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[摘要]基于对“软件工程”课程现状的分析,文章提出将毕业设计作为项目引入到软件工程的教学中。它是以学生为主体、以教师为主导、以实践为导向的教育模式,与传统的教学模式有机地结合起来,不但能提高教学质量,而且能帮助学生完成毕业设计。
[关键词]软件工程软件危机 毕业设计项目教学法
[作者简介]赵从英(1975- ),女,云南保山人,天津体育学院体育文化传媒系,讲师,研究方向为软件工程、计算机教育应用以及教育信息管理。(天津 300381)秦毅(1975- ),男,天津人,天津市南开职业中等专业学校,中学高级教师,研究方向为计算机教育应用。(天津 300111)杨智明(1973- ),女,云南保山人,保山学院,讲师,研究方向为计算机教育。(云南 保山 678000)
[中图分类号]G710[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2010)08-0152-02
一、引言
随着软件生产规模的增大,复杂度也在增大,从前的手工作坊已经远远不能满足软件开发的需求。软件危机产生,主要表现为开发费用和进度失控、可靠性差、难以维护等。1968年在北大西洋公约组织召开的计算机科学会议上,Fritz Bauer首先提出了“软件工程”这个概念,试图建立并使用正确的工程方法开发出成本低、可靠性好并能在机器上高效运行的软件,从而缓解软件危机。
目前,随着社会信息化程度的提高、软件行业的飞速发展,社会对软件从业人员的要求也越来越高,因此,无论是以培养学科型人才还是培养应用型人才为主的高校;无论是计算机类本科生还是硕士生,软件工程都是计算机科学与相关专业的一门重要的课程。它主要讲述软件系统的分析与设计的理论体系、技术、流程、工具及开发规范等,包括方法、工具和过程三个要素。通过这门课程的学习,学生可以了解软件项目开发和维护的一般过程,掌握软件开发的传统方法和面向对象方法,还可以提高学生解决问题的能力,培养学生的团队精神,为更深入地学习和今后从事软件工程实践打下良好的基础。
二、软件工程课程的现状与思考
1.传统的教学模式不利于提高教学效果。传统的教学模式以教师为主体,教师处于教学的主导地位,是知识的传播者,学生处于被动地位,被动地接受和灌输。这常常让学生觉得很抽象和乏味,同时这种教学模式,忽略了学生的主观能动性,使学生处于知识的被动接受地位,扼杀了学生的学习兴趣以及探索能力,对其今后的学习、工作甚至生活都是不利的。
2.课程内容老化不利于提高教学效果。随着科技的进步和观念的更新,计算机领域的发展速度日新月异,软件工程学科也发生了巨大变化,从传统的结构化技术占主导地位,发展到面向对象技术占主导地位,继而发展到基于构件的技术成为开发技术主流,而教材内容的更新速度远远落后新思想、新技术的速度。
3.重理论轻实践不利于提高教学效果。软件工程是一门理论与实践结合很紧密的课程,在教学中一定要处理好这一点,否则很难达到理想的教学效果。软件工程的理论、方法和原则在软件工程课程中占有很大的比重,是针对所有的软件项目开发的普遍原理和方法,是抽象的,而一般教材中的案例也都比较抽象,导致无法激发学生的学习兴趣。在计算机教学中应安排适量的实验加深对课堂知识的理解,但是在软件工程课程的教学安排上,普遍存在着总课时量少、实验课更少的问题。基本上,该课程共是36课时,其中实验课只占6课时。学生无法亲历一个完整的系统工程所包含的各个步骤,无法体会到可行性分析、需求分析、概要设计、详细设计、编码、测试、运行以及维护等各个阶段所面临的挑战和成功。
4.教学案例脱节不利于提高教学效果。在教学过程中,通过设计适当的、有应用背景的教学案例可以使学生便于理解和接受,激发学生的学习热情。但普遍存在的问题是很难找到大小合适、连贯并且与学生息息相关的案例。
5.毕业情结不利于提高教学效果。软件工程课程一般是在毕业前夕开设的,在这一学期中学生忙于做毕业论文、考研、找工作等,很浮躁,难以专心学习。所以,大部分教师都不太希望承担毕业班的授课任务。
三、以毕业设计为项目的软件工程教学的可行性
1.教学方法的可行性。项目教学法萌芽于欧洲的劳动教育思想,最早的雏形是18世纪欧洲的工读教育和19世纪美国的合作教育,经过发展在20世纪中后期逐渐趋于完善,并成为一种重要的理论思潮。目前,项目教学法在教育界很普及,人们也将其称为“基于项目的研究性学习”。它糅合探究教学法、任务驱动教学法和案例教学法的特点,是一种以实践为导向,教师为主导,学生为主体的教学方法,与传统的教学方法有机地结合起来,相互补充。计算机科学与技术不但具有较强的科学性,还具有较强的工程性,要求学生在掌握一定的理论知识后,参与一定的工程实践,用科学的理论指导着实践,实践的成果印证着理论并提升了能力。因此,把项目教学法引入到软件工程的教学中能让学生自主地、全面地参与到软件项目设计、开发、管理和维护等阶段,提高自身的能力与素养。
2.以毕业设计为项目的可行性。在采用项目教学法中,项目的选择非常关键,它关系到学生的学习效果。项目的选择需要考虑以下几个方面:
首先,项目要具有一定的实用性。要尽可能地选择实用性强的项目,激发学生的兴趣和科研能力。在学生的毕业设计前,许多教师会将自己手边的课题或者是研究内容拿出一部分来让学生完成,这种毕业设计具有一定的实用性。
其次,项目要具有一定的实践性。在选择项目时要充分考虑到学生现有的知识结构和编程能力等,以确保在规定的时间内完成任务。指导教师在指导毕业设计时会充分考虑这些问题,因此,提出的毕业设计一般都能通过小组协作和教师指导来完成。此外,因为毕业设计多样性以及与本人的利益关系,学生在完成各项任务的时候都很积极,避免了互相抄袭、应付了事的现象。
再次,项目要具有一定的规模。项目的规模大小要适宜。规模太大则需要的时间可能超过总课时,学生难以把握,负担太重;反之,如果规模太小的话,难以涵盖知识点,缺乏整体性和挑战性。毕业设计的规模一般都是由1～4人组成的项目小组完成比较适宜。
最后,采用毕业设计作为软件工程的教学项目是“三赢”的。对于学生而言,可以减轻一部分考研、找工作、学习以及毕业论文压力;对于毕业设计的指导教师而言,通过软件工程教师的实时指导,可以降低工作量,同时提高工作效率;对于任课教师而言,通过这样的项目可以避免学生相互抄袭,激发学生学习兴趣,提高教学效果。综上所述,采用毕业设计作为软件工程教学的项目是可行的。
四、以毕业设计为项目的软件工程教学的实施
1.适当调整教学顺序,以适应毕业设计的安排。如毕业设计的选题时间一般是校历的第4～7周,在这段时间内需要和指导教师进行良好的沟通,完成包括深入了解课题的背景、目前的研究状况、课题的意义、研究思路等主要内容。因此,在这个阶段中需要学生进行可行性研究、需求分析等,教师应适当调整教学内容。
2.适当地增加内容,完善课程设置。如在目前软件开发中常常需要用到大量的UML,通过绘制用例图、顺序图、状态图等分析、设计系统。而在软件工程课程中这方面的知识只是蜻蜓点水,讲得较少,所以,在实际授课的时候可以补充这些相关的知识,尽量开拓学生的思路。
五、以毕业设计为项目的软件工程教学的效果
1.提高学生的综合素质。任何一种教学方法都以提高学生的素质为目标,应以学生为本。而以毕业设计为项目的教学法,强调以问题解决为中心,要求学生在完成教师布置的作业时自主学习外,还要积极主动地参加团队合作,这样有利于提高学生发展高层次的思维能力、解决问题的能力,能够在团队合作中学习其他同学的优点、学会包容和体会到团队的力量。最重要的是通过这样的教学方法,可以让学生成为自主的学习者,这对于学生今后的发展是非常重要的。
2.提高教学效果。以毕业设计为项目的教学法将毕业设计和软件工程课程有机结合起来,它以学生为主体,以教师为导向,强调以学生主动学习为主,改学生被动学习为主动学习,在学习中体会到成功的喜悦,激发学生的求知欲望,调动学习积极性,既能提高本门课程的教学质量,又能保证毕业设计的质量。
六、结束语
将毕业设计引入到软件工程的教学方法的优点是不言而喻的,但是要发挥它的这些优势要注意以下几个问题:首先,要激发学生学习兴趣,引导、监督和加强学生自主学习。其次,要培养团队精神,每个小组成员都应该发挥自己的能量,充分展示自己的才华的同时看到其他队员的优点,通过这种模式的教学提高学生的亲和力。最后,教师除了要具有丰富的计算机知识和教学经验,还要扮演好软件工程项目中需要的各种角色,提高教师自身的素质也是非常关键的。
软件工程是一门年轻的、集理论性与实践性于一身的学科,因此,应该积极探索新的教学和实践方法,让软件工程的教学越来越合理,才能培养出满足软件行业需要的人才。
[参考文献]
[1]杨芙清.软件工程技术发展思索[J].软件学报,2005,16(1).
[2]林惠强,刘财兴,林丕源.“软件工程”课程启发式教学的研究与实践[J].实验室研究与探索,2008,27(5).
[3]Roger S Pressman.软件工程:实践者的研究方法[M].梅宏,译.北京:机械工业出版社,2004.
[4]齐治昌,谭庆平,宁洪.软件工程(第二版)[M].北京:高等教育出版社,2004.
[关键词]软件工程软件危机 毕业设计项目教学法
[作者简介]赵从英(1975- ),女,云南保山人,天津体育学院体育文化传媒系,讲师,研究方向为软件工程、计算机教育应用以及教育信息管理。(天津 300381)秦毅(1975- ),男,天津人,天津市南开职业中等专业学校,中学高级教师,研究方向为计算机教育应用。(天津 300111)杨智明(1973- ),女,云南保山人,保山学院,讲师,研究方向为计算机教育。(云南 保山 678000)
[中图分类号]G710[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2010)08-0152-02
一、引言
随着软件生产规模的增大,复杂度也在增大,从前的手工作坊已经远远不能满足软件开发的需求。软件危机产生,主要表现为开发费用和进度失控、可靠性差、难以维护等。1968年在北大西洋公约组织召开的计算机科学会议上,Fritz Bauer首先提出了“软件工程”这个概念,试图建立并使用正确的工程方法开发出成本低、可靠性好并能在机器上高效运行的软件,从而缓解软件危机。
目前,随着社会信息化程度的提高、软件行业的飞速发展,社会对软件从业人员的要求也越来越高,因此,无论是以培养学科型人才还是培养应用型人才为主的高校;无论是计算机类本科生还是硕士生,软件工程都是计算机科学与相关专业的一门重要的课程。它主要讲述软件系统的分析与设计的理论体系、技术、流程、工具及开发规范等,包括方法、工具和过程三个要素。通过这门课程的学习,学生可以了解软件项目开发和维护的一般过程,掌握软件开发的传统方法和面向对象方法,还可以提高学生解决问题的能力,培养学生的团队精神,为更深入地学习和今后从事软件工程实践打下良好的基础。
二、软件工程课程的现状与思考
1.传统的教学模式不利于提高教学效果。传统的教学模式以教师为主体,教师处于教学的主导地位,是知识的传播者,学生处于被动地位,被动地接受和灌输。这常常让学生觉得很抽象和乏味,同时这种教学模式,忽略了学生的主观能动性,使学生处于知识的被动接受地位,扼杀了学生的学习兴趣以及探索能力,对其今后的学习、工作甚至生活都是不利的。
2.课程内容老化不利于提高教学效果。随着科技的进步和观念的更新,计算机领域的发展速度日新月异,软件工程学科也发生了巨大变化,从传统的结构化技术占主导地位,发展到面向对象技术占主导地位,继而发展到基于构件的技术成为开发技术主流,而教材内容的更新速度远远落后新思想、新技术的速度。
3.重理论轻实践不利于提高教学效果。软件工程是一门理论与实践结合很紧密的课程,在教学中一定要处理好这一点,否则很难达到理想的教学效果。软件工程的理论、方法和原则在软件工程课程中占有很大的比重,是针对所有的软件项目开发的普遍原理和方法,是抽象的,而一般教材中的案例也都比较抽象,导致无法激发学生的学习兴趣。在计算机教学中应安排适量的实验加深对课堂知识的理解,但是在软件工程课程的教学安排上,普遍存在着总课时量少、实验课更少的问题。基本上,该课程共是36课时,其中实验课只占6课时。学生无法亲历一个完整的系统工程所包含的各个步骤,无法体会到可行性分析、需求分析、概要设计、详细设计、编码、测试、运行以及维护等各个阶段所面临的挑战和成功。
4.教学案例脱节不利于提高教学效果。在教学过程中,通过设计适当的、有应用背景的教学案例可以使学生便于理解和接受,激发学生的学习热情。但普遍存在的问题是很难找到大小合适、连贯并且与学生息息相关的案例。
5.毕业情结不利于提高教学效果。软件工程课程一般是在毕业前夕开设的,在这一学期中学生忙于做毕业论文、考研、找工作等,很浮躁,难以专心学习。所以,大部分教师都不太希望承担毕业班的授课任务。
三、以毕业设计为项目的软件工程教学的可行性
1.教学方法的可行性。项目教学法萌芽于欧洲的劳动教育思想,最早的雏形是18世纪欧洲的工读教育和19世纪美国的合作教育,经过发展在20世纪中后期逐渐趋于完善,并成为一种重要的理论思潮。目前,项目教学法在教育界很普及,人们也将其称为“基于项目的研究性学习”。它糅合探究教学法、任务驱动教学法和案例教学法的特点,是一种以实践为导向,教师为主导,学生为主体的教学方法,与传统的教学方法有机地结合起来,相互补充。计算机科学与技术不但具有较强的科学性,还具有较强的工程性,要求学生在掌握一定的理论知识后,参与一定的工程实践,用科学的理论指导着实践,实践的成果印证着理论并提升了能力。因此,把项目教学法引入到软件工程的教学中能让学生自主地、全面地参与到软件项目设计、开发、管理和维护等阶段,提高自身的能力与素养。
2.以毕业设计为项目的可行性。在采用项目教学法中,项目的选择非常关键,它关系到学生的学习效果。项目的选择需要考虑以下几个方面:
首先,项目要具有一定的实用性。要尽可能地选择实用性强的项目,激发学生的兴趣和科研能力。在学生的毕业设计前,许多教师会将自己手边的课题或者是研究内容拿出一部分来让学生完成,这种毕业设计具有一定的实用性。
其次,项目要具有一定的实践性。在选择项目时要充分考虑到学生现有的知识结构和编程能力等,以确保在规定的时间内完成任务。指导教师在指导毕业设计时会充分考虑这些问题,因此,提出的毕业设计一般都能通过小组协作和教师指导来完成。此外,因为毕业设计多样性以及与本人的利益关系,学生在完成各项任务的时候都很积极,避免了互相抄袭、应付了事的现象。
再次,项目要具有一定的规模。项目的规模大小要适宜。规模太大则需要的时间可能超过总课时,学生难以把握,负担太重;反之,如果规模太小的话,难以涵盖知识点,缺乏整体性和挑战性。毕业设计的规模一般都是由1～4人组成的项目小组完成比较适宜。
最后,采用毕业设计作为软件工程的教学项目是“三赢”的。对于学生而言,可以减轻一部分考研、找工作、学习以及毕业论文压力;对于毕业设计的指导教师而言,通过软件工程教师的实时指导,可以降低工作量,同时提高工作效率;对于任课教师而言,通过这样的项目可以避免学生相互抄袭,激发学生学习兴趣,提高教学效果。综上所述,采用毕业设计作为软件工程教学的项目是可行的。
四、以毕业设计为项目的软件工程教学的实施
1.适当调整教学顺序,以适应毕业设计的安排。如毕业设计的选题时间一般是校历的第4～7周,在这段时间内需要和指导教师进行良好的沟通,完成包括深入了解课题的背景、目前的研究状况、课题的意义、研究思路等主要内容。因此,在这个阶段中需要学生进行可行性研究、需求分析等,教师应适当调整教学内容。
2.适当地增加内容,完善课程设置。如在目前软件开发中常常需要用到大量的UML,通过绘制用例图、顺序图、状态图等分析、设计系统。而在软件工程课程中这方面的知识只是蜻蜓点水,讲得较少,所以,在实际授课的时候可以补充这些相关的知识,尽量开拓学生的思路。
五、以毕业设计为项目的软件工程教学的效果
1.提高学生的综合素质。任何一种教学方法都以提高学生的素质为目标,应以学生为本。而以毕业设计为项目的教学法,强调以问题解决为中心,要求学生在完成教师布置的作业时自主学习外,还要积极主动地参加团队合作,这样有利于提高学生发展高层次的思维能力、解决问题的能力,能够在团队合作中学习其他同学的优点、学会包容和体会到团队的力量。最重要的是通过这样的教学方法,可以让学生成为自主的学习者,这对于学生今后的发展是非常重要的。
2.提高教学效果。以毕业设计为项目的教学法将毕业设计和软件工程课程有机结合起来,它以学生为主体,以教师为导向,强调以学生主动学习为主,改学生被动学习为主动学习,在学习中体会到成功的喜悦,激发学生的求知欲望,调动学习积极性,既能提高本门课程的教学质量,又能保证毕业设计的质量。
六、结束语
将毕业设计引入到软件工程的教学方法的优点是不言而喻的,但是要发挥它的这些优势要注意以下几个问题:首先,要激发学生学习兴趣,引导、监督和加强学生自主学习。其次,要培养团队精神,每个小组成员都应该发挥自己的能量,充分展示自己的才华的同时看到其他队员的优点,通过这种模式的教学提高学生的亲和力。最后,教师除了要具有丰富的计算机知识和教学经验,还要扮演好软件工程项目中需要的各种角色,提高教师自身的素质也是非常关键的。
软件工程是一门年轻的、集理论性与实践性于一身的学科,因此,应该积极探索新的教学和实践方法,让软件工程的教学越来越合理,才能培养出满足软件行业需要的人才。
[参考文献]
[1]杨芙清.软件工程技术发展思索[J].软件学报,2005,16(1).
[2]林惠强,刘财兴,林丕源.“软件工程”课程启发式教学的研究与实践[J].实验室研究与探索,2008,27(5).
[3]Roger S Pressman.软件工程:实践者的研究方法[M].梅宏,译.北京:机械工业出版社,2004.
[4]齐治昌,谭庆平,宁洪.软件工程(第二版)[M].北京:高等教育出版社,2004.