摘要:本文阐述了软件工程课堂教学现状,重点探讨从软件工程的教学内容、教学措施、学生能力评价三方面改革。从而提高教学质量,提升学生的工程基础、个人能力、团队能力、工程系统能力。
关键词:软件工程;教学改革
软件工程是一门综合性程度高、知识面广、实践性强的系统学科。开设软件工程学科的目标,是为了培养具有工程能力、综合素质、扎实专业技术基础、良好团队协作能力及职业道德的复合型人才。
一、教学现状
学生因缺乏项目实施经历,在软件工程课堂内并没有体会,到了工作岗位,经历几年实践,才会对软件工程学有领悟。软件工程入门要求较高,学生在前期必须掌握程序语言、数据库技术、开发工具、系统平台等,如何针对不同专业方向的学生开展教学工作是一个巨大考验。本文改革涉及教学内容与学生工程能力评定、教学实践等方面。
二、教学改革探讨
1.教学内容与学生能力评价体系:根据美国计算机学会制定的软件工程学科要求,掌握软件工程理论的最小子集包括软件过程与生命周期模型、需求分析、软件设计与进化、测试与评估、项目管理、软件工具和环境。现有的教材,极少在一本教材上对上述内容进行全面覆盖。按照上述教学内容,对学生在实践项目中的表现做出如下能力等级认定。1.1软件过程与生命周期模型1。软件过程定义包括项目类型定义、项目规模定义、项目风险识别、项目文档的规范模板。根据需求类型、项目风险、项目类型、用户类型、团队类型进行项目生命周期选择。分为如下5个等级:1.1.1理解软件过程流程图,理解风险识别与分析活动,理解常见软件生命周期模型;1.1.2根据教师提供的项目生命周期模型选择表,从瀑布型、迭代型、增量型模型中做出选择;1.1.3选用适合的标准过程文档模板,包括过程管理类、项目研发类、项目管理类,并采用svn等工具对文档进行版本控制;1.1.4理解风险管理活动,确定风险来源,识别风险,确定风险优先级别,建立风险行动计划,跟踪风险;1.1.5分解工作任务,制定完整的项目计划书,采用project、Git等工具进行跟踪管理。1.2需求分析与需求管理2。包括开展需求调研活动,理解用户需求,产生《用户需求说明书》。进行需求分析与定义,形成基于UML建模的产品需求规格说明书。对《产品需求规格说明书》进行评审与确认。需求管理内容包括对《用户需求说明书》、《产品需求规格说明书》进行评审。需求管理员建立与维护《需求跟踪矩阵》,确保需求一致性。需求管理员建立和维护需求跟踪矩阵,管理需求变更。根据上述知识范畴,分为如下5个等级:。1.2.1理解用户需求,理解需求规格说明书内容;1.2.2通过访谈、调查、网络收集、同类类比、征询建议等方式进行需求调查,形成《用户需求说明书》;1.2.3采用UML用例图、活动图、顺序图等方式进行建模,形成符合模板的《产品需求规格说明书》;1.2.4能识别需求描述不一致、有二义性的地方,根据需求检查单确认;1.2.5能根据需求跟踪矩阵,按照已建议、已接受、已分析、已实现、已验证需求项的状态来跟踪管理,在系统设计、编程、测试等阶段对工作产品进行跟踪,更新和维护《需求跟踪矩阵》。1.3软件设计与软件进化4。可通过强调设计规范、增设设计模式内容,以极小易懂的程序为出发点,通过持续改进,让学生理解版本改动的原因,会评价一个设计的好与坏。分为如下5个等级:1.3.1理解软件设计活动,理解概要设计、详细设计、数据库设计方案;1.3.2理解面向对象方法设计原则,能用UML类图表达设计;1.3.3根据需求文档,能产生实体-联系图,将实体间关系转化为表间约束,尽量优化表结构;1.3.4能够基于复用、可维护的考虑,进行一定程度的软件重构;1.3.5撰写数据库设计、概要设计说明书,执行设计规范、编程规范。1.4测试与评估。制定测试计划,编写测试用例,规定输入与预期输出结果、测试步骤。执行测试用例,进行测试分析,形成测试报告。分如下5个等级:1.4.1理解需求,编写系统测试用例,合理运用等价类分析、边界值分析等设计方法;1.4.2理解设计,编写集成测试用例和单元测试用例,能搭建测试环境,手动执行,并记录测试结果。理解缺陷管理,发现缺陷,填写测试报告并执行回归测试;1.4.3能使用自动化测试工具,编写测试脚本,运行脚本执行测试,将发现的问题进行报告。使用Bugfree等工具管理和维护缺陷,确保项目提交时,缺陷的状态均为关闭;1.4.4能使用大型测试管理工具进行测试计划、测试管理、跟踪需求、设计等变更对测试的影响;1.4.5采用工具进行性能测试、安全性测试、压力测试等方面,能够进行测试场景设计、脚本编写、执行和报告。1.5软件工具和环境。工具包括建模工具、开发工具、测试工具、配置管理工具、项目管理工具等6。分为如下3个等级。1.5.1在工程类活动中采用建模工具、开发工具、测试工具;1.5.2在管理活动中采用配置管理工具、项目管理工具进行项目策划、风险监控、项目监控活动;1.5.3能够根据团队人数和项目情况,选择适合项目特点的工具。1.6项目管理。强调人员、产品、过程、质量的关系,包括项目策划、项目跟踪与监控、项目风险与管理、软件质量保证、项目配置管理等。分为如下2个等级:1.6.1理解项目过程管理,定期召开例会,编写个人周报,会议纪要,进行问题追踪,坚持执行规范;1.62理解项目立项策划、项目监控、风险及结项管理,并从团队实践项目中进行组织级总结。上述六个关键内容上,不要求学生在每个活动上能力认定都达到几,可通过每个关键活动上分别评定,最后计算加权平均值的方法,折算学生的最终成绩。2.教学措施。避免一言堂式教学方式,创造引导和探讨式、学生自启发式教学模式。可采取以下措施:2.1教学采用小班制教学,学生分为三五人制团队,自我管理和团队合作完成实践项目。2.2引导学生自拟实践题目,协助定义软件过程,协助制定软件进度计划,并提供软件标准文档模板和工程标准规范。2.3引导学生在每周召开例会,完成对项目跟踪追溯。例会的内容可加入软件技术的规范、风险意识的培养和训练、软件文档写作等内容。2.4教学案例可选用一般信息管理案例讲述,项目知识不宜超出学生认知范围。2.5专家来访,引入课堂。营造良好的学习氛围,企业工程师与学生分享和交流工程应用、企业管理方面的最佳实践和教训,培养学生工程意识。2.6结合学生不同专业方向,对实践案例做出选择。软件测试方向重在理解需求、掌握软件测试工具、软件测试管理工具、自动化测试、性能测试工具和测试报告写作。嵌入式方向重在嵌入式平台使用、设计模式、UI设计、UML与软件设计、手机客户端和服务器设计实现、嵌入式数据库应用方面。游戏设计方向重在游戏策划、工程标准和规范、游戏引擎工具、项目管理工具、版本控制工具、游戏测试等方面。2.7启发学生学习新技术,包括大数据、交互设计、CMMI能力成熟度模型及标准。
三、结语
本次课程改革集中在教学内容、教学措施、能力认定等方面。软件工程课程改革是一个长期和持续过程。在实施中取得的成效值得我们不断思考和总结。
参考文献:
[1]方智.面向对象编程思维的建立和培养[J].实验科学与技术,2013年06期.
[2]张海藩.软件工程导论(第6版)[M].北京:清华大学出版社,2013.
[3]刘天白,朱冯喆.《信息化研究》,2014(2).[4]李博.浅析当前大学计算机软件工程课程改革[J].科技展望,2014年第24期.
作者:方智 单位:电子科技大学成都学院