“软件工程”课程教学实施方案

“软件工程”课程教学实施方案

摘要：“软件工程”是一门理论与实践并重的计算机软件专业基础课程。在教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会统一组织下，作者针对软件工程课程的培养目标和教学实施中的关键问题，提出了该课程的教学实施方案。本文介绍了该实施方案的总体框架，结合不同类型的计算机人才培养阐述了课程实施的侧重点，并从课程实验和综合训练两个方面构建了实践教学方案。

关键词：软件工程；计算机科学与技术；核心课程；课程教学；教学实施“软件工程”是计算机科学与技术专业和软件工程专业的一门专业基础核心

课程，讲授软件工程的基本概念、基本原理和基本方法，强调软件开发问题的分析和解决。使学生从工程学角度认识软件在大型系统中的设计和应用，掌握软件工程的基本理论和方法，并将这些知识运用到软件开发的分析、设计、编码和测试等活动中，同时培养较好的团队合作能力和实践能力，具备一定的分析与解决问题能力和创新能力。

“软件工程”是一门理论与实践并重的基础课程，在教学实施方面存在较大的难度。现有的软件工程课程存在着体系不统一、定位不明确、知识与现实脱离等问题，课程内容比较庞杂和抽象，教学实践环节薄弱。对于缺乏软件开发实际经验的本科生来说，单纯地讲授抽象的理论知识往往使学生感到枯燥无味且难以理解。特别是随着软件工程日新月异的发展，传统的教学内容已经远远地落后于当前的理论和技术，无法满足现代软件工程人才的培养要求。本课程的教学目标是使学生了解和掌握现代软件工程的方法、技术和思想，具备作为软件工程师所需的专业能力。因此，如何使教学内容先进、讲授生动实际、实践效果良好，一直是软件工程课程教学需要解决的难点问题。

近年来，国内高校教师积极开展软件工程课程的教学改革，在教学内容、教学模式、实践体系等方面进行了深入探索和创新尝试，取得了一些有意义的成效，在不同层次上建设了一批软件工程精品课程。为了更好地总结软件工程教学改革的成功经验，在教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会的统一组织下，由清华大学刘强、浙江大学陈越、南京大学骆斌、桂林电子科技大学古天龙、北方工业大学吴洁明、华中科技大学裴小兵、中国科学技术大学朱少民、清华大学白晓颖等老师组成课题组，结合课题组成员在软件工程教学第一线所获得的经验，共同研究形成了软件工程课程教学实施方案，目前该方案已由高等教育出版社出版。

本文介绍了该实施方案的总体框架，针对不同类型计算机人才的培养要求，围绕教学内容组织、课程讲授重点、实践教学环节等方面描述了课程的实施要点。

一、课程教学实施方案总体框架

软件工程课程既涉及计算学科的抽象和设计形态，又关注工程学科的系统性、规范性和可度量性等属性，强调培养学生的软件系统开发能力，案例教学和实践环节是课程教学的重要途径。

1课程的教学定位与培养目标

本课程的教学定位包括三个方面：一是从软件生命周期的角度讲解软件工程的基本概念、基本原理和基本方法；二是从系统工程的角度讲解层次化的、系统性的、规范化的、可定量的软件工程方法学；三是从软件工程技术发展的角度讲授一些新技术和新方法，这样既有助于开拓学生视野和培养创新意识，又可以很好地适应现代软件行业发展的需要。经过本课程的学习，学生能够掌握软件工程的基础知识，从工程学角度认识软件在大型系统中的设计和应用，具备作为软件工程师从事软件开发所需的专业能力。

本课程通过一个具有一定规模的软件项目开发全过程，培养学生掌握扎实的软件工程基础知识，具备应用所学技术解决真实问题的能力。包括获取和分析用户需求、选择和设计适当应用解决方案以及使用规范化的软件工程方法和工具设计、实现和测试软件系统，并在过程管理、团队协作、谈判与沟通等方面使学生获得良好的工程化训练。

2实施方案的总体框架结合本课程教学实施过程中存在的问题，以及课程的教学定位和培养目标，课题组在设计教学实施方案时，重点考虑以下三个方面的问题。

一是教学内容的组织：如何合理地更新和组织教学内容，使传统与现代有机结合，更好地体现课程教学的基础性、先进性和系统性。

二是教学案例的讲授：如何运用典型案例解决教学内容中的难点和重点问题，使学生真正地理解所讲授的知识点。

三是软件工程能力的培养：如何建立良好的软件工程能力实践训练体系，使学生从可实践的角度学会运用现代软件工程的思想和技术解决软件开发问题。

围绕上述问题，本方案从总体上规划了以软件工程课程为核心的相关课程群，从基本描述、内容矩阵、内容大纲、课程实验、课程考核等方面阐述了软件

工程课程教学实施方案的主体内容。并针对科学型、工程型和应用型学生的培养要求给出了教学内容的不同侧重点。

(1)软件工程课程群。软件工程课程群主要包括6门核心课程：软件工程、软件需求工程、面向服务的体系架构、软件质量保证与测试、软件项目管理、软件工程的形式化方法，还有一门独立的综合训练课程“软件工程项目实践”。

①“软件工程”课程的目的在于使学生掌握软件工程的基本概念、基本原理和基本方法，从工程学角度认识软件在大型系统中的设计和应用，具备作为软件工程师从事工程实践所需的专业能力。

②“软件需求工程”课程的目的在于使学生了解需求工程的相关背景、基本知识和基本活动，掌握需求工程领域的重要理论、方法和技术，并学会在实际开发中加以运用。

③“面向服务的体系架构”课程的目的在于结合互联网软件开发的需求，以面向服务的体系结构为主要软件范型，介绍软件工程的最新研究及业界成果。

④“软件质量保证与测试”课程的目的在于使学生了解并掌握软件产品质量保证的思想和管理体系以及软件测试的方法与技术，具有综合运用软件测试方法、技术和工具的能力。

⑤“软件项目管理”课程的目的在于使学生从工程学和管理学的角度认识软件项目管理理念，并建立软件项目管理的思维方式，具有解决软件开发项目问题的管理能力。

⑥“软件工程的形式化方法”课程的目的在于使学生全面理解形式化方法开发软件的范式，掌握建立安全关键软件系统、可信软件开发所必需的形式化方法基础知识。

⑦“软件工程项目实践”以一个完整的软件项目开发过程组织课程训练内容，适合于大学四年级学生的专业实践，使学生在实际的“动手做”和“真正练”中运用软件工程的思想和技术解决客户提出的问题。

上述课程群仅仅是一个参考性的框架，各院校可以根据自己的情况裁剪和替换其中的部分课程。例如，“面向服务的体系架构”重点讲授互联网应用系统设计内容，该课程可以用“软件系统设计与体系结构”课程替换，重点讲授一般大型软件系统体系结构设计内容。

(2)软件工程课程教学实施方案主体内容。软件工程教学内容的组织以IEEE 最新发布的软件工程知识体系为基础，课程知识单元包括软件需求、软件设计、软件构造、软件测试、软件演化、软件过程、软件工程管理等基础部分，突出当前流行的迭代开发过程、面向对象技术和UML语言等重点内容，融入企业的最佳实践和实际案例，覆盖IEEE的系列软件工程标准以及常用的软件工程工具。

本方案的主体部分按照科学型、工程型、应用型三类学生的培养要求，分别给出了软件工程课程的教学实施设计，具体包括以下内容。

①基本描述：包括课程名称、课程性质、预备基础知识、基本学时安排、教学定位、能力培养要求等。

②内容矩阵：构建了两层结构的课程知识点，并给出了讲授学时和掌握程度，共有10个知识单元和50多个知识点，不同培养要求的学生在知识点上略有不同。

③内容大纲：针对所有知识单元，分别给出教学要求、重点与难点以及讲授提示，特别强调了案例式互动的教学模式。

④课程实验：包括实验概述、实验内容、实验过程、实验评价和实验工具等，并给出了两类选题的实验项目描述。

⑤课程考核：包括考核形式、考核重点以及成绩比例等。