摘要：軟件工程是一門實踐性、工程性很強的課程，如何在軟件開發(fā)的全過程對學生進行質(zhì)量監(jiān)控和評價，是切實增強學生實踐能力，規(guī)范學生軟件開發(fā)活動和行為的有力保障。文章從現(xiàn)有評價體系存在的問題、基本的改革思路和具體實施三個方面，對課程質(zhì)量評控體系進行了探討，并對其中涉及的一些關(guān)鍵問題進行了必要的論述。
　　關(guān)鍵詞：軟件工程；質(zhì)量評價；工作流
　　
　　1研究背景
　　軟件工程是計算專業(yè)一門重要的主干課程，其教學內(nèi)容緊密圍繞軟件開發(fā)過程中的各種方法、技術(shù)和原理，從而為計算機軟件的開發(fā)、維護、管理等活動提供過程指導(dǎo)。通過本課程的學習，使學生掌握大規(guī)模軟件開發(fā)中的主要技術(shù)和方法，具備軟件工程師從業(yè)需要的專業(yè)技能，并在工作實踐中能勝任研究、分析、設(shè)計、生產(chǎn)、測試、管理等多種角色[1]。
　　但長期以來，軟件工程在教學實踐中也暴露出很多問題，這固然與軟件工程知識面廣，抽象性、實踐性強的特點有關(guān)[2]，但也反映出各高校在教學實踐模式，課程質(zhì)量控制方面存在一定不足：
　　1) 除理論教學外，盡管也設(shè)置了實驗與課程設(shè)計環(huán)節(jié)，但普遍缺乏對實驗與課程設(shè)計的過程質(zhì)量控制與評價機制。多數(shù)教學模式仍以“事后評價”代替“過程評價”，忽略了對學生軟件實現(xiàn)過程中關(guān)鍵點(如編碼風格，測試標準)的質(zhì)量控制與評價，導(dǎo)致學生在實踐中“結(jié)果正確，方法(過程)錯誤”。
　　2) 缺乏系統(tǒng)化的評價與控制體系。教師缺乏對學生學習過程的導(dǎo)向和評價機制[3]，無法及時將發(fā)現(xiàn)的問題反饋到理論教學環(huán)節(jié)中，導(dǎo)致教學與實踐的脫節(jié)。
　　3) 缺乏對軟件管理思想的實踐和質(zhì)量控制體系。
　　
　　軟件工程是以開發(fā)和管理方法為核心的工程學，但學生在實踐中往往表現(xiàn)出對軟件管理的漠視，如不進行配置管理、軟件評審、計劃控制等，這與目前的評價機制中學生只注重開發(fā)方法與開發(fā)成果的做法不無關(guān)系。
　　4) 缺乏對學生教學質(zhì)量進行評價與控制的輔助平臺。教師如果只在期末對學生進行考核與評價，學生錯誤的方法和過程已經(jīng)發(fā)生或無法糾正，如在學習過程中對學生進行考核與評價，又因為過程點很多，造成教師工作量增大。因此必須借助一些自動化輔助評價工具，實現(xiàn)快速、可靠的質(zhì)量評價，并通過平臺及時反饋給學生，以對其錯誤的開發(fā)方法和過程進行修正。
　　基于上述分析，我們認為：傳統(tǒng)的質(zhì)量評價體系難以在教學過程中真正把握學生的學習效果，也難以充分調(diào)動學生學習的主動性和創(chuàng)造性，因此改革現(xiàn)有課程的評價方式，建立科學的評價體系，對于培養(yǎng)創(chuàng)新型合格的軟件人才具有十分重要的意義。
　　2課程改革的基本思路
　　軟件工程學有一個重要的思想，即“軟件質(zhì)量形成于軟件生產(chǎn)的全過程”，只有使得影響軟件質(zhì)量的全部要素在開發(fā)過程中始終處于受控狀態(tài)，才能提高最終軟件產(chǎn)品的質(zhì)量。如果將這一理念移植到教學活動中，我們認為學生的“學習質(zhì)量”也是由教學、實踐過程決定的，規(guī)范、改善學生在軟件開發(fā)過程中的各項活動，培養(yǎng)學生的質(zhì)量意識、管理意識和協(xié)作意識，遠比期末的單一考核方式更有價值和意義。
　　軟件能力成熟度模型(Capability Maturity Model for Software，簡稱CMM)是目前評價軟件企業(yè)過程能力成熟度的標準，也是幫助企業(yè)改進軟件產(chǎn)品質(zhì)量和過程的指南，對規(guī)范員工(當然也包括學生)的軟件開發(fā)過程、活動、方式等具有重要作用。根據(jù)CMM，可將軟件生命周期分為產(chǎn)品概念、產(chǎn)品定義、產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品測試、用戶驗收和產(chǎn)品維護等6個階段，包含項目管理、項目研發(fā)和機構(gòu)支撐等3類過程、19個過程域，其中研發(fā)過程包含需求分析、技術(shù)預(yù)研、系統(tǒng)設(shè)計、實現(xiàn)和測試、系統(tǒng)測試、Beta測試、客戶驗收和項目評審等8個過程域。
　　由于每個過程域可看作一個工作流程，其中包含若干相互聯(lián)系的原子活動和文檔、數(shù)據(jù)等，這與工作流系統(tǒng)的思想非常相似，因此我們可以利用工作流技術(shù)設(shè)計、建立一個工作流環(huán)境，通過活動與角色以及角色與具體用戶之間的關(guān)聯(lián)，即可實現(xiàn)將軟件開發(fā)過程中的各種文檔、任務(wù)和程序在參與項目的各用戶之間共享和傳遞，并能有效地重用已有項目成果，或?qū)浖^程進行有效地管理和控制。
　　例如，通過對CMM中需求分析過程的適當裁剪，我們可以定制一個如圖1所示的工作流模型。
　　
　　圖1需求分析工作流
　　首先，各項目小組通過“用戶”(用戶由項目提出小組的成員擔任。)進行需求調(diào)研，形成原始的需求調(diào)研報告，然后通過分析、建模，提煉出實際的用戶需求和系統(tǒng)需求，并在項目組內(nèi)部進行需求評審。一旦發(fā)現(xiàn)問題，則記入檢查報表并進行重新分析，否則可進入文檔編寫和需求確認活動。
　　當流程實例運行的時候，活動可根據(jù)上述模型定義自動分配給指定接收者，并且有關(guān)完成此活動所需要的數(shù)據(jù)也會傳遞給相應(yīng)的接收者，從而提高業(yè)務(wù)過程執(zhí)行效率。此外，流程中采用的多種觸發(fā)機制不僅使得整個過程自然銜接，而且充分體現(xiàn)了流程活動間相互協(xié)作、相互制約的特點。
　　為全面了解學生在軟件過程中的狀態(tài)，工作流模型中還設(shè)置了多個觀測點和控制點，指導(dǎo)教師可以通過各觀測點評價學生的工作，或通過各控制點直接參與該流程，如評審學生的項目成果，控制軟件配置項的變更等等。
　　為減少評價時的人為偏差(類似高考批改作文題)，在某些觀測點，我們引入了多方評價、及時公示的方式。如上圖中觀測點1，我們采用了“用戶＋教師”的評價方式，因為用戶可以更準確地評價學生的需求獲取活動。類似，在觀測點4，我們可以考慮加入實訓管理人員的評分，以獲得對學生更中肯、適當?shù)脑u價。
　　通過這種改革方式，有效地解決了質(zhì)量評價體系中的兩個關(guān)鍵問題：1)規(guī)范和調(diào)整了學生的軟件開發(fā)過程，強制學生在一種相互協(xié)作、相互支持的環(huán)境中完成項目開發(fā)所涉及的所有活動和任務(wù)；2)為教師的精細化管理和準確、客觀的質(zhì)量評價打下了堅實的基礎(chǔ)，并籍以形成與理論教學良好的互動與反饋。
　　3質(zhì)量評控系統(tǒng)
　　根據(jù)以上改革思路，我們設(shè)計了一個包括指導(dǎo)教師、學生、實訓管理人員、軟件開發(fā)過程以及評價指標在內(nèi)，更為科學合理的質(zhì)量評控系統(tǒng)[4]，并將整個系統(tǒng)劃分為4個模塊，如圖2所示。
　　1) 工作流定義模塊。
　　通過對CMM模型的剪裁和歸并，以更加靈活的方式構(gòu)建適于教學需求的軟件開發(fā)流程，并將定義的流程保存在工作流模型庫中。一旦該模型定義好后，所有的流程實例都只能在該模型所確定的框架下執(zhí)行，確保實訓項目過程的標準化。
　　
　　圖2質(zhì)量評價與控制體系結(jié)構(gòu)圖
　　指導(dǎo)教師可以定制多個工作流模型，以滿足實踐中不同開發(fā)方法、項目的實際需求。
　　2) 工作流執(zhí)行模塊。
　　負責軟件開發(fā)工作流程的調(diào)度和執(zhí)行，根據(jù)流程定義進行解釋，并按照解釋結(jié)果對流程進行控制、任務(wù)管理和異常處理等。流程中各活動之間相互聯(lián)系，相互協(xié)調(diào)，也相互制約，形成教師、學生、實訓管理人員之間的有機融合，從而為全方位、多角度地監(jiān)控軟件開發(fā)過程中的各個環(huán)節(jié)，保障教學質(zhì)量提供“引擎”支持。
　　3) 過程質(zhì)量反饋模塊。
　　質(zhì)量評價系統(tǒng)將項目實踐中的各種活動信息進行整理、統(tǒng)計、分類后，及時反饋給指導(dǎo)教師和實訓管理人員，并對整改意見的落實情況進行動態(tài)監(jiān)控。
　　教師也可加載一些輔助工具，如靜態(tài)測試工具、動態(tài)測試工具、代碼分析器等進行項目信息的統(tǒng)計和生成，最終形成一個制度化的、運轉(zhuǎn)良好的輔助平臺。
　　4) 過程質(zhì)量評價模塊。
　　該模塊由過程評價和結(jié)果評價兩部分組成。過程評價的依據(jù)主要是觀察學生的軟件開發(fā)活動是否按照流程標準規(guī)范有序的進行，各項活動是否達到了預(yù)期的效果；結(jié)果評價則依賴于過程質(zhì)量反饋模塊中產(chǎn)生的各種觀測數(shù)據(jù)和信息，如需求規(guī)格說明，項目開發(fā)計劃、設(shè)計規(guī)范、測試用例、源代碼、測試記錄、配置管理方案等。根據(jù)軟件文檔規(guī)范和產(chǎn)品質(zhì)量標準，形成對項目成果的客觀評價。
　　
　　為加強學生的管理意識、質(zhì)量意識，激勵學生提高學習自覺性和創(chuàng)新能力，我們提出一種虛擬費用管理與評價方法，即對每個項目小組，執(zhí)行虛擬項目經(jīng)費管理，包括計劃提前/超期獎懲、過程效率獎懲、質(zhì)量優(yōu)劣獎懲、實訓提升績效等，并將其作為整個項目組學生的基準評價。
　　5) 質(zhì)量控制服務(wù)模塊。
　　通過制定一系列實踐教學質(zhì)量管理制度與辦法，對整個項目、項目組和項目資源的運作進行管理、服務(wù)。
　　下面，我們以“配置變更管理”流程為例，闡述如何通過質(zhì)量評價和控制服務(wù)增強學生對“軟件版本”和“配置管理”的認識，圖3所示為“配置變更”的工作流模板。
　　圖3配置變更管理
　　與企業(yè)中實際的軟件項目管理相同，軟件配置項一旦通過正式評審即成為基線。如果項目組成員需要對基線內(nèi)容進行修改，必須向項目經(jīng)理提出“變更請求”，由項目經(jīng)理做出分析和評估后，再向指導(dǎo)教師提出“變更審核”，教師可指出其中可能存在的問題并拒絕該請求，也可指導(dǎo)學生完成該變更請求，并在項目經(jīng)理復(fù)審之后，重新建立新的基線。
　　由于工作流的引入，學生對軟件配置項尤其是基線的維護必須依據(jù)標準過程實現(xiàn)，這樣就規(guī)范了學生的配置管理活動，如變更請求、變更成本估計、復(fù)審、修改、測試等活動均有文檔記錄，是學生完成項目質(zhì)量的重要評價依據(jù)。此外，為體現(xiàn)項目管理的嚴謹性，由于配置項進行變更、完善所產(chǎn)生的項目延遲將自動通過“項目經(jīng)費”體現(xiàn)，并計入項目組的基準成績中。
　　此外，在項目的選題與計劃方面，為盡量體現(xiàn)項目的真實性，各項目組只能從其他小組的備選題目中選擇設(shè)計題目，這樣就解決了項目實訓中缺乏實際用戶和用戶需求的問題。其次，各項目組確定選題后，還需選定適合的軟件過程模型，并進行人員計劃、時間進度計劃、風險分析與識別等活動。其中人員、時間等要素將直接與工作流系統(tǒng)中的角色、時間進度一一映射，并通過量化進入過程質(zhì)量反饋和評價模塊，將項目計劃和計劃控制有機結(jié)合起來，為后續(xù)的項目評價提供了合理的依據(jù)。
　　通過上述評控機制的引入，一方面實現(xiàn)了軟件工程過程、軟件管理在教學實踐中的完全可視化，滿足了教學雙方實時溝通、協(xié)調(diào)的需求。另一方面，由于流程化活動模版和標準的引入，更加規(guī)范了學生的軟件開發(fā)行為，加深了學生的質(zhì)量意識、管(理)控(制)意識和對軟件開發(fā)理論知識的理解。
　　以該質(zhì)量評控體系在本院2008—2009學年的教學實踐來看，學生普遍反映通過該平臺，能夠較好地理解、掌握軟件工程項目的開發(fā)理論和方法，與單純的教學、評價體系相比，學生學習的主動性、積極性增強了，系統(tǒng)分析能力、設(shè)計能力、測試和維護能力、團隊協(xié)作能力均得到了較大的提高。
　　
　　4結(jié)語
　　對于像軟件工程這樣一門實踐性、工程性很強的課程，僅僅簡單的從考試或?qū)嶒灣煽兘嵌葘虒W效果和學生進行評價無疑是不夠的?？陀^地說，作為第一次開發(fā)實際軟件系統(tǒng)的學生，要在較短的時間里開發(fā)出各方面都達到真正實用要求的系統(tǒng)是難以完成的。實踐的意義更主要是讓學生經(jīng)歷完整的過程，體驗各階段方法和工具的應(yīng)用，鍛煉包括技術(shù)在內(nèi)的各種能力(如與用戶交流、文檔寫作、協(xié)作與項目管理等)，以提高其綜合素質(zhì)。
　　因此，從這個角度來說，對軟件過程的要求、熟悉和評價遠比對結(jié)果的評價更加重要，從學生剛開始hr8dHqNQA2AW2mHmT961jPC35MjSJ8T/tUvNU+Ew4qE=接觸項目開發(fā)的這一刻就規(guī)范學生的軟件開發(fā)過程、開發(fā)行為，并施以積極、適時的引導(dǎo)和評價，才能為其今后軟件開發(fā)的“標準化、工程化、規(guī)范化、產(chǎn)品化”奠定堅實的基礎(chǔ)。
　　當然，如何在教學實踐中，多角度、多層次的對學生實踐能力進行評價和控制研究是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，目前我們也正處于探索與試驗階段，期待在以后的工作中進一步獲得更有效、更完善的研究成果。
　　
　　參考文獻：
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