基于畢業(yè)產(chǎn)出導(dǎo)向的軟件工程課程教學(xué)改革.doc

基于畢業(yè)產(chǎn)出導(dǎo)向的軟件工程課程教學(xué)改革 江頡，董天陽，王衛(wèi)紅 （浙江工業(yè)大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，浙江杭州） 摘要：分析國內(nèi)高校在軟件工程課程設(shè)置上的側(cè)重點以及軟件職業(yè)技術(shù)資格考試內(nèi)容，提出以SWEBOKV3中知識域的要求為課程內(nèi)容基礎(chǔ)框架，基于畢業(yè)生的產(chǎn)出能力導(dǎo)向進行教學(xué)大綱、知識內(nèi)容和考核方式改革，通過監(jiān)控學(xué)生成績對課程教學(xué)效果進行分析和長期持續(xù)改進。 關(guān)鍵詞：產(chǎn)出導(dǎo)向；軟件工程；課程改革 1背景 作為軟件工程專業(yè)的主要核心課程，軟件工程課程一直很受關(guān)注，圍繞著課程教學(xué)所進行的教學(xué)改革也比較多1。目前，正在各高校進行的工程教育專業(yè)認(rèn)證是我國為推進工程教育改革、提高工程教育質(zhì)量、建立工程教育與工程師制度銜接、提高工程教育對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的適應(yīng)性2和提高我國工程技術(shù)人才的國際競爭力所做的一項合格性評價，在給高校工程教育帶來發(fā)展契機的同時也提出了對教育理念、教學(xué)過程管理、教學(xué)內(nèi)容更新?lián)Q代等方面的挑戰(zhàn)和調(diào)整要求。 2課程現(xiàn)狀 目前，國內(nèi)高校軟件工程課程使用的教材主要有張海藩軟件工程導(dǎo)論、鄭人杰實用軟件工程和國外翻譯版軟件工程。教學(xué)內(nèi)容主要有軟件工程概況、可行性研究、需求工程、傳統(tǒng)的軟件設(shè)計、面向?qū)ο笤O(shè)計、編碼、軟件質(zhì)量與保證，項目計劃與管理、軟件開發(fā)工具與環(huán)境等。軟件工程是一門強調(diào)實踐的綜合性工程課程，各高校在具體課程安排上各有側(cè)重。 例如，復(fù)旦大學(xué)（54學(xué)時）的課程重點首先是結(jié)構(gòu)化分析與設(shè)計、面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計，這兩部分內(nèi)容超過了1/4總學(xué)時；其次是軟件測試和軟件項目管理，分別約占總學(xué)時的1/6；課程特色在人機界面設(shè)計和Web工程上。清華大學(xué)（48學(xué)時）把面向?qū)ο蠓椒║ML和RUP作為重點，占總學(xué)時的近1/3；其次是結(jié)構(gòu)化分析與設(shè)計，占總學(xué)時的1/4；軟件過程及軟件工程管理是另一重點，通過學(xué)生合作小組或參與項目組進行軟件開發(fā)，在實踐中理解軟件過程的意義和作用，培養(yǎng)軟件項目管理的意識和能力。浙江大學(xué)（理論32學(xué)時、實踐32學(xué)時）重點講述軟件工程的常用方法，包括分析模型的建立、總體設(shè)計、軟件測試等，其特色是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件的開發(fā)方法和實踐，通過從需求單位抽取出的大型模擬案例進行項目開發(fā)，鍛煉學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)、談判、溝通、寫作、團隊合作等能力，培養(yǎng)學(xué)生的工程職業(yè)素養(yǎng)。 通過對國內(nèi)幾所高校課程教學(xué)特點的分析，我們發(fā)現(xiàn)目前國內(nèi)高校軟件工程課程主要以理論知識教學(xué)為主，雖然有的院校做到了實踐與理論并重（1：1），但是大多數(shù)院校還是以理論知識教學(xué)為主。課堂教學(xué)以講述概念性基礎(chǔ)知識為主，課程的內(nèi)容主要有面向?qū)ο蟮姆治鲈O(shè)計、軟件測試和項目管理，對新知識、新技術(shù)和新工具介紹較少，目前軟件工程課程更像是一門導(dǎo)論課程。 3面臨問題分析 3.1工程專業(yè)畢業(yè)要求對課程的影響 工程專業(yè)畢業(yè)生應(yīng)具備足夠的溝通能力、合作能力、專業(yè)知識技能、終身學(xué)習(xí)能力及人格、國際視野和責(zé)任感等能力素質(zhì)，這些素質(zhì)要求可以保證學(xué)生畢業(yè)進入職場前具備基本的職業(yè)素養(yǎng)和從業(yè)能力。產(chǎn)出導(dǎo)向是工程教育認(rèn)證中重點關(guān)注的部分，課程體系設(shè)置、師資隊伍建設(shè)和外部條件配備均以有利于學(xué)生達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求為導(dǎo)向。畢業(yè)要求反作用于課程設(shè)置，要求課程的內(nèi)容建設(shè)、教學(xué)方法改進、過程監(jiān)督以及成績考核都應(yīng)圍繞這一要求，細(xì)化產(chǎn)出導(dǎo)向的要求和能力指標(biāo)，設(shè)置相應(yīng)知識點并調(diào)整各自的重要性比例，從知識點授課和實踐能力兩方面落實能力培養(yǎng)，達(dá)到畢業(yè)產(chǎn)出的要求。 3.2與軟件工程課程相關(guān)的專業(yè)技術(shù)資格考試分析 工程教育認(rèn)證是將來國家注冊工程師制度的基礎(chǔ)和重要環(huán)節(jié)，目前我國已經(jīng)在土建、環(huán)境、核安全等領(lǐng)域開展試點工作，實現(xiàn)了對工程人才的社會評價及國際間人才資格互認(rèn)。在我國，與軟件工程課程相關(guān)的全國性考試還有計算機技術(shù)與軟件專業(yè)技術(shù)資格（水平）考試，由國家人力資源和社會保障部、工業(yè)和信息化部領(lǐng)導(dǎo)，對全國計算機與軟件專業(yè)技術(shù)人員進行職業(yè)資格、專業(yè)技術(shù)資格認(rèn)定和專業(yè)技術(shù)水平測試。筆者對與軟件工程課程相關(guān)的資格考試內(nèi)容進行解析，以軟件設(shè)計師為例進行重點分析，見表1。 從表1分析內(nèi)容可見，軟件工程基礎(chǔ)考試內(nèi)容與課程教學(xué)大綱知識點一致，在信息安全知識和標(biāo)準(zhǔn)化知識上給出新增內(nèi)容，這與SWEBOKxx知識體系一致?？荚嚳颇俊败浖O(shè)計”以上述知識為基礎(chǔ)，考查工程師的實際工作能力。在最近幾次考試中有考題涉及數(shù)據(jù)流圖、UML圖的應(yīng)用分析，與課程授課側(cè)重點也相符，更側(cè)重于實例的應(yīng)用能力，需要實踐積累與運用。 3.3SWEBOKV3和課程對應(yīng)關(guān)系分析 軟件工程專業(yè)的課程體系是基于軟件工程知識體系SWEBOK（softwareengineeringbodyofknowledge）、計算機教程軟件工程卷（putingcurriculum-softwareengineering，CCSE）及其中的軟件工程教育知識體（softengineeringeducationknowledge，SEEK）而建立起來的3-4。xx年，IEEE計算機協(xié)會發(fā)布了軟件工程知識體系指南第3版，該版將原來的10個知識域擴展到15個，與現(xiàn)有軟件工程課程大綱的比較結(jié)果見表2，其中有分布到其他課程中的知識點未加以說明。新增和修改的相關(guān)知識點需要在軟件工程課程教學(xué)和實踐環(huán)節(jié)落實。 4基于產(chǎn)出導(dǎo)向的軟件工程課程改革與建設(shè) 4.1課程教學(xué)目標(biāo)修訂 基于上述分析，我們進行基于產(chǎn)出導(dǎo)向的軟件工程課程改革和建設(shè)。課程教學(xué)以使學(xué)生掌握軟件工程的理論基礎(chǔ)知識和基本工作原理，培養(yǎng)學(xué)生具有工程問題需求分析的能力以及綜合運用計算機科學(xué)和工程技術(shù)完成系統(tǒng)設(shè)計、實施和維護的能力為目標(biāo)。課程的主要任務(wù)是使學(xué)生掌握軟件開發(fā)過程的理論、方法、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及計算機輔助工程和環(huán)境等知識并通過實驗靈活應(yīng)用；掌握軟件工程的基本概念、軟件開發(fā)模型、開發(fā)過程的管理和質(zhì)量控制；掌握需求分析的任務(wù)與原則，傳統(tǒng)面向?qū)ο笮枨蠓治龇椒ā⒃O(shè)計過程與一般性概念以及文檔的編寫；掌握程序設(shè)計方法，增強編程實踐訓(xùn)練，掌握軟件測試技術(shù)與糾錯性軟件維護方法；掌握UML建模技術(shù)，能在軟件工程過程中使用常用建模工具，能運用建模方法解決工程實際問題；了解專業(yè)開發(fā)活動涉及的標(biāo)準(zhǔn)、方針、政策和法律、法規(guī)，能正確認(rèn)識實施軟件工程對客觀世界和人類社會的影響。 4.2教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法改進 根據(jù)畢業(yè)產(chǎn)出要求及SWEBOKV3新修改版，我們對教學(xué)內(nèi)容作如下調(diào)整：在64學(xué)時課時中，將理論與實踐課時設(shè)定為1：1；在需求分析和設(shè)計部分新增人機界面和系統(tǒng)安全知識；獨立介紹軟件復(fù)用部分知識，結(jié)合軟件設(shè)計模式討論軟件可復(fù)用性；在軟件質(zhì)量保證和項目管理部分新增軟件產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國內(nèi)外法律和法規(guī)；在軟件維護部分新增軟件退役和遷移。 每一章都提供參考資料，教師引導(dǎo)學(xué)生有選擇地閱讀其中的部分內(nèi)容，根據(jù)課程內(nèi)容的進展情況布置相應(yīng)的任務(wù)、思考題和作業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生通過Inter或其他途徑查閱相關(guān)資料以拓寬知識面，了解軟件工程領(lǐng)域最新實踐研究成果。為了使學(xué)生建立起軟件開發(fā)和維護的工程化意識，較系統(tǒng)地掌握按照工程化思想開發(fā)與維護軟件的方法和技術(shù)，教師需在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生從軟件企業(yè)開發(fā)和維護實際大中型軟件的角度出發(fā)，結(jié)合成本、風(fēng)險、效益、進度、過程、質(zhì)量等多種因素系統(tǒng)地分析軟件開發(fā)和維護過程中的問題，突破以往要求完成某一給定知識點作業(yè)的單一思考問題局限。此外，構(gòu)造實驗環(huán)境用于課內(nèi)工程項目實踐，通過模擬項目的開發(fā)，鍛煉學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)能力、軟件工具的使用能力、語言交流能力、文檔編寫能力以及團隊合作能力，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。項目實踐引導(dǎo)需貫穿理論知識學(xué)習(xí)始終。 4.3考核方式與持續(xù)改進并行 課程強調(diào)過程考核，總成績分為平時和期末兩部分，分別占50%。平時成績主要考核學(xué)生的課堂表現(xiàn)、作業(yè)、實驗?zāi)芰蛯嶒瀳蟾孀珜懬闆r等。其中，課堂表現(xiàn)主要從學(xué)生上課是否專心聽講、回答教師提問是否正確以及分組討論是否積極、正確、有獨特見解等進行考核，以提高課堂教學(xué)效果和運用工程基礎(chǔ)知識及本專業(yè)基本理論解決實際工程問題的能力；作業(yè)方面重點考核學(xué)生掌握軟件工程理論基礎(chǔ)知識和基本工作原理的程度；課內(nèi)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)重點考核學(xué)生的工程問題需求分析和設(shè)計能力，綜合運用計算機科學(xué)和工程技術(shù)完成系統(tǒng)的分析和設(shè)計并對設(shè)計文檔進行審查的能力；期末考試將按照課程教學(xué)目標(biāo)全面考核學(xué)生課程學(xué)習(xí)的效果，選取一定數(shù)目的學(xué)生成績?yōu)闃颖?，計算該課程對畢業(yè)要求貢獻的達(dá)成度并通過建立閥值定量評估課程教學(xué)質(zhì)量，通過不斷提出持續(xù)的改進意見并實施，切實加大課程對提高畢業(yè)產(chǎn)出能力的貢獻。 5結(jié)語 筆者基于畢業(yè)生產(chǎn)出能力對課程教學(xué)目標(biāo)進行了修訂，完善了軟件工程課程的教學(xué)內(nèi)容和知識結(jié)構(gòu)，對教學(xué)方法進行了梳理，最后通過改變考核方式對課程進行長期監(jiān)控和調(diào)整，實現(xiàn)課程的持續(xù)改進。下一步工作將重點關(guān)注課程中學(xué)生自主能力導(dǎo)引體系和畢業(yè)生能力評價反饋機制的構(gòu)建。 第一作者簡介：江頡，女，副教授，研究方向為服務(wù)計算和信息安全，jjzjut.。 浙江省計算機應(yīng)用與教育學(xué)會教育委員會第十八屆年會 參考文獻： 1廖禮萍，劉宏哲，馬小軍，