基于模擬軟件企業的導學制在軟件工程實驗教學中的實施應用
摘要：傳統的軟件工程實踐教學方式存在案例不連續，教學無法給學生足夠真實情境，不能讓學生全面掌握各種知識和技能的問題。基于模擬軟件企業的導學制的方法，以虛擬的軟件企業組織為基礎建立實驗課堂教學組織，結合軟件工程課堂教學內容，在導學員指導下，模擬企業環境運行，在課堂教學體制內完成教學任務，給學生以相對真實的情境，給學生以多方面的體驗，從而從情境中促使學生解決問題，掌握抽象軟件工程知識。
關鍵詞：軟件工程 實踐教學 導學制 虛擬
“軟件工程”是一門指導學生高效高質量完成軟件工程任務的課程，是對軟件開發活動教訓及經驗的積累和總結。該課程對對學生未來的軟件工程實踐具有重要的指導作用。然而在實際的教學實踐中，學生往往對已總結的理論缺乏具體而貼切的理解，而且認為課程枯燥無味，或者只對里面涉及到的工具和技術感興趣，忽視了軟件項目開發中各種輔助管理過程的重要作用。這種重技術輕管理的意識在學生中非常普遍，甚至在中國很多小型軟件公司中也很常見。究其原因，是在軟件工程學習中對其中的管理技能和工程技術技能缺乏全面的掌握，這也是軟件工程教學常見的教學問題。為提高軟件工程教學質量，將實際軟件企業制度引進教學實驗課堂，是一種較好的解決辦法。
1、基于模擬軟件企業的導學制基本思想
基于模擬軟件企業的導學制的思想，是指在學校軟件工程實驗教學中，把軟件企業的運行管理機制引入到課堂實驗項目中，讓學生扮演軟件企業項目開發的各種角色，結合軟件工程課程學習，完成軟件工程實驗教學。
具體來說，在整個課程的學習過程中，教師扮演的則是“導學員”的角色。在課程的初級階段教師即借鑒企業管理制度，建立模擬軟件企業的組織機構。根據每個階段不同的實驗任務——如需求分析階段的需求分析任務，軟件設計階段的概要設計和詳細設計任務等——確定該階段的虛擬企業角色，并分配到每個學生，讓學生來親自來組織、實施并相互配合完成任務。但在組織實施前，老師應該詳細地描繪實施藍圖，同時根據對工程活動的理解，查閱相關資料并制定該階段活動計劃，分派任務給各角色人員。整個實施過程在教師的指導下進行，實施完成后根據軟件企業進行階段評審，最后由導師根據其質量進行評價，完成相關實驗任務。該方法核心是將企業運行的一套流程盡可能真實地引進課堂，其目的是通過這套制度讓學生獲得多方面體驗，包括協作、溝通、計劃等管理技術，以及在具體實施軟件工程活動時的學習開發分析技能，并最終達到全面理解軟件工程理念的目的。
2、教學實施的關鍵問題
基于模擬軟件企業導學制是一種操作性很強的實踐教學方法，教學需教師嚴密計劃，精心組織，敏銳觀察。該教學方法實施的關鍵環節，現以問題的形式闡述如下：
2.1如何建立一個模擬軟件企業組織
一個軟件企業的正常運行需要多方面人員的合作和配合，如市場人員、開發人員、測試人員和行政管理人員。但作為一個課堂引入的虛擬企業組織，其主要功能是讓學生在課程學習時有個真實的情境，通過虛擬企業的運行，學習體會軟件工程知識。因此，引入軟件工程課程的虛擬企業只需配備主要職能部門，學生就能進行仿真運行。這些主要的職能部門包括項目經理、軟件需求分析調研員、軟件的系統分析設計人員，軟件程序員和測試人員等主要開發測試人員和管理人員。同時將學生分為3.5人一組，以便每個學生充分學習軟件工程各階段角色任務管理和開發知識。同時，每一個階段偏重的任務不同，學生的角色也應隨之有所改變。這樣的組織雖簡易，但卻有很高的可行性。同時也是有利于學生對企業運作環境有較為真實的體驗，學習多方面的知識，達到完成軟件工程實踐知識的目的。
2.2如何管理和運行
在真實的企業中，一個項目接下來，相應的組織便成立。那在軟件工程實踐教學中，如何使項目組有秩序地運行呢?所以，教師在實驗之處就應選擇好一個軟件教學項目，教學時應做好充足的準備，制定好教學計劃和項目實施計劃，確定每個階段應配備的人員。在確定好項目的角色后，教師還應進行預先指導，以引導其完成本堂課涉及的項目活動計劃和任務。隨著教學過程的推進，教師也需推動虛擬企業項目開發的進展。每個項目的結束以軟件項目的里程碑為主要標志。在進行下一個項目階段時，再按照項目計劃來指導分配人員扮演其他角色。
2.3如何運用該組織結合軟件工程教學內容進行實驗教學
軟件工程教學中，教師應以一個完整軟件項目進行實驗教學。結合軟件工程的階段性知識講解，逐步運用該虛擬軟件組織進行教學。在運用該組織時，教師在事先做好教學計劃、明確各階段任務的同時，還應注意對學生的引導和扶持。比如在可行性研究階段，學生由于缺乏對軟件開發過程的了解，通常難以制作項目開發計劃。此時老師可以講解一個以往的軟件開發計劃，使學生能夠預估，有些過程還需老師先做一些框架，然后才能放手讓學生做。在理論課教學時，也可以先以實例讓學生理解。在此過程中，人員的組織和分工可由導學員(老師和高年級學生)來指導，以減少過程執行的困難，幫助學生順利完成。一般來說，在開始學習新知識時，學生總是很不熟練，對過程一知半解，沒有經驗。所以在初始階段，即以掌握軟件工程各階段知識為主要任務的階段，老師主要起指導作用，引導學生探索完成任務。第二階段是課程設計階段，通過前段時間學習，學生已對主要知識和過程有所了解，但缺乏綜合銜接的能力。這時給學生布置一個項目任務，放手給學生去組織實施，老師僅作為一個指導者，起監督和評價者的作用。
2.4如何建立有效的評價機制
學生實驗評價應仿照軟件開發企業來進行。老師模擬真實企業給各個人員一定工資標準，以各階段的實驗成果(比如該階段的項目計劃書，需求文檔等)作為評價依據，在導學員的指導下進行綜合評價，參照基本工資，根據績效，給定虛擬工資(根據該虛擬工資可以使學生了解工程經濟管理)，以占工資的百分比作為該階段的評價分數，從而達到評價學習目的。
3、基于教學方法的基本原則
該教學方法實踐性強，過程也較復雜，在實施教學時應把握一些原則，具體如下：
(1)以學生為主體，以老師為主導。在實驗教學過程中，學生是學習的主體，教師起指導作用。教師通過給出任務，適時指導，促進學生主動完成項目活動的組織任務和技術實施任務，充分發揮學生的主觀能動性，大膽探索，多方求知，全方面學習，激發其個人潛能。
(2)先導后做，由易到難。由于對新知識不理解，學生在一開始時往往茫然不知所措。此時老師要做到親自示范，講解實例，對于給定的實驗任務，要手把手引導，甚至老師做一部分，然后讓學生做另外一部分，這樣讓整個過程才能可行和可控。從大的方面來說，軟件工程實驗的各個實施階段，老師應逐漸引導，使之可行;在課程設計階段則讓學生放手獨立去做，獨立完成。自主決定各種計劃和階段任務。
(3)計劃要周密，簡易可行。從實施的教學經驗可以看出，要順暢實施本方法，需精心準備，全面計劃，這是本實驗順利有序實施的重要保障。從一開始老師不但要制定教學計劃，還要制定項目實施計劃，并將其分派到各個教學實踐階段中。在每個階段的項目實施中，也要指導學生完生該項目階段的實施計劃。這樣才能使過程可控可管理。從教學實踐反饋來看，周密計劃的制定對教學成敗具有決定性的意義。
4、實施效果和總結
基于模擬軟件企業的導學制在軟件工程實驗教學以來，相比較傳統的軟件教學方法來看，學生對軟件工程的管理能力和對整個軟件工程整個過程理解的把握能力有很大提高，實踐能力的提高也促進了對軟件工程和其相關課程知識的理解。從畢業學生反饋來看，該方法能盡可能縮小學校課堂與企業開發實踐的差距，提高了學生的綜合知識運用能力，一改以前軟件工程知識教學中學生只獲得片面不連續的知識理解情況。總之，基于模擬軟件企業的導學制在軟件工程實驗教學中已取得不錯的教學效果，其教學思想和措施可為其他的課程提供有意義的借鑒。
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