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軟件工程的課程實(shí)踐教學(xué)

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軟件工程的課程實(shí)踐教學(xué)

摘要:分析高校軟件工程專業(yè)課課程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段及考核體系現(xiàn)狀與存在問題,提出課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)教學(xué)改進(jìn)方案,即建設(shè)一個(gè)供多門課程使用的可復(fù)用教學(xué)案例庫,并采用分段式教學(xué)手段推行案例,配合完整監(jiān)管與考核體系,保證課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞:軟件工程;實(shí)踐教學(xué);課程設(shè)計(jì);案例庫;可復(fù)用

課程設(shè)計(jì)是一門課程結(jié)束之后安排一周或者兩周綜合實(shí)訓(xùn),讓學(xué)生完成一個(gè)實(shí)際的課題鞏固理論知識(shí),對課程知識(shí)體系獲得更深刻全面的理解,是提高學(xué)生實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)[1]。目前,學(xué)院軟件工程專業(yè)從第4、5學(xué)期陸續(xù)開設(shè)專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課,如《C#面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)》、《Java程序設(shè)計(jì)》、《軟件需求分析》、《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》、《軟件工程》、《UML技術(shù)》、《軟件測試》等,這些課程均安排了為期一周的課程設(shè)計(jì)。但大四畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生實(shí)踐能力達(dá)不到專業(yè)培養(yǎng)要求,原因主要在于專業(yè)類課程實(shí)踐環(huán)節(jié)沒能夠達(dá)到理想的教學(xué)效果。經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn),這些課程設(shè)計(jì)周是由各科授課老師布置一個(gè)相關(guān)課題,明確課題要求,給一周時(shí)間讓學(xué)生自主完成,最后提交一個(gè)小的系統(tǒng)與課程設(shè)計(jì)報(bào)告。這種課程設(shè)計(jì)存在以下問題:(1)課程設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容方面。老師未能提供系統(tǒng)、綜合的課程知識(shí)相關(guān)案例,導(dǎo)致學(xué)生對題目理解不足,對課題認(rèn)知模糊,無從下手,降低了學(xué)習(xí)主動(dòng)性。(2)教學(xué)手段陳舊?;具€是停留在老師講、學(xué)生聽的階段。師生互動(dòng)較少,學(xué)生沒有足夠時(shí)間思考,即使在某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題也不能及時(shí)解決,課后問題可能不了了之。(3)課程設(shè)計(jì)考核體系不完善。實(shí)踐環(huán)節(jié)大多為考察,導(dǎo)致學(xué)生不夠重視,提交一個(gè)報(bào)告了事。由于缺乏完整監(jiān)管機(jī)制,學(xué)生對整個(gè)課題的開發(fā)過程認(rèn)識(shí)不清,沒有收獲。另外,老師憑提交的報(bào)告給出成績,區(qū)分度不明顯,不夠合理公平。針對目前存在問題,本文提出軟件工程類課程設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)改進(jìn)方案。首先,建設(shè)一個(gè)可復(fù)用的軟件工程實(shí)踐教學(xué)案例庫,案例庫中的教學(xué)案例運(yùn)用主流開發(fā)技術(shù)、管理技術(shù)及開發(fā)環(huán)境?!翱蓮?fù)用”是指同一案例根據(jù)不同課程分割出不同的知識(shí)單元,軟件工程類課程之間本來就緊密聯(lián)系,相互承接,案例庫可供多門專業(yè)課在實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)中使用。其次,推行案例同時(shí)更新教學(xué)手段,采用注重學(xué)生參與及師生交流的分段式教學(xué)模式。最后,制定明確的課程設(shè)計(jì)監(jiān)管與考核方案,對整個(gè)課程設(shè)計(jì)過程嚴(yán)格把控,培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)能力與實(shí)踐動(dòng)手能力,提高課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)教學(xué)效果。

1案例庫建設(shè)

案例庫中的項(xiàng)目不僅要考慮案例庫的可復(fù)用性,能夠服務(wù)多門課程,還需體現(xiàn)軟件工程專業(yè)能力培養(yǎng)需求,并考慮開發(fā)難度與學(xué)生接受程度。因此應(yīng)選擇學(xué)生熟悉的業(yè)務(wù)系統(tǒng),采用主流開發(fā)工具來實(shí)現(xiàn)輕量級(jí)工程化系統(tǒng)。系統(tǒng)功能盡量有代表性,同類系統(tǒng)可以仿照實(shí)現(xiàn),并根據(jù)課程知識(shí)結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行功能定制。如案例庫中的項(xiàng)目:《學(xué)生成績管理系統(tǒng)》用C#與SQLServer2008開發(fā)。該系統(tǒng)是典型的小型MIS系統(tǒng),主要實(shí)現(xiàn)了學(xué)生、教師、管理員3類用戶對學(xué)生信息、課程信息及成績信息不同程度的增、刪、改、查。該案例可以服務(wù)于《C#面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)》、《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》、《UML技術(shù)》、《軟件工程》、《軟件測試》等課程的設(shè)計(jì)教學(xué)。案例庫項(xiàng)目開發(fā)融合了軟件工程很多專業(yè)課程知識(shí),在不同課程中使用,學(xué)生可以明確各門課程學(xué)習(xí)目標(biāo),從不同視角體驗(yàn)軟件開發(fā)流程,提高對軟件工程整體把握的能力,建立軟件工程的思想。

2知識(shí)結(jié)構(gòu)劃分與整理

案例實(shí)現(xiàn)之后,為了服務(wù)于不同課程,不同授課教師需要重新組織教學(xué)資源,梳理課程大綱、劃分教學(xué)內(nèi)容、整理教學(xué)素材、制作教學(xué)課件,這一步至關(guān)重要也最為核心。想要通過一個(gè)完整教學(xué)案例,使學(xué)生建立起課程知識(shí)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò),授課教師不僅要基于案例將課程相關(guān)基本知識(shí)點(diǎn)及聯(lián)系貫穿其中,還要對知識(shí)進(jìn)行高度提煉,體現(xiàn)課程內(nèi)容有機(jī)聯(lián)系。這樣學(xué)生通過案例講解,不僅對理論知識(shí)理解更加透徹,對課程體系也會(huì)有更深刻的把握,學(xué)習(xí)效果取得質(zhì)的飛躍。下面以《學(xué)生成績管理系統(tǒng)》的實(shí)現(xiàn)為例,按不同課程知識(shí)側(cè)重點(diǎn)進(jìn)行概要?jiǎng)澐?,在課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中,授課教師結(jié)合案例針對本門課程側(cè)重講授知識(shí)結(jié)構(gòu)。(1)《面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)C?!罚v授如何利用C#語言進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)。利用常用控件來搭建設(shè)計(jì)學(xué)生成績管理系統(tǒng)界面、實(shí)現(xiàn)窗口間跳轉(zhuǎn)、消息傳遞;利用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯與主要功能;利用ADO組件訪問數(shù)據(jù)庫,完成對系統(tǒng)數(shù)據(jù)的基本操作。(2)《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》,講授如何進(jìn)行學(xué)生成績管理系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)流圖,數(shù)據(jù)字典的創(chuàng)建;概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(E-R圖的繪制)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式,如何考察關(guān)系模式、規(guī)范化程度、規(guī)范化理論、視圖機(jī)制、安全性及完整性設(shè)計(jì);數(shù)據(jù)庫的實(shí)施:SQL的應(yīng)用,建庫、建表、錄入數(shù)據(jù)等。(3)《軟件工程》,以學(xué)生成績管理系統(tǒng)為例,按照軟件工程流程,講解每一階段任務(wù)及涉及方法,結(jié)合案例從可行性分析、需求分析、總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)及系統(tǒng)測試幾個(gè)步驟進(jìn)行。(4)《UML面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)與分析》,對應(yīng)學(xué)生成績管理系統(tǒng)開發(fā)各階段從建模的角度講解UML的9種圖,主要包括在需求階段如何識(shí)別參與者與用例,建立用例模型;在分析設(shè)計(jì)階段靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型的建立(類圖、對象圖)及動(dòng)態(tài)行為模型的建立(順序圖、狀態(tài)圖、活動(dòng)圖);系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)階段物理模型的建立(組件圖、系統(tǒng)部署圖),及將UML自動(dòng)轉(zhuǎn)換為面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)語言的實(shí)現(xiàn)??梢钥吹?,不同課程使用《學(xué)生成績管理系統(tǒng)》案例側(cè)重于不同知識(shí)體系。

3案例推行與考核模式建立

授課教師在課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中推行案例,按照案例教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式來進(jìn)行,課堂講授仍然是不可或缺的[2]。首先通過分析案例程序引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),由案例的講解分析,深入淺出地引出知識(shí)點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生逐步理解課程重點(diǎn)、難點(diǎn),深化理論知識(shí)學(xué)習(xí)[3]。其次提出本次課程設(shè)計(jì)任務(wù)要求,老師詳細(xì)分解設(shè)計(jì)題目內(nèi)容與步驟,給出參照與示范。案例講解與任務(wù)分解交叉進(jìn)行,課程差異性使得案例教學(xué)不必拘泥于固定模式與時(shí)間,講授案例時(shí)間大概是6~10學(xué)時(shí),老師可以自行調(diào)整授課進(jìn)度與節(jié)奏。在案例教學(xué)中,為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)性,并及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,采用了“教師提出課題—學(xué)生分組討論—教師演示案例—學(xué)生實(shí)踐—學(xué)生總結(jié)、師生交流”分段方式進(jìn)行,并且在以學(xué)生為主體的階段進(jìn)行考核。在案例講解、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)方式下,建立完整考核機(jī)制,教師監(jiān)控整個(gè)實(shí)踐過程,激勵(lì)學(xué)生參與到每一個(gè)階段中,學(xué)生遇到問題也可以反饋給老師,及時(shí)得到幫助,提高學(xué)生主動(dòng)性。成績考評是根據(jù)學(xué)生每一階段任務(wù)完成情況,從分析解決問題、團(tuán)隊(duì)合作、語言表達(dá)及文檔書寫能力表現(xiàn)作綜合評定,不僅保證了評價(jià)結(jié)果客觀性,也引導(dǎo)了學(xué)生加強(qiáng)這些方面的能力培養(yǎng)。

4結(jié)語

針對學(xué)院現(xiàn)在軟件工程類多門課程在課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)存在問題,提出了建設(shè)可復(fù)用的案例庫,并根據(jù)不同課程教學(xué)需要對案例進(jìn)行知識(shí)結(jié)構(gòu)劃分與整理,在實(shí)踐中采用分段式教學(xué)推行案例,加以完整考評方式,現(xiàn)已收到較好教學(xué)效果?;诎咐龓斓膶?shí)踐教學(xué)改進(jìn)方案還可以應(yīng)用在軟件工程綜合實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié),為了達(dá)到更高教學(xué)要求,培養(yǎng)高質(zhì)量人才,案例庫還需要不斷更新與完善。

參考文獻(xiàn):

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[2]高應(yīng)波.《計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)與應(yīng)用基礎(chǔ)》教學(xué)中案例任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的應(yīng)用研究[J].軟件導(dǎo)刊,2007(4):23-25.

[3]彭統(tǒng)乾,張敬普.基于案例任務(wù)驅(qū)動(dòng)的《軟件工程》課程教改研究[J].科技信息,2010(11):23.

作者:侯歡歡 張麟華 單位:太原工業(yè)學(xué)院 計(jì)算機(jī)工程系

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