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面向学生主体和项目驱动的软件工程教学模式研究

摘  要 提出了面向学生主体和项目驱动的软件工程教学模式。从开展以学生为主体的理论教学过程、实施基于项目驱动的实践教学环节、制定符合教学特点的课程考核体系三个方面出发,对该模式进行了研究和探讨。     关键词 软件工程;教学模式;学生主体;项目驱动 1  引言    长期以来,在我国《软件工程》课程教学中强调理论学习而忽视实践能力培养的现象比较普遍,现有的国内不少教材对实践能力的培养重视不够,表现为:①教材中的案例缺乏完整性、统一性和实用性;②缺乏与理论教学相适应的实验教材。EVELYN等在他们的著作《Project-Based Software Engineering An Object-Oriented Approach》中强调了学生具备开发项目经历的重要性,认为现有的教材过分强调软件工程理论的教学,不能有效地培养学生的软件开发技能。由于缺少软件开发各个阶段的经历,因此,学生较难理解、掌握所学的课程内容。    我们主要围绕《软件工程》课程的内容体系、教学方法、课程考核等方面对该门课程的教学模式进行了改革,其根本思想是开展以学生为主体的理论教学过程;实施基于项目驱动的实践教学环节;根据教学过程的特点,制定该课程的考核体系。我们把改革后的、新的教学模式称为“面向学生主体和项目驱动的软件工程教学模式”。2  开展以学生为主体的理论教学过程2.1  建立合理的课程内容体系    建立合理的课程内容体系首先应合理地选择教材,我们选用的教材为Shari Lawrence Pfleeger 编著的《Software Engineering(Theory and Practice)》。该教材内容的特点是:①理论性,教材比较全面地介绍了软件工程中的基本原理、概念和方法;②实践性,课程的内容体系强调基本原理、方法在实践中的具体应用;③先进性,教材较为详细地介绍了软件工程中的新技术、新方法。同时,我们选用的辅助教材为清华大学张海藩编著的《软件工程导论(第四版)》。    其次,应根据学生的培养方向、学时数等因素对所讲授的内容作必要地取舍。我们以传统的生命周期方法学和面向对象方法学为主线,建立了课程内容体系,参考国内外先进的软件工程理论和应用实例,对教学内容进行了必要的补充和删减;以培养学生的软件开发过程中的技能为目标,制作了内容丰富、联系项目开发实际的多媒体教学课件;建立了较为完善的软件工程典型项目案例库,为每一个案例提供详细的分析说明;编写了供实践环节使用的《软件工程项目案例实施指南》。2.2  开展以学生为主体的案例式教学    在教学过程中,开展以学生为主体的案例式教学,克服了传统的“教师教、学生学”的模式。在课程的开始,即将学生分为若干个项目小组(每个小组5至7人),并为每个小组确定一个负责人,各个项目小组选定一个互不相同的项目,并明确所选项目的总体要求及考核标准。教师以一个完整的项目案例贯穿于整个理论教学过程中,学生则带着自己项目中的问题去理解、思考教师所讲授的内容。学生的作业主要体现为项目的阶段性的分析和设计文档,项目小组的成员在讨论、协作的基础上,每次均以小组的形式提交作业。2.3  建立《软件工程》课程教学资源平台    该课程的教学辅助资料围绕《软件工程》网络课程建设而展开,所建设的网络课程主要内容包括:教学大纲,教学内容,电子教案,课程习题,模拟试题,多媒体课件,实验部分,课程评价反馈等。建立网络课程平台的目的是为了便于学生进行网上自学、讨论交流、作业提交、在线测试、教学效果评价等功能,充分发挥学生在学习过程中的主体作用。    通过该门课程的理论教学改革,学生普遍反映能够较好地理解、掌握软件工程项目的开发理论和方法,和单纯的理论教学相比,改革后的教学方式更容易让人接受,学习的主动性得到了提高。3  实施基于项目驱动的实践教学环节    我们把实践教学和项目开发相结合,实施基于项目驱动的实践教学环节。不同的项目小组开发不同的项目,学生在实践环节中主要完成在理论学习过程中形成的分析、设计文档,以小组成员分工协作的方式共同开发一个完整的项目。完成一个符合要求的项目是该门课程实践考核的主要内容。学生的学习活动是在项目开发的各项过程和活动的驱动下完成的。在具体的实施过程中应注意以下几个问题:     (1)由项目负责人在课外时间召集项目组成员讨论、进行人员分工,使项目小组的所有成员熟悉和感受软件开发小组的组织和管理。    (2)实验内容应覆盖软件生存周期的各个阶段,使学生通过实验加深对理论知识的理解。项目小组的所有成员均应参加软件开发的每一个阶段。    (3)应保证实验内容具有可操作性和适当的难度。可操作性保证学生都能完成实验,帮助学生树立学习信心,并在一定程度上减少学生抄袭的现象;适当的难度有助于培养优秀学生进一步钻研的精神。4  制定符合教学特点的课程考核体系    传统的考核方法不能在教学的过程中把握学生的学习效果,不能充分调动学生学习的主动性和提高学生的学习兴趣,课程的考核应该和课程的教学特点相适应。因此,我们制定了分阶段、互评定的二次考核体系,具体措施为:    (1)课程考核由三部分组成:理论考核占40%,实践考核占40%,平时考核(作业、考勤)占20%。    (2)实践成绩的评定包括小组成绩和个人成绩两部分,各占50%。小组成绩为小组中所有成员的第一次考核成绩,个人成绩为小组成员的第二次考核成绩。    (3)小组成绩由各个小组阶段成绩的平均值与完成的项目的最终验收的情况(包括系统是否达到需求规格说明中的功能性、非功能性要求,文档是否全面、合理、规范等)组成。小组的阶段性成绩由教师和该项目组之外的其他项目组共同评定。    (4)个人成绩由教师根据小组每个成员的答辩成绩来评定,答辩的内容为小组成员在项目开发中所完成的任务,其中,评定项目负责人个人成绩时,还应考查其项目开发的组织、管理能力。    考核结果表明,我们采用的考核方法提高了学生按照软件工程的原理、方法、技术、标准和规范进行软件开发的综合能力和软件项目的管理能力,特别在基础技能、团队协作、人际交流、项目规划几个方面明显具备较强的能力。5  结束语    《软件工程》课程的教学模式改革主要体现在以下三个方面:在理论教学方面,以学生为主体的教学模式,表现为以分组形式的案例教学过程;在实践教学方面,通过小组内成员分工协作的方式,完成小组所选定的项目案例;在课程考核方面,制定了符合教学特点的课程考核体系。在整个教学过程中,学生始终处于主导地位,是学习的主体,教师处于指导和评价学生阶段性学习效果的地位。从学生反馈的结果来看,通过对该门课程的教学模式进行改革,使学生经历了软件开发的全过程,锻炼和培养了学生的系统分析能力、设计能力、编程能力、测试和维护能力、团队协作能力和文档书写能力,全面地提高了学生的综合素质。参考文献[1]赵辉,李万龙,郑山红等.软件工程课程教学改革的研究[J].长春工业大学学报(高教研究),2006,27(4):58-60[2]潘娅.软件工程教学方法探索[J].高教研究,2006,79(2):28-30[3]马燕,张根耀王,文发等.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(12):149-150[4]王志平,张毅,童华等.软件工程实验室建设和实验教学的探索[J].实验科学与技术,2006.6:102-104
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