本文關鍵詞：軟件工程在教學軟件開發(fā)中的應用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

淺談軟件工程在教學軟件開發(fā)中的應用

作者：不詳　更新時間：2012-9-16 22:12:29

摘　要：隨著信息技術在教學應用的深入，教學軟件的需求量不斷增長。由于開發(fā)團隊及開發(fā)方法的不足，導致教學軟件不但質(zhì)量良莠不齊、開發(fā)成本過高、開發(fā)周期過長，而且會出現(xiàn)重復開發(fā)、使用困難等問題。而基于軟件工程開發(fā)模式，可以緩解教學軟件危機，降低開發(fā)成本，提高軟件開發(fā)成功率。

關鍵詞：軟件工程;教學軟件;開發(fā)模式
引言
　　隨著計算機技術在教育領域的深入應用，教學軟件的需求量不斷增長，雖然理論上教學軟件的應用可以降低教師的工作量，提高教學質(zhì)量，但實質(zhì)上，教學軟件的消費比低、應用范圍窄、靈活性差、重復開發(fā)嚴重，不能滿足當前日益增長的教學軟件的需求。這些問題可稱之為“教學軟件危機”。該危機的出現(xiàn)是因為沒有正確的開發(fā)理念所造成的，要消除這些危機，，就要有正確的軟件開發(fā)方法和開發(fā)模式。結合軟件工程學和已有的軟件開發(fā)經(jīng)驗，我們可以從中探索出一種基于軟件工程的教學軟件開發(fā)模式，這種模式可以緩解教學軟件危機，降低開發(fā)成本，提高軟件開發(fā)的成功率和產(chǎn)出率。
1.軟件工程的基本理論
    軟件工程是指導計算機軟件開發(fā)和維護的工程學科。采用工程的概念、原理、技術和方法來開發(fā)與維護軟件，把經(jīng)過時間考驗而證明正確的管理技術和當前能夠得到的最好的技術方法結合起來，以經(jīng)濟地開發(fā)出高質(zhì)量的軟件并有效地維護它。
    軟件危機是指在計算機軟件的開發(fā)和維護過程中所遇一系列嚴重問題。包括如何開發(fā)軟件以滿足對日益增長的需求和如何維護數(shù)量不斷膨脹的已有軟件。
軟件工程借助工程的理論來指導軟件開發(fā)，大量軟件開發(fā)實例證明了采用軟件工程方法進行開發(fā)，可以消除或緩解軟件危機，提高軟件開發(fā)的成功率和產(chǎn)出率。
軟件方法學中使用最廣的是傳統(tǒng)方法學和面向對象方法學。不管采用何種軟件方法學，在軟件開發(fā)中都包括問題定義，可行性研究、需求分析、軟件設計、編碼和單元測試、
2.基于軟件工程的教學教學軟件開發(fā)過程
    教學軟件也是軟件，因此軟件工程的開發(fā)理論同樣適用，考慮其特殊性，我們必須同時結合教育學和心理學的理論進行開發(fā)。借助軟件工程成功的開發(fā)經(jīng)驗，我們把教學軟件的開發(fā)分為一下幾個階段：
    2.1 問題定義 開發(fā)者首先弄清楚要解決什么問題，即為什么要這個教學軟件和要達到的目標。比如開發(fā)《C語言程序設計》這一門課的教學軟件，這門課目前教學主用教室板書和上機練習，或用零散的課件和實例進行教學。在教室板書容量少，有些知識也講不清楚；采用零散的課件和實例教學要好些，但是由于課件零散，缺乏整體性，教師每次備課必須花大量的時間進行查找和整理，費時費力。我們開發(fā)這一門課的教學軟件就是為了解決以上這些問題。我們可以初步構思該軟件所要達到的目標。如提供教學軟件、練習和試題庫、資料和案例、問題答疑和操作幫助等。
    2.2 可行性分析 首先對要開發(fā)的教學軟件進行市場調(diào)查，主要調(diào)以前有沒有這一門課的教學軟件，如果有，存在那些優(yōu)缺點，經(jīng)過分析在決定有沒有必要開發(fā)或重新開發(fā)。如果有必要開發(fā)，則需要提出各種可能實現(xiàn)的方案，然后針對這些方案從技術、經(jīng)濟和社會因素等分析其可行性。比如開發(fā)《C語言程序設計》這門課的教學軟件，就需考慮所用到的技術能否達到開發(fā)目標，還有開發(fā)周期，開發(fā)人員配置，開發(fā)費用和版權問題等，如果一切可行就可進入下一個階段。
    2.3 需求分析 需求分析是分析、求精、建模、規(guī)格說明和復審的過程。需求分析的第一步是了解用戶情況，發(fā)現(xiàn)用戶面臨的問題；第二步是通過與用戶反復交流獲得用戶的基本需求，第三步是對用戶的基本需求反復求精細化，最后得出目標系統(tǒng)完整、準確和具體的要求。如開發(fā)《C語言程序設計》這門課的教學軟件，首先是了解目前各門課的教學情況。
通過與學生、教師的交流，充分了解目前教與學中存在的不足，以及他們希望開發(fā)的教學軟件所能達到的效果�？梢酝ㄟ^創(chuàng)建原型的方法征求教師和學生的意見。經(jīng)過多次反復交流反復修改直到與用戶意見達成一致。寫出相應的需求報告，建立相應的模型并進行認真的審查，符合要求侯再進入下一步。
    2.4 收集和整理素材 前期工作完成后，就進入了程序編制步驟。首先根據(jù)模塊功能及偽代碼的內(nèi)容，收集相關素材，例如整理文本、橫掃圖片、創(chuàng)作圖像和動畫、制作片頭等。注意素材盡量做成積件式，這樣有利于提高素材的重用率，降低軟件的大小。
    2.5 制作合成 程序員根據(jù)需求分析和界面風格，完成各自模塊的制作，也就是根據(jù)總體的框架結構和偽代碼進行編程，將確定的素材寓意制作、運用，并進行單元測試，然后把各自模塊合成進行綜合測試，還可通過試用的方法進行綜合測試，從而發(fā)現(xiàn)并修改存在的錯誤和不足。
    2.6 運行維護 軟件試用正常，可以發(fā)布，轉入正常試用階段。當然由于學科是在不斷變化的，因此所開發(fā)的教學軟件也應不斷維護和修改，如及時修改所發(fā)現(xiàn)的錯誤和漏洞，完善存在的不足，優(yōu)化用戶界面，擴展新增模塊等。
3.教學系統(tǒng)設計與軟件開發(fā)模型的結合
　　教學軟件與管理軟件、工具軟件等功能性商用軟件最顯著的不同,是不能用“功能”來衡量。例如一個文字處理軟件,如果測試者能夠用軟件錄入文字,實現(xiàn)任何格式的排版就表明該軟件的功能實現(xiàn)了,而教學軟件無論運行多么流暢,嚴格地講都不能說它具有了功能,因為教學軟件的作用效果,不是自身表現(xiàn)出來的,這是具有不確定性的。因此對教學軟件,開發(fā)是否成功要看教學性,而不是“功能”,而教學性要靠教學系統(tǒng)設計來保證。
　　無論是從教學系統(tǒng)設計的角度,還是從軟件工程的角度,教學軟件開發(fā)過程都可以分為兩個階段,一個是設計階段,一個是開發(fā)階段。兩個階段之間有反復調(diào)整修改的環(huán)節(jié)。教學系統(tǒng)設計的理論和方法,主要應用在設計階段,以實現(xiàn)軟件的教學性,為開發(fā)提供藍圖。軟件工程的思想和方法,貫穿整個設計和開發(fā)過程,但重點是開發(fā)階段的組織與管理,以實現(xiàn)軟件的技術性能。一個好的教學軟件開發(fā)模式,應該以教學系統(tǒng)設計為基礎,結合軟件工程的思想和方法。對這種結合可以用圖4示意。該圖的內(nèi)圈表示教學設計過程,外圈表示軟件開發(fā)過程,兩個過程是同時啟動同步進行的,交織成一個軟件開發(fā)循環(huán)周期,但是在各個階段兩者的重要程度和工作任務的分量不同。   
4.結語
    軟件開發(fā)是一項系統(tǒng)工程，需要各方面互相配合，優(yōu)勢互補、資源共享，進行集成化開發(fā)，產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營，市場化運作，來促進行業(yè)的發(fā)展。軟件開發(fā)方法是人們在長期的軟件開發(fā)和維護的過程中積累下來的寶貴經(jīng)驗，我們應當把它應用到教學軟件的開發(fā)當中，只有這樣才能提高教學軟件開發(fā)的成功率和生產(chǎn)率，緩解或消除教學軟件危機，縮短開發(fā)周期，減少重復開發(fā)，降低生產(chǎn)成本，提高教學軟件的質(zhì)量。
　　參考文獻
　　[1] 張軍征.多媒體教學軟件設計原理與方法[M].北京:科學出版社, 2007.
　　[2] 張軍征.多媒體課件設計與制作基礎[M].北京: 高等 教育 出版社, 2004.

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