軟件需求工程的實例驗證教學模式
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1引言
《軟件需求工程》（以下簡稱“課程”）是軟件工程專業(yè)的專業(yè)核心課程，主要講授軟件工程過程中的需求開發(fā)技術(shù)和需求管理技術(shù)，是軟件工程重要內(nèi)容之一，對于提高軟件可用性和成功率具有重要意義。課程目前具有較為系統(tǒng)的知識體系，實踐靈活應用大量不同的方法技術(shù)，新的方法技術(shù)不斷涌現(xiàn)，無法做到及時統(tǒng)一規(guī)范。課程理論教材內(nèi)容區(qū)別較大，缺乏配套的實踐教材，實踐授課內(nèi)容起點較高，授課方式選擇非常困難。課程實踐領(lǐng)域性強，需求獲取與分析等技術(shù)與相關(guān)領(lǐng)域背景密切相關(guān)，需要對領(lǐng)域知識的深入了解，對于軟件工程專業(yè)僅僅具備計算機基礎知識和技能的學生來說，是難以彌補的短板。實際教學過程中，學生注重程序設計等基礎技術(shù)類課程，主要是編碼技術(shù)第一的認知層次，導致課程認識不足，理論理解不深入，實踐環(huán)節(jié)敷衍態(tài)度，實際課程教學效果與要求偏差較大。教學方法采用案例教學法等。
針對課程教學問題，采用“理論+實例驗證”的教學模式，在課時分配比例達到1:2的情況下，精心挑選并分解實際實例，驗證理論學習效果，指導理論學習過程。教學實例與課程理論的關(guān)系如圖1所示。目的是培養(yǎng)學生主動探索、積極參與、協(xié)作交流及解決問題能力，教學形式采用課堂講授、小組討論和實例驗證相結(jié)合的方法，注重學生主動參與課堂討論過程，在討論中應用所學技術(shù)解決各種問題。基礎要求掌握課程基本原理和方法，理解課程的各種工具，還需要掌握如何運用課程知識解決問題的能力。通過理解課程的實踐性，將所學理論知識真正運用到需求開發(fā)和管理過程中。
2.1理論教學
系統(tǒng)講授課程的理論知識（實踐方法和技術(shù)要點），結(jié)合實踐經(jīng)驗，講解比較抽象的理論問題?？梢耘e例實例場景，不適合論證完整的綜合性問題。提示型教學方法。通過各種提示活動（如講解、示范等）教授課程內(nèi)容，從實際經(jīng)驗方面引導學生分析課程中的各種工具及其應用特征，通過師生討論來共同分析工具的應用方法，由此獲得知識技能并發(fā)展能力。解決問題型教學方法。要求開放討論式的教學環(huán)境，教師引導問題，學生解決問題，通過師生對話與討論來共同思考、探究和分析技能，由此獲得知識技能、發(fā)展能力。例如，在需求獲取技術(shù)理論中，對于需求獲取是課程中最重要的過程的知識點，采取困難導向方法，獲取用戶需求時會遇到各種各樣的困難，只有在解決困難之后才能獲取完整的用戶需求。這種教學方法能夠發(fā)揮教師和學生這兩類群體的積極性，如表1所示。
2.2實例教學
在課堂教學環(huán)境中，以實際實例中的場景作為基礎，從問題中引導出理論內(nèi)容，然后再用理論內(nèi)容解決問題，體現(xiàn)“問題-工具-解決方案”的閉合循環(huán)。將各種教學實例分解為應用于不同理論知識點的不同場景。以“教學管理系統(tǒng)”為例，實例分解為七個部分：與用戶見面，詳細記錄用戶的需求信息；探討系統(tǒng)的操作流程，描述系統(tǒng)的業(yè)務功能；系統(tǒng)細節(jié)信息獲取過程，完善非功能需求信息；業(yè)務數(shù)據(jù)處理，硬數(shù)據(jù)采集與討論；需求分析與模型設計；特殊問題的處理要求，系統(tǒng)需求信息完整化；需求維護與需求管理。實例的七個部分分別驗證七個知識點理論：需求獲取過程和技術(shù)，觀察、詢問等方法的使用；用例和場景技術(shù)在需求工程中的應用，如何描述需求信息的關(guān)鍵部分；原型方法在需求獲取過程中的應用，原型的含義及其意義；數(shù)據(jù)的一般處理過程，硬數(shù)據(jù)的含義以及注意事項；需求分析的技術(shù)，需求建模的技術(shù)；面談的技術(shù)，面談的注意事項；需求信息在軟件工程中的作用，需求維護的技術(shù)，需求變更的一般流程。
2.3實踐環(huán)節(jié)
教學實踐環(huán)節(jié)以完整的項目實例為訓練素材，提高學生的知識運用以及分析和解決問題的能力，結(jié)合幾個不同的項目設置，要求按照課程所學步驟，完整實現(xiàn)課程的需求開發(fā)過程。實例1：圖像斑點識別。一組數(shù)字圖像，灰塵、噪音等干擾因素較多，帶有實際應用背景，要求識別圖像中的斑點。教學目的是，弄清楚到底什么是用戶需求，用戶需求的重要性。實例2：某電信網(wǎng)管數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。通過長達100頁的系統(tǒng)需求描述文檔和數(shù)據(jù)庫表的設計文檔，說明用戶需求信息的范圍、規(guī)模、雜合性，如何整理分析用戶需求文檔，以及發(fā)現(xiàn)問題、查閱資料、探討問題、解決問題的必備技能。實例3：某上位機開發(fā)需求。通過一個難度較高的與計算機網(wǎng)絡設計有關(guān)的需求文檔，完整說明用戶的需求信息，用于訓練資料查詢、交流溝通、探討討論等手段與技巧。
3結(jié)束語
實例驗證教學模式是一種將理論與實踐相結(jié)合的互動式教學方法。精心選擇和分解項目實例，以實例作為理論基礎、輔助工具、驗證工具，有助于調(diào)動學生的學習積極性，提高教學質(zhì)量，改善教學效果。
參考文獻
[1]李尤豐,洪蕾.“軟件需求工程”實驗教學改革研究[J].教育現(xiàn)代化,2018,37:27-31.
[2]董威,舒紹嫻,徐小平.軟件需求工程課程建設思考與實踐[J].計算機工程與科學,2016,36(02):34-37.
作者：凌宗虎 單位：安徽師范大學計算機與信息學院
