基于USDM的“软件需求工程”实验教材编写思考

李尤丰 曾岳

摘要：软件需求工程目前处于发展阶段，软件需求工程实验作为软件工程专业最前端的实验教学环节，各高校大多无配套实验教材，只有类似实验指导书类的手册。其实验指导书，以理论性为主，实验环境和过程介绍极少。另外，实验指导书内容也存在不严格、不规范、系统性差等问题。以金陵科技学院软件工程学院软件需求课程实验教材编写为例，从教材的内容选择、系统性、实战性、开发环境工具等方面，提出基于USDM的校企合作实验教材编写的几点思考。该教材在金科院“软件需求工程”配套的实验课程教学中起到良好的作用，验证了该教材使用的良好效果。

关键词：实验教材;软件需求;USDM;校企合作

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2015）44-0235-02

一、引言

教材是教学过程的必备要素之一。选择合适的教材，不仅可以帮助学生简单直观地获取知识，也为培养学生实践能力和创新能力提供了依据。软件需求工程实验课程是软件工程专业、计算机专业重要的实验课程，实验教材作为提高教学质量的依据之一，应具有针对性、先进性、实用性、实战性等特点，既层次分明又系统连贯。金陵科技学院软件工程学院，根据几年软件需求工程实验课程的教学积累，包括教学资料的建设，学院部和企业的项目合作、教学合作、学生实习合作等，从2013年开始组织课程组联合企业编写《软件需求工程实践指导》实验教材。该教材通过2014年在金科院的试用，反馈效果良好，将于2015年9月由南大出版社出版。本文针对该实验教材的编写思路，针对编写过程中遇到的问题及解决方法，谈几点思考。

二、本实验教材的内涵

本实验教材是根据软件工程专业、学科任务和特点，编写和组织具有一定知识范围和深度的资料。它由实验知识和实验技能构成体系，作为实验教学的依托。实验教材的建设反映一个学校的实验水平和科研水平，教材质量对人才培养的质量和教学效果具有直接作用。本实验教材的编写依据专业要求和教学大纲，更依据多年的教学经验，并多次听取学生的反馈意见进行调整，不仅要便于教师教学，更要能帮助学生对“软件需求分析”课堂理论知识加深巩固和理解，帮助其获取和理解知识，并训练学生技能，培养工程能力，培养职业素养。软件需求工程实验教材应紧密结合行业特点，跟踪行业发展，联系软件工程专业，采用真实项目案例，反映软件需求工程的发展水平和实验水平。

三、软件需求工程实验教学存在的问题

（一）软件需求工程实验教学现状

学习软件需求工程课程的学生虽然已经大三，但是还没有较好的完整的软件工程项目实践经历。学生在学习理论课程时，反馈较多的就是理论枯燥深奥，难以理解。理论课辅助讲解一些案例的时候，项目案例一般具有行业性，学生也很难理解。如何从学生身边出发，讲解学生容易接受、便于理解、富有同感的真实案例，不再是学生成绩管理之类的老生常谈的课题。去旧创新，引导学生的兴趣，是值得思考的。我校在该课程实验课程中请学生自行挖掘感兴趣的项目，教师辅以分析，学生自行实现，教师及时辅导和督促，学生的兴趣点被挖掘，教材以及教材之外的延伸得到很好的实践。类似“金科通”的软件，课题都由学生自行提出并自行设计，教师指导，这样取得的实验效果是良好的。

如何将该课程讲得深入透彻、课堂如何互动呢？在学生没有项目经验和实践经验的基础上，如何加深理解呢？学生硬性记忆，在实际工作中如何体现大学课堂教育的效果和技能呢？传统的考核方式，如何测试学生的掌握程度和相应的能力，反映学生的真实能力呢？理论课程配套的实践课程和设计课程不再互相参考和拷贝，如何有成效开展呢？针对上述问题，软件需求工程实验教学的老师们表示很无奈。如果有一本较好的实验教材作为该教师的教学内容指导，教师在教学中会轻松很多。基于该教材，教师也可以自行设计或者请学生自行设计课题，模仿教材每个实验的过程和步骤，进行需求分析。最终，学生在实战中学习了知识，练习了技能，训练了工程能力，培养了团队精神。有了实验教材，学生可以依葫芦画瓢，也可在此基础上进行创新和发挥，效果良好。

（二）软件需求工程课程实践教材的编写现状

软件工程学科知识发展快速，软件需求工程正处于发展阶段，相关教材编写数量少，配套实践教材更是众里寻他千百度，难找到。而目前国内各大高校软件工程专业，均开设了软件需求类的课程，这就为编写合适的软件需求工程实验教材提供了需求。如何针对各高校培养人才的目标，编写适合自己院校的实验教材显得尤为急迫。目前，各高校软件需求工程实验课程基本使用类似实验指导书之类的手册，内容空泛不严格，只是从教学意义上作规范指导，没有从具体项目实践作指导，使用工具和环节提及较少。某些知名高校，虽然该专业教材建设走在前列，但是配套的实验教材却没有，对其他院校开展实验课程的指导意义也就减少了。例如南京大学软件工程专业组的教师们，担负着对南京大学学生的培养，更担负着帮助兄弟院校的重担。目前南大软件工程课程组编写出版了软件需求工程教材，但是没有出版相应的实验教材，给该课程实验教学的教师和学生带来了很多烦恼。

金陵科技学院软件工程学院培养的是应用性强、地方性特点明显的软件工程类专业学生，特别强调工程能力，包括项目实践能力、文档能力、创新能力等。目前我校在USDM平台环境下，进行软件需求工程实验课程的实际教学和演练，使用企业真实案例，教学效果良好，培养的学生具有很好的工程性和创新性。例如，2014年学生在该课程的实验中，实现了金科通（通过校内导航，帮助新生完成报到和注册等功能）。该项目获得了很多奖项，例如，软件需求实验课程学生自主提出了“Dirty Example”并解决了问题，很多课题在后续课程中得到了很好的实践，申请了多项专利，这在以前是没有的。基于USDM的实验有了很好的依据和成果，基于USDM的实验教材的编写，也就水到渠成了。

四、本实验教材的特色

（一）实验环境的选择

软件需求工程各过程实验环境较多，我校选择基于CMMI管理的USDM环境。我校编写的软件需求工程实验教材（下文统称本实验教材）以USDM为平台环境，以企业实际项目为依托，从项目准备、启动、开展、验证、评审等几个环节，安排实验内容。USDM，全称Unified Software Data Management System，中文意思为统一软件数据管理系统。它是基于CMM/CMMI1.2模型的企业级管理平台，具有完整性、规范性和实战性。软件需求类课程的实践课程在该平台的“需求/设计管理工具”项下完成，使用该工具完成软件需求工程的每个实验环节以及过程管理和每个实验环节产生的文档，并进行手动或自动评审。

（二）如何保证实用性

实验教材如何保证实用性是编写教材需要重点思考的。很多高校教师以从事教学为主，辅助以科研。教师相当一部分的精力在教学上，导致项目能力不足。而企业的工程师们整天和项目打交道，开发项目可谓得心应手，如何将这种能力传给我们的学生，他们讲不出来，或者不知道怎么讲。高校和企业联合培养，编写教材，消除了这方面的矛盾。同时，学生也觉得教材案例有新意，便于理解，和实际无缝接轨，愿意学习，主动学习。校企合作教材的编写达到了“三赢”的局面。

本实验教材通过校企合作，利用企业优势，采用企业真实项目作为案例，进行教材编写。每个实验环节的内容均为企业真实案例分割出来的一部分，然后进行剖析、细化、迭代，帮助学生理解每个实验环节。另外，各实验环节内容最终又组合在一起，形成一个完整的系统，具有整体性、系统性，帮助学生理解完整的“工程”概念。

五、结语

教学资料的建设是教育工作者工作内容的一部分，教材建设作为教学资料建设的一部分，需要教育工作者贡献精力和智慧，帮助学习者学习。实验教材的建设，对于工科学生工程能力的培养，起着引导性作用。编写实验教材就显得很有意义了。软件需求工程处于发展过程，其实验环境、内容也跟着发展，如何针对本校具体情况，有效开展此实验课程，实验教材的编写任重而道远。

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