软件需求工程的实例验证教学模式研究

文/凌宗虎

1 引言

《软件需求工程》（以下简称“课程”）是软件工程专业的专业核心课程，主要讲授软件工程过程中的需求开发技术和需求管理技术，是软件工程重要内容之一，对于提高软件可用性和成功率具有重要意义。

课程目前具有较为系统的知识体系，实践灵活应用大量不同的方法技术，新的方法技术不断涌现，无法做到及时统一规范。课程理论教材内容区别较大，缺乏配套的实践教材，实践授课内容起点较高，授课方式选择非常困难。课程实践领域性强，需求获取与分析等技术与相关领域背景密切相关，需要对领域知识的深入了解，对于软件工程专业仅仅具备计算机基础知识和技能的学生来说，是难以弥补的短板。实际教学过程中，学生注重程序设计等基础技术类课程，主要是编码技术第一的认知层次，导致课程认识不足，理论理解不深入，实践环节敷衍态度，实际课程教学效果与要求偏差较大。教学方法采用案例教学法等。

2 基于实例验证的教学模式

针对课程教学问题，采用“理论+实例验证”的教学模式，在课时分配比例达到1:2的情况下，精心挑选并分解实际实例，验证理论学习效果，指导理论学习过程。教学实例与课程理论的关系如图1所示。

目的是培养学生主动探索、积极参与、协作交流及解决问题能力，教学形式采用课堂讲授、小组讨论和实例验证相结合的方法，注重学生主动参与课堂讨论过程，在讨论中应用所学技术解决各种问题。基础要求掌握课程基本原理和方法，理解课程的各种工具，还需要掌握如何运用课程知识解决问题的能力。通过理解课程的实践性，将所学理论知识真正运用到需求开发和管理过程中。

2.1 理论教学

系统讲授课程的理论知识（实践方法和技术要点），结合实践经验，讲解比较抽象的理论问题。可以举例实例场景，不适合论证完整的综合性问题。

提示型教学方法。通过各种提示活动（如讲解、示范等）教授课程内容，从实际经验方面引导学生分析课程中的各种工具及其应用特征，通过师生讨论来共同分析工具的应用方法，由此获得知识技能并发展能力。

解决问题型教学方法。要求开放讨论式的教学环境，教师引导问题，学生解决问题，通过师生对话与讨论来共同思考、探究和分析技能，由此获得知识技能、发展能力。例如，在需求获取技术理论中，对于需求获取是课程中最重要的过程的知识点，采取困难导向方法，获取用户需求时会遇到各种各样的困难，只有在解决困难之后才能获取完整的用户需求。这种教学方法能够发挥教师和学生这两类群体的积极性，如表1所示。

2.2 实例教学

在课堂教学环境中，以实际实例中的场景作为基础，从问题中引导出理论内容，然后再用理论内容解决问题，体现“问题-工具-解决方案”的闭合循环。将各种教学实例分解为应用于不同理论知识点的不同场景。

以“教学管理系统”为例，实例分解为七个部分：与用户见面，详细记录用户的需求信息；探讨系统的操作流程，描述系统的业务功能；系统细节信息获取过程，完善非功能需求信息；业务数据处理，硬数据采集与讨论；需求分析与模型设计；特殊问题的处理要求，系统需求信息完整化；需求维护与需求管理。

实例的七个部分分别验证七个知识点理论：需求获取过程和技术，观察、询问等方法的使用；用例和场景技术在需求工程中的应用，如何描述需求信息的关键部分；原型方法在需求获取过程中的应用，原型的含义及其意义；数据的一般处理过程，硬数据的含义以及注意事项；需求分析的技术，需求建模的技术；面谈的技术，面谈的注意事项；需求信息在软件工程中的作用，需求维护的技术，需求变更的一般流程。

2.3 实践环节

教学实践环节以完整的项目实例为训练素材，提高学生的知识运用以及分析和解决问题的能力，结合几个不同的项目设置，要求按照课程所学步骤，完整实现课程的需求开发过程。

实例1：图像斑点识别。一组数字图像，灰尘、噪音等干扰因素较多，带有实际应用背景，要求识别图像中的斑点。教学目的是，弄清楚到底什么是用户需求，用户需求的重要性。

实例2：某电信网管数据传输系统。通过长达100页的系统需求描述文档和数据库表的设计文档，说明用户需求信息的范围、规模、杂合性，如何整理分析用户需求文档，以及发现问题、查阅资料、探讨问题、解决问题的必备技能。

实例3：某上位机开发需求。通过一个难度较高的与计算机网络设计有关的需求文档，完整说明用户的需求信息，用于训练资料查询、交流沟通、探讨讨论等手段与技巧。

表1：教学手段与教学方法

图1：教学实例与课程理论的关系

3 结束语

实例验证教学模式是一种将理论与实践相结合的互动式教学方法。精心选择和分解项目实例，以实例作为理论基础、辅助工具、验证工具，有助于调动学生的学习积极性，提高教学质量，改善教学效果。