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

淺談軟件工程在教學(xué)軟件開發(fā)中的應(yīng)用

作者：不詳　更新時間：2012-9-16 22:12:29

摘　要：隨著信息技術(shù)在教學(xué)應(yīng)用的深入，教學(xué)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(dǎo)致教學(xué)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(fù)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(xué)軟件危機，降低開發(fā)成本，提高軟件開發(fā)成功率。

關(guān)鍵詞：軟件工程;教學(xué)軟件;開發(fā)模式
引言
　　隨著計算機技術(shù)在教育領(lǐng)域的深入應(yīng)用，教學(xué)軟件的需求量不斷增長，雖然理論上教學(xué)軟件的應(yīng)用可以降低教師的工作量，提高教學(xué)質(zhì)量，但實質(zhì)上，教學(xué)軟件的消費比低、應(yīng)用范圍窄、靈活性差、重復(fù)開發(fā)嚴(yán)重，不能滿足當(dāng)前日益增長的教學(xué)軟件的需求。這些問題可稱之為“教學(xué)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(jié)合軟件工程學(xué)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(xué)軟件開發(fā)模式，這種模式可以緩解教學(xué)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(dǎo)計算機軟件開發(fā)和維護的工程學(xué)科。采用工程的概念、原理、技術(shù)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(shù)和當(dāng)前能夠得到的最好的技術(shù)方法結(jié)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(yán)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(dǎo)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(xué)中使用最廣的是傳統(tǒng)方法學(xué)和面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)。不管采用何種軟件方法學(xué)，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(shè)計、編碼和單元測試、
2.基于軟件工程的教學(xué)教學(xué)軟件開發(fā)過程
    教學(xué)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(jié)合教育學(xué)和心理學(xué)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(xué)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(xué)軟件和要達(dá)到的目標(biāo)。比如開發(fā)《C語言程序設(shè)計》這一門課的教學(xué)軟件，這門課目前教學(xué)主用教室板書和上機練習(xí)，或用零散的課件和實例進行教學(xué)。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(xué)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(xué)軟件就是為了解決以上這些問題。我們可以初步構(gòu)思該軟件所要達(dá)到的目標(biāo)。如提供教學(xué)軟件、練習(xí)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(xué)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(xué)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(shù)、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(shè)計》這門課的教學(xué)軟件，就需考慮所用到的技術(shù)能否達(dá)到開發(fā)目標(biāo)，還有開發(fā)周期，開發(fā)人員配置，開發(fā)費用和版權(quán)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(fù)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(fù)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(fù)求精細(xì)化，最后得出目標(biāo)系統(tǒng)完整、準(zhǔn)確和具體的要求。如開發(fā)《C語言程序設(shè)計》這門課的教學(xué)軟件，首先是了解目前各門課的教學(xué)情況。
通過與學(xué)生、教師的交流，充分了解目前教與學(xué)中存在的不足，以及他們希望開發(fā)的教學(xué)軟件所能達(dá)到的效果�？梢酝ㄟ^創(chuàng)建原型的方法征求教師和學(xué)生的意見。經(jīng)過多次反復(fù)交流反復(fù)修改直到與用戶意見達(dá)成一致。寫出相應(yīng)的需求報告，建立相應(yīng)的模型并進行認(rèn)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(guān)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(fēng)格，完成各自模塊的制作，也就是根據(jù)總體的框架結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)入正常試用階段。當(dāng)然由于學(xué)科是在不斷變化的，因此所開發(fā)的教學(xué)軟件也應(yīng)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(xué)系統(tǒng)設(shè)計與軟件開發(fā)模型的結(jié)合
　　教學(xué)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(xué)軟件無論運行多么流暢,嚴(yán)格地講都不能說它具有了功能,因為教學(xué)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(xué)軟件,開發(fā)是否成功要看教學(xué)性,而不是“功能”,而教學(xué)性要靠教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計來保證。
　　無論是從教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的角度,還是從軟件工程的角度,教學(xué)軟件開發(fā)過程都可以分為兩個階段,一個是設(shè)計階段,一個是開發(fā)階段。兩個階段之間有反復(fù)調(diào)整修改的環(huán)節(jié)。教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的理論和方法,主要應(yīng)用在設(shè)計階段,以實現(xiàn)軟件的教學(xué)性,為開發(fā)提供藍(lán)圖。軟件工程的思想和方法,貫穿整個設(shè)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(shù)性能。一個好的教學(xué)軟件開發(fā)模式,應(yīng)該以教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計為基礎(chǔ),結(jié)合軟件工程的思想和方法。對這種結(jié)合可以用圖4示意。該圖的內(nèi)圈表示教學(xué)設(shè)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(wù)的分量不同。   
4.結(jié)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(yīng)當(dāng)把它應(yīng)用到教學(xué)軟件的開發(fā)當(dāng)中，只有這樣才能提高教學(xué)軟件開發(fā)的成功率和生產(chǎn)率，緩解或消除教學(xué)軟件危機，縮短開發(fā)周期，減少重復(fù)開發(fā)，降低生產(chǎn)成本，提高教學(xué)軟件的質(zhì)量。
　　參考文獻(xiàn)
　　[1] 張軍征.多媒體教學(xué)軟件設(shè)計原理與方法[M].北京:科學(xué)出版社, 2007.
　　[2] 張軍征.多媒體課件設(shè)計與制作基礎(chǔ)[M].北京: 高等 教育 出版社, 2004.

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