软件工程课程设计教学模式探讨

摘 要: 本文针对当前软件工程课程设计教学的现状和存在不足,从软件工程课程设计的目标要求、设计内容、设计的具体实施、学生成绩评价体系等方面,对软件工程课程设计教学模式作了系统的探讨。

关键词: 软件工程课程设计 教学现状 教学模式评价体系

一、引言

软件工程是计算机科学、信息技术、软件工程等专业的教学计划中一门重要专业必修课[1],而软件工程课程设计是针对软件工程这门课程展开的一项理论与实践相结合的重要教学活动;它不同于毕业设计,更不同于简单的实验过程。它是软件工程教学的一个重要实践环节,为学生综合能力的运用、技术思维的形成、创造能力的培养搭建了一个平台,使学生除了掌握软件工程理论和方法外,还能够综合运用已学过的程序设计、数据结构、计算机网络、管理学和经济学等课程的技能、工具解决与其相关的理论或实际问题。

在软件工程课程设计中,很多本学科的学者与施教者总结了不错的经验,比如“激励机制”[2]、面向对象的自主实验教学[3]、课程相关体系研究[4]及相关的案例法教学实践设计[5]等,这些方法各有所长。我取其所长,结合亲身教学实践,从课程设计的目标要求,设计内容,设计的具体实施,学生成绩评价体系等方面,对软件工程课程设计教学模式作了系统的探讨。

二、软件工程课程设计的教学现状

长期以来,很多高校培养的学生存在着“什么都学过,却什么都不会”的尴尬局面,专业教育、教材与实际应用需求严重脱节[6]。传统的软件工程课程设计虽然也有设计的要求,但一般只是停留在组织学生编写软件项目若干设计文档这个单一环节上,忽略了对教学方法和内容的更新。目前,大多数院校软件工程课程设计课程教学中普遍存在的问题有以下几点。

1.课程设计目标不够明确,实验和设计不加区别。把软件工程实验和设计的要求同等对待,从而使设计内容偏少,验证性实验内容和方法偏多,实验过程变成了重复的复制和操作的过程,实验教学效果不理想,达不到培养学生独立思考和创新能力的目的。

2.课程设计内容比较陈旧,不能与时俱进。很多从事软件工程课程设计教学的教师本身缺乏项目开发的实战经验,对课程设计的内容往往从一些参考书籍的实例中拿过来让学生去做,有的甚至多年不更新设计内容,这样很容易给学生抄袭的机会,达不到课程设计的要求;同时,很多学生对设计的内容也不一定感兴趣,因此也容易扼杀学生的积极性和创新能力。

3.在项目组划分确定方面,缺乏对学生专业基础,性格和技能的分析与匹配,导致没有凝聚整组成员的合作精神和团队的开发能力。组长的核心作用很重要,但在具体的设计中,一般就是简单的按学号自然的分化,或者学生的自由组合分组,前者失去了团队能力的柔化组合与应用,后者导致少数技能较差的学生不能分到组中去而处于孤军作战的局面。

4.教师制定课程设计的指导要求目的不明确、不详细,监管力度不到位,导致项目开发团队在执行的过程中出现安排任务不合理,出现某些成员任务过重或者过轻的情况。

5.学生成绩的评分结果过于单一,评价体系不够科学合理。对学生的设计成绩的评价往往是指导老师根据学生提交的报告和设计结果来评分,这样容易忽略对学生综合能力(包括学生的口头表达能力,组织能力,团队协调能力等各方面)的评价。

因此,为了培养高素质的综合型软件人才,高等学校探索良好的软件工程课程设计教学模式就显得十分必要。

三、软件工程课程设计教学模式的探讨

针对当前多数院校软件工程课程设计课程教学中普遍存在的一些问题,我根据多年的教学经验,对该课程的教学模式作了如下探讨。

1.指导老师根据软件工程教学的特点,制定出软件工程课程设计的目标与通过该课程设计后可取得预期的收获。下面是我对软件工程课程设计制定的目标和可能的预期收获。

(1)通过本课程设计的实践及其前后的准备与总结,复习、领会、巩固和运用软件工程课堂上所学的软件开发方法和知识,比如,软件项目的完整设计与开发过程、结构化技术、快速原型法和面向对象方法,等等。

(2)为学生适应毕业后团队合作开发规模稍大项目和综合应用本专业所学习的多门课程知识(例如,软件工程、程序设计语言、操作系统、数据库、网络编程等)创造实践机会。为学生提供主动学习(比如,对Web网页设计、ASP.NET或ASP交互网页技术、Java开发环境、网站构架如Struts,Hibernate,Spring,商用数据库应用、电子商务、客户机/服务器技术、Visio与Rational Rose,Sybase powerdesigner软件工具等内容的学习)、积极探索与大胆创新的机会。

(3)使学生通过参加小组团队的开发实践,了解项目管理、团队协作、与客户交流、文档编写、口头与书面表达的重要性。

(4)使每个学生了解软件工具与环境对于项目开发的重要性,并且重点深入掌握好一、两种较新或较流行的软件工具或计算机应用技术、技能。

(5)通过“稍大的”富有挑战性的软件设计项目开发实践,提高学生的自学能力、书面与口头表达能力、创造能力和与团队其他成员交往和协作开发软件的能力,提高学生今后参与开发稍大规模实际软件项目和探索未知领域的能力和自信心。

2.课程设计内容选择应该具有科学性和与时俱进性。课程设计内容选择十分重要,既要体现时代性,又要体现科学性和难度的适当性,因此要求指导老师对当前软件开发领域的整个动态有总体掌握。下面是我对当前软件开发领域进行的大致归类。

(1)网站开发类:包括休闲娱乐(音乐,影视,聊天,休闲运动,旅游景点等)网站;工商经济网站(摄影,日用家居,玩具等);文学网站(诗词/韵文,港台文学,民间文学,科幻文学等);体育与健身网站(极限运动,球类,健美/健身,运动常识,网球,乒乓球等);卫生与健康网站(医学理论,医疗器械,保健/养生,论坛等);国家地区网站(北京,上海,广东,江苏,天津等);教育培训网站(小学/中学教育,职业教育,高等教育,教育软件,培训机构等);其他等类型网站。

(2)应用软件类:如信息管理系统,汉字输入,转换翻译,文字处理,压缩解压,电子阅读,文档管理,字体工具,数据恢复等。

(3)系统软件类:如系统管理,内存管理,文件管理,系统测试工具等。

(4)游戏娱乐类:如网络游戏,Flash游戏,牌和棋游戏等。

(5)其他:如安全病毒,桌面工具等。

这样,课程设计的内容可以根据学生的兴趣和爱好从以上几方面进行选择,也可以由学生自己选择设计内容,指导老师把握学生选择的项目难易程度,同时提出所要达到的要求(包括完成日期,演示时间,学生所要提交的成果,文档资料,等等)。

3.课程设计项目具体实施

(1)确定开发团队。指导老师在班长和学习委员的协助下充分了解学生的兴趣、爱好、基本技能和未来学生的就业意向,学生在教师的指导下,有选择性地进行分组,一般3至5人为一组,并选定好组长。

(2)确定开发项目。指导老师给小组成员分配好开发任务,组长写好开发计划进程安排并提交指导老师检查以便及时修进。

(3)中期检查与指导。指导老师根据各个团队提交的开发计划,对各团队开发项目进程定期进行中期检查,检查各团队的项目进展情况,包括各个小组的开会记录,所查阅的资料,当前所遇到的困难,协助与指导小组面对困难所要采取的解决方法等。

(4)成果提交与演示。课程设计结束时指导老师要求按时提交项目的相关成果,并组织小组团队进行演示与简短的答辩。演示过程要求学生用5—10分钟时间叙述设计原理、过程、系统运行的情况和体会,叙述完毕后由指导老师或其他小组成员提问,指导老师和小组成员记录该学生演示情况和回答问题的情况,并以此作为下一阶段评定该学生成绩的一部分。

4.建立合理,科学公正的评价体系。为了对每个开发团队中的成员成绩有个公正、公平和合理的成绩,因此必须建立合理、科学、公正的评价体系,本文建立的评价体系包括:学生提交成果,学生演示与答辩,学生自评与互评,教师评分。学生提交成果根据表1学生所承担的角色来交付;学生演示与答辩重点体现对系统的原理、过程、结论,以及开发体会进行表述;学生自评和互评体现了学生的自我认同和互相认同感;最后是教师的评分,教师的评定从以下几方面全面考虑:(1)学习态度是否端正,总体表现;(2)项目组织是否有条理,协作程度;(3)软件系统文档资料表达格式是否规范、符合要求,表达是否准确、完整、简单明了;(4)系统结构是否合理,功能是否正确,人机界面是否友好;除了符合上列基本要求具体评定可以参见下表1。最后学生的总评定成绩为:0.4×教师评定分+0.2×学生互评分+0.2×学生演示与答辩评分+0.2×学生自评分。

表1 评定标准

四、结语

软件工程课程设计是一门理论与实践相结合的应用性很强课程,我结合自身从事软件开发的经验和多年的教学,从以上几个方面探索了该课程的教学模式,在实践工作中虽然取得了一定的成效,获得了学生的认可与好评,但仍处于尝试和探索阶段。在实际指导过程中还存在不少问题,例如:个别学生的积极主动性不够,存在抄袭设计成果现象,等等。这些都需要继续努力,尤其是随着软件产业的飞速发展,如何培养高素质软件人才,对教师来说更是一种挑战。因此,教师应不断学习新的知识,提升自身的能力,把握学科的最新发展动态,探索新的教学模式,深化实践教学改革,为我国教育事业作出更大的贡献。

参考文献:

[1]张海藩.软件工程导论(第5版)[M].北京:清华大学出版社,2008:55-73.

[2]张引,杨小虎,陈越.“软件工程”课程实践中激励机制的探索[J].计算机教育,2007,(5):30-32.

[3]江颉,石晓耀.面向对象的软件工程自主实验教学改革[J].实验技术与管理,2007,24(7):112-114.

[4]王薇.软件工程课程体系研究[J].计算机教育,2007,(8):31-32.

[5]巫华芳.软件工程教学案例设计初探[J].教育与职业,2007,(11):139-140.

[6]马燕,张根耀,王文发.软件工程实验教学模式改革与实践研究[J].教育与职业,2006,(36):149-150.

基金项目:华南农业校长基金(2009K203,2008K011)

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