以看出新的考核方式重視基礎(chǔ)，突出實踐性和工程性。

在考核工具上，在考核的各個環(huán)節(jié)均采用“雨課堂”進行，即采用“雨課堂”進行課堂答題的自動記分，采用“雨課堂”進行上機實驗作業(yè)、課程設(shè)計的提交和批閱，采用“雨課堂”進行在線測驗、批改、自動記分和匯總。采用“雨課堂”進行考核，實現(xiàn)了考核的電子化，在一定程度上減少了教師的工作量。

4結(jié)束語

《軟件工程導論》是一門理論與實踐相結(jié)合的課程。在教學中，既要夯實課程的基礎(chǔ)知識，又要強調(diào)提高學生的實踐能力和應(yīng)用能力。本文對該課程的教學改革通過加大實踐學時、設(shè)置有效的實踐教學的方式，以及改革課程考核方式來突出課程的實踐性和應(yīng)用性。另一方面，該課程理論性強，學習過程枯燥，在教學方式上采用現(xiàn)代信息化技術(shù)“雨課堂”，有效提高了教與學的互動性，激發(fā)了學生的學習興趣。

參考文獻：

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[2]王辰尹，衣楊，面向應(yīng)用型IT人才培養(yǎng)的軟件工程教改關(guān)鍵問題研究[J].計算機教育，2014（8）：27-31.

[3]王靜.以案例庫為導向的“現(xiàn)代軟件工程”教學模式探索[Jl.教育教學論壇，2018（16）：139-141.

[4]韓業(yè)紅，應(yīng)用型高?！盾浖こ獭氛n程教學改革研究[Jl.齊魯師范學院學報，2018（4）：65-69.

[5]張海藩，牟永敏.軟件工程導論（第6版）[M].北京：清華大學出版社，2013.

【通聯(lián)編輯：王力】（上接第119頁）

3結(jié)束語

此次對云計算輔助教學下混合式學習在計算機教學中的應(yīng)用進行了研究，其目的是推進混合式學習的計算機教學模式的應(yīng)用領(lǐng)域，提高教學質(zhì)量。由于此次研究時間有限，并且受主客觀條件的制約，此次研究尚存在許多不足之處，比如教學模塊單一、教學活動趣味性較低等，今后還需要在該方面進行深層次的探索和研究。

參考文獻：

[1]陳郡，李梅，孫健敏.“互