余員琴 張弘華 彭姣麗 李晨 韋榮堂

摘? 要：現(xiàn)已進(jìn)入知識(shí)密集型軟件開發(fā)時(shí)代，“軟件工程”課程教學(xué)效果優(yōu)劣對(duì)軟件工程本科學(xué)生從事IT工作及軟件開發(fā)質(zhì)量有著重要的影響。依據(jù)軟件工程本科專業(yè)人才培養(yǎng)方案、學(xué)科前沿發(fā)展和學(xué)生就業(yè)去向，結(jié)合長(zhǎng)期一線教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)手段，從優(yōu)選教材、優(yōu)編課程內(nèi)容、精設(shè)教學(xué)過(guò)程、精用教學(xué)方法、構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)平臺(tái)、嘗試雙語(yǔ)教學(xué)等多視角探討該課程資源和教學(xué)方法。實(shí)踐證明其教學(xué)效果較佳，以供其他課程教學(xué)借鑒。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新教育;軟件工程;教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)方法

Abstract：Now it has entered the era of knowledge intensive software development. The teaching effect of “Software Engineering” course has an important influence on IT work and software development quality of software engineering undergraduates. According to the software engineering undergraduate professional talent training plan，the forward development of the discipline and the orientation of studentsemployment，combined with long-term experience of first-line teaching practice and modern teaching techniques，the course resources and teaching methods are explored from multiple perspectives，such as optimizing teaching materials，optimizing course content，refining the teaching process，intensive use of teaching methods，building a network course teaching platform，and trying bilingual teaching. Practice has proved that its teaching effect is better，for other courses as teaching reference.

Keywords：innovative education;software engineering;teaching content;teaching method

0? 引? 言

近年來(lái)，各高校逐步實(shí)施創(chuàng)新教育。以首都師范大學(xué)為例，該校全面制定和實(shí)施了“大學(xué)生科研創(chuàng)新能力培育計(jì)劃”，以《本科生科研創(chuàng)新工作管理辦法》《校內(nèi)創(chuàng)新實(shí)踐訓(xùn)練基地建設(shè)管理辦法》《創(chuàng)新學(xué)分認(rèn)定辦法》等一系列管理制度為保障，部門協(xié)同、層次遞進(jìn)，緊密圍繞學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力訓(xùn)練環(huán)節(jié)，形成了“實(shí)踐動(dòng)手能力和科研創(chuàng)新能力雙融合”機(jī)制。

近年來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展及應(yīng)用多元化，軟件數(shù)量、規(guī)模和復(fù)雜度成指數(shù)倍增長(zhǎng)，因此，為了促進(jìn)軟件產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，必須有一套科學(xué)、合理的軟件管理和技術(shù)手段來(lái)保障軟件項(xiàng)目的順利實(shí)施，保障軟件客戶權(quán)益最大，使得軟件更好地服務(wù)于社會(huì)，基于上述需求，“軟件工程”課程順應(yīng)應(yīng)時(shí)代要求出現(xiàn)了。

湖南交通工程學(xué)院（下文簡(jiǎn)稱交工學(xué)院）2016年申報(bào)軟件工程本科專業(yè)成功至今，“軟件工程”課程成為該專業(yè)的核心課程之一，也是相近工程專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)和了解工程項(xiàng)目開發(fā)知識(shí)的主要課程，也是我國(guó)很多高校計(jì)算機(jī)科學(xué)及相關(guān)專業(yè)碩士、博士學(xué)位入學(xué)考試的主要專業(yè)科目，也是我國(guó)軟件工程師中級(jí)、高級(jí)考試重要的考點(diǎn)，更是IT行業(yè)確保軟件質(zhì)量、數(shù)量的必備技術(shù)支持。AI時(shí)代的到來(lái)，隨著軟件智能化、個(gè)性化、規(guī)?；l(fā)展，進(jìn)行“軟件工程”教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化和教學(xué)方法的改革是大勢(shì)所趨。

1? “軟件工程”課程的特點(diǎn)

“軟件工程”課程內(nèi)容抽象難懂，更新快，是集理論性、專業(yè)性、工程性、實(shí)踐性的一門專業(yè)核心課。其內(nèi)容涵蓋數(shù)據(jù)科學(xué)、工程學(xué)、認(rèn)識(shí)學(xué)、人工智能、社會(huì)學(xué)等多學(xué)科交叉技術(shù)領(lǐng)域。與計(jì)算機(jī)語(yǔ)言類課程有很大不同，語(yǔ)言類課程主要與“機(jī)器”交互，而“軟件工程”課程是與“機(jī)器”和“人”一起交互作業(yè)。由于學(xué)生前幾學(xué)期只是學(xué)習(xí)和操作過(guò)語(yǔ)言、算法課程的理論、實(shí)踐、課程設(shè)計(jì)，難以將編程思維向項(xiàng)目思維轉(zhuǎn)變，再加上缺乏實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)有一定難度。因傳統(tǒng)方法學(xué)和面向?qū)ο蠓椒ㄊ乾F(xiàn)今使用最廣泛的兩種軟件工程方法學(xué)，在這兩種開發(fā)方法學(xué)中，每一個(gè)開發(fā)階段都包括大量的原理、方法、技術(shù)、工具，其課程內(nèi)容繁雜交替，理論與技術(shù)方法繁多，相關(guān)概念抽象，學(xué)習(xí)起來(lái)較難。

2? “軟件工程”課程教學(xué)的優(yōu)化

2.1? 優(yōu)選教材和優(yōu)編教學(xué)內(nèi)容

優(yōu)選教材影響著教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，教材是教學(xué)資料和精設(shè)教學(xué)內(nèi)容的主要來(lái)源，至今，“軟件工程”的教材有幾十種，五花八門。研究分析我國(guó)近五年來(lái)軟考中、高級(jí)考試大綱要求，依據(jù)交工學(xué)院軟件工程本科專業(yè)人才培養(yǎng)方案和對(duì)比研究其教材的內(nèi)容體系、教學(xué)目標(biāo)及市場(chǎng)對(duì)軟件工程人才的培養(yǎng)要求，選呂云翔主編的普通高等教育軟件工程“十二五”規(guī)劃教材《軟件工程——理論與實(shí)踐（附微課視頻 第2版）》，作為我校軟件工程本科專業(yè)課程教材，另優(yōu)選4本參考教材供學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)?；趦?yōu)選的課程教材提供的教學(xué)內(nèi)容體系，優(yōu)編教學(xué)內(nèi)容由以下“10+1”個(gè)教學(xué)模塊組成：軟件工程導(dǎo)論（2課時(shí)）、面向?qū)ο筌浖こ蹋?課時(shí)）、軟件設(shè)計(jì)模式（10課時(shí)）、軟件分析與建模（10課時(shí)）、軟件質(zhì)量保證與測(cè)試（10課時(shí)）、軟件項(xiàng)目管理（10課時(shí)）、軟件形式化方法（10課時(shí)）、小組軟件項(xiàng)目實(shí)踐（10課時(shí)）、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃訓(xùn)練（10課時(shí)）、企業(yè)軟件項(xiàng)目實(shí)踐（16課時(shí)），另加一個(gè)課程設(shè)計(jì)（16課時(shí)），共設(shè)5學(xué)分（4學(xué)分理論+1學(xué)分實(shí)踐）。

2.2? 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容模塊

交工學(xué)院以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為特色，圍繞AI、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)，優(yōu)化課程內(nèi)容：

（1）軟件工程導(dǎo)論教學(xué)模塊。以開發(fā)“小型網(wǎng)上書店系統(tǒng)”案例為切入點(diǎn)，軟件、軟件危機(jī)、軟件工程的概念、軟件過(guò)程模型、項(xiàng)目開發(fā)計(jì)劃由學(xué)生自主學(xué)習(xí)，以軟件工程研究?jī)?nèi)容、目標(biāo)、原則、知識(shí)體系、可行性研究為本教學(xué)模塊主要講授內(nèi)容?！敖Y(jié)構(gòu)化分析”“結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)”被傳統(tǒng)軟件工程學(xué)方法刪減掉，增加“需求管理”的教學(xué)內(nèi)容。

（2）面向?qū)ο蟮能浖こ探虒W(xué)模塊。面向?qū)ο蠓椒ǖ某霭l(fā)點(diǎn)和基本原則，是盡可能模擬人類習(xí)慣的思維方式，使開發(fā)軟件的方法與過(guò)程盡可能接近人類認(rèn)識(shí)世界、解決問(wèn)題的方法與過(guò)程，也就是使描述問(wèn)題的問(wèn)題空間（也稱為問(wèn)題域）與實(shí)現(xiàn)解法的解空間（也稱為求解域）在結(jié)構(gòu)上盡可能一致。其開發(fā)的軟件系統(tǒng)具有穩(wěn)定性、可重用性、可修改性的特點(diǎn)。面向?qū)ο蟮幕靖拍?、分析過(guò)程、分析原則由學(xué)生自主學(xué)習(xí)，統(tǒng)一建模語(yǔ)言（UML）、UML“4+1”視圖、面向?qū)ο竽Ｐ蜑楸菊陆虒W(xué)主講內(nèi)容。在開發(fā)知識(shí)密集型軟件時(shí)，如計(jì)算機(jī)輔助自動(dòng)駕駛、人工智能、大數(shù)據(jù)處理等需要引入介紹“MATLAB數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)軟件”知識(shí)，增強(qiáng)本專業(yè)學(xué)生解決專業(yè)問(wèn)題的能力。

（3）軟件設(shè)計(jì)模式教學(xué)模塊。軟件設(shè)計(jì)模式是大多數(shù)IT人了解并能常態(tài)化使用的分類編目的代碼設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。代碼的重用性、可靠性、易讀性是影響軟件質(zhì)量重要的三個(gè)因素。軟件設(shè)計(jì)模式中的基礎(chǔ)模式、委托模式、代理模式、單例模式、原型模式等由學(xué)生自主課外學(xué)習(xí)完成，創(chuàng)建型模式和適配器模式由學(xué)生主講完成，抽象工廠模式、工廠方法模式、接口模式、生成器模式及設(shè)計(jì)模式的五種原則為本教學(xué)模塊主講內(nèi)容。

（4）軟件分析與建模教學(xué)模塊。高度連續(xù)性、唯一性等特性的面向?qū)ο蟮能浖こ碳夹g(shù)集成到軟件分析、設(shè)計(jì)和編程等生存周期的相應(yīng)階段。從模型概念到數(shù)學(xué)模型、描述模型引入圖形模型，并以“校園導(dǎo)覽服務(wù)”小程序?yàn)榘咐?，用UML的用例圖、類圖、對(duì)象圖、狀態(tài)圖、順序圖來(lái)建模。

（5）軟件質(zhì)量保證與測(cè)試教學(xué)模塊。項(xiàng)目質(zhì)量體現(xiàn)在其性能或者使用價(jià)值上，增設(shè)“項(xiàng)目質(zhì)量管理過(guò)程”“項(xiàng)目質(zhì)量管理的技術(shù)和工具”。軟件測(cè)試是與軟件開發(fā)緊密相關(guān)的一系列有計(jì)劃、系統(tǒng)性的活動(dòng)。軟件測(cè)試的原則、模型、分類，并以“校園導(dǎo)覽服務(wù)”小程序軟件測(cè)試實(shí)例貫徹本教學(xué)模塊，將測(cè)試報(bào)告加以分析，來(lái)完善測(cè)試用例的設(shè)計(jì)和測(cè)試方法的調(diào)優(yōu)。增設(shè)“軟件測(cè)試技術(shù)”和“項(xiàng)目測(cè)試管理”以拓寬學(xué)生軟考的知識(shí)面。

（6）軟件項(xiàng)目管理教學(xué)模塊。軟件項(xiàng)目管理是現(xiàn)代管理學(xué)科中一個(gè)地位日顯突出的新分支。從基本概念、定義、特征、理論、技術(shù)、方法和工具進(jìn)行較為系統(tǒng)地探討，對(duì)項(xiàng)目的九大知識(shí)域和過(guò)程管理等環(huán)節(jié)進(jìn)行全面闡述，重點(diǎn)以項(xiàng)目管理實(shí)踐部分為主。

（7）軟件形式化方法教學(xué)模塊。是基于數(shù)學(xué)嚴(yán)格性、計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)進(jìn)行描述、開發(fā)和驗(yàn)證的技術(shù)。增加軟件形式化的理論、方法、工具和應(yīng)用的現(xiàn)狀，擴(kuò)展與人工智能、網(wǎng)絡(luò)空間安全、量子計(jì)算、生物計(jì)算等領(lǐng)域交叉融合的知識(shí)，以拓寬學(xué)生的前沿科學(xué)的知識(shí)面。

（8）軟件項(xiàng)目開發(fā)實(shí)踐教學(xué)模塊。以小組軟件項(xiàng)目實(shí)踐、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃訓(xùn)練、軟件企業(yè)項(xiàng)目實(shí)踐豐富學(xué)生開發(fā)項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)、增強(qiáng)開發(fā)技術(shù)能力及項(xiàng)目管理能力。如“校園導(dǎo)覽服務(wù)”小程序是一組學(xué)生實(shí)踐訓(xùn)練開發(fā)的項(xiàng)目，“校園導(dǎo)覽服務(wù)”界面源代碼如下：

3? “軟件工程”課程教學(xué)方法的改革

3.1? 精建師資精設(shè)教學(xué)

“軟件工程”課程“教”的質(zhì)量取決于教學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì)，任課教師的專業(yè)素養(yǎng)和教學(xué)水平。交工學(xué)院“軟件工程”課程的學(xué)科帶頭人為交工學(xué)院電氣與信息工程院軟件工程教研室主任，學(xué)校的“優(yōu)秀”教師，具有軟件工程師（二級(jí)）和信息項(xiàng)目管理師資質(zhì)?；I備及計(jì)劃組建一支責(zé)任心強(qiáng)、教學(xué)能手和具有豐富的項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。依據(jù)教學(xué)三綱、教材及學(xué)生差異，并以課時(shí)、課題為教學(xué)單位，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)步驟、教學(xué)方法等精心設(shè)計(jì)一種實(shí)用性、科學(xué)性、創(chuàng)新性、藝術(shù)性、可操作性及擴(kuò)展性強(qiáng)的教學(xué)文本開展教學(xué)。

3.2? 定位課程

在上“軟件工程”課程時(shí)，尤其是第一堂課就強(qiáng)調(diào)該課程的地位。該課程是集計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言、算法和結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)等相關(guān)內(nèi)容學(xué)習(xí)后的綜合運(yùn)用的核心課程;是軟考中、高級(jí)考試必考的內(nèi)容之一;是大多數(shù)高校碩士、博士研究生入學(xué)考試的主要專業(yè)知識(shí)考點(diǎn)。提醒學(xué)生要深刻意識(shí)到此課程的重要性、實(shí)用性，重塑學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，引發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。

3.3? 比賽項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)

好的教學(xué)效果除了與任教老師有關(guān)外，其關(guān)鍵是要讓學(xué)生對(duì)課程產(chǎn)生濃厚的興趣并認(rèn)識(shí)到課程的重要性。以“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽、“軟件杯”比賽、“物聯(lián)網(wǎng)”比賽和“北斗——智能導(dǎo)航”比賽等項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)“軟件工程”的教學(xué)，使學(xué)生能夠接觸到更前沿的科學(xué)技術(shù)，以此來(lái)引導(dǎo)各組選定項(xiàng)目、明確項(xiàng)目目標(biāo)并引導(dǎo)各組學(xué)生運(yùn)用軟件工程學(xué)分析項(xiàng)目中的各種問(wèn)題，進(jìn)而利用自己身邊的資源找到相應(yīng)的解決方案。從而培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題的能力，鍛煉學(xué)生自主的、有目的的去聽、去看、去儲(chǔ)備自己所需要的知識(shí)和技能，同時(shí)，迫使他們深入市場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查，根據(jù)調(diào)查結(jié)果優(yōu)化項(xiàng)目，這種集思考、實(shí)踐、教學(xué)、競(jìng)賽于一體的教學(xué)模式，使得學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性更強(qiáng)，讓他們對(duì)知識(shí)的渴望度更高，能夠現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用，在知識(shí)的掌握程度上也會(huì)更加熟練突出。

3.4? 構(gòu)建課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)

近幾年來(lái)，嘗試?yán)矛F(xiàn)代教育技術(shù)、云集國(guó)內(nèi)外相關(guān)高?！败浖こ獭闭n程教學(xué)資料，總結(jié)本課程以往教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，編集教學(xué)素材，從教學(xué)三綱、教案、課件、項(xiàng)目案例、圖書資源、參與資料、試題庫(kù)、交流討論平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)鏈接資源等構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)平臺(tái)，如圖2所示。

3.5? 嘗試“雙語(yǔ)”教學(xué)

專業(yè)課程實(shí)現(xiàn)雙語(yǔ)教學(xué)是大勢(shì)所趨，為大四學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)英語(yǔ)打下良好的基礎(chǔ)。與國(guó)際接軌是我國(guó)高等教育改革發(fā)展的重點(diǎn)及熱點(diǎn)問(wèn)題。軟件項(xiàng)目開發(fā)的領(lǐng)頭軍還是西方國(guó)家，“軟件工程”課程嘗試雙語(yǔ)教學(xué)是非常有必要的，一方面緊跟學(xué)科前沿，優(yōu)化“軟件工程”課程雙語(yǔ)教學(xué)內(nèi)容，另一方面營(yíng)造互動(dòng)交流的環(huán)境氛圍，實(shí)現(xiàn)新概念、新理論和新技術(shù)?！败浖こ獭闭n程雙語(yǔ)教學(xué)近年來(lái)逐漸進(jìn)入了課堂，成為培養(yǎng)國(guó)際化人才最有效的途徑，同時(shí)也為其他專業(yè)課程教學(xué)的改革打基礎(chǔ)。

4? 結(jié)? 論

“軟件工程”課程是集合了其他軟件工程專業(yè)課程的綜合運(yùn)用課程，也是軟件項(xiàng)目開發(fā)的必備儲(chǔ)備知識(shí)。為了實(shí)現(xiàn)良好的授課效果，必須利用先進(jìn)的教學(xué)理念和現(xiàn)代教育技術(shù)手段，以課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法改革為抓手，通過(guò)實(shí)踐探索合適“軟件工程”課程的教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生在項(xiàng)目中學(xué)，在快樂(lè)中學(xué)，并學(xué)以致用，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和培養(yǎng)社會(huì)所需軟件工程類人才提供有利條件。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張秋余，張其文，顧群.以軟件工程為主線的課程群體系建設(shè) [J].西部素質(zhì)教育，2019，5（2）：10-12.

[2] 余員琴，陳海文，崔靜茹，等.“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下基于大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的軟件工程課程教學(xué)模式研究 [J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通，2018（9）：241-242.

[3] 劉霞，李海濤，梁霏霏，等.應(yīng)用型民辦本科高校的課程專項(xiàng)教學(xué)改革研究——以山東華宇工學(xué)院試點(diǎn)課程改革為例 [J].文教資料，2019（4）：172-175.

[4] 謝慧.應(yīng)用型本科院校計(jì)算機(jī)軟件工程課程改革的探究 [J].通訊世界，2017（9）：297.

[5] 梁寶華，鄭尚志，邢慧芬.基于校企聯(lián)動(dòng)平臺(tái)的軟件工程實(shí)踐教學(xué)改革與創(chuàng)新 [J].巢湖學(xué)院學(xué)報(bào)，2016，18（6）：106-110.

[6] 于仁師，許海洋.面向應(yīng)用型人才培養(yǎng)的軟件工程教學(xué)模式的改革與實(shí)踐——以青島農(nóng)業(yè)大學(xué)為例 [J].高等農(nóng)業(yè)教育，2016（3）：73-76.

作者簡(jiǎn)介：余員琴（1983—），女，漢族，江西九江人，副教授，碩士，研究方向：智能安全監(jiān)測(cè)與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。