剖析以及我们20多年软件工程课程成功教学实践的凝练,对照软件工程知识体系SWEBOK、ACM和教育部颁布的本科生软件工程方向专业规范,本文提出了一种基于软件工程技术和管理双主线,面向本科生和研究生两个层级的“软件工程”课程体系基本架构,简称为指数型(2n)组合架构,如图1所示。在这个架构下,我们将课程体系的总体目标、讲授内容和实践要点等进行适当的分解,以确定各门课程的目的、主要内容以及相互之间的关联,并帮助学生根据需求选择不同的课程组合。
该架构包括如下基本要素:
(1) 两条主线:软件工程技术和软件工程管理;
(2) 两类学生:本科生和研究生;
(3) 两个层次:面向本科生的基础知识和基本训练、面向研究生的系统化方法与综合实践;
(4) 两种能力:规范化的工程实施(包括开发和管理)能力和持续改进与创新能力;
(5) 两类课程:软件工程技术类课程、软件工程管理类课程;
(6) 两种教学方法相结合:课堂讲授、小型项目实践的过程追踪与指导;
(7) 两方面的考评:基础知识和基本能力的考试、小型项目实践的过程结果。
在这种架构下,要素之间彼此交叉支撑,各类课程系列得以分层细化,并具有以下特点:
(1) 主线清楚,面向技术和面向管理的两类课程的划分有助于突出各自的侧重点,避免教学内容的偏颇和重复,强调彼此的关联与支撑。
(2) 层次分明,界定了本科生和研究生各自的学习重点和对能力培养的基本要求。
(3) 分级细化,明确专业课程及其定位,优选各类选修课程。
(4) 易于调整,在基本结构保持相对稳定的前提下,可以针对新近的技术发展动态,分层级地对各门课程的内容进行调整,或增减课程。
(5) 易于评估,基于该架构,有助于直观地评估课程的增减或者课程内容的调整对整个课程体系的影响。
4 “软件工程”课程系列的设计
上述“软件工程”课程体系的基本架构可以用来指导课程系列的设计和组织以及对课程系列讲授内容的重点、覆盖面等进行评估。
对于“软件工程”专业的学生而言,应当学习课程包含了三条课程主线(或称三类课程),其中计算机科学与技术专业课程是公共专业课程体系,而软件工程技术和软件工程管理这两类课程构成软件工程课程系列。表1中扼要地列举了软件工程方向的本科生和研究生应当选修的课程系列(其中阴影部分为重点课程),包括:
(1) 计算机科学与技术学科/专业公共基础课程:奠定计算机专业基础,扩宽知识面。
① 公共课:数学分析/高等代数、大学英语、工程训练、大学语文、第二外语等。
② 基础课:
a) 计算机基础:计算机导论、算法和数据结构、高级语言程序设计(1、2);
b) 计算机理论:数理逻辑、集合论和图论、组合数学、概率统计(A);
c) 计算机硬件:数子电路和数字逻辑、计算机原理和汇编语言、计算机接口与通讯、计算机体系结构、计算机网络;
d) 计算机软件:编译技术、操作系统、数据库系统原理。
(2) 软件工程专业课程,包括:
① 软件工程技术类课
a) 必修课:面向对象技术;
b) 选修课:
i. 软件代码开发技术、软件质量保证与软件测试技术、软件工程工具与应用;
ii. 相关选修课:嵌入式软件开发技术、Web应用软件开发技术、信息系统分析与设计。
② 软件工程管理类课
a) 必修课:软件工程导论;
b) 选修课:
i. 个体软件过程、软件项目管理、软件配置管理;
ii. 相关选修课:团队协作与社会实践、软件经济学基础。
5结论
本文简要介绍了本学科“软件工程”课程体系建设中需要考虑的主要问题,给出了一种“软件工程”课程体系基本框架,分析了其主要特点,并在此基础上,给出了一个基本的“软件工程”课程系列。
如前所述,课程体系建设涉及多个要素,“软件工程”课程体系更受到软件工程这一新兴学科发展的影响,因此,其基本架构应当能够很好地组织软件课程系列,并适应软件工程的发展和变化。在这样一个基本框架下,能够比较清晰地判断课程及其内容的覆盖面和取舍是否恰当,为课程系列的构建提供了有效的支持。
教学方法的改革,特别是与之配套的教学实践的设计和对实践过程的指导,是一项艰巨的、富有挑战性和长期性的研究课题。多年来,我们针对本科生的软件工程课、研究生的高级软件工程课等课程各自的要求和特点,进行了多年的研究和实践,积累了重要的经验。实践证明,参考这样的架构,有助于相关课程的组织和协调以及持续的改进。
参考文献:
[1]北京航空航天大学. 北京航空航天大学计算机学院“十一五”发展规划[Z]. 2006.
[2]Alain Abran, École, James W. Moore. Guide to the Software Engineering Body of Knowledge, 2004 Version, SWEBOK®[Z]. IEEE Computer Society(2001-2003).
[3]教育部计算机科学与技术专业教学指导委员会. 计算机科学与技术本科专业规范(软件工程方向)[Z]. 2004.