摘要：軟件設計課程群在軟件工程專業(yè)中起著重要的作用，但在教學過程中并沒有很好實現(xiàn)理論與實踐相結合。從理論教學內容、實踐教學過程和教材建設三個方面對課程群存在的問題進行分析，并提出了相應的教學改革的具體辦法和措施。相關內容為軟件工程專業(yè)其它課程群建設提供了借鑒。

關鍵詞： 軟件工程； 軟件設計； 課程群； 教學改革； 實踐教學

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）16-3781-03

軟件產(chǎn)業(yè)作為信息產(chǎn)業(yè)的核心和國民經(jīng)濟信息化的基礎，越來越受到世界各國的高度重視。國內高校軟件人才的培養(yǎng)方式和相關專業(yè)的教學基本還停留在傳統(tǒng)的理工科人才培養(yǎng)模式，基礎理論知識和針對個人動手能力的實驗構成了教學的主體，普遍缺少對學生工程能力和職業(yè)素質的訓練。面對國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略重點和激烈的人才競爭，面對市場需求，改革軟件人才培養(yǎng)模式，已經(jīng)成為當前軟件工程專業(yè)改革與發(fā)展的一項重要和急迫任務。

軟件工程是指將系統(tǒng)化的、嚴格約束的、可量化的方法應用于軟件的開發(fā)、運行和維護，即將工程化應用于軟件。軟件工程專業(yè)是一門應用計算機科學、數(shù)學及管理科學等原理，研究用工程化方法構建和維護有效的、實用的和高質量的軟件的學科。該專業(yè)人才培養(yǎng)目標是培養(yǎng)“多層次、實用性、復合型和國際化”的軟件工程人才。根據(jù)SWEBOK定義軟件工程學科的10個知識域內涵，軟件設計是關鍵的一個知識域[1]。軟件設計處于軟件工程過程中的技術核心位置，應用環(huán)境不需要考慮所使用的軟件過程模型。與其他學科中的設計方法一樣，軟件設計隨著新的方法、更好的分析和更廣泛的理解的引入而不斷地變化著。

文章以海南師范大學軟件工程專業(yè)為例，根據(jù)多年的教學管理與教學實踐經(jīng)驗，結合目前關于課程群建設的思想，分析了軟件工程專業(yè)軟件設計課程群的教學方案中存在的問題，結合“工作坊”實踐教學活動[2]，從理論教學內容、實踐教學過程和教材建設等方面提出軟件設計課程群的改革方案。

1 軟件工程專業(yè)課程教學體系結構

2 軟件設計課程群存在的問題及改革措施

2.1 軟件設計課程群的教學體系改革

2.1.1 軟件設計課程群的教學體系

軟件設計的學習過程重點部分是“抽象”和“設計”，采用成熟的技術實現(xiàn)所設計的內容。軟件設計課程群應以“軟件設計”為核心，注重實踐與方法的結合，旨在培養(yǎng)學生面向對象軟件設計的“抽象”和“設計”能力。

軟件設計課程群作為軟件工程的專業(yè)拓展課程群，前驅課程群主要是計算機程序語言課程群。計算機程序語言課程群主要包括了《高級語言程序設計（C語言）》、《基于J2EE開發(fā)技術》和《數(shù)據(jù)結構》。軟件設計課程群主要包含了《面向對象程序設計（Java語言）》、《算法設計與分析》、《面向對象分析與建模技術》、《軟件設計模式》等課程。

2.1.2 軟件設計課程群中理論教學體系存在的不足

2.1.2.1 課程群教學內容重復

如教學體系內容所述，課程群的部分內容在邏輯上有關聯(lián)、重復出現(xiàn)?！睹嫦驅ο蟪绦蛟O計（Java語言）》、《面向對象分析與建模技術》和《軟件設計模式》的課程內容體現(xiàn)了對于面向對象技術的逐步抽象過程。其外在差別體現(xiàn)在表達的工具不同，前者側重Java語言中面向對象技術的實現(xiàn)，后者兩門課程側重利用統(tǒng)一建模語言描述面向對象的思想。面向對象的技術和特點是理論基礎內容，也是這三門課程重復的內容。同時，《面向對象程序設計（Java語言）》課程和計算機程序語言課程群的《高級語言程序設計（C語言）》和《基于J2EE開發(fā)技術》課程在語法、數(shù)據(jù)類型、控制結構、過程和函數(shù)等方面均存在內容重復。

《算法設計與分析》和《面向對象程序設計（Java語言）》與計算機程序語言類課程群的《數(shù)據(jù)結構》重復內容更明顯。除了語法等偏重程序語言方面的重復，在算法理論方面同樣也存在重復內容。比如，《算法設計與分析》中分治策略的排序算法、動態(tài)規(guī)劃中的二叉樹、貪心算法的生成樹、回溯法和分支限界法中的樹與圖等內容，都與《數(shù)據(jù)結構》的相關內容重復。

2.1.2.2 課程之間結合不緊密

課程群的各門課程之間有互相重復的內容，在授課時間的安排上體現(xiàn)出了前趨后繼關系，但通常每門課程的教學大綱彼此之間是獨立的，不同課程的任課老師也各自按照課程大綱獨立授課，不利于學生對該專業(yè)知識的整體性、協(xié)調性、一致性和系統(tǒng)化地理解與掌握。

同時，在課程群的理論教學內容中，雖然包含的內容很多、涉及的知識面也比較廣，但大部分都是針對純理論的內容，案例都是純“數(shù)字游戲”，比如著色問題、n皇后問題。

2.1.3 改革措施

2.1.3.1 教學內容整合

按照邏輯關系一致的原則，重新對軟件設計課程群教學內容進行優(yōu)化整合。按照協(xié)調一致的原則，減少重復的內容的講授。比如，《高級語言程序設計（C語言）》課程重點介紹數(shù)據(jù)類型、運算符與表達式、語法格式等內容[4]；《面向對象程序設計（Java語言）》重點講解面向對象理論和Java語言的表達形式；《面向對象分析與建模技術》課程重點介紹統(tǒng)一建模語言描述面向對象的方式；《軟件設計模式》課程則進一步講解構造對象的原則以及一些成熟的基于對象結構的設計模式內容。整個教學過程清晰體現(xiàn)了課程群各門課程內容上的延續(xù)和側重點，更有利于學生深入掌握軟件設計課程群的理論重點。

針對《算法設計與分析》和《數(shù)據(jù)結構》課程，調整方式是在《數(shù)據(jù)結構》課程中，對于樹和圖等內容進行簡單講解。在《算法設計與分析》課程中，從算法和數(shù)據(jù)存儲方式進行深入講解，可以讓學生對于樹和圖的數(shù)據(jù)存儲結構以及對算法作用有更深入理解。

2.1.3.2 共享案例

結合專業(yè)培養(yǎng)目標，調整教學內容中案例規(guī)模，在多門課程中共享案例。比如，以我校E-Learning系統(tǒng)原型為共享系統(tǒng)軟件模版，軟件設計課程群中的各門課程根據(jù)面向對象或者算法設計等各方面進行深入研究。這種方式，不僅加強了課程內容之間的連貫性，而且，可以引導學生逐步深入對于軟件設計的理解和掌握[5-6]。

2.2 軟件設計課程群中實踐教學體系改革

2.2.1 軟件設計課程群中實踐教學體系存在的不足

2.2.1.1 實踐教學案例陳舊，缺乏綜合性

軟件設計課程實驗都是針對單個知識點的驗證性實驗，而且實驗內容陳舊，比如，對學生借書進行分析建模等。采用這種案例，學生幾乎不用考慮就可以完成相應面向對象的構建，剩下的只是如何利用工具完成。單純采用案例教學的效果并不是很理想，可能存在的原因是案例內容過于狹窄，學生幾乎不需要思考就知道怎么劃分相應的對象并構建類結構，從而降低了學習的興趣。

2.2.1.2 實踐教學方式消極被動

雖然在實踐教學過程中，采用了案例教學的方式，但大都是教師安排設計好案例的各個細節(jié)，采用多種方式單向傳授給學生，學生被動消極接受。這種方式強調了教師授課內容的邏輯性和完整性，但忽略了學生的能動性，學生只是消極被動接受，沒有和教師進行互動的環(huán)節(jié)。很明顯的表現(xiàn)是學生在課堂教學過程中不活躍，和教師的互動積極性不高，甚至出現(xiàn)課堂上的消極沉默現(xiàn)象[7]。

2.2.2 改革措施

2.2.2.1 共享案例和采用畢業(yè)論文作為案例

在課程群的各門課程之間共享同一個案例，課程側重知識點不同，從而可以加強課程群之間的關聯(lián)；采用畢業(yè)論文部分內容作為案例，增加了學生對于畢業(yè)論文內容的興趣，也使得案例可以選擇的范圍更大，綜合性更強。

2.2.2.2 采用“工作坊”實踐教學模式

相比較CDIO教學模式[8]，“工作坊”實踐教學模式強調以學生為中心，關注學生的需要、內在動機，并充分發(fā)揮學生學習的自主性，注重培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)和解決問題以及知識和技能的應用能力。根據(jù)專題難度和組織能力形成學生的學習團隊，通過學生講解和教師點評的方式，可以有效培養(yǎng)學生創(chuàng)造性的思維和良好的口頭表達能力，在增強團隊合作精神的同時也進一步加強學生的觀察、分析和解決問題的能力。

2.3 軟件設計課程群中教材建設改革

2.3.1 軟件設計課程群中教材建設存在的不足

現(xiàn)有的教材內容并沒有能很好體現(xiàn)軟件設計課程群的特色。每門課程所用教材基本都是大而全，所涉及的知識點都很全面，能適應不同課程的使用要求，這也是造成課程群中各門課程內容重復的主要原因。這種大而全的教材也不能很好突出各門課程的重點，從而使得學生學習重點不明確。同時，教材中案例內容陳舊簡單，制約了課程之間的關聯(lián)，降低學生學習積極性，造成知識內容上的斷裂。

所以改革軟件設計課程群的理論和實踐教材是非常有必要。

2.3.2 教材建設改革

教材建設改革的目標主要是改革目前軟件設計課程群中內容重復、重點不突出、教學案例內容陳舊簡單的問題，需要從理論教材建設和實踐教材建設兩個方面來進行。

1）理論教材改革

理論教材改革，一方面，確定課程群中各門課程的教學大綱，明確教學內容和教學重點；另一方面，積極引進國內外經(jīng)典教材，根據(jù)培養(yǎng)方案進行適當內容調整和優(yōu)化。同時，鼓勵相關任課教師合作編寫教材，并通過專家評審的方式進行修改完善。

2）實踐教材改革

按照培養(yǎng)個人級別工程項目開發(fā)能力、團隊合作級別工程項目研發(fā)能力和系統(tǒng)級別工程項目研發(fā)能力進行專題實踐教材選擇和編寫，每一個專題要突出解決某一個領域（企業(yè)ERP或者網(wǎng)絡設備研發(fā)等）的問題，使得實踐教材具有新穎性，也能提高學生參與的積極性。

3 結論

軟件設計課程群是軟件工程專業(yè)拓展性課程群，培養(yǎng)的軟件設計能力是學生研發(fā)能力的基礎和核心。軟件設計課程群的熟練掌握程度為學生在其它業(yè)務領域的拓展墊定良好的基礎。通過對目前軟件工程專業(yè)軟件設計課程群存在問題的分析，提出了從理論教學內容整合優(yōu)化、共享案例加強各課程關聯(lián)性；提出采用“工作坊”實踐教學模式，加強理論與實踐教學過程；提出從理論教材和實踐教材等方面完善適合軟件工程專業(yè)的教材建設。教學實踐表明，改革措施有效培養(yǎng)學生創(chuàng)造性的思維能力，在增強團隊合作精神的同時也進一步加強學生進行系統(tǒng)軟件設計與開發(fā)的能力。

參考文獻：

[1] Campbell R. 2005. Computer curricula 2005： Guidelines for associate-degree transfer curriculum in software engineering [J]. 2005.

[2] 工作坊. http：//baike.baidu.cn/view/1341825.htm [EB/OL]， May 2013.

[3] 李慧仙.論高校課程群建設[J].江蘇高教， 2006（6）：73-75.

[4] 張怡文，賀愛香，王美榮.基于軟件課程群的合格課程建設——《C++程序設計》合格課程建設[J].電腦知識與技術， 2012（5）： 46.

[5] 肖宿.軟件工程課程教學方法初步探索[J].電腦知識與技術， 2012， 8（14）.

[6] 李兆翠，喬京濤.軟件工程課程教學方法研究[J].電腦知識與技術， 2011（2）： 090.

[7] 王健，張靜.大學英語課堂沉默現(xiàn)象的解析與對策[J].中國大學教學， 2008（1）： 81-84.

[8] 夏磊.基于CDIO的軟件工程教學改革探討[J].電腦知識與技術， 2011， 7（25）.