论文案例驱动教学法在软件需求工程课程教学中的应用，本文是关于需求工程相关论文例文和教学法和课程教学和需求方面在职开题报告范文.
摘 要：“软件需求工程”是计算机及软件类专业一门兼具理论性与实践性的专业课.在“软件需求工程”的教学中采用案例驱动教学法,合理选取和裁剪项目案例,并将案例融入课堂导入、内容讲解、实验教学等教学环节,有助于提高学生的学习兴趣和积极性,以便更好地将理论与实践相结合,深入掌握需求工程相关理论与技术.
关键词：需求工程；案例驱动教学法；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）43-0183-03
一、引言
“软件需求工程”是软件工程的核心组成部分之一,也是软件工程中至关重要的环节[1].目前,很多高校在软件工程、计算机科学与技术等本科专业开设了“软件需求工程”课程.该课程主要学习软件需求工程相关的理论知识与实践技术,通过分析软件需求阶段所遇到的困难引出需求工程的概念,重点学习如何开展需求获取、需求分析和建模、需求定义和验证、需求确认、需求跟踪和需求变更管理,并学习如何撰写需求工程中产生的软件文档,包括《用户需求说明书》、《需求陈述》）和《软件需求规格说明书》等.“软件需求工程”课程的理论性和实践性都很强,既要求学生掌握需求工程基本理论,还要求学生掌握相应的工程实践技术,以工程化的思想和手段对待软件需求工作[2,3].
案例驱动教学法是一种将理论与实践相结合的互动式教学方法,教师结合课堂教学目标和教学内容,通过一系列的具体教学案例,引导学生积极思考、主动参与教学,理论联系实际[4,5].在多年的教学实践中,通过引入案例驱动教学法开展“软件需求工程”课程的教学,有助于调动学生的学习兴趣和学习积极性,让学生能够更好地理解和掌握所学知识并在软件开发中合理运用所学技术,更好地消化需求工程的理论、技术和实践方法,取得了良好的教学效果.
二、“软件需求工程”教学内容
在“软件需求工程”课程的教学过程中,结合需求工程的整体结构及实际教学课时,对教学内容进行了合理的安排和调整.需求工程由需求开发和需求管理两大部分组成,其整体结构如图1所示.
以32课时的“软件需求工程”课程为例,其中24课时为课堂教学课时,8课时为课内实验课时,基于需求工程的整体结构,将核心教学内容分为五个模块,分别为需求工程概述、需求获取、需求分析及需求建模、需求定义与需求验证、需求管理.
三、案例驱动教学法的运用
针对“软件需求工程”课程的教学内容,在教学过程中广泛运用了案例驱动教学法,这些教学案例主要应用在三个环节,分别为课堂导入、内容讲解和实验教学.下面分别结合一些实例说明如何在这些教学环节运用案例驱动教学法.
(一)课堂导入
针对一些教学内容的特点,采用案例导入教学方法,通过案例引出相应的教学内容.例如在本课程的第一次课,通过讲解一个“外籍人员管理系统”中存在的问题,分析需求工作的重要性,如果一个问题在需求分析阶段就被及时发现并解决,那么所需的成本会很低；但是一旦问题遗留在系统运行维护阶段才被发现,则需要付出非常高昂的代价.以此问题作为“需求工程”的第一个案例,让学生对需求工程的重要性有一个感性的认识.
在讲解具体的教学内容时,也可以结合具体案例引出相关内容,例如在讲解“隐性需求”时,通过一个在访问量剧增时候导致服务器宕机的“FlowerStore鲜花预订系统”,引出“隐性需求”,特别是一些非功能需求的重要性.
通过案例导入课程教学内容,能够提高学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,为后续的知识讲解奠定基础.
(二)内容讲解
为了让学生深入理解和掌握需求工程的教学内容,在本课程的内容讲解过程中使用了40多个小教学案例,结合教学案例讲解相关知识,有助于学生更好地消化和掌握所学知识.
下面以需求获取为例,针对几种常用的需求获取方式,在知识讲解的同时引入了对应的教学实例,通过一系列具体的抽样文档、系统原型界面、需求会议记录文档、需求现场视频和照片、用例图等讲解如何在实际软件开发工作中灵活运用各种需求获取方式,以便快速、准确地获取客户需求.所采用的需求获取教学案例如表1所示.
在讲解需求建模技术时,为了让学生更好地掌握常用的建模技术,采用不同的模型从不同的角度描述系统需求,在教学过程中采用了一些较为完整的教学案例,每一个案例都源于一个真实的项目,将理论知识和实践开发紧密联系到一起,真正做到学以致用,部分教学案例如表2所示.
以面向对象建模中的状态图为例,在教学过程中首先通过一个航空订票系统中的订单状态引出状态图,订单包含新建订单、已确认订单、已付款订单、已取消订单、过期订单等多种状态,有些状态之间可以转换,而且在不同的状态下订单的行为也存在区别,例如已付款订单不允许删除、但是过期订单允许删除等.为了更加清晰地描述订单的多种状态以及状态之间的转换,可以采用状态图进行建模,通过订单对象的状态图可以进一步分析系统需求,了解系统核心对象的状态改变以及行为的变化.再逐步讲解如何阅读和绘制状态图,最后再通过一个“信用卡系统账户对象状态图”的实例来回顾和总结所学知识.
此外,在讲解《用户需求说明书》和《软件需求规格说明书》等软件需求文档时,结合大量真实项目文档进行讲解,这些文档均来自软件企业的真实项目,例如《某公司财务系统用户需求说明书》、《某省级移动公司24小时自助营业厅交费软件需求规格说明书》、《某企业门户及协同办公平台项目需求规格说明书》等,通过这些真实的项目文档,让学生更好地理解一线软件企业如何撰写需求文档,并将所学知识运用于项目实践.
(三)实验教学
在“软件需求工程”的实验教学环节,每一个实验对应一个项目案例,通过对项目案例的分析,提高了学生的知识运用以及分析和解决问题的能力.以“用例建模”为例,在实验环节,结合几个不同的项目设置了几道练习,要求学生按照教师在课堂上的步骤绘制用例图、撰写相应的用例文档、制作用例检查矩阵,实验中采用的项目实例包括企业餐厅订餐系统、图书管理系统和网上信用卡管理系统等.以企业餐厅订餐系统为例,该项目实例的基本描述如下：
某企业为了方便员工用餐,为企业餐厅开发了一个订餐系统（COS：Cafeteria Ordering System）,企业员工可通过企业内联网使用该系统.该系统的基本功能描述如下：企业的任何员工都可以查看菜单和今日特价；系统的顾客是注册到系统的员工,可以在线订餐（以下操作均需先登录）、注册工资支付、修改订餐信息和删除订餐信息,在注册工资支付时需要通过工资系统进行身份验证；餐厅员工是特殊的顾客,可以进行备餐（系统记录备餐信息）、生成付费请求和请求送餐,其中对于注册使用工资支付的顾客生成付费请求并发送给工资系统；菜单管理员是餐厅员工的一种,可以管理菜单；送餐员也是餐厅员工的一种,可以打印送餐说明、记录送餐信息（如送餐时间）以及记录收费（对于没有注册工资支付的顾客,由送餐员收取后记录）.
该练习项目是一个真实系统的裁剪版.学生可以在完成练习的过程中边思考边复习,通过案例进一步掌握所学知识,激发学生的学习兴趣,提高独立分析问题和解决问题的能力.
四、结束语
“软件需求工程”是一门兼具理论性与实践性的软件工程类课程,案例驱动教学法则是一种将理论与实践相结合的互动式教学方法.在“软件需求工程”课程的课堂导入、内容讲解和实验教学等教学环节采用案例驱动教学法,合理选取和设置教学案例,有助于调动学生的学习积极性,发挥学习主动性和创造性,进而提高教学质量,改善教学效果.
在今后的教学工作中,将进一步整理和完善教学案例库,同时将部分案例与其他软件开发类课程共享,围绕案例开展需求、设计、开发和测试等工作,让学生更好地通过案例掌握软件开发所需的各项知识和技能,提高综合素质和就业能力.
参考文献：
[1]骆斌,丁二玉.需求工程———软件建模与分析[M].第2版.北京:高等教育出版社,2015.
[2]董威,舒绍娴,徐小平.软件需求工程课程建设思考与实践[J].计算机工程与科学,2014,36(A2):34-37.
[3]刘寒冰.基于案例的《软件需求工程》课程教学模式研究[J].软件导刊,2014,(2):183-184.
[4]杨剑.案例驱动教学模式研究与实践[J].科技信息,2010,(16):504,507.
[5]张峰.计算机专业课教学中案例驱动教学模式的实践[J].榆林学院学报,2010,20(2):74-76.
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参考文献：
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