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1、抓住关键，突出特色，主动适应信息化建设需要 软件工程课程建设的体会 齐治昌宁 洪谭庆平毛晓光董威 ( 国防科技大学，湖南长沙4 1 0 0 7 3 ) 党的十六大提出来，我国的经济建设，要坚持以信息化带动工业化，以工业化促进信息化。软件是 信息化的核心。随着软件应用1 3 益广泛，规模日益扩大，复杂性日益提高，人们开发、使用、维护软件，不 得不借助工程化的方法，近3 0 多年来已经有效地解决了一些问题。 1 9 9 1 年，I E E E C S 和A C M 联合制定的C C l 9 9 1 规范，把软件工程第一次列入9 个知识领域中的一 个，确认了软件工程课程在计算机学科中的地位。2 0
2、0 6 年8 月，全世界5 0 0 多名来自大学、科研机构和 企业界的专家、教授，借助于计算机科学、数学、管理科学与工程等众多学科，推出了软件工程知识体系、 软件工程教育知识体系的最终版，标志着软件工程学科在世界范围正式确立，并在本科教育层次上迅速 发展。 国防科技大学的软件工程课程建设是综合性的软件工程系列课程，它是计算机科学技术学科和信 息类学科的核心专业课，内容涉及软件需求分析、设计、实现、测试、维护各个阶段的方法、工具和过程。 国防科技大学的软件工程课程开设于1 9 8 2 年，最初是由陈火旺院士和俞咸宜教授开设的。开设软件工 程课程是当时计算机系教学和科研工作的需要，是计算机学院1
3、9 6 0 年代以来科研成果在软件工程领域 的提炼和总结。到1 9 8 2 年国防科大计算机系已经开发了一批软件系统，如鱼雷快艇、双3 7 火炮等指挥 控制软件，4 4 1 B 批处理多道程序操作系统，F O R T R A N 语言编译器，以及为远望号测量船开发的计算 机系统软件和测控软件，当时银河巨型计算机的系统软件和应用软件开发即将完成。所以软件工程对 于计算机系来说，既是教学工作的需要，也是科研工作的总结。 随着软件工程的发展，其地位和作用日益显著，为适应各类学员培养的需要，计算机学院开设了多 种类型的软件工程课程，软件工程课程建设成为计算机科学技术学科建设的重要组成部分。通过长期 有
4、计划的建设，软件工程课程得到了长足的进步和发展。 1 全面理解软件和软件工程的内涵 首先，如何全面理解软件的内涵? 有很长一段时间，我们理解软件的内涵有一定的片面性，I E E E C S 对软件的定义是：“软件是能够 完成预定功能和性能的程序，及相关的数据和文档”。大概在2 0 世纪8 0 年代到2 0 世纪9 0 年代中期， 大家都把软件描述成： 软件= 程序+ 数据+ 文档 程序= 算法+ 数据结构 后来发现，这种理解并不全面，它忽略了软件是“能够完成预定的功能和性能的”这个定语，忽 略了软件是知识载体的特征。如果软件没有一定的功能和性能，或功能性能很差，那它就没有任何使用 价值。因此，
5、软件定义的简单描述应为： 联系作者：q z c n u d t e d u c n 3 7 全国禹投帮件工程专业教鸯年台( 2 0 0 7 ) 论文牵 软件；知识+ 程序+ 数据十文档 其中，软件包含的知识啦解决具有碗定功能和性能的问题。所以应该把知取和软件联系在一起，实际上 许多有用的软件已涉厦领域知双。妊期以米，我们能开发计算机系统戟件是周为我们具有计算机领域 的知识。但我们往往不太注意应用轵件哩面蕴涵的领域翱戳我们应该具备一些进样的知识，应该具备 与领域专家台作并获取应用领域知枞的能力。 其次如何仓面理解软件工程的内涵? 软件工程的定义襁多，I E E E C S 的定义足“将系统的，规
6、范的、“r 度量的 ，程化方法廊用于软件开 发、运行和维护的垒过程及f 述方法的研究”。托期以来，我们理解这个定义往往偏向于软件扦发、运 行维护过程中的一蝗矗法和原理1 i l I 忽略r “将系统的、规范的，可虞壁的工程化方法应用于”这 个定谣。所以，令天有必要强调：软件工程成鳆星系统的，币是孤市的；应诚星规范的不是随意的；匣f 该 是可度量的可量化的，不能星若明若暗的。软件工程度罱是件稂困难的事但作为一项上程当然是要 度量的，足必须量化的，如进行软件成本估算制定软件工程计划、软件质敛和可靠性估算等。这是十分 重要的。 轼件工程的工作空间如图l 所示。这张图与I E E E C S 给出的软
7、件和软件 程的定义是一致的。 首先软件工程蹙姐计算机科学为基础的。软件工程的方法和技术理论性、实践性都很强，软件j 壬涉及应 用领域的问题。软件工程的儒求获取和产品测试、确认交付都需要领域知识，都必须与领域专家台作。 从图的纵向看，重点在软件构成平台、软件方法和技术应用领域占的比重也比较太。因此逮张圈宴际 上也反映丁软件工程教育的知识结构和课程结构。 凼I 软件l ：群的工作空间 2 大力加强软件工程课程建设 我们就是按照对软件和软件工程这样的理解去建设软件工程谍程的，首先是建立科学的内察体 系住先进性、系统性和实践性上下功 。第二，希望将软件工程的理论、方法和实践结合起来。如在程 抓住关键，
8、突出特色，主动适应信息化建设需要软件工程课程建设的体会 序设计语言方面，我们要求学生既要打好计算机语言的理论基础，又要得到编程能力的良好训练。在方 法学上，我们从两条线出发，系统研究结构化方法和面向对象方法，当然以后者为主；要求学生熟练掌 握一些重要工具，如U M L 语言；采取循序渐进的案例式教学，增强学生的动手能力和实践经验。第 三，改进教学方法，主要是激发学生主动探索和实践的热情，把被动的教学方式变为主动探索的教学 方式，构筑教学互动平台，学生组成小组，扮演软件开发的各种角色参与软件开发实践。第四，坚持 教学与科研相结合，教师参加科学研究，将科学研究成果和软件工程实践经验融入软件工程的教
9、学、 实践活动中。 在软件工程课程建设过程中，我们力求软件工程课程能够形成自己的特色。即：紧跟计算机教育的 发展，在学科规范、课程架构和主要内容方面与国际接轨；软件工程课程教学改革坚持科学、技术、工程 相结合；坚持方法、工具、过程的统一，突出工程特色；坚持教学科研相结合，将软件工程课程建设作为学 科建设的重要内容；软件工程课程建设服务于国家和军队建设，为国家和军队信息化建设做贡献；开设 出多层次、多类型的软件工程课程，满足多种人才培养任务的需要。 ( 1 ) 在本科阶段 开设软件工程导论、面向对象软件工程、软件工程课程设计、软件项目管理( 本科高年级与硕士共 选) 等课程。 ( 2 ) 在硕士
10、阶段 开设基于网络的软件开发方法、形式化方法、面向服务的软件开发方法、项目管理等课程。 ( 3 ) 在博士阶段 研究软件工程领域的热点、难点问题，分析未来发展趋势。开设软件技术高级专题。 3 加强学科与教材研究 计算机系长期研究、借鉴I E E E C S A C M 推出的、不同历史时期的计算机教育规范，如A C M 7 8 和 I E E E C S 7 8 、8 3 ，I E E E C S A C M 联合工作组推出的C C l 9 9 1 、C C 2 0 0 5 和C C S E 2 0 0 4 。 软件工程规范给出了软件工程知识体系、软件工程教育知识体系，明确提出学生要有工程素质
11、和专 业实践能力，要有问题求解和工程管理能力，要有职业道德和相关法律的教育，要有书面和口头表达能 力，要有交流和沟通的能力，要有国际交往的能力，要有组织和管理能力，要有纪律性和团队精神、主动 性和创造性、为适应科学技术发展和学科变化进行自主学习的能力等。这一切都是我们国家在高等教 育、素质教育里反复强调的，因此我们可以很好地把它们结合起来。 我们注意研究、借鉴国外著名软件工程教材，如I a nS o m m e r v i l l e 的软件工程，R S P r e s s m a n 的 软件工程一实践者的方法，S L P f l e e g e r 的软件工程一理论与实践等。这些书在国内高
12、校很长时 间被大家选用和参考，在制定规范的过程中，我们发现这3 本书在S W E B O K 的1 0 个知识域里都有引 用，归纳如表1 所示。 师资队伍建设是课程建设的基础。目前承担软件工程课程的有7 名教授，2 名副教授，其中博士学 位获得者5 人，博士生导师5 名，硕士生导师3 名。教师们长期承担国家自然科学基金项目、国家8 6 3 项目、国家9 7 3 项目、国防预研项目。学校也很重视青年教师的培养，陆续选派教师出国深造，很多教师 也参加了大型软件工程项目，做了工作，积累了经验。 3 9 全国高桎船件工程专业教育年会( 2 0 0 7 ) 论文囊 襄lS W E B O K 的1 0
13、十知讵域引用的辕件工程越材 I 卵S o m m e r v i l l eR SP r 咖m a S LP f l e e g e rC M M I 软件需求 戟件堙计 软件柑选 软件测试 轼件维护 软件配冠管理 软件工程管理 软件t 程过程 软件。I ，桎 肄与方法 软件质量 4 实践教学是关键 软件工程教学实践是关键。我们采取了以下几项措施： ( 1 ) 构建软件工程实践教学体系。我们凝炼丁分层递进、兴趣优先、角色轮换、全程指导的实践设 计模式。教学实践分为课内实践和实践课程。在实践课程里学生可以组织起来傲大一点的课题。我们 按照教学实践要求建立了软件环境，包括： 综合软件开发环境如R
14、a d o n a lS u i t e 、M SP r o j e c t 、C V S ，V i s u a lS t u d i oN E T 、E c l i p s e 等。 中间件和构件软件，如W e b S p h e 陀、W e b L o g i c 、S t a r B u s 等。 数据库管理软件如O r a c l e 、S Q LS e r v e r 、D B 2 等。 软件分析、测试和验证工具如C o d e S u r f e r 、Q T P I , o a d R u n n e r T e s t D i r e e t a r 等。 基于A g e n
15、i 软件开发工具，如J a c k 等。 ( 2 ) 建设巨动式教学平台建设了软件项目案例库认真总结计算机学院4 0 多年来的软仆开发经 验收集整理寰例用于软件工程的课程建设。软件项目案例库记录软件开发过程备里程碑的实际状 态井提供撮终软件，鼓励学生使用软件项目案例库，井改进案例。 5 软件工程课程的建设成效 通过软件工程的课程建设和教学实践为国家和军队信息化建设培养了人才。 接受r 软件_ I 二程课程的培训部分学生成为大型科研项日的技术骨干，在银河 巨型机的系统戢件和中长期气象预报软件、大规模并行科学计算软件、“安全 操作系统”和“S T A R B U S 中闸件”等科研工作中做出了银大
16、贡献。 2 0 0 6 年“软件工程”课程莅评为国家级丰齑品课程+ 教师们积极探索较件 1 = 程在军队建设中的应用。在教材建没方面，1 9 9 6 年编写的软件工程教材 高等教育出版社出版) 被评为教育部“凡五”规划教材1 9 9 8 年入选“教育部 面向2 I 世纪教材”，1 9 9 9 年获教育部科技进步( 科技教材) 二等矍，2 0 0 0 年经 过修改被教育部研究生工作办公室选作“研究生教学用书”，2 0 0 4 年第二版出 版，人选高等教育出版社“高等学校百门精品课程教材建设计划”被国内多所 累计近50 0 0 名学生 胃嘲 il 高段选用；编写了面向主体的软件开发( 2 0 0 5 年清华大学出版杜出版) 系统地介绍了A g e n t 软件工 4 0 抓住关键，突出特色，主动适应信息化建设需要软件工程课程建设的体会 程，此外还编写了软件工程实践教程，将于2 0 0 8 年出版。 国防科大计算机学院的软
