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軟件工程有關(guān)論文范文,與面向?qū)W生主體的高級(jí)軟件工程互動(dòng)式教學(xué)模式相關(guān)碩士畢業(yè)論文范文

發(fā)布時(shí)間:2016-09-01 08:10

  本文關(guān)鍵詞:面向?qū)W生主體的高級(jí)軟件工程互動(dòng)式教學(xué)模式,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。


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摘 要:針對(duì)軟件工程課程實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣和知識(shí)更新快等特點(diǎn),闡述高級(jí)軟件工程課程中,面向培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)化建模能力和工程分析與設(shè)計(jì)能力的互動(dòng)式教學(xué)模式,及其在課程項(xiàng)目實(shí)踐中的應(yīng)用,同時(shí)介紹互動(dòng)式教學(xué)模式理念和相應(yīng)設(shè)計(jì)以及教學(xué)輔助平臺(tái)和工程實(shí)驗(yàn)環(huán)境,并通過(guò)3種評(píng)價(jià)方式展現(xiàn)該教學(xué)模式對(duì)提高學(xué)生工程能力的作用.

關(guān) 鍵 詞:軟件工程;互動(dòng)式教學(xué)模式;工程能力

文章編號(hào):1672-5913(2013)01-0069-04

中圖分類(lèi)號(hào):G642

軟件工程是計(jì)算機(jī)軟件課程體系中非常重要的一門(mén)核心課程,其實(shí)踐性強(qiáng)、源于實(shí)踐、用于實(shí)踐;涉及知識(shí)面廣,多學(xué)科交叉;新思想和新方法不斷涌現(xiàn),發(fā)展更新快.因此,該課程教學(xué)難度大.在課堂教學(xué)中,教師多采用“講座式”教學(xué)方法,主要介紹基本概念和主要方法;在項(xiàng)目實(shí)踐中,教師則基本采取“放任式”教學(xué)法,以“結(jié)果論英雄”,缺乏對(duì)過(guò)程和方法運(yùn)用的指導(dǎo)、研討和評(píng)價(jià),造成學(xué)生“理論與實(shí)踐脫節(jié)”.教學(xué)方法單一、師生缺少交流和互動(dòng)是導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)乏味、教學(xué)效果收效不佳的直接原因,最主要的是不同教師在教學(xué)理念上存在差異.軟件工程這類(lèi)個(gè)人與團(tuán)隊(duì)實(shí)踐性皆很強(qiáng)的課程,應(yīng)該以教師為主角“講授知識(shí)”,還是以學(xué)生為主體“培養(yǎng)能力”?不同的教學(xué)理念必然導(dǎo)致教學(xué)方法和效果的差異.依據(jù)北京航空航天大學(xué)設(shè)定的“兩領(lǐng)人才”培養(yǎng)目標(biāo),軟件工程學(xué)科確定以培養(yǎng)軟件工程技術(shù)及管理復(fù)合型高端人才作为研究生培養(yǎng)的主要目標(biāo).

因此,高級(jí)軟件工程作为研究生的學(xué)位課,明確提出以學(xué)生為主體,培養(yǎng)軟件工程能力的教學(xué)理念,即指導(dǎo)研究生自覺(jué)學(xué)習(xí)并掌握軟件工程的本質(zhì)和精髓,培養(yǎng)其參與和承擔(dān)大型軟件工程實(shí)踐的基礎(chǔ)能力.為此,我們提出以學(xué)生為主體、面向軟件工程能力培養(yǎng)的互動(dòng)式教學(xué)模式,在教學(xué)實(shí)踐中收到良好效果.所謂軟件工程能力,就是能夠以團(tuán)隊(duì)協(xié)作方式,按照規(guī)定的時(shí)間節(jié)點(diǎn)、進(jìn)度和質(zhì)量要求,應(yīng)用相應(yīng)的技術(shù)及方法完成軟件工程任務(wù)的能力.針對(duì)北京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院研究生的特點(diǎn)和學(xué)校規(guī)定的教學(xué)目標(biāo),在高級(jí)軟件工程課程中,我們將軟件工程能力細(xì)化為“嚴(yán)謹(jǐn)的工程化管理能力和精細(xì)化的軟件建模以及模型分析與驗(yàn)證能力”.

1互動(dòng)式教學(xué)模式

互動(dòng)式教學(xué)模式以培養(yǎng)軟件工程能力為核心目標(biāo),以大型軟件過(guò)程管理和建模方法與技術(shù)為兩條主線,突出以規(guī)范靈活的過(guò)程管理和質(zhì)量控制、嚴(yán)謹(jǐn)準(zhǔn)確的模型與元模型分析和理解、簡(jiǎn)明精細(xì)的建模方法這3個(gè)核心知識(shí)域,并以4種交互式教學(xué)措施貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程.該教學(xué)模式簡(jiǎn)稱(chēng)“1-2-3-4互動(dòng)式教學(xué)模式”,如圖1所示.

該模式的突出特點(diǎn)是通過(guò)多種交互方式激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與對(duì)軟件工程核心問(wèn)題和關(guān)鍵技術(shù)與方法的深入探討與實(shí)踐,从而培養(yǎng)學(xué)生掌握相應(yīng)的軟件工程能力.貫穿其中的交互式教學(xué)措施,不僅包括傳統(tǒng)的課堂師生互動(dòng),而且包括課后學(xué)生對(duì)教師教學(xué)效果的反饋和教師對(duì)實(shí)踐項(xiàng)目的指導(dǎo).更具特色的是,學(xué)生之間也基于作業(yè)的評(píng)價(jià)产生交互.

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為什么要寫(xiě)軟件工程畢業(yè)論文
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1)基于知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)的互動(dòng)式課堂教學(xué).課堂教學(xué)不再是教師的“一言堂”,教師除了傳授基礎(chǔ)理論知識(shí)外,更多的是通過(guò)引導(dǎo)和討論激發(fā)學(xué)生對(duì)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)的深入探究,促進(jìn)交流和相互學(xué)習(xí),加深學(xué)生對(duì)軟件工程本質(zhì)的理解,达到讓學(xué)生掌握軟件工程主要方法的目的.

2)隨堂教學(xué)反饋機(jī)制.教師針對(duì)課程的核心內(nèi)容設(shè)計(jì)了課堂反饋表,在每部分內(nèi)容講授結(jié)束時(shí)發(fā)給學(xué)生,隨堂獲取學(xué)生對(duì)核心內(nèi)容和難點(diǎn)問(wèn)題理解程度的反饋,了解學(xué)生關(guān)心的問(wèn)題.這種互動(dòng)幫助老師及时知悉并分析學(xué)生的情況,有針對(duì)性地調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和方法;同時(shí)也幫助學(xué)生梳理核心內(nèi)容知識(shí),解決難點(diǎn)問(wèn)題.

3)教師指導(dǎo)下的項(xiàng)目組自主協(xié)作.教師設(shè)計(jì)出多種不同類(lèi)型和特點(diǎn)的軟件項(xiàng)目,并提出協(xié)同工作要求,讓學(xué)生自由組合成多個(gè)項(xiàng)目組,自主選擇項(xiàng)目.各項(xiàng)目組在教師指導(dǎo)下,按計(jì)劃推進(jìn)工作,并每周提交進(jìn)展報(bào)告;另外,按照課程的安排和項(xiàng)目進(jìn)展,教師確定需求模型和設(shè)計(jì)模型等階段成果提交的時(shí)間點(diǎn),組織學(xué)生按期提交階段成果,并讓教師和同學(xué)進(jìn)行評(píng)判.在此過(guò)程中,教師會(huì)引導(dǎo)學(xué)生自主選擇項(xiàng)目和分析項(xiàng)目目標(biāo)及特點(diǎn),應(yīng)用課程中所講授的工程方法和技術(shù)以完成項(xiàng)目;項(xiàng)目組自主安排計(jì)劃、分工和合作方式;教師和助教評(píng)閱階段成果,并在課上點(diǎn)評(píng)和交流.

4)基于透明互評(píng)和貢獻(xiàn)率的評(píng)價(jià)體系.在網(wǎng)絡(luò)化的互動(dòng)式教學(xué)平臺(tái)上,每個(gè)學(xué)生需對(duì)其他組提交的軟件模型進(jìn)行獨(dú)立(即不署名的)評(píng)審,并給出具体評(píng)價(jià)意見(jiàn)和評(píng)分,項(xiàng)目組需對(duì)評(píng)審意見(jiàn)做出回應(yīng)并進(jìn)行改進(jìn);項(xiàng)目結(jié)束后,各項(xiàng)目組需作項(xiàng)目总结報(bào)告和產(chǎn)品演示,并對(duì)每位成員的個(gè)人貢獻(xiàn)率給出評(píng)價(jià);教師對(duì)學(xué)生平時(shí)作業(yè)和課堂交流情況的評(píng)分作为平時(shí)成績(jī).另外,教師還通過(guò)開(kāi)卷考試考查學(xué)生對(duì)知識(shí)和方法的理解與運(yùn)用能力.這種由師生共同參與的評(píng)價(jià)過(guò)程,激發(fā)了學(xué)生的主動(dòng)性和協(xié)作精神,并保證評(píng)價(jià)的公開(kāi)、公平和公正.教師根據(jù)項(xiàng)目組提交的各階段成果及“被評(píng)價(jià)”結(jié)果、驗(yàn)收演示效果等綜合評(píng)定項(xiàng)目组成績(jī);根據(jù)項(xiàng)目组成績(jī)及成員的個(gè)人貢獻(xiàn)率綜合評(píng)定學(xué)生的項(xiàng)目成績(jī);根據(jù)學(xué)生的平時(shí)成績(jī)、項(xiàng)目成績(jī)和考試成績(jī)給出總評(píng)成績(jī).

上述互動(dòng)式模式的教學(xué)內(nèi)容和考核方式如圖2所示,主要包括3個(gè)方面的內(nèi)容,分別是理論教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和課程考核.

2教學(xué)平臺(tái)及工程實(shí)驗(yàn)環(huán)境

教學(xué)平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境的建設(shè)對(duì)互動(dòng)式教學(xué)具有重要的支撐作用.高級(jí)軟件工程課程完成了網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)支持平臺(tái)和軟件工程實(shí)驗(yàn)環(huán)境的建設(shè),綜合使用2個(gè)教學(xué)輔助平臺(tái),充分發(fā)揮各自?xún)?yōu)勢(shì),為課程教學(xué)提供了良好的支持作用.

網(wǎng)絡(luò)化的課程管理平臺(tái)是在自主研制的計(jì)算機(jī)類(lèi)課程教學(xué)輔助系統(tǒng)(CG)上構(gòu)建的本課程教學(xué)管理子平臺(tái),支持課件和學(xué)習(xí)資料的發(fā)放、學(xué)生答疑、作業(yè)的提交和評(píng)判等.由于本課程在項(xiàng)目實(shí)踐環(huán)節(jié)引入了透明的互評(píng)機(jī)制以及個(gè)人貢獻(xiàn)率的概念,而現(xiàn)有的課程管理平臺(tái)難以提供本課程所需的特色功能.因此,從2010年開(kāi)始,依托助教(博士生)和實(shí)驗(yàn)室研究生,我們?cè)O(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)化的支持項(xiàng)目組進(jìn)行模型互評(píng)的組間互評(píng)價(jià)平臺(tái),該平臺(tái)不僅可以支持項(xiàng)目組提交工作成果,如需求模型、設(shè)計(jì)模型等;還可以支持學(xué)生獨(dú)立評(píng)審其他组成果,并給出評(píng)分和評(píng)審意見(jiàn);另外,還能對(duì)其他同學(xué)的評(píng)審意見(jiàn)給出回復(fù),并根據(jù)評(píng)審意見(jiàn)進(jìn)行修改完善.本課程還利用北航軟件工程研究所自主研發(fā)的一組軟件工具,并精選多個(gè)開(kāi)源軟件作为軟件工程實(shí)驗(yàn)環(huán)境,為學(xué)生學(xué)習(xí)并實(shí)踐精細(xì)化建模、量化的過(guò)程管理、項(xiàng)目組的緊密協(xié)同等提供必要支持.建立工程實(shí)驗(yàn)環(huán)境的軟件工具如表1所示.

3效果分析

課程不但通過(guò)項(xiàng)目的實(shí)施和推進(jìn),培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和組織實(shí)施能力,而且力圖通過(guò)課程項(xiàng)目,提高學(xué)生模型化抽象思維能力及分析驗(yàn)證能力,使學(xué)生能夠?qū)⒃谡n程實(shí)踐中获得的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)以及在課程訓(xùn)練中获

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軟件工程有關(guān)論文范文4471;的能力,直接付諸于科研項(xiàng)目或今后工作中的實(shí)際項(xiàng)目.下面通過(guò)3種評(píng)價(jià)方式對(duì)課程效果進(jìn)行分析.

3.1基于課堂教學(xué)反饋表的教學(xué)效果分析

本課程針對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容設(shè)計(jì)教學(xué)反饋表,既促使學(xué)生認(rèn)真聽(tīng)講,积极參與課堂討論,又使教師及时了解學(xué)生對(duì)重要內(nèi)容的興趣和理解程度,以及對(duì)講授方法的接受程度,从而提高教學(xué)效果.

本課程共16次課,累計(jì)48學(xué)時(shí).表2所示為針對(duì)2011年秋季課程中“設(shè)計(jì)建模”這部分內(nèi)容的隨堂教學(xué)反饋表分析結(jié)果,結(jié)果表明70%~80%的學(xué)生準(zhǔn)確地理解了教師在課堂上講授和強(qiáng)調(diào)的核心內(nèi)容,同時(shí)表明學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)方法的理解相對(duì)困難較大.由此可以預(yù)想到在課程項(xiàng)目中,設(shè)計(jì)建模會(huì)面臨比較多的問(wèn)題.我們一方面放寬設(shè)計(jì)建模時(shí)間,另一方面加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)建模的指導(dǎo)和分析,為學(xué)生更好地理解后續(xù)知識(shí)奠定基礎(chǔ).我們針對(duì)學(xué)生關(guān)注的11講教學(xué)內(nèi)容共進(jìn)行了7次教學(xué)反饋調(diào)查,總體情況表明80%以上的學(xué)生能夠準(zhǔn)確理解和掌握每一講的主要內(nèi)容,難點(diǎn)大多集中于1~2個(gè)較抽象的概念和方法上,但學(xué)生對(duì)主要內(nèi)容都表現(xiàn)出較大興趣,并對(duì)講授方式給予了肯定.

3.2基于課程報(bào)告的教學(xué)效果分析

我們要求學(xué)生在課程結(jié)束后寫(xiě)一份簡(jiǎn)短的報(bào)告,反饋自己所理解的關(guān)

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于課程的優(yōu)點(diǎn)和存在的問(wèn)題,便于教師對(duì)下一年的教學(xué)進(jìn)行改進(jìn).2011年,學(xué)生對(duì)本課程的教學(xué)方法和效果均作出充分肯定,特別對(duì)以下方面給予認(rèn)可.

1)既有“面”,又有“點(diǎn)”.劉超老師先從大的方面講解軟件工程背景知識(shí),再由吳際老師深入講解UML建模思想、精細(xì)化建模和模型分析方法;每堂課都有不少實(shí)際案例分析和講解.

2)項(xiàng)目實(shí)踐.教師將理論部分放到實(shí)踐過(guò)程中穿插講解,以使學(xué)生了解規(guī)范的軟件開(kāi)發(fā)流程,特別是熟悉建模過(guò)程;最有意思的地方就在于學(xué)生互評(píng).

3)教學(xué)方法十分巧妙.問(wèn)卷方法既达到了點(diǎn)名的目的,又讓每個(gè)學(xué)生能夠在課上認(rèn)真聽(tīng)講,集中精神吸收課程內(nèi)容的精髓;教師很仔細(xì)地審閱作業(yè),批閱后的反饋,讓學(xué)生學(xué)到了更多令人印象深刻的東西;反饋表上面的問(wèn)題能夠起到引導(dǎo)作用;小組互評(píng)的評(píng)分方式非常新穎,能讓每位學(xué)生得到更多練習(xí).

3.3基于課程項(xiàng)目的教學(xué)效果分析

為了更客觀地反映互動(dòng)式教學(xué)模式在建模能力培養(yǎng)上的促進(jìn)作用,我們使用由BansiyaJagdish等人在2002年提出的面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)模型質(zhì)量評(píng)估方法,對(duì)課程項(xiàng)目中各小組的模型進(jìn)行評(píng)估.該評(píng)估方法以分層模型為基礎(chǔ),如圖3所示,分為4個(gè)不同的抽象層:L1為抽象級(jí)別最高的層次,表示最終期望得到的模型質(zhì)量屬性(QualityAttribute);L2層為面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)模型中的屬性(DesignProperty);L3和L4包含低抽象層次的模型度量數(shù)據(jù).其中,L1層包括可重用性(Reusability)、靈活性(Flexibility)、可理解性(Understandability)、功能性(Functionality)、可擴(kuò)展性(Extendibility)、有效性(Effectiveness)5個(gè)質(zhì)量屬性.


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在上述分層模型的基礎(chǔ)上,北京大學(xué)的研究人員曾在2004年使用此評(píng)估方法,對(duì)UML元模型的多個(gè)歷史版本進(jìn)行評(píng)估.該研究發(fā)現(xiàn)UML2.0的元模型相對(duì)之前的1.2、1.3、1.4、1.5幾個(gè)版本,質(zhì)量有顯著提高,模型的可重用性、可擴(kuò)展性等質(zhì)量屬性都提升不少.

我們參考上述兩項(xiàng)研究的具体方法,對(duì)各小組所建立的需求和設(shè)計(jì)模型進(jìn)行評(píng)估.選取如表3所示的度量指標(biāo),通過(guò)由L3、L4到L2的映射,以及由L2到L1的映射關(guān)系,計(jì)算出項(xiàng)目各個(gè)歷史版本的評(píng)估結(jié)果.

某項(xiàng)目組所建模型的4個(gè)歷史版本的質(zhì)量屬性如表4所示.

v1是小組完成需求分析后形成的第一個(gè)模型版本;v2是小組在v1的基礎(chǔ)上自行修改完善形成的版本;在經(jīng)過(guò)課程討論、小組評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)后,小組按修改意見(jiàn)完成了v3版本;v4版本是在v3的基礎(chǔ)上加以完善形成的.4個(gè)歷史版本反映了隨著課程互動(dòng)環(huán)節(jié)的推進(jìn),學(xué)生作業(yè)的進(jìn)展情況.從表4的數(shù)據(jù)可以看出,可重用性、靈活性、功能性三個(gè)質(zhì)量屬性總體呈明顯上升趨勢(shì);有效性呈恒定趨勢(shì);可擴(kuò)展性呈現(xiàn)下降趨勢(shì).

可理解性較為特殊,其基準(zhǔn)為-1,表示模型的可理解性是從“理解有多困難”角度表示的.隨著模型規(guī)模的增大,模型越來(lái)越不易被理解.此外,模型的可擴(kuò)展性在模型改進(jìn)后反而下降約20%,我們認(rèn)為原因是該項(xiàng)目主要是實(shí)現(xiàn)一個(gè)工具,而不是一個(gè)用于擴(kuò)展的開(kāi)發(fā)包,因此隨著模型的完善,模型會(huì)趨向于具体的實(shí)現(xiàn)層面,可擴(kuò)展性隨之下降.從表中數(shù)據(jù)可以看出,學(xué)生通過(guò)課程的互動(dòng)環(huán)節(jié)提高了面向?qū)ο蠼D芰?

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所屬大學(xué)生專(zhuān)業(yè)類(lèi)別: 畢業(yè)論文怎么寫(xiě) 論文題目推薦度: 優(yōu)質(zhì)選題

4結(jié)語(yǔ)

軟件工程是一門(mén)實(shí)踐性和知識(shí)系統(tǒng)性很強(qiáng)的學(xué)科,內(nèi)容多,發(fā)展更新快;其知識(shí)點(diǎn)分散,原理性和概念性?xún)?nèi)容比重高.在一年級(jí)研究生普遍缺乏真實(shí)項(xiàng)目經(jīng)歷的情況下,教師如何把課程內(nèi)容、課程項(xiàng)目和反饋指導(dǎo)等有機(jī)結(jié)合,已經(jīng)成为決定課程教學(xué)效果好壞的關(guān)鍵因素.本文总结了課程組針對(duì)北京航空航天大學(xué)的“兩領(lǐng)”人才培養(yǎng)目標(biāo),以培養(yǎng)研究生的模型化抽象思維及分析與驗(yàn)證能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)同管理和組織實(shí)施能力作为核心目標(biāo),提出的以學(xué)生為主體的教學(xué)理念以及采用多種互動(dòng)教學(xué)方法的教學(xué)模式.實(shí)踐表明,該教學(xué)模式對(duì)于提高學(xué)生的主動(dòng)參與性和自我認(rèn)同感,培養(yǎng)學(xué)生的科研與實(shí)踐能力具有較大作用.

(編輯:宋文婷)

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本文doc格式 : 面向?qū)W生主體的高級(jí)軟件工程互動(dòng)式教學(xué)模式(2)【論文下載】


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