對(duì)軟件工程課程自底向上教學(xué)模式的探試索
摘要：根據(jù)軟件工程課程特點(diǎn)和教學(xué)研究現(xiàn)狀， 提出了一種自底向上的授課模式。該模式在教學(xué)內(nèi)容安 排上以詳細(xì)設(shè)計(jì)一概要設(shè)計(jì)一需求分析為序， 其間貫穿完整案例。案例教學(xué)采用學(xué)生辯論方式進(jìn)行授課。考核方式實(shí)行理論考核百分制與實(shí)踐五分等級(jí)制相舍的方式進(jìn)行。實(shí)踐證明這是一條行之有效的軟件工程課程教學(xué)模式。
關(guān)鍵詞：軟件工程; 自底向上教學(xué)模式; 案例; 辯論
一、軟件工程課程特點(diǎn)
軟件工程是高等學(xué)校計(jì)算機(jī)專業(yè)一門重要的專業(yè)課程， 它是指導(dǎo)計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)和維護(hù)的學(xué)科， 包含著指導(dǎo)人們更好地開發(fā)軟件的方法和原則。軟件工程課程內(nèi)容豐富、知識(shí)關(guān)系復(fù)雜， 理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)。理論知識(shí)是從長期的工程實(shí)踐中總結(jié)、提煉出來的原則和經(jīng)驗(yàn)， 對(duì)實(shí)際軟件開發(fā)具有重要的指導(dǎo)意義。但是， 理論抽象、枯燥， 概念、原則繁多， 不容易學(xué)， 學(xué)生興趣不濃。實(shí)踐性知識(shí)是軟件工程教學(xué)的關(guān)鍵， 但是其規(guī)模龐大， 操作復(fù)雜， 學(xué)生難以入手， 難以掌握重點(diǎn)與精華， 可操作性差。
軟件工程是一門教學(xué)難度較大的課程。主要原因有：
第一， 軟件工程作為一門指導(dǎo)計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)與維護(hù)的工程學(xué)科， 研究的范圍很廣。
第二， 軟件工程是一門邊緣學(xué)科， 涉及的領(lǐng)域很多， 內(nèi)容十分豐富。
第三 ， 軟件工程是一個(gè)年輕的領(lǐng)域， 尚未形成成熟的教學(xué)模式， 教材也少有提供較為成熟的設(shè)計(jì)、訓(xùn)練和實(shí)踐內(nèi)容。
二、軟件工程課程教學(xué)現(xiàn)狀
軟件工程的傳統(tǒng)教學(xué)模式是采用以軟件生命周期為序的單一的課堂講授方式。該模式重理論、輕實(shí)踐， 主要是以教師講授為主， 學(xué)生是知識(shí)的被動(dòng)接受者。學(xué)過之后學(xué)生熟悉了不少概念和術(shù)語， 但動(dòng)手能力差。由于缺乏足夠的軟件工程實(shí)踐， 學(xué)生對(duì)軟件工程原則和方法的理解只能局限于表面， 難于深人體會(huì)和把握軟件工程知識(shí)的精髓和本質(zhì)， 更不知道如何運(yùn)用軟件工程的技術(shù)和方法來開發(fā)、維護(hù)軟件。由于該課程是一門集方法性、思想性、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范性于一身的學(xué)科， 理論抽象， 實(shí)踐可操作性差， 學(xué)生很難主動(dòng)融人課程的教學(xué)中去，導(dǎo)致學(xué)生覺 得枯燥乏味，學(xué)習(xí)沒有積極性。另一方面，該課程傳統(tǒng)的考核方式是一卷制的原理、概念等知識(shí)的考核，導(dǎo)致學(xué)生考前突擊，死記硬背，應(yīng)付考試。
針對(duì)軟件工程傳統(tǒng)教學(xué)模式的弊端，高校教師對(duì)該門課程的教學(xué)從教學(xué)思想、教學(xué)途徑、教學(xué)方法、學(xué)習(xí)過程等方面進(jìn)行了研究，認(rèn)為課堂教學(xué)采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)與案例教學(xué)法較為合適。任務(wù)驅(qū)動(dòng)，主要就是教師根據(jù)教學(xué)主題設(shè)計(jì)特定的軟件設(shè)計(jì)任務(wù)，學(xué)生在完成任務(wù)的過程中學(xué)會(huì)并掌握軟件開發(fā)與管理的一些基本技能、基本原理和基本知識(shí)的一種教學(xué)方法。案例教學(xué)，就是利用案例作為教學(xué)媒介的一種教學(xué)方法，通過案例分析使學(xué)生掌握理論。
三、自底向上教學(xué)模式
作者通過多年的軟件工程課程教學(xué)，探索出了一種自底向上的教學(xué)模式。其主要思想如下：
1、授課順序
目前，軟件工程課程在授課內(nèi)容的順序安排上，一般均以軟件的生命周期為主線，平鋪直敘。該授課順序?qū)τ趶奈唇佑|過實(shí)際項(xiàng)目的學(xué)生來說，過于枯燥、生疏，跳躍性大，學(xué)生接受起來較困難。筆者采用以“詳細(xì)設(shè)計(jì)一概要設(shè)計(jì)一需求分析” 為序的授課模式進(jìn)行授課。該種授課模式既符合由簡單到復(fù)雜的認(rèn)識(shí)規(guī)律，又符合IT人員工作職位晉級(jí)順序(程序員一設(shè)計(jì)師一分析師)，且課程從程序設(shè)計(jì)逐步向上層講起，學(xué)生易接受，過渡平滑，無生疏感。
2、授課內(nèi)容與授課形式
總體上說，這種授課形式主要是用倒敘的方式貫穿完整案例(包含警戒案例)，以啟發(fā)、討論、辯論的形式，講授軟件工程的原理、方法及過程。
在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，首先，以程序警戒案例(是指不完全符合軟件工程編碼規(guī)范的)引入，讓學(xué)生討論該程序段是否為一段好的代碼。同時(shí)，啟發(fā)學(xué)生從程序的易懂性等方面考慮。‘如果學(xué)生存在著不同的觀點(diǎn)，則采用辯論方式。然后對(duì)學(xué)生討論的內(nèi)容加以歸納、總結(jié)和補(bǔ)充，這樣就自然而然地將有關(guān)編碼風(fēng)格方面的知識(shí)點(diǎn)也介紹了。
其次，以小組為單位，下發(fā)不同的樣本程序流程圖(學(xué)生在程序設(shè)計(jì)語言課程中已經(jīng)學(xué)過)，要求學(xué)生用一門自己熟悉的語言書寫符合編碼規(guī)范的代碼，交換各組的編碼，討論存在的問題，然后講解其它的詳細(xì)設(shè)計(jì)工具，如N—s圖等。
第三，仍以小組為單位，討論如何為自己的編碼(已調(diào)試成功)設(shè)計(jì)測試用例，掌握測試方面的知識(shí)點(diǎn)(此部分著重講解單元測試)。
在概要設(shè)計(jì)階段，還原詳細(xì)設(shè)計(jì)樣本的軟件結(jié)構(gòu)圖，先由教師講解模塊的概念，再由學(xué)生討論模塊劃分的原理，最后教師總結(jié)、補(bǔ)充模塊劃分的原理、模塊的獨(dú)立性及其他概要設(shè)計(jì)的常用工具，并講授組裝測試的理論。
在需求分析階段，還原概要設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)流圖和E—R圖等，講解事務(wù)分析和變換分析的原理，進(jìn)行系統(tǒng)的確認(rèn)測試及其理論的講解。
最后，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)增加若干個(gè)小功能，以小組為單位對(duì)原系統(tǒng)進(jìn)行完善性維護(hù)(要求以生命周期為主線)作為大作業(yè)，同時(shí)講解其他維護(hù)類型。
3、考核方式
由于軟件工程課程的理論性強(qiáng)，一些原理、方法、規(guī)范要求學(xué)生牢固掌握。對(duì)于這部分內(nèi)容，以閉卷的方式考核，采用百分制。而對(duì)于一些實(shí)踐性的內(nèi)容、課堂討論的表現(xiàn)及最后的完善性維護(hù)的大作業(yè)，作為平時(shí)成績，以五級(jí)制記分。兩部分在期末總成績中各占50%。
自底向上教學(xué)模式是以軟件生命周期的逆序?yàn)槭谡n順序，使學(xué)生不覺生疏，易接受，又符合IT從業(yè)人員的工作進(jìn)程。自底向上貫穿完整案例，且在案例教學(xué)中穿插警戒案例，不僅傳授給學(xué)生什么是對(duì)的，而且傳授什么是錯(cuò)的，為學(xué)生積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)走了捷徑;在教學(xué)過程中的討論、辯論及其在期末成績中占有一定的比例，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與樂趣，促進(jìn)了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、勤于思考。最后的完善性維護(hù)大作業(yè)，使學(xué)生實(shí)踐了軟件開發(fā)的全過程，增強(qiáng)了該課程的實(shí)踐性。實(shí)踐證明，該模式無論在理論還是實(shí)踐教學(xué)中均取得了較好的效果。
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