岑琴

摘要：分析傳統(tǒng)軟件工程教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題，提出在課堂教學(xué)中引入案例教學(xué)法的解決思路。以“圖書管理系統(tǒng)”作為教學(xué)案例，提出教學(xué)過程中需要遵循的兩個(gè)原則以及具體實(shí)施方案。實(shí)踐證明，案例教學(xué)法的應(yīng)用獲得不錯(cuò)的效果，幫助學(xué)生更好地掌握軟件工程思想及設(shè)計(jì)方法，強(qiáng)調(diào)作為軟件工程師應(yīng)具備的技能，更好地適應(yīng)社會(huì)需求。

關(guān)鍵詞：軟件工程；案例教學(xué)；圖書管理系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）32-7657-02

軟件工程是一門研究用工程化方法構(gòu)建和維護(hù)有效的、實(shí)用的和高質(zhì)量軟件的學(xué)科，是計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)中的一門核心課程。它涉及到程序設(shè)計(jì)語言、數(shù)據(jù)庫(kù)、軟件開發(fā)工具、系統(tǒng)平臺(tái)、標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)模式等方面。因該課程理論高度高，需要一定的實(shí)踐基礎(chǔ)，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)常感覺抽象、言之無物，課程學(xué)習(xí)的興趣不高，做具體項(xiàng)目時(shí)又無從下手；教師在教授該課程時(shí)又感覺很有難度，較難達(dá)到預(yù)期教學(xué)效果。

當(dāng)今軟件項(xiàng)目的開發(fā)隨軟件產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展對(duì)其從業(yè)人員的軟件工程素養(yǎng)要求日益提高，要求軟件項(xiàng)目的管理者、開發(fā)人員及測(cè)試人員必須掌握軟件工程技術(shù)、方法和原理。為了解決教學(xué)效果跟行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的矛盾，各高校也在積極進(jìn)行教學(xué)改革，案例教學(xué)法的出現(xiàn)為解決這一難題提供了思路。

1 案例教學(xué)設(shè)計(jì)的基本原則

案例教學(xué)法（亦稱個(gè)案教學(xué)法）是一種由美國(guó)哈佛大學(xué)法學(xué)院教授Christopher Columbus Langdell所研擬出，當(dāng)前管理學(xué)界、政府部門乃至于企業(yè)大學(xué)所經(jīng)常使用的教學(xué)方法。德國(guó)教育家W·克拉夫基認(rèn)為，案例教學(xué)是指“讓學(xué)習(xí)者從真實(shí)的案例中學(xué)到一般性的、能觸類旁通的知識(shí)和能力；即能讓他們獲得結(jié)構(gòu)性的東西及規(guī)律性的關(guān)系等。通過掌握和運(yùn)用這種一般性的知識(shí)、能力，就能多少理解并解決一些結(jié)構(gòu)類似的問題”[1]。

軟件工程案例教學(xué)的目的是幫助學(xué)生理解和掌握軟件開發(fā)過程中的方法、技術(shù)和原理，培養(yǎng)學(xué)生用工程思想去開發(fā)軟件的能力[2]，讓學(xué)生具備更高的專業(yè)素養(yǎng)，培養(yǎng)他們分析問題解決問題，提高實(shí)踐動(dòng)手能力等綜合素質(zhì)，適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展需要。因而案例設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)課堂授課效果、提高學(xué)生綜合素質(zhì)的關(guān)鍵。

現(xiàn)如今，很多課程都試行了案例教學(xué)法，但并不是所有課程的改革都是成功的，主要存在如下問題：案例質(zhì)量不高、缺乏新意、創(chuàng)新性差、來源匱乏、超出學(xué)生理解能力等。因而，在設(shè)計(jì)教學(xué)案例時(shí)，一定要遵循從學(xué)生實(shí)際情況出發(fā)，結(jié)合當(dāng)前行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)符合學(xué)生水平的案例內(nèi)容[3]。

1） 挑選的教學(xué)案例要有針對(duì)性和綜合性。根據(jù)系統(tǒng)開發(fā)的不同來設(shè)計(jì)一些常見的案例，通過講解案例在開發(fā)過程中各個(gè)步驟的具體應(yīng)用，通過一個(gè)完整的綜合性案例，使學(xué)生對(duì)軟件設(shè)計(jì)和開發(fā)有一個(gè)完整的概念，而不是只見樹木，不見森林的狀況，為學(xué)好這門課程打下初步基礎(chǔ)。

2） 好的案例應(yīng)是身邊發(fā)生的真實(shí)事件。通過對(duì)實(shí)際項(xiàng)目進(jìn)行研討，為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)身臨其境的真實(shí)環(huán)境，最好是親身經(jīng)歷的事件，易于學(xué)習(xí)和理解，能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。

3） 所用案例最好是授課老師親自參與開發(fā)的項(xiàng)目，而不是隨便抄襲、借用別人的案例。由于教師有開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，在教授基本理論時(shí)，對(duì)學(xué)生出現(xiàn)的各種問題有較強(qiáng)的預(yù)見性，并能對(duì)出現(xiàn)的問題給予相應(yīng)的指導(dǎo)和合理的點(diǎn)評(píng)和總結(jié)，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在教學(xué)過程中鼓勵(lì)學(xué)生多溝通，強(qiáng)調(diào)工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

2 案例教學(xué)的應(yīng)用

2.1 案例設(shè)計(jì)

軟件工程課程的特點(diǎn)是既有系統(tǒng)的理論知識(shí)，又有將理論應(yīng)用于實(shí)踐的方法和技術(shù)，因此在設(shè)計(jì)案例時(shí)，根據(jù)軟件開發(fā)的不同階段可設(shè)計(jì)一些與現(xiàn)實(shí)問題聯(lián)系緊密的案例[4]。在講授軟件工程課程時(shí)，結(jié)合從事計(jì)算機(jī)專業(yè)軟件工程教學(xué)和科研的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從軟件工程課程的特點(diǎn)和教學(xué)中存在的問題出發(fā)，設(shè)計(jì)了一個(gè)師生都熟悉的軟件工程案例教學(xué)方案—圖書管理系統(tǒng)。

軟件工程課程是面向本科高年級(jí)學(xué)生開設(shè)的，這部分學(xué)生有較強(qiáng)的溝通能力和理解能力，可以組隊(duì)進(jìn)行圖書管理事務(wù)的調(diào)研，讓學(xué)生直接參與學(xué)院圖書館的具體管理，如何處理借書、還書、查詢、續(xù)借以及逾期等事務(wù)，只有充分了解了業(yè)務(wù)流程，才能進(jìn)行下一步的分析與設(shè)計(jì)。而且一個(gè)完整案例的內(nèi)容具有內(nèi)在聯(lián)系性，就可以將多個(gè)知識(shí)、技術(shù)與方法融為一體，有助于提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。

2.2 教學(xué)原則

好的教學(xué)案例更需要好的教學(xué)方法[5]。軟件工程案例教學(xué)過程中需要遵循以下兩個(gè)原則：

1） 明確以理解軟件工程思想精髓的教學(xué)目標(biāo)

在教學(xué)過程中以“讓學(xué)生掌握軟件開發(fā)的方法，理解軟件工程思想的精髓”為教學(xué)原則，讓學(xué)生在理解軟件開發(fā)過程中的基本概念、基本知識(shí)、基本思想的同時(shí)，著重培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)去解決實(shí)際問題能力。教師要清楚軟件工程課程的目的不是讓學(xué)生單單學(xué)會(huì)某一項(xiàng)目的分析、設(shè)計(jì)方法，而是要培養(yǎng)舉一反三的能力，以后不管遇到什么樣的課題，都能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，即 “授人以漁”，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和解決問題的能力。

2） 堅(jiān)持“精講多練”的教學(xué)原則

學(xué)生是課堂的主體，精講的對(duì)象就是這些主體，所以肯定要了解學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，根據(jù)學(xué)生的興趣愛好、基礎(chǔ)確定哪些內(nèi)容需要講，是詳講還是略講，哪些知識(shí)是可以讓學(xué)生自己去理解把握的內(nèi)容，哪些知識(shí)需要通過上機(jī)操作學(xué)生才能進(jìn)一步理解、消化?！熬v”是為了幫助學(xué)生掌握課程知識(shí)點(diǎn)，并提高練的效率，所以要求教師能全面、系統(tǒng)地把握教學(xué)的內(nèi)容，區(qū)分重點(diǎn)和難點(diǎn)，做到講解簡(jiǎn)練、深刻，啟發(fā)學(xué)生的軟件工程思維。“多練”是計(jì)算機(jī)課程的重要環(huán)節(jié)，是將課堂上的理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為內(nèi)在知識(shí)的一種手段。通過實(shí)踐，鞏固知識(shí)、引導(dǎo)學(xué)生把知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際，真正理解軟件工程思想。精講多練要求既重視講的作用，又保證練的需要，把講和練的作用結(jié)合起來，發(fā)揮師生雙方面的積極性。就講和練的關(guān)系說，精講既為了給多練騰出時(shí)間，更為了給多練提供指導(dǎo)。“講”，要避免填鴨式、滿堂灌、凌空說教、煩瑣講解，但并不是單純追求講得越少越好；“練”，要在精講指導(dǎo)下，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題和學(xué)習(xí)新知識(shí)的能力，從而充分地開發(fā)和利用學(xué)生的智慧潛力，促使學(xué)生動(dòng)機(jī)由外在轉(zhuǎn)向內(nèi)在，從根本上調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性。endprint

2.3 案例教學(xué)的實(shí)施

軟件工程案例教學(xué)的實(shí)施主要從以下兩個(gè)方面著手。

1） 結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目的理論教學(xué)改革

在理論授課過程中，以學(xué)生經(jīng)常接觸的“圖書管理系統(tǒng)”作為教學(xué)案例，而且曾開發(fā)過該類系統(tǒng)，對(duì)軟件開發(fā)的各個(gè)環(huán)節(jié)非常清楚，通過系統(tǒng)循序漸進(jìn)地講授傳統(tǒng)的軟件開發(fā)方法和目前流行的面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)方法，各知識(shí)點(diǎn)通過項(xiàng)目的逐步完成來介紹，著重把握各知識(shí)點(diǎn)在項(xiàng)目中的運(yùn)用，并輔以開發(fā)方法的介紹，對(duì)各知識(shí)點(diǎn)的介紹以一種自然、順暢的方式呈現(xiàn)，并不會(huì)造成知識(shí)的斷層從而沒有整體的概念。由此來幫助學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用軟件工程思想，培養(yǎng)學(xué)生綜合能力。結(jié)合具體項(xiàng)目，讓學(xué)生形象且深刻體會(huì)傳統(tǒng)方法學(xué)與面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)的區(qū)別、優(yōu)劣，使枯燥乏味的理論知識(shí)有實(shí)踐依據(jù)，學(xué)生不會(huì)覺得空泛、枯燥，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

軟件需求無疑是當(dāng)前軟件工程中的關(guān)鍵問題，沒有需求就沒有分析。以借閱圖書為例，引出需求分析與建模的方法。先介紹傳統(tǒng)分析方法，如結(jié)構(gòu)化分析方法的業(yè)務(wù)流程圖的符號(hào)及意義，然后引導(dǎo)學(xué)生畫出各層數(shù)據(jù)流程，對(duì)于許多學(xué)生，畫數(shù)據(jù)流程一直是處于一知半解的狀態(tài)，這樣就很好地解決了這個(gè)難點(diǎn)。當(dāng)學(xué)生掌握了這個(gè)方法后，再引入面向?qū)ο蠓椒?，采用用例模型來展示需求。?jīng)過兩者比較、分析，讓學(xué)生體會(huì)傳統(tǒng)方法和面向?qū)ο蠓椒ǖ牟町?，更好地理解兩者的特點(diǎn)。

透析了需求后，再介紹系統(tǒng)設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、測(cè)試及維護(hù)的方法，將傳統(tǒng)的流程圖、N-S圖、PAD圖等知識(shí)點(diǎn)與面向?qū)ο蟮念悎D、活動(dòng)圖、時(shí)序圖、構(gòu)建圖等信息對(duì)照學(xué)習(xí)、應(yīng)用，使學(xué)生更深入理解兩種方法的精髓，系統(tǒng)地了解和掌握軟件開發(fā)的基本原理及技術(shù)，有利于學(xué)生成為企業(yè)真正需求的軟件設(shè)計(jì)師。

2） 以培養(yǎng)軟件工程師為目的的實(shí)踐教學(xué)

軟件工程是一門具有較強(qiáng)實(shí)踐性的課程，針對(duì)傳統(tǒng)填鴨式教學(xué)過程中的問題，在加強(qiáng)隨堂授課的同時(shí)，進(jìn)一步加強(qiáng)綜合性實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。課程教學(xué)不可能將項(xiàng)目的方方面面都涉及到，實(shí)踐教學(xué)恰好可以深化學(xué)生對(duì)軟件工程各階段知識(shí)點(diǎn)的理解，讓學(xué)生在實(shí)踐過程中增強(qiáng)學(xué)習(xí)自信心，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作能力。課程教授全程圍繞“圖書管理系統(tǒng)”，學(xué)生以團(tuán)隊(duì)為單位（一般建議4人），自主設(shè)計(jì)，人人參與，充當(dāng)不同的角色（如項(xiàng)目管理員、程序員、項(xiàng)目測(cè)試師等），每個(gè)人的作品都將以個(gè)人、小組形式進(jìn)行計(jì)分，最后給出一個(gè)綜合性的實(shí)驗(yàn)成績(jī)計(jì)入期末成績(jī)，這種方式極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，保證了項(xiàng)目的正常進(jìn)行。每個(gè)階段每個(gè)小組都推舉一名同學(xué)進(jìn)行演示、答辯，然后教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和總結(jié)，針對(duì)出現(xiàn)的問題，學(xué)生再進(jìn)行演練和提高。通過完整的項(xiàng)目設(shè)計(jì)，每個(gè)組員都有自己的任務(wù)，不會(huì)出現(xiàn)扯皮、不干活的狀態(tài)，每人都會(huì)努力做好自己的分內(nèi)工作，以免拖累整個(gè)小組成績(jī)，培養(yǎng)一個(gè)軟件工程使該有的職業(yè)素養(yǎng)；組員間也會(huì)積極溝通，這不僅快速地掌握設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一個(gè)項(xiàng)目的基本方法，而且培養(yǎng)了作為一名軟件工程師應(yīng)該具備的溝通能力，為以后的職業(yè)生涯打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。經(jīng)過一個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)與實(shí)踐，學(xué)生能較好地掌握軟件工程思想及設(shè)計(jì)方法，初步具備該專業(yè)需要的職業(yè)技能，更好地適應(yīng)社會(huì)需要。

3 結(jié)論

將案例教學(xué)引入到軟件工程教學(xué)中，通過“圖書管理系統(tǒng)”完整的案例使學(xué)生初步掌握軟件工程思想及設(shè)計(jì)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與動(dòng)力，有助于學(xué)生理解并掌握工程項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)過程，這對(duì)提高學(xué)生的工程理念、職業(yè)技能等各方面素質(zhì)的提高都有很大的幫助。本校以計(jì)算機(jī)專業(yè)為具體實(shí)踐對(duì)象，并追蹤學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)情況。與往屆相比，經(jīng)過案例教學(xué)法訓(xùn)練的學(xué)生，其畢業(yè)論文的質(zhì)量有較大幅度提高。

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