1、軟件工程綜合性課程設(shè)計(jì)的教學(xué)理論軟件工程綜合性課程設(shè)計(jì)的教學(xué)理論摘要:綜合性課程設(shè)計(jì)能有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,進(jìn)步學(xué)生的動(dòng)手才能,促進(jìn)其綜合素質(zhì)的全面開展。本文闡述了開展軟件工程綜合性課程設(shè)計(jì)的必要性,給出了課程設(shè)計(jì)的組織方式、考核與評(píng)價(jià)方法;并且通過教學(xué)理論,提出了課程設(shè)計(jì)的創(chuàng)新形式。關(guān)鍵詞:綜合性課程設(shè)計(jì);軟件工程;教學(xué)理論;創(chuàng)新形式中圖分類號(hào):G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A1引言軟件工程課程具有綜合性強(qiáng),理論性要求高的特點(diǎn)。但是,通過教學(xué)理論發(fā)現(xiàn)學(xué)生普遍感覺軟件工程課程中的概念抽象,不容易在課堂講授中獲取切身的體會(huì)和認(rèn)識(shí)。同時(shí),大局部學(xué)生的編程理論較少,很少參與開發(fā)實(shí)際的軟件工程,對(duì)工程的背景

2、理解甚少,欠缺在實(shí)際環(huán)境中綜合運(yùn)用知識(shí)的才能。因此,僅僅是在上軟件工程課程的時(shí)候以固定課時(shí)的方式進(jìn)展實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練,學(xué)生很難真正理解和掌握軟件工程的內(nèi)涵。從實(shí)驗(yàn)過程來說,學(xué)生也沒有足夠的時(shí)間為詳細(xì)的工程做好充分的準(zhǔn)備,以完成資料查找、閱讀、系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)、編碼和測(cè)試等軟件開發(fā)工作。此外,很多學(xué)生重視編程等技術(shù)的學(xué)習(xí)而無視了必要的文獻(xiàn)查找、閱讀和寫作的訓(xùn)練。開展綜合性課程設(shè)計(jì)主要是要解決本科生在學(xué)習(xí)中重理論輕理論,缺乏綜合運(yùn)用各種知識(shí)來完成實(shí)際工作的問題。軟件工程綜合性課程設(shè)計(jì)作為培養(yǎng)學(xué)生軟件開發(fā)才能的重要教學(xué)手段為軟件工程課程教學(xué)提供了理論與理論相結(jié)合的有效途徑。通過參與綜合性課程設(shè)計(jì),學(xué)生能更好地

3、掌握軟件開發(fā)的根本技能,培養(yǎng)動(dòng)手才能,鍛煉分析和解決問題的才能。通過經(jīng)歷整個(gè)軟件開發(fā)過程,學(xué)生發(fā)現(xiàn)和解決各種問題,能進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì);同時(shí),經(jīng)過工程理論,學(xué)生還能建立起獨(dú)立開展軟件開發(fā)工作的信心和動(dòng)力。2課程設(shè)計(jì)的組織課程設(shè)計(jì)以學(xué)生為主體,為學(xué)生提供一個(gè)既動(dòng)腦又動(dòng)手,并且獨(dú)立理論的時(shí)機(jī)。首先實(shí)驗(yàn)題目要能激發(fā)學(xué)生的興趣而不僅僅是一些常規(guī)的例如性課題。其次,課程設(shè)計(jì)的時(shí)間安排、實(shí)驗(yàn)的開展都需要學(xué)生自己把握。因此,在理論過程中不能按通常的課程教學(xué)來組織,需要圍繞給定的詳細(xì)題目指導(dǎo)學(xué)生自己查閱相關(guān)的資料,自學(xué)必要的開發(fā)工具,搭建實(shí)驗(yàn)的開發(fā)環(huán)境,完成編程和測(cè)試工作。除了軟件開發(fā)理論以外,還要在此

4、過程中培養(yǎng)學(xué)生的工程組織和管理才能,以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。教師主要是通過指引方向、討論問題、提出建議、評(píng)價(jià)和考核完成情況為學(xué)生提供一個(gè)將所學(xué)知識(shí)進(jìn)展融會(huì)貫穿的環(huán)境,讓學(xué)生在這個(gè)環(huán)境中自由的成長(zhǎng)。圍繞上述的教學(xué)理念,教學(xué)過程的組織主要包括以下三個(gè)方面:(1)制定目的和要求。讓學(xué)生明確綜合課程設(shè)計(jì)的重要性、需要完成的任務(wù)和考核目的,給出詳細(xì)的問題領(lǐng)域和題目。綜合性設(shè)計(jì)的題目可以按照不同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展劃分,例如:研究型和應(yīng)用型題目,或科研型和教學(xué)型題目。研究型題目可以指定學(xué)生完成某個(gè)特定的研究問題,例如:某些比擬復(fù)雜且學(xué)生沒有學(xué)過的算法。應(yīng)用型題目那么側(cè)重軟件開發(fā)理論,訓(xùn)練學(xué)生掌握新的技術(shù),例如對(duì)于網(wǎng)站開發(fā)

5、類題目,不僅是簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)網(wǎng)站構(gòu)建,而是引入當(dāng)前IT領(lǐng)域最新的技術(shù)(如Ajax),使學(xué)生學(xué)會(huì)如何在較短時(shí)間內(nèi)掌握一門新的開發(fā)技術(shù)。(2)按學(xué)生的實(shí)際程度和情況進(jìn)展分組管理。學(xué)生在知識(shí)掌握和運(yùn)用方面有一定的差異。有的學(xué)生具有較強(qiáng)的分析、理解才能,但是動(dòng)手才能較差;而有的學(xué)生動(dòng)手才能較強(qiáng),但在寫作方面的訓(xùn)練較少。不少的學(xué)生在接觸到自己不熟悉的領(lǐng)域時(shí),感覺進(jìn)入生疏的領(lǐng)域很困難,缺乏完成題目的信心。另外,很多學(xué)生由于認(rèn)識(shí)上的問題,關(guān)心編程鍛煉而無視寫作練習(xí)。針對(duì)這些問題,在組織管理時(shí),要充分理解學(xué)生各自的特點(diǎn),把不同類型的學(xué)生劃分到一個(gè)小組中,例如:在一個(gè)小組中以五個(gè)人為上限,進(jìn)展合理組合和搭配使在一個(gè)

6、團(tuán)隊(duì)中既有具有較強(qiáng)管理意識(shí)的學(xué)生、編程才能較強(qiáng)的學(xué)生,又有一定寫作才能的學(xué)生。在管理小組時(shí),讓每個(gè)人去嘗試其他小組成員的角色,讓他們從團(tuán)隊(duì)中學(xué)習(xí),既發(fā)揮各自的專長(zhǎng),又能全面培養(yǎng)軟件開發(fā)的才能。(3)工程施行和指導(dǎo)。采用定期檢查任務(wù)進(jìn)度、召開團(tuán)隊(duì)會(huì)議、討論問題等形式關(guān)注并檢查學(xué)生的工作情況。在時(shí)間安排方面,通過一個(gè)學(xué)期來施行整個(gè)課程設(shè)計(jì),所有理論不占用課程時(shí)間,學(xué)生利用課余時(shí)間來完成分配的任務(wù)。前期教師對(duì)如何開展工作進(jìn)展指導(dǎo),然后定期對(duì)學(xué)生的階段性成果進(jìn)展檢查。根據(jù)學(xué)生所積累的問題的數(shù)量和重要程度不定期的做一些軟件開發(fā)知識(shí)的專題指導(dǎo),如軟件編程標(biāo)準(zhǔn)、界面和數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、軟件體系架構(gòu)等。在完成系統(tǒng)后

7、,指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)文檔標(biāo)準(zhǔn)撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。針對(duì)在寫作過程中出現(xiàn)的條理混亂、表述不清等問題,通過講解相應(yīng)的寫作模板和案例來加強(qiáng)學(xué)生的寫作訓(xùn)練。最后,對(duì)學(xué)生提交的各種文檔采用分析、討論等方式進(jìn)展評(píng)審和考核。3教學(xué)理論在綜合考慮各情況的根底上,以實(shí)驗(yàn)工程的形式開展綜合課程設(shè)計(jì)的教學(xué)活動(dòng)。設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)題目涉及多領(lǐng)域的知識(shí)和工程背景。教師在指導(dǎo)過程中,運(yùn)用引導(dǎo)、輔助等手段來充分發(fā)揮學(xué)生在理論中的主導(dǎo)作用,加強(qiáng)創(chuàng)新才能的培養(yǎng),讓學(xué)生充滿熱情地參與到系統(tǒng)開發(fā),從中獲取知識(shí)和經(jīng)歷。(1)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入課程設(shè)計(jì)開場(chǎng)課程設(shè)計(jì)時(shí),首先召集學(xué)生,建立小組聯(lián)絡(luò)方式,確立工程的開發(fā)團(tuán)隊(duì)。給小組成員講解綜合性課程設(shè)計(jì)的目的和意義、題

8、目背景,以及所涉及的知識(shí)領(lǐng)域。大多數(shù)學(xué)生是第一次完成這樣較大的軟件開發(fā)題目,缺乏足夠的自信,教師需要通過鼓勵(lì)來幫助學(xué)生掃清心理障礙。剛開場(chǎng)學(xué)生對(duì)整個(gè)工作沒有明確的思路和規(guī)劃,因此要引導(dǎo)學(xué)生按照工程的開發(fā)方式進(jìn)展規(guī)劃,包括時(shí)間安排、任務(wù)分配、確定重點(diǎn)、查閱資料文獻(xiàn),等等。通過培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立查閱文獻(xiàn)資料的才能和對(duì)系統(tǒng)進(jìn)展分析和設(shè)計(jì)的才能,使他們能獨(dú)立地考慮問題,逐步擺脫對(duì)教師的依賴。對(duì)于工程完成的成果,給出明確的標(biāo)準(zhǔn)和考核標(biāo)準(zhǔn)。在開場(chǎng)課程設(shè)計(jì)前需要向參加工程的成員介紹軟件開發(fā)需要建立哪些文檔,例如:需求規(guī)格說明書、概要設(shè)計(jì)說明書,等等,要求學(xué)生按照標(biāo)準(zhǔn)的軟件工程文檔來完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告。概要講解有關(guān)的

9、軟件開發(fā)工具,包括設(shè)計(jì)工具(SVisi等)、開發(fā)環(huán)境工具(SVisualStudi,Elipse等)、測(cè)試工具(JUnit等)。這些工具的安裝、配置和使用要學(xué)生通過搜索Internet、查找圖書館資料來自學(xué)掌握。(2)培養(yǎng)創(chuàng)新才能軟件工程教學(xué)假如僅僅在抽象的概念、術(shù)語和圖表上進(jìn)展分析、講解,學(xué)生沒有直接的工程開發(fā)體驗(yàn),不理解真實(shí)用戶的需求,就很難發(fā)如今軟件開發(fā)中存在的問題,這樣也就限制了學(xué)生用新的思維或新的角度去考慮問題。從很多IT行業(yè)的成功例子中可以發(fā)現(xiàn)很多優(yōu)秀的人才在理論中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題從而創(chuàng)造了新的產(chǎn)品和技術(shù),甚至開拓了一個(gè)新的市場(chǎng)或領(lǐng)域。例如,Ggle、Faebk、P2P軟件等都是

10、從最初一點(diǎn)想法和理論開展起來的。因此,在綜合性的課程設(shè)計(jì)中要充分考慮發(fā)揮學(xué)生自己的想象力,訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新思維。在綜合性課程設(shè)計(jì)中提出四種創(chuàng)新形式,通過不同的創(chuàng)新形式引導(dǎo)學(xué)生打破傳統(tǒng)和常規(guī)的思維方式,盡可能以創(chuàng)造性的方式去解決理論中遇到的問題。應(yīng)用創(chuàng)新。應(yīng)用創(chuàng)新以實(shí)際工程中的用戶需求為核心,以多領(lǐng)域相結(jié)合,強(qiáng)調(diào)軟件系統(tǒng)的實(shí)用性,例如:在指導(dǎo)學(xué)生確定題目時(shí),把P2P網(wǎng)絡(luò)和信息檢索相結(jié)合提出應(yīng)用軟件課題。技術(shù)創(chuàng)新。開發(fā)一個(gè)詳細(xì)的軟件系統(tǒng)需要各門課程,甚至是其他學(xué)科的知識(shí),因此,掌握新的技術(shù),并對(duì)多種技術(shù)進(jìn)展交融創(chuàng)新,能極大地激發(fā)學(xué)生的積極性。例如:根據(jù)學(xué)生已掌握的操作系統(tǒng)知識(shí),在實(shí)驗(yàn)中結(jié)合多核技術(shù)擬

11、定基于多核實(shí)現(xiàn)矩陣并行運(yùn)算的題目。研究創(chuàng)新。研究創(chuàng)新強(qiáng)調(diào)問題驅(qū)動(dòng)和研究導(dǎo)向,通過給出能激發(fā)學(xué)生興趣的研究問題,進(jìn)展研討式分析和實(shí)驗(yàn)。教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀某個(gè)研究領(lǐng)域前沿性的論文,在論文的根底上實(shí)現(xiàn)相關(guān)的算法和系統(tǒng),在逐步積累的根底上,對(duì)缺乏的地方加以改良,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。管理創(chuàng)新。在實(shí)際的軟件工程開發(fā)中,管理比技術(shù)更重要。通過理論要讓學(xué)生重視管理,學(xué)會(huì)管理,培養(yǎng)管理才能,實(shí)現(xiàn)管理創(chuàng)新。例如,在軟件開發(fā)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種變化,包括軟件需求、設(shè)計(jì)、源代碼等都會(huì)在開發(fā)過程中出現(xiàn)這樣或那樣的改變,學(xué)生通過在理論中體會(huì)這些變化對(duì)軟件開發(fā)的影響,考慮如何從管理的角度去解決這些問題,從而發(fā)揮創(chuàng)造性。(3)評(píng)價(jià)與考核在實(shí)

12、驗(yàn)過程中要進(jìn)展階段性評(píng)價(jià),以討論的方式找出軟件系統(tǒng)和文檔中的問題。將文檔分發(fā)給團(tuán)隊(duì)成員,每個(gè)人要對(duì)其他成員的工作進(jìn)展分析和衡量,對(duì)程序代碼和各種文檔進(jìn)展評(píng)估,提出自己的看法。通過討論以及批判性和創(chuàng)造性的考慮,來強(qiáng)化學(xué)生之間的知識(shí)交流,進(jìn)步其分析才能,鍛煉交流和溝通技能。教師在評(píng)價(jià)時(shí)要考察學(xué)生的開發(fā)進(jìn)度、商討解決出現(xiàn)的技術(shù)問題,協(xié)調(diào)管理中的矛盾。在總結(jié)學(xué)生工作時(shí)要對(duì)學(xué)生作出指導(dǎo),并給出改良建議?？己朔绞街饕菍?duì)學(xué)生開發(fā)的軟件系統(tǒng)和課程設(shè)計(jì)報(bào)告進(jìn)展評(píng)分。在評(píng)分時(shí),要綜合考慮學(xué)生的平時(shí)表現(xiàn)、提交的源代碼、課程設(shè)計(jì)報(bào)告,以及是否具有創(chuàng)新性。詳細(xì)來說,考核分為三個(gè)局部:第一局部是軟件系統(tǒng)的需求分析,這一局部占30分,主要根據(jù)文檔考察學(xué)生對(duì)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和分析才能;第二局部是軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì),這一論文聯(lián)盟.Ll.局部占30分,主要考核學(xué)生運(yùn)用各種圖表和語言進(jìn)展系統(tǒng)分解和設(shè)計(jì)的才能;第三局部是軟件系統(tǒng)的編碼和測(cè)試,這一局部占40分,主要考核學(xué)生的邏輯思維才能和動(dòng)手才能。4總結(jié)當(dāng)前