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软件工程课程设计总结集锦9篇

来源: 浏览:112 时间:2023-08-11
软件工程课程设计总结范文1

关键词: 软件工程课程教学 问题 对策

一、引言

软件工程是建立在计算机科学基础上、指导计算机软件开发和维护的工程学科。本课程已成为计算机及信息学科相关专业最重要的专业基础课之一,在计算机科学专业和软件工程专业的人才培养上发挥着非常重要的作用。

软件工程是一门研究研究软件开发与维护的普遍原理和技术的工程学科,其研究的范围非常广泛,包括技术方法、工具和管理的等多个方面,软件项目的过程、组织和管理涉及面广,理论性、技术性、工程性都很强。软件工程自身的抽象性与应用性都很强,在目前教与学的双向过程中存在不少问题,致使教学效果很不理想。如何提高“软件工程”的教学水平和学生的学习效果,是国内外学者广泛探讨的话题。我从软件工程教学中存在的问题出发,在更新教学内容、激发学生的学习兴趣、改进教学方法与手段、加强实践环节、改革考试方式等方面提出了一些具体的建议。

二、目前教学中存在的问题

1.教学内容陈旧。

近年来,软件工程中的WEB应用开发技术、软件重用技术、原型开发方法、软件构件、集成化CASE工具与环境等领域取得了显著的进展,而国内各高校使用的教材,因编写时间的限制,在先进技术的跟进、知识结构、内容取材及实践环节等方面或多或少存在缺陷,有的甚至还停留在对面向过程的结构化方法上,却忽略了目前更适用更流行的面向对象方法,有的教材连项目组织、软件成熟度、软件构架、项目风险等十分重要的内容都未给予足够的论述。同时,软件工程作为一门正在飞速发展的学科,目前大部分教材难以及时、全面、准确地反映当前一些新方法新技术和新工具。

2.教学方法不当。

目前有些高校仍然把软件工程列为纯理论课程,教学的工具就是一张嘴、一支粉笔和几乎是教课书内容翻版的教学课件,使得学生往往是被动地接受知识,非常地枯燥乏味,很难激发学习兴趣。另外软件工程课程的教学内容是针对较大规模的软件项目开发而设计的,十分庞杂,涉及面非常广,很多知识建立在实践经验基础之上,这种“填鸭式”的教学方法,对于尚未踏入社会、没有项目经验的学生而言,很难理解该课程的精髓,很容易对该课程产生虚无缥缈的感觉,使整个教学过程流于形式,该课程变成需要死记硬背的课程,学生在学习完课程后将一无所获。

3.学生学习中存在的问题。

在传统的教学过程中,软件工程往往是一门独立的理论性课,学生对软件工程的抽象理论容易感到枯燥乏味。这门课不涉及具体软件项目,不怎么涉及软件算法,没什么逻辑推理,不像程序设计课程那样能带给学生智力上的,激发学生的学习兴趣和热情。不少学生认为软件工程就是一些条条框框,由于缺乏实践经验,缺乏合作开发软件的感性体会,他们在学习过程中难以理解软件工程的精髓,很难在头脑中将软件工程的抽象理论和实际联系起来,因此较难对这门课程产生学习兴趣。

4.教学实践环节薄弱。

软件工程的理论并不是空洞的理论,它的许多理论及规范均来自于实际需要和前人的经验总结,它的目标是实实在在地做出一个满足用户要求的系统出来,这是一个很具体的实践过程。通过学习,学生应该具备从事工程实践的技能,包括软件项目的系统分析、编写文档、源码设计与控制、使用工具等基本技能。因此,教师需要将基本概念、原理和实现技术与具体的软件项目相结合,以实例增进学生理解,以实践锻炼学生的工程能力。然而,在当前的教学中,普遍存在理论教学与具体实践脱节的现象,有时甚至缺乏进行教学实践的场所与环境,这样势必造成学生无法真正理解软件工程的精髓,更难以做到学以致用。

三、软件工程教学改革建议

以上分析了当前软件工程课程在教学中存在的一些问题。随着教学改革的不断深入,软件工程的教学改革在迫在眉睫。下面我就软件工程课程的教学改革谈一些建议。

1.更新教学内容。

在教学实践中,应该结合软件工程的发展和国内外软件企业的人才需求现状,不断更新教学内容,更要注重一些新方法新技术的讲授。例如,关于软件工程方法学,重点讲授面向对象方法学,略讲传统的结构化方法,注重面向对象方法在内的一些新方法新技术,让学生尽快熟悉和掌握软件重用、快速原型、集成化CASE环境等,同时要保持教学内容对先进技术的跟进,介绍一些目前已经推出或比较成熟的新方法,如:基于组件的方法、面向Agent方法、敏捷软件方法等。而对一些没有长久生命力的,并且在今后的项目实践中又很少用到的知识,尽量少讲,这样既有助于开拓学生的视野和培养创新意识与开发能力,又能使他们步入工作岗位的时候而不落伍。

2.提高学生的学习兴趣。

“兴趣是最好的老师”,是学生求知欲的源泉,是思维发展的动力。教师应从教材实际出发,讲究教学方法,激发出学生对本课程的学习兴趣,这对于教学效果的保障具有重要的意义。“软件工程”包含了较多的理论内容,且大多数学生都是第一次接触,是一门理论联系实际的综合性很强的课程。所以教师应通过多媒体动画等教学手段生动地剖析基本概念和基本原理,并以基本概念和基本原理贯穿软件工程知识体系的方式组织教学内容,让学生深入理解基本概念和基本原理背后的深刻内涵,并让学生系统地掌握各知识点之间的逻辑关系。要鼓励学生主动地提出问题、分析问题、解决问题,激发学生的主动学习兴趣。

课堂讨论也是一个提高学生学习兴趣的有效途径。教师在每堂课讲完之后应该给学生留出5分钟时间,要求学生通过讨论对所学知识进行总结归纳,然后进行评价。评价方式可以是学生相互交换自己总结的内容并进行讨论,最后由教师补充、纠正和提炼知识点。这种方法不仅能提高学生总结归纳能力,而且能激发出学生的学习兴趣,使学生主动地参与到教学当中。

3.加强实践和工程训练,提高学生的实践能力。

软件工程是一门实践性很强的课程,实践环节能使学生对整门课程中的方法、技术、工具等有亲身的体验和系统理论知识的梳理,对整个教学质量的检验具有举足轻重的作用。抓好实践环节,对培养新型的合格的软件人才具有十分重要的意义。因此在努力提高课程教学质量的同时,还应该加强实践环节的管理。

软件工程的实践以课程设计为主,教师可根据学生的能力,设计一套完整的课程设计方案。课程设计的目标是通过在课程实践的一系列环节中,如需求分析、设计、编码和测试,让学生提高其综合运用软件工程的方法、技术、工具、过程进行软件开发和软件项目管理的能力,并培养其团队协作的精神。

课程设计要求完成的项目必须具有一定的规模和复杂性,教师可将学生划分为6―8人的项目小组,项目组成员相互合作共同来完成一个项目。各项目小组应严格按软件工程各阶段的要求来完成该项目,在项目开发的各关键阶段(可行性研究、需求分析、总体设计、详细设计、测试和项目开发总结),各小组都要进行报告,由老师和其他小组现场提问,最后教师给出点评,这种阶段评审有利于各小组开发进度和质量的保障。

在课程设计结束时,每个项目组应提交软件产品和规范的软件开发文档(项目开发计划、需求说明书、总体设计说明书、详细设计说明书、测试分析报告和项目开发总结报告等)。课程设计完成后必须进行现场答辩,在答辩过程中,不仅对学生进行评分,而且指出学生的不足,提出改进的意见和建议。通过现场答辩的方式可以让学生进一步明确今后需要改进的方向,使自身在分析问题、解决问题、交流沟通、团队协作、谈判沟通、适应发展等方面的能力获得较大的提高。

4.教学方式与教学手段的改革。

软件工程的原理、方法、技术若不与实际项目结合,学生往往难以有深刻的体会。因此,为增强授课效果,提高学生学习的积极性,课堂讲授应引入项目式教学法。教师可设计一个完整的、规模适中、难易适度的软件项目,在讲授软件工程基本知识点时结合该项目进行重点讲解,即以该项目作为贯穿整个软件工程授课的主线。

为了提高课程教学质量,激发学生的学习兴趣,不仅可以采用多媒体教学方式,而且可以建立软件工程课程的教学网站。软件工程课程网站中不仅有该课程的介绍,而且有大量的教学资源(多媒体课件、实验指导、自测题、试卷库、常用软件工程新技术介绍、新工具介绍和演示、有价值的参考书籍和网址等),学生还可在网站上提出自己在学习过程中遇到问题或者对本课程的教学好的建议,教师或其他学生则可进行回答或共同探讨,为广大师生学习、交流、提高提供很好的途径。

5.考核方式的改革

很多高校软件工程课程传统的考核方式以期末书面理论考试为主,但软件工程是一门实践性非常强的课程,原有的考核方式使学生不注重实践能力的提高,倾向于被动地接受理论知识,学习缺乏兴趣和主动性,只是在考试前突击复习来应付考试。理论考试成绩不是重点,主要是看学生能否在软件开发过程中贯彻软件工程学的思想和方法。因此,要加大实践考核的比重,如课堂出勤占10%;课堂表现占10%,为力避学生考前突击现象,本课程在平时课堂教学中采取课堂提问方式或者进行一些基础理论的测验,帮助学生循序渐进地巩固基础知识点;课程设计占40%;期末考试占40%。采用以上考评方法,学生们将非常重视课堂上的发言,以及知识的运用和创新,主动学习的积极性将会大大地提高。

总而言之,要改进软件工程的课程教学,除了要遵循教育学的普遍规律、合理安排好课程内容外,还要培养学生的学习兴趣,重视理论与实践的结合。

参考文献:

[1]张海藩.软件工程导论(第五版)[M].北京:清华大学出版社,2008.

[2]曹薇.高职院校软件工程课程改革探析[J].高教论坛,2008,(02).

[3]陈丽萍,张芳.软件工程教学方法探讨[J].教学园地,2009.3.

软件工程课程设计总结范文2

基于CDIO工程教育模式的项目驱动“面向对象软件工程”课程教学方法(下简称CDIO教学法),以培养学生的基本工程能力和工程综合素质为目标,将“面向对象软件工程”知识体系中的相关知识点渗透到实践的各个环节中,而这些环节和软件工程生命周期完全一致,在各个环节中解决问题的方法则可以采用CDIO的构思、设计、实现和运行理念。我们参照CDIO能力大纲,提出通过“面向对象软件工程”教学和课程项目实践,培养学生如下方面能力:①通过基于案例/项目驱动来学习,要求学生能够深入理解“面向对象软件工程”的知识体系和该课程的基础理论并能在实际项目中加以灵活应用。“面向对象软件工程”的知识体系为学生理解和应用其基础理论解决分析、设计、实现和运行中的实际问题打下基础并提供有效工具;而“面向对象软件工程”理论基础为学生针对实际问题进行发明创造提供动力,为学生发现问题、分析问题和解决问题提供理论支持。②通过“面向对象软件工程”课程中项目的驱动,要求学生创建项目团队,通过课程项目实践各个环节(包括需求分析、设计和实现等环节及在此环节中的各项活动、沟通与协调、文档撰写),培养学生的良好职业素养,以及团队合作、系统思维、工程实践、项目管理和文档写作的能力。③通过“面向对象软件工程”理论学习和课程实践,培养学生的创新意识和能力,以开发出具有鲜明个性的软件作品。

2CDIO教学法在“面向对象软件工程”理论及其课程项目教学设计中的应用

2.1总体设计

目前,“面向对象软件工程”课程教学安排共计54学时,我们将理论教学内容与课程项目实践教学内容结合起来进行设计。在整个教学周期内,按照软件生命周期并结合CDIO、案例与项目驱动的教学法,设计理论课程案例教学过程中的相关活动,配合对应的课程项目实施活动加以有效组织与实践,在整个教学环节结合项目开发活动的进展与深入,要求学生记录自己团队活动中的相关内容,按照我们事先制定的规范撰写并维护项目文档。具体解决方案是:第一,正式课程教学的1~6周,设计项目描述和需求获取与分析、系统设计中的具体活动,这些活动包括分别标识实体对象、边界对象和控制对象;将用例映射成对象;建立对象之间的交互;标识关联、聚集和属性;对单一对象状态依赖行为的建模;对对象之间的继承关系建模;对本阶段的分析对象模型进行评审;基于分析对象模型标识出设计目标,进行子系统分解和标识;将子系统映射到系统构件元素上;标识并存储持久性数据;设计访问控制策略;设计全局控制流;标识服务;标识边界条件;对系统设计进行评审。第二,7~14周,设计对象设计与实现中的活动,这些活动包括学习软件复用和设计模式,并在详细设计中加以应用;对对象之间的接口进行说明,涉及标识遗漏的属性和操作、说明接口类型、签名与可见性,说明接口中相关方法的前置条件、后置条件和不变式等。第三,15~16周,设计测试阶段中的活动。第四,17周,进行相关的总结活动,包括项目文档的静态检查和验收,以及课程项目的动态演示与现场回答问题。

2.2设计课程项目

在设计课程项目中,将考虑提供给学生一个贯穿整个学期的课程教学项目描述,为此我们将选择开发一个基于Web的应用系统。这类系统的实例很多,可以由教师设定或者由学生自选,如教师可根据教学中的需要设定一类基于Web的师生交流系统,以方便实现教师和学生之间关于做项目时的沟通。学生也可以根据个人兴趣选择网游软件开发,或者选择基于Web的电子商务网站系统等。总之,相关项目的设计需要教师事先准备好项目描述或问题定义。为了开发这类基于Web的应用系统,教师需要指定项目使用的环境和工具,主要包括两类:一类是开发环境与工具、数据库管理系统、界面开发工具等,另一类是项目管理工具。这一阶段设计的活动属于CDIO中的构思阶段。

2.3设计理论课程教学过程

首先,在理论课程教学内容设计中,我们主要依据的是第3版的SWEBOK标准(2013),在CDIO工程教育模式的指导下,完成相关知识体系教学设计。在SWEBOK2013版中的17个知识点中(其中2个为候补知识点),我们选择了其中10个知识点,并将这些知识点融合到“面向对象软件工程”的理论课程教学中。这些知识点可有效地体现着CDIO的工程教育理念,如软件需求体现了CDIO的构思,软件设计体现了CDIO的设计,软件构造和软件测试体现了CDIO的实现,软件维护体现了CDIO的运作等。其次,在此基础上设计理论教学过程。一方面,以案例/项目驱动教学方法为基础,“面向对象软件工程”课程中相关知识体系及理论学习,要求学生在学习和思考中掌握“面向对象软件工程”的相关知识、术语、理论和技术基础,并通过团队方式共同学习、讨论和完成作业,并以团队形式参加全体同学的各种讨论活动;另一方面,要求学生围绕着项目描述或者待解决的问题描述,完成团队组建、工具选择、项目计划制定,并开始执行需求工程中的需求获取和需求分析活动,以及在此基础上的系统设计活动,这些阶段的工作结论需要学生加以记录,特别是需求获取与分析的结论和总体设计结论更要以文档形式加以记录。第三,结合案例/项目驱动教学,进一步完成“面向对象软件工程”理论课程。具体做法是一方面引入小型案例,另一方面引入面向应用领域的实际项目,并在项目描述、需求获取和分析活动、系统设计和对象设计中,将该项目的具体情景或者可行的系统设计解决方案引入课堂,在课堂上组织学生参与讨论、分析这些基于场景的案例,将需求阶段和系统设计阶段中涉及的重点知识、术语、过程与步骤等重点和难点融入到案例中来讲解和学习,以便于学生真正理解相关的理论教学内容。这一阶段的活动设计对应着CDIO中的构思阶段。

2.4基于项目驱动的课程实验教学设计

解决软件项目中的问题或实现软件项目中的任务,要求学生以团队方式进行活动,并在整个活动中的各个阶段贯彻CDIO工程教育的理念,即让学生能够对软件项目中的任务完成进行构思,获取与软件项目相对应的软件系统的功能性需求、非功能性需求和系统约束,并以文档方式进行描述;接着,通过设计手段来完成项目任务,用系统来对应将来要完成的任务,并在该系统设计中落实项目的各项要求,这需要通过对系统的总体设计、详细设计等环节来达到,并将设计结论记录在软件设计文档中;在前面构思和设计的基础上,选择合适的程序设计语言、数据库管理系统等基础设施,用编程的方式实现该系统,并完成相应的测试任务,注意在实现过程中,同样要将相关结论以文档的形式加以记录,以备维护之需;在系统实现后,通过部署和运行等方式,让该软件系统(可以看成是本项目的解决方案)呈现出价值。在这一完整过程中,让学生通过项目驱动下的团队活动过程,体验到软件产品从构思、设计、实现到运行(包括维护)所经历的全生命周期过程。这一阶段的活动设计对应着CDIO中的设计、实现阶段。

2.5项目总结与项目验收过程教学设计

项目总结过程的教学设计是以团队为单位进行自我总结并撰写项目总结报告,以个人为单位撰写学习心得,教师主要验收和检查相应的项目总结报告和学生学习心得。项目验收过程的核心是开展两阶段验收活动,即在学期的15~18周中,选择第15周进行一次中期检查,第18周再进行一次期终项目验收。全体主讲教师和辅导教师组成一个答辩小组(一般为4人),他们事先要做好各项准备工作,包括现场点名以确认学生的有效身份并结合点名宣布学生团队的答辩顺序,保证答辩的有效性和合理性;由答辩小组组长宣布评分标准细节和学生是否能够通过本次验收活动的标准。

3实践活动

在“面向对象软件工程”课程教学活动中,共有45位学生(组成了15个团队)全程参与了我们的教学改革过程,现在仅就验收答辩环节进行说明。整个答辩所耗时间共计7个多小时;答辩老师根据实际情况(最低底线是学生必须完成项目要求的最基本功能),充分肯定了学生到目前为止所完成的开发成果,同时建议相关学生利用即将到来的假期进一步完成或完善该应用软件系统的开发,及时修改设计上的缺陷。在本次教改实验过程中,我们充分认识到这一教学过程对教师也提出了更高的要求。教师不仅仅是需要在理论基础教学上过硬,还需要具备软件项目开发的经验,这样才能够做到既能站在理论的高度指导学生分析和解决问题,同时也能给出实实在在的课程项目开发活动中的技术指导。

4结语

软件工程课程设计总结范文3

关键词: 软件工程课程设计 教学现状 教学模式评价体系

一、引言

软件工程是计算机科学、信息技术、软件工程等专业的教学计划中一门重要专业必修课[1],而软件工程课程设计是针对软件工程这门课程展开的一项理论与实践相结合的重要教学活动;它不同于毕业设计,更不同于简单的实验过程。它是软件工程教学的一个重要实践环节,为学生综合能力的运用、技术思维的形成、创造能力的培养搭建了一个平台,使学生除了掌握软件工程理论和方法外,还能够综合运用已学过的程序设计、数据结构、计算机网络、管理学和经济学等课程的技能、工具解决与其相关的理论或实际问题。

在软件工程课程设计中,很多本学科的学者与施教者总结了不错的经验,比如“激励机制”[2]、面向对象的自主实验教学[3]、课程相关体系研究[4]及相关的案例法教学实践设计[5]等,这些方法各有所长。我取其所长,结合亲身教学实践,从课程设计的目标要求,设计内容,设计的具体实施,学生成绩评价体系等方面,对软件工程课程设计教学模式作了系统的探讨。

二、软件工程课程设计的教学现状

长期以来,很多高校培养的学生存在着“什么都学过,却什么都不会”的尴尬局面,专业教育、教材与实际应用需求严重脱节[6]。传统的软件工程课程设计虽然也有设计的要求,但一般只是停留在组织学生编写软件项目若干设计文档这个单一环节上,忽略了对教学方法和内容的更新。目前,大多数院校软件工程课程设计课程教学中普遍存在的问题有以下几点。

1.课程设计目标不够明确,实验和设计不加区别。把软件工程实验和设计的要求同等对待,从而使设计内容偏少,验证性实验内容和方法偏多,实验过程变成了重复的复制和操作的过程,实验教学效果不理想,达不到培养学生独立思考和创新能力的目的。

2.课程设计内容比较陈旧,不能与时俱进。很多从事软件工程课程设计教学的教师本身缺乏项目开发的实战经验,对课程设计的内容往往从一些参考书籍的实例中拿过来让学生去做,有的甚至多年不更新设计内容,这样很容易给学生抄袭的机会,达不到课程设计的要求;同时,很多学生对设计的内容也不一定感兴趣,因此也容易扼杀学生的积极性和创新能力。

3.在项目组划分确定方面,缺乏对学生专业基础,性格和技能的分析与匹配,导致没有凝聚整组成员的合作精神和团队的开发能力。组长的核心作用很重要,但在具体的设计中,一般就是简单的按学号自然的分化,或者学生的自由组合分组,前者失去了团队能力的柔化组合与应用,后者导致少数技能较差的学生不能分到组中去而处于孤军作战的局面。

4.教师制定课程设计的指导要求目的不明确、不详细,监管力度不到位,导致项目开发团队在执行的过程中出现安排任务不合理,出现某些成员任务过重或者过轻的情况。

5.学生成绩的评分结果过于单一,评价体系不够科学合理。对学生的设计成绩的评价往往是指导老师根据学生提交的报告和设计结果来评分,这样容易忽略对学生综合能力(包括学生的口头表达能力,组织能力,团队协调能力等各方面)的评价。

因此,为了培养高素质的综合型软件人才,高等学校探索良好的软件工程课程设计教学模式就显得十分必要。

三、软件工程课程设计教学模式的探讨

针对当前多数院校软件工程课程设计课程教学中普遍存在的一些问题,我根据多年的教学经验,对该课程的教学模式作了如下探讨。

1.指导老师根据软件工程教学的特点,制定出软件工程课程设计的目标与通过该课程设计后可取得预期的收获。下面是我对软件工程课程设计制定的目标和可能的预期收获。

(1)通过本课程设计的实践及其前后的准备与总结,复习、领会、巩固和运用软件工程课堂上所学的软件开发方法和知识,比如,软件项目的完整设计与开发过程、结构化技术、快速原型法和面向对象方法,等等。

(2)为学生适应毕业后团队合作开发规模稍大项目和综合应用本专业所学习的多门课程知识(例如,软件工程、程序设计语言、操作系统、数据库、网络编程等)创造实践机会。为学生提供主动学习(比如,对Web网页设计、或ASP交互网页技术、Java开发环境、网站构架如Struts,Hibernate,Spring,商用数据库应用、电子商务、客户机/服务器技术、Visio与Rational Rose,Sybase powerdesigner软件工具等内容的学习)、积极探索与大胆创新的机会。

(3)使学生通过参加小组团队的开发实践,了解项目管理、团队协作、与客户交流、文档编写、口头与书面表达的重要性。

(4)使每个学生了解软件工具与环境对于项目开发的重要性,并且重点深入掌握好一、两种较新或较流行的软件工具或计算机应用技术、技能。

(5)通过“稍大的”富有挑战性的软件设计项目开发实践,提高学生的自学能力、书面与口头表达能力、创造能力和与团队其他成员交往和协作开发软件的能力,提高学生今后参与开发稍大规模实际软件项目和探索未知领域的能力和自信心。

2.课程设计内容选择应该具有科学性和与时俱进性。课程设计内容选择十分重要,既要体现时代性,又要体现科学性和难度的适当性,因此要求指导老师对当前软件开发领域的整个动态有总体掌握。下面是我对当前软件开发领域进行的大致归类。

(1)网站开发类:包括休闲娱乐(音乐,影视,聊天,休闲运动,旅游景点等)网站;工商经济网站(摄影,日用家居,玩具等);文学网站(诗词/韵文,港台文学,民间文学,科幻文学等);体育与健身网站(极限运动,球类,健美/健身,运动常识,网球,乒乓球等);卫生与健康网站(医学理论,医疗器械,保健/养生,论坛等);国家地区网站(北京,上海,广东,江苏,天津等);教育培训网站(小学/中学教育,职业教育,高等教育,教育软件,培训机构等);其他等类型网站。

(2)应用软件类:如信息管理系统,汉字输入,转换翻译,文字处理,压缩解压,电子阅读,文档管理,字体工具,数据恢复等。

(3)系统软件类:如系统管理,内存管理,文件管理,系统测试工具等。

(4)游戏娱乐类:如网络游戏,Flash游戏,牌和棋游戏等。

(5)其他:如安全病毒,桌面工具等。

这样,课程设计的内容可以根据学生的兴趣和爱好从以上几方面进行选择,也可以由学生自己选择设计内容,指导老师把握学生选择的项目难易程度,同时提出所要达到的要求(包括完成日期,演示时间,学生所要提交的成果,文档资料,等等)。

3.课程设计项目具体实施

(1)确定开发团队。指导老师在班长和学习委员的协助下充分了解学生的兴趣、爱好、基本技能和未来学生的就业意向,学生在教师的指导下,有选择性地进行分组,一般3至5人为一组,并选定好组长。

(2)确定开发项目。指导老师给小组成员分配好开发任务,组长写好开发计划进程安排并提交指导老师检查以便及时修进。

(3)中期检查与指导。指导老师根据各个团队提交的开发计划,对各团队开发项目进程定期进行中期检查,检查各团队的项目进展情况,包括各个小组的开会记录,所查阅的资料,当前所遇到的困难,协助与指导小组面对困难所要采取的解决方法等。

(4)成果提交与演示。课程设计结束时指导老师要求按时提交项目的相关成果,并组织小组团队进行演示与简短的答辩。演示过程要求学生用5―10分钟时间叙述设计原理、过程、系统运行的情况和体会,叙述完毕后由指导老师或其他小组成员提问,指导老师和小组成员记录该学生演示情况和回答问题的情况,并以此作为下一阶段评定该学生成绩的一部分。

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4.建立合理,科学公正的评价体系。为了对每个开发团队中的成员成绩有个公正、公平和合理的成绩,因此必须建立合理、科学、公正的评价体系,本文建立的评价体系包括:学生提交成果,学生演示与答辩,学生自评与互评,教师评分。学生提交成果根据表1学生所承担的角色来交付;学生演示与答辩重点体现对系统的原理、过程、结论,以及开发体会进行表述;学生自评和互评体现了学生的自我认同和互相认同感;最后是教师的评分,教师的评定从以下几方面全面考虑:(1)学习态度是否端正,总体表现;(2)项目组织是否有条理,协作程度;(3)软件系统文档资料表达格式是否规范、符合要求,表达是否准确、完整、简单明了;(4)系统结构是否合理,功能是否正确,人机界面是否友好;除了符合上列基本要求具体评定可以参见下表1。最后学生的总评定成绩为:0.4×教师评定分+0.2×学生互评分+0.2×学生演示与答辩评分+0.2×学生自评分。

表1 评定标准

四、结语

软件工程课程设计是一门理论与实践相结合的应用性很强课程,我结合自身从事软件开发的经验和多年的教学,从以上几个方面探索了该课程的教学模式,在实践工作中虽然取得了一定的成效,获得了学生的认可与好评,但仍处于尝试和探索阶段。在实际指导过程中还存在不少问题,例如:个别学生的积极主动性不够,存在抄袭设计成果现象,等等。这些都需要继续努力,尤其是随着软件产业的飞速发展,如何培养高素质软件人才,对教师来说更是一种挑战。因此,教师应不断学习新的知识,提升自身的能力,把握学科的最新发展动态,探索新的教学模式,深化实践教学改革,为我国教育事业作出更大的贡献。

参考文献:

[1]张海藩.软件工程导论(第5版)[M].北京:清华大学出版社,2008:55-73.

[2]张引,杨小虎,陈越.“软件工程”课程实践中激励机制的探索[J].计算机教育,2007,(5):30-32.

[3]江颉,石晓耀.面向对象的软件工程自主实验教学改革[J].实验技术与管理,2007,24(7):112-114.

[4]王薇.软件工程课程体系研究[J].计算机教育,2007,(8):31-32.

[5]巫华芳.软件工程教学案例设计初探[J].教育与职业,2007,(11):139-140.

[6]马燕,张根耀,王文发.软件工程实验教学模式改革与实践研究[J].教育与职业,2006,(36):149-150.

软件工程课程设计总结范文4

关键词:软件工程  教学改进  实践

中图分类号:

1、 引言 

提起软件,在当今社会人们并不陌生,正是由于软件的发展,使计算机应用逐步渗透到社会生活的各个角落,使各行各业都发生很大的变化。这同时也促进人们对软件的品种、数量、功能和质量等提出了越来越高的要求。然而,软件的规模越大、越复杂,人们的软件开发能力越显得力不从心。于是,人们开始重视软件开发过程、方法、工具和环境的研究,软件工程应运而生。

“软件工程”主要介绍软件工程的基本原理、开发方法和开发工具,通过本课程的学习,使学生了解和初步掌握开发1个软件项目所使用的方法和工具,以及“软件工程”的发展过程和发展趋势,为进行软件开发打下1个良好的基础。

2、 课程特点

1。 课程综合性强。

软件工程与其他计算机课程,如程序设计语言、数据结构、编译原理、数据库以及操作系统等课程都是相互作用和影响的。在1定程度上说,软件工程讨论的是在实际开发当中综合运用这些课程中讲过的理论和方法,将这些课程的理论和方法放在1个统1的目标下,这个目标就是在有限的时间及预算条件下,开发出高质量的令用户满意的软件。

2。 课程内容不断更新。

软件工程课程的教学培养目标应该以市场需求为导向,使课程培养的学生真正能够在软件行业中发挥作用。因此,在授课时,我们不能拘泥于教材内容的限制。在讲解基本原理、基本概念和基本方法的同时,介绍1些新方法、新技术。这样,有助于开拓学生的视野和培养创新意识与开发能力,使他们走向社会后不至落伍。

3。 课程的实践性强。

软件工程是1门实践性很强的课程,它是各种开发经验的总结与提炼。在学习过程中不但应注重概念、原理、方法和技术的掌握,更应注重方法、技术的实际应用。学习软件工程必须投身于软件开发的实践,才能真正领悟软件工程的精髓。

实际教学当中,这门课的教学效果往往不是很理想,教师觉得这门课教起来较困难,学生学习中多数也觉得枯燥无味,很难达到较好的教学效果或获得较强的实践能力等预期目的。如何改善?结合软件工程的课程特点,笔者认为可以从以下几个方面来改进《软件工程》的教学质量。

三、软件工程教学改进的内容和方法

1。 教学过程引入实际案例

软件工程课程涉及面很广,如果不结合实际工程项目进行教学,很难把教学内容教授给学生。因此,在教学过程中引入案例,将复杂抽象的概念用具体生动的实例进行诠释,能够收到事半功倍的效果。例如,在授课时教师可结合1个“学校教材购销系统”实例,给学生介绍具体的开发过程和方法。

另外,学校还可邀请领域内有实际经验的资深程序员,针对软件工程中具体理论和方法在实际开发中的应用,在课堂上和学生进行面对面讲座,深入浅出地作讲解。这样,学生可以更加熟悉、掌握软件开发的过程。

2。 组织课堂讨论,形成教学互动

我国有句名言:“授人以鱼,不如授人以渔”。学生是教学活动的核心,教师要利用合适的方法调动学生的积极心理和参与意识,改变传统的教师高高在上的教学方式,让学生参与教学过程,有机会发表自己的看法。

比如在讲授需求分析这章内容时,可结合“学校教材购销系统”这个案例,要求学生按照软件工程教学的思想和方法认真做好需求分析。在实施过程中,首先由学生独立思考,给出解决方案。然后在课堂上,组织学生进行讨论,分析各自解决方案的优劣,并进行综合。最后由老师进行总结和评价,指出该案例所涉及的理论知识及其应用方法,就学生提出的问题进行解答。这样通过组织学生讨论,可使学生进1步理解和掌握课程内容的方法和步骤,使抽象的知识变得看得见,用得着,大大激发了学生学习的兴趣和自信。

3。 加强实践环节

从本质上看,软件工程的实践性和综合性是其他相关课程难以比拟的。因此,必须结合设计项目和实际应用加以施教,才能取得良好的教学效果。那么,在把握教学进度的同时,必须及早安排好课程设计,让学生同步开展课程设计。这样,理论课讲完了,课程设计也基本结束,学生们能从理论和实践的结合上,加深对软件工程知识难点、重点的理解,进1步深刻理解软件过程和系统消化理论知识,训练项目设计的思路,锻炼实际开发能力,培养严格规范的项目开发方法和步骤,体验文档编写整理、阶段性评审总结以及软件测试等各个方面的工作流程,直接培养了学生从事实际开发的能力。

四、结束语

在教学中,我们还应根据学生的具体情况,因材施教。总之,通过不断改进教学,使学生能更好地理解、掌握知识,运用所学服务社会。

参考文献:

[1]史济民等。软件工程。北京:高等教育出版社,2002。12

软件工程课程设计总结范文5

地方性高校培养应用型人才,需要了解市场发展的导向,社会行业对人才的需求,以及着眼特色办学的核心竞争力,实现自身的发展[1-2]。软件产业发展已经被国家提到战略的高度,为了配合其快速的推进,我国高校也正在扩大培养软件工程方面的专业人才的规模。软件工程专业论文是2002年国家教育部新增专业[3],该专业主要以培养软件工程专门人才为目标。我校软件工程专业由教育部于2015年批准的新专业,起源于我院计算机科学与技术专业软件技术方向。 

徐州工程学院作为新兴的地方性高校,在软件工程专业建设方面,不仅需要学习和借鉴重点大学、国家示范性软件学院的经验和做法,更重要的是结合地方院校的特点和实际情况,办出特色。因此,应用型人才培养体系的建成,应该直接为当地经济建设和社会发展服务,适用面广、实用性强,具有鲜明特色。本文主要阐述以工程教育认证质量评价机制为指导的徐州工程学院软件工程专业在理论和实践方面的培养体系。 

2 市场调研 

为了制定针对性的培养模式,首先组织一些学科教授和骨干教师,对软件工程专业的就业形势、市场需求等进行为期2个多月的市场调研,调研对象包括国有大中型企业、私营与股份制等公司的负责人和技术骨干。本次调研内容包括实地参观学习、与企业召开研讨会,并向企业发放调查问卷表500份,收集有效调查表437份。 

通过这次调研,总结软件工程专业的市场需求、人才结构和素质要求、企业技能标准等信息,发现软件工程技术人才奇缺,涉及很多方面,主要原因是大部分高校计算机专业不注重应用型软件人才的培养,学生毕业后面临的是二次学习的困境。因此,对学生的培养不仅需要完整性的实训锻炼、强调企业项目经验、注重培养学生的分析与解决问题的能力,更需要注重团队合作意识;在课程设置方面应该与企业长期合作,开设企业实用的技术课程和职业综合素质的内容。 

3 软件工程专业应用型人才培养模式 

软件工程专业强调软件开发的系统和工程性,培养能够从事软件开发、测试、维护和软件项目管理的高级专门人才[4]。软件工程专业沿用徐州工程学院计算机专业“3+1”培养模式,具体模式为学生在前三年完成通识课程、专业课程的学习,以及课程基本实训,最后一年在企业完成项目级实训、职业训练和毕业设计。 

表1所示为软件工程专业课程构成及学分分配汇总表。徐州工程学院软件工程专业课程主要分为三大平台。其中,通识类课程平台包括通识必修课、通识选修课以及学科基础课;专业课程平台主要包括专业必修课和专业选修课。 

知识支撑能力结构 根据软件工程专业的培养目标,确定课程知识支撑能力结构,如图1所示。课程设置本质上是为了培养学生能力的,因此,为了培养学生英语能力、熟知行业标准、管理能力以及创新意识等,设置学科基础课、通识类课程以及专业课程、专业技术导论、讲座等课程;为了培养持续学习、协作和项目分析等能力,设置软件工程课程群、企业实训课程以及职业技能训练等课程。 

理论知识体系结构 软件工程专业理论知识体系结构包括通识课程群、学科基础群、专业课程群,其中专业课程群是核心课程。专业课程分为程序设计基础知识、软件开发技术知识、数据库原理知识、计算机系统知识、软件工程知识等5个子课程群。其中,程序设计基础知识包括数据结构、面向对象的程序设计(OOP);软件开发技术知识包括Java Web方向课程群、移动开发方向课程群等课程;数据库原理知识包括数据库原理及应用;计算机系统知识包括计算机系统基础、操作系统等课程;软件工程知识包括软件需求工程、软件体系结构设计、软件质量保证与测试、软件项目管理。 

实践体系结构 软件工程专业实践体系结构如图2所示,主要分为四个阶梯: 

1)个人级的实验,主要由校内教师进行指导,学生独立完成课内实践环节; 

2)小组级的实验,需要2~4个学生为一组,为完成程序设计、算法设计、面向对象技术开发,通过沟通和相互协作完成,注重技能的训练; 

3)项目级的实训,主要由企业教师指导,学生完成专业方向技能、软件工程综合训练;

4)企业级的实训,为了检验学生综合能力,由学生独立完成企业项目综合训练、职业技能提高以及毕业设计。 

为了加强校企合作培养的效果,每4~6个学生配备一位校内指导教师和企业指导教师。校内导师在学生入学后确定,主要任务是“学业综合指导”;校外导师在学生入学后的3年内确定,主要任务是“工程实践指导”。学生在三年级初步确立毕业设计选题,由校内导师和企业导师联合进行指导。 

基于工程教育专业认证的质量评价 为了加强软件工程专业的质量评估,以工程教育专业认证为指导,建立针对整个培养过程的质量监控和完整有效的评价机制。在每个教学环节,基于认证标准,明确质量要求,定期进行课程体系设置和教学质量的评价。此外,在整个学习过程中对学生的表现进行跟踪与评估。 

以上这些质量评估措施,保证学生毕业时达到毕业要求,毕业后具有社会适应能力与就业竞争力;后期,毕业之后阶段,仍然采用跟踪反馈机制,通过记录评价和效果,证明学生能力的达成,并逐步对培养模式进行持续改进。 

很显然,只有建立完善的质量评估机制,才能保证按预期的目标完成专业培养要求。因此,从地方性高校实际出发,以工程教育专业认证为质量评价指导,不断完善培养模式,这样才能培养卓越的学生,为企业持续不断地吸引优秀的生源。 

4 总结 

徐州工程学院作为一所以应用型工科教育为主的地方本科院校,软件工程专业应用型人才的培养需要有别于高职高专的培养模式,需要更注重高层次应用型技术人才的培养;又要有别于传统学术性高校“精英型”人才培养目标、课程体系设置、教学模式以及师资要求等。 

软件工程专业培养标准最需要解决的问题是注重软件工程宏观意识,培养持续学习能力、交流与沟通能力。鉴于此,本文提出以工程教育专业认证为指导,构建软件工程专业应用型人才培养体系,以期为地方性高校软件工程专业能够培养更多卓越的软件工程方面的人才提供一种方法和途径。 

参考文献 

[1]宋思运.应用型本科人才培养模式的构建[J].徐州工程学院学报,2005,12(20):11-13. 

[2]金忠明.我国高等教育发展质量面临的问题与分析[J].徐州工程学院学报,2013,28(6):92-96. 

软件工程课程设计总结范文6

关键词:网络教学;软件工程;实验教学

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)09-2194-03

1 概述

软件工程是研究计算机软件开发与软件管理的工程学科,是一门理论性和实践性都很强的综合性课程。软件工程本身涉及到的知识内容很广,是将面向对象技术、程序开发方法和数据库原理等课程综合的过程。通过软件工程的学习,目的是培养学生独立分析和解决问题的能力,增强学生实践和动手能力,并熟练地掌握计算机软件的各种开发工具。

目前的软件工程课程,比较注重课堂教学,实验教学学时少,任务重,包含的内容多,如果学生之前没有花时间预习和准备实验,没有对整个实验过程作系统规划,会导致上实验课时无从下手,影响学生的学习积极性和学习效果,因此科学地规划软件工程实验课程并对实验课程进行教学改革是非常有必要的。该文提出了采用网络教学平台作为软件工程实验课程的辅助手段,对软件工程实践课程的教学改革进行了探索。利用网络学习的方法,能够在更大程度上调动学生的学习主动性和积极性,增强学习效果,更好地实现教学目标

2 实验课程网站建设

近年来随着网络技术的不断发展,网络教学模式越来越显示出其优越性。教学网站具有教学资源丰富、学习自由的特点,网络教学的模式也有利于学生自主学习能力和创新精神的培养。建立软件工程实验课程网站的主要目的,是让学生对所要进行的软件工程实验有整体的认识和了解,明确实验任务、实验要求和实验方法,对整个实验过程有合理的规划。根据软件工程开发的整个过程和技术要求,设置实验课程网站,主要包括以下几个模块:

2.1 课程资源

课程资源是涵盖理论课和实验课的各种相关资源信息,主要包括课程介绍、教学大纲、实验大纲以及课程相关资料等。这个模块为学生课下自主学习提供了非常有针对性的资源, 对课堂教学是一个很好的补充。

2.1.1 理论教学资源

课程介绍:是对课程的主要内容、课程的特点、课程学习的目的和任务等多方面作一个总括性的简介方便学生对课程有一个总体的把握与了解。

教学大纲:主要包括课程教学的内容与要求,对每章节的知识点、重点和难点进行说明, 阐述具体的教学安排和课时分配, 便于学生按照大纲的指导进行学习。

教学日历:用来描述课程的进度安排。学生可以通过查看教学日历, 事先预习教学内容,使得课堂学习更有目的性和针对性,提高了教学效率。

授课教案和课件:这是学生自主学习最重要的部分,包括各章节的文字教案和多媒体教学课件。如果学生课堂上没有完全理解授课内容的,可以带着问题在课下继续进行自主学习,能调动学生的自主学习的积极性,提高教学效果。

预备知识:列出学生已经学习过的与软件工程设计有关的课程目录,如程序语言、数据库、操作系统等,引导学生复习一些在软件工程中需要涉及到的相关知识。

2.1.2 实验教学资源

实验大纲:根据课程实验的要求组织实验项目,编写实验大纲,主要包括各个实验的实验目的、实验原理、实验内容和实验环境等。注意实验项目内容应从简单到复杂对学生进行引导, 给学生留下充足的学习思考空间,引导学生自主学习的方式和解决问题的方法,

课程设计要求:主要包括分组情况、任务分配、任务书的规范说明、提交方式、打印格式和成绩核定方法。

此外,还可以给出实验计划表和课程设计计划表等实验详细信息,使学生能合理规划好整个实验环节所要完成的任务。

2.2 项目任务

该模块主要包括项目实例,方便学生学习和了解;建立项目题库,学生可以选择项目,完成实验任务。

2.2.1 项目实例

教师根据学生的知识结构和实际情况,虚拟设计一两个小型系统,作为项目实例,如停车场管理系统、借还书管理系统等。贯穿软件生命周期整个过程,从问题定义、可行性分析、需求分析、总体设计、详细设计到调试分析和软件测试,给出项目的全过程设计。

学生通过实例学习,对软件工程开发项目有全面的认识和了解,知道软件生命周期的各个过程应该做些什么,如何进行可行性研究,需求分析的任务是什么,采用什么分析工具,怎样能全面周到的做好总体设计规划,详细设计阶段的设计说明书的作用是什么,系统模块如何划分,程序实现的方法有哪些,怎么设计软件测试方案以及软件维护说明书。

2.2.2 项目题库

教师可为学生准备一些软件项目, 如停车场管理系统,在线考试系统,图书管理系统,学生信息系统,银行卡管理系统,教材定购系统,工资管理系统,设备管理系统等,建立项目题库,每个项目配备相应的项目任务书,以便学生选择项目,下载相关的项目任务书,完成项目计划。

项目题库中的项目,要不断更新。项目的来源可以根据企业的需求、也可以是教师自己的科研项目,要对各个项目进行共同讨论,决定项目的可行性,并根据教学要求和课程特点,对实际项目进行剪切或划分成子项目,使其具有可操作性和实践性,便于学生操作和实训。

2.3 软件工具

该模块是配置相应的软件工程实验软件,主要提供建模工具和编程软件的下载,便于学生完成项目的分析过程,实现系统功能。

2.3.1 建模工具

对几种UML统一建模工具进行简单介绍,并提供软件下载,安装方法和使用教程。学生可以采用不同的分析工具,建立系统的分析模型,并做好需求分析和系统设计。

主要的建模工具有Microsoft Office Visio、Rational Rose和PowerDesigner三种。Microsoft Office Visio中引进了软件分析设计功能到代码生成的全部功能,可以更轻松地将流程、系统和复杂信息可视化、可以创建多种类的图表。Rational Rose主要是对开发过程中的各种语义、模块、对象以及流程、状态等进行比较好的描述,能从各个方面和角度来分析和设计,对系统的代码框架生成有很好的支持。PowerDesigner是一种数据库建模工具,允许使用一种结构化的方法有效地创建数据库或数据仓库,它还提供了直观的符号表示,使数据库的创建更加容易,并使项目组内的交流和通讯标准化。

2.3.2 编程工具

给出几种软件开发工具,如结构化编程语言或面向对象的编程软件(C、C++、JAVA、DELPHI),以及SQL、Powerbuilder等开发工具,并提供软件下载和安装方法,供学生选择编程软件,编写程序,并测试软件。

2.4 文档资料

该模块主要列出整个项目所要提交的各类文档资料。此外,还应该提供统一格式的实验报告和课程设计任务书范本,便于学生下载,并按要求填写内容。

项目文档:主要包括有可行性分析报告,需求规格说明书,项目计划书,总体设计报告,详细设计说明书,软件系统的程序代码,软件测试报告以及用户使用手册等。

规格说明:可以给出一些规格说明的样例和标准,学生可以使用非形式化、半形式化和形式化等方法描述需求分析规格说明,详细设计规格说明,并给出系统各部分的设计规格说明书。鼓励学生学习和使用形式化的方法描述规格说明,例如:有穷状态机、Petri网以及Z语言等,这样可以用数学方法研究和验证规格说明是否正确,并消除二义性。

2.5成绩评价

该模块主要给出实验教学各阶段的成绩考核方式及评定标准。课程实验中,上机操作占课程实验成绩的50%(含平时上机操作和考勤),课程实验需要提交的文档和报告占50%。课程设计因为是分小组进行,成绩评定可以分成个人成绩和小组成绩两部分,个人成绩主要根据个人在小组中所分工作多少和完成工作情况来确定,小组成绩则由各个小组阶段成绩和系统最终验收的情况来确定(如系统是否达到需求规格说明中的功能性、提交的文档是否全面和规范, 源程序编写是否规范、可维护性等)。

每个项目组都应该进行汇报,展示自己的成果,由教师和其他同学组成评审团, 对每个项目组的汇报进行评审和打分, 提出修改意见和建议。汇报结束后, ,教师要进行总结点评, 并写出评语。既要评价项目成果,也评价学生的表现,帮助学生整理学习内容, 鼓励学生的积极性。

3 网络辅助教学

建立软件工程实验课程网络教学平台后,如何让学生充分利用平台资源进行网络学习,也是必不可少的关键部分。整个教学实践过程可在教师引导下, 学生自主管理, 分工协作, 这样既锻炼了学生参与项目管理的能力, 又训练了学生之间的团队合作精神。有了网络学习平台,在理论课程学习的同时,学生可以分三个阶段完成软件工程实验课程:

1)网络学习:该阶段主要学习课程资源,同时,学生进行选题,分小组和分派任务,进行项目的可行性研究和项目的需求分析。

2)课程实验:该阶段主要是让学生学习建模工具,通过使用建模工具,完成项目的分析过程,并进行系统的详细设计,划分系统的各组成模块,给出系统的各部分设计规格说明书。

3)课程设计:该阶段主要是根据项目的需求规格说明书和系统设计文档,采用合适的程序设计软件完成对整个系统的代码编写,遵循代码的开发规范。设计测试用例,对系统进行测试,并提交相关文档。

成绩评价部分由教师来完成,每个阶段都要进行阶段性评价,并根据项目的最终完成情况给出整体评价。要着力培养学生软件工程开发工具的应用能力, 要求学生按规定提交项目要求的各种文档,形成较为科学的综合成绩评定方法。

4 结束语

软件工程实验课程的教学改革是软件工程课程改革的一个重要部分,教学方法和实验环境是软件工程实验课程改革得以实现的重要保障。利用网络教学平台辅助软件工程的实验教学, 可以实现资源共享,使得学生对整个实验教学有全面的认识和了解,有利于调动学生的学习兴趣和主动性,提升学生分析问题能力和实际解决问题的能力,对增强学生的项目管理能力和开发能力,起到很好的作用。

参考文献:

[1] 张海藩.软件工程(第3版)[M].北京:人民邮电出版社,2010.

软件工程课程设计总结范文7

摘要:本文从“软件工程”课程的特点和目标出发,从调整课程结构、加强工程实践、规范文档三个方面进行了详细的阐述,并对课程改革中的重要问题及细节作了分析与解决。

关键词:软件工程;课程改革;分阶段课程;工程实践训练

中图分类号:G642

文献标识码:B

1引言

目前,在国内1900多所普通高校中有500多所开设了计算机科学与技术专业,有40所左右的院校开设了软件工程专业。“软件工程”是软件工程专业的专业核心课程,是一门综合性很强的课程,几乎包含了SWEBOK的全部领域。在教学中为了教学课时的安排和突出重点,通常是以软件需求、软件设计、软件工程工具和方法为主,再加上各种条件的限制,较多地强调理论学习,所讲授知识相对当前的新技术来讲有些滞后,虽然也有一定的实践相配合,但实践与当前软件工程技术的发展还有较大差距。

再加上由于软件工程的优势在训练学生的小型项目上体现不充分,学生普遍认为软件工程就是画画图,学与没学差别不大,导致学习效果不好,使得软件方向的学生只重视编码,面向对象的开发方法重视不够,建模方法使用混乱,文档不规范,影响了对学生工程素质的培养和能力的提高,与社会对毕业生需求的能力相差较大。这些暴露出的问题说明“软件工程”课程的教学结果不令人满意,教与学的付出和收获没有成正比,没有得到社会的认可。此外,随着软件工程技术的发展,软件工程领域的教学内容不断更新、丰富,软件企业对软件工程能力的要求越来越高。为改变这一现状,适应技术的发展,对现行的“软件工程”课程进行改革势在必行。

2以培养工程型应用人才为课程目标

开设软件工程专业的大部分院校通常会把培养目标定位于应用型人才。但是,对于软件工程专业来说,仅局限于应用型人才是不够的,这是由软件工程专业的特点(即它是计算机科学为基础的新兴交叉学科,具有鲜明的工程特色,与应用领域结合紧密)决定的。软件工程专业的培养目标应当是培养信息化社会需要的工程型应用人才。学生通过理论和实践的学习,应具备软件工程师从事软件工程实践所需要的素质、知识和能力。

对软件工程专业核心课程的“软件工程”来说,课程目标应同专业的培养目标一致,也就是培养学生的软件工程素质,提高学生的软件工程能力,促进工程型应用人才的培养。

3调整课程结构,不断强化工程能力

现行软件工程课通常是以软件生命周期为主线进行教学,在内容上,以需求分析、软件设计、编码为主,辅以软件测试、软件维护、软件项目管理的一般知识;在方法上,面向过程和面向对象均有;课程安排,通常集中在一学期内完成,课时通常较其他专业课程多,配套的实践课通常是与理论在同一学期完成,课时较理论课时少,题目一般较简单。在保留现行课程教学优点的基础上,主要从调整课程结构、加强工程实践、规范文档三个方面进行“软件工程”课程的教学改革。

3.1调整课程结构,延长教学的时间和空间

这里对课程结构的调整不是要打乱软件生命周期,而是增大课程的时空跨度,将原来在一学期内开设的课程扩展为两个学期的课程,增加案例教学与实践训练题目的综合度,进一步充实课程内容,通过连续性教学的刺激,使工程的意识和方法得到正强化。从而在较长时期的潜移默化中培养学生的工程素质,在不断的实践中提高学生的工程能力。具体措施是:将现行课程分为基础和提高两个阶段,基础阶段理论和实践相结合,以理论为主,高级阶段以实践为主,适当补充理论,两个阶段之间是螺旋上升的关系。

课程基础阶段的内容是软件工程的基础知识,以软件生命周期为主线,目的是让学生对软件工程课程的内容、结构有一个较全面的了解,掌握基本知识,熟悉基本方法,为后续的学习打好基础,课时数可以在50~60学时之间。理论讲授以需求分析、软件设计、编码为主,注意小案例的运用,配套实践以训练基本技能为主,包括对Visio或者Rose等工具的使用。课程基础阶段应尽量早地开始,可以在第四或第五学期,这个时候程序设计课、数据结构等重要前驱课程都已经开过了;更重要的是,在其后的其他课程学习中,特别是实践环节,很多时候都要用到软件工程的知识和方法,这样可以让学生在不断的练习中强化基础知识,加强知识之间的联系,培养工程意识。

课程的提高阶段主要是以项目小组为单位的实践训练,仍然是以软件生命周期为主线,以较综合的贴近实际的软件项目进行训练,包括完整的软件过程,目的是让学生在强化训练中,把软件工程课的基础知识与包括软件程序设计技术、项目管理、数据库、软件测试等各相关课程的知识联系起来,以文档和程序系统为手段,提高工程能力,形成一定的工程素质。提高阶段课程应稍后一些,可以在第七学期,以学生课外完成为主,课堂上主要是答疑性指导,课时数可以在40左右,在实验室进行。同时,教师应根据学生的掌握情况,查漏补缺,并适当补充一些知识,比如较新软件过程模型、软件开发方法和CMM的实施等。

在进行课程结构调整时,必须注意两个阶段的连续性,否则容易造成理论与实践脱节的后果。注意到在两个阶段课程之间的长达两三个学期的时段,因此必须有相应的课程安排与之配合,这就是知识与能力不断线原则。课程安排可以是在其他课程的实验里面规定使用基础阶段所讲授的内容,也可以是单独的课外实践,一定要保证正强化。

3.2加强工程实践,切实提高学生的工程能力

理论结合实际的能力是当前毕业生的一个软肋,满足不了社会的需要,造成当前计算机相关专业特别是软件工程专业学生毕业后的就业“低潮”。只有从低年级开始大力加强以“软件工程”课程实践为代表的实践环节,提高能力,才能使学生具备一定的工程素质和工程能力。这里以课程提高阶段的实践进行说明。

课程提高阶段的实践训练是整个课程的总结,课程的成败很大程度上依赖于综合实践,因此,在进行实践训练安排时,训练形式、内容、要求等都很重要,用于训练的项目要有一定的规模和综合度。

实践训练在一学期之内完成,以项目小组的形式进行,每个组按照项目管理的方式进行组织和管理,充分发挥学生的主动性。按软件生命周期分为需求分析、软件设计(也可再分为总体设计、详细设计)、编码、软件测试与改进四个阶段,每一阶段都要进行验收,验收时尽量推行学生论讲,最后阶段完成后要进行答辩,对每一阶段都要严格要求。

实践训练的内容实际上就是需求分析、总体设计、详细设计、编码、软件测试与改进,其中,可以需求分析与详细设计为重点。方法上应以面向对象的分析与设计为主。除编码外,每一内容都应有相应的文档训练,而且对文档应严格要求,在小组完成项目后,应该有一个总结报告。根据专业的特色和条件,训练的项目最好与某些应用领域相结合,这样能使训练更接近实际。在训练过程中,不仅要考虑系统的性能,还要考虑建造系统的代价以及可能带来的副作用,逐步培养学生的工程素质。此外,可以适当引入一些中小IT企业的方法和管理,可以建议学生在详细设计和编码阶段写程序员日志(或叫开发日志),提前让学生感受到企业的工作氛围。

软件测试对软件环境和师资条件要求较高,有条件时可以使用WinRunner、QTP等软件进行训练,条件不具备时,可以使用JUnit等进行单元测试训练。

在学生负担不重而且有相应的条件时,可以按照CMM2实施,从中抽取初五个关键过程:需求管理、软件项目计划、软件项目跟踪与监控、软件质量保证、软件配置管理,对其加以改造或者适当降低要求进行训练。

3.3文档的规范化引导

软件工程的文档编写一直是学生的难点,好多学生都认为太麻烦,这是因为他们对文档的重要性认识不够。因此,在整个“软件工程”课程中都要强调并加强引导,在各个验收阶段要严格要求。

软件文档的标准本身对师生来说就是一个较困难的事情,因为学校跟IT业界是有距离的。很多主流的文档格式或者说模版,比如CMM标准的文档,如果没有跟企业合作的话,是很难了解或拿到的。在这种情况下,可以按照国标GB-85系列来进行。

实际上,对学生的文档规范性引导,并不是一定要有了最新的业界标准文档格式才能进行,因为格式这个东西很容易学会,关键是要训练学生常规的编写经验,培养文档意识,把文档作为验收的内容和阶段结束的标志。因此,在训练过程中一定要详细地给学生讲解怎么写文档,需要注意些什么,在验收后一定要对学生的文档进行点评,对典型问题要注重回头看,教师要用自己的严谨、负责的态度感染学生,突出文档规范的重要性。

4结束语

“软件工程”课程自身的综合性以及在软件工程专业中的重要地位决定了课程必须跟上时代的发展,符合社会的需求,因此对“软件工程”课程必须以培养工程型应用人才为目标,不断向前推进改革。只有在教学过程中注重理论与实践的结合,不单纯地以“软件工程”课程的基本知识为内容,而是综合软件工程专业的多个相关课程,对学生进行综合训练,加强文档训练,把握好课程改革的度,稳步推进,才能有效改进目前的课程教学。

参考文献

[1] 中国计算机科学与技术学科教程2002研究组. 中国计算机科学与技术学科教程2002[M]. 北京:清华大学出版社,2002:7-52.

软件工程课程设计总结范文8

关键词:“A&D”+“T&P”融合;软件工程;专业知识架构;软件人才素养;软件生命周期;课程设计

0.引言

随着软件产业的快速发展,市场对软件人才的需求日益增加,对人才的软件能力属性和从业适应度也提出了更大的挑战。软件工程作为一个独立专业的人才培养模式,也已在各大高校展开。由于此专业起步慢、人才缺口大,关于其培养思路的探讨从开始设置本专业至今,都得到了业内教育界的积极思考。另外,软件工程是计算机高等教育的一个分支,在培养方案和培养模式的讨论议题上,在宏观上依然没有走出计算机基础学科的思维模式;在微观上关于专业方向和专业特色,很多的执行措施并没有太大明显的专业性思路。软件人才在专业性和特色性体现并不明显,更多还是盘旋在传统计算机学科专业的固化模式里。

长期以来,由于培养目标单一、培养过程与企业需求的脱节和错位,高校软件类人才培养不论在数量还是质量都难以满足产业高速发展的需要,也不能很好地做到柔性接口对接,无法为软件产业的发展壮大提供强有力的人才支撑。由此产生了软件实际需求的快速增长与适应性软件人才极度缺乏的矛盾,一方面人才缺口很大,另一方面高校的软件毕业生就业面依旧很窄,专用性不突出,通用性不健壮。对于软件产业的稳固发展,除了要有一定数量的研发人才之外,更欠缺的是批量熟练掌握软件技术原理、柔性适应新型需求、能够灵活贯彻软件行业专业发展目标的应用型技术和架构人才。

1.软件工程学科与软件素养

软件工程是一个成长中的学科,目前还存在不小成熟和提升的空间。它的理念来自于多个学科,并非一个单一的纵向纯粹理念,使它的工程特性体现并不明显。但它的培养目标和学科目的,以及培养对象和实施规范,却是一个典型的工科门类,这在很大程度上可以反映出软件工程的教与学可使用的材料、可借鉴的案例极为匮乏。文献关于软件工程教与学提出“软件工程所有的课程必须要根植现实基础”,并指出“软件的概念、原理,以及解决方法应该贯穿于整个教学活动中以帮助学生建立起一个软件工程心态”。后者的论断是软件工程的出发点也是终结点,所以在整个教与学的实施过程中,问题在于如何很好地提供一个基于以上两点的教学与实践环境,以帮助学生建立起一个“软件工程心态”。所以,软件工程学科的发展目标就是在人才培养过程中创设和浸入软件的可持续素养,是理论与实践的有效融合方案实施,更实现了人才与学科双向的自适应性和可发展性。

软件工程学科的特点决定了软件工程课程的综合性和实践性并重。传统的教学模式在理论和实践环节上都存在一定空缺。一方面,国内高校软件工程课程教学仍停留在课堂授课为主,实践环节薄弱。而理论教材相对于不断涌现的新技术、新方法、新工具,都显陈旧。软件工程的教材不可能做到一本到底。另一方面,学生由于缺乏完备充分的实际项目研发经验,不能很好地理解理论联系,做不到学以致用,做不到主动学习,导致学生学习完这门课程后仍难以面对一项完整的软件项目开发。在进行软件开发时会出现许多问题,如文档不规范、建模使用混乱、CASE平台体会不深、软件项目估算与度量没有方法、系统化软件测试过程等。这些弊端,无法建立起一个自主的“软件工程心态”,也并不能够很好地体会软件素养的真正实质是随需而动、随时而变,而不是纸上谈兵。

软件工程学科和软件工程课程都指出了一个重要参与因素,就是软件工程专业培养过程的实践性问题,这里一般规划了软件工程课程设计。在课程实施时做到课堂与设计的相辅相承、有效融合。软件工程课程设计的目标使学生系统地掌握软件工程的过程、方法和工具三要素,为学生将来从事软件的研发和管理奠定基础。软件工程教学内容是围绕软件生命周期展开的,其相关的过程阶段、开发技术以及工程化的开发过程(软件过程、配置管理、项目管理等)必须通过实际软件问题的实际求解过程以及团队合作进行体验,而综合的软件开发能力的锻炼和培养需要借助一个完整的软件项目开发过程,而不仅是一个小的作业或者几段程序的累砌。因此,以课程设计为基础的实践展开方案是巩固课程教学成果、培养学生软件工程应用能力的重要因素。为了高素质、高质量的人才必须强化理论与实践的结合和跟进,通过强化实践的素质培养来提升人才素养。

2.专业知识架构演化需求

软件工程的专业教授过程,是一个以软件生命周期为纵向线索的执行过程,涉及面广,学科间融合度大。整个知识体系的架构拓扑,不能偏离这条主线。但它的具体实施,并非仅是一个简单的直线序列,首先,需要一个全面扎实的基础底层知识支持,这里需要计算机、软件工程等相关学科的基本知识体系形成,例如数学、管理、经济学、计算机和软件技术基础等的前驱理念。其次,执行过程是个阶段间存在重叠、螺旋、迭代的局部整合结构,每个阶段间存在严格的前驱后继关系,逾越和跳跃的处理方式,均小可行,并且每个阶段的展开过程,有着自己的知识体系,同时都存在知识间的前因后果联系。再次,知识结构的纵向上升轴线,需要实践的并行跟进,实践反过来补充完善教学内容。接下来,进入项目实训过程,综合先期的理论知识和实践经验,以项目管理为指导,通过一个综合性中等及偏上的案例。最后,总结案例过程,汇总相关资料,进一步完善案例内容,补充优化下一阶段教学过程。

这里定义此架构为一个金字塔式的三维体系,如图1所示。

由于软件工程知识结构的综合性和特殊性,金字塔的每个横面和纵面展开细节是按需驱动的平台。并且,知识结构的新型性和技术性是展开细节的主旨思想,即软件工程的教科书知识点不可以拘泥于一本书。课程更多内容,来自于最新的科研、学术、文献和互联网资料。为了更好地完成实践意义和应用目标,在整个教学过程中,知识架构里需要一定实质科研项目的引入,并非几个简单的课程作业。这个实践环节,也是个重叠、螺旋、迭代、逐渐深入、实时反馈总结的过程。这一点,和软件工程的基础理论实施是相辅相承、相得益彰的。理论和实践的实施是专业知识中金字塔的刚性框架是不变的,同时它的参与细节和过程是目标牵引、技术跟进和理论优化完善的,所以此架构的演化,是基本结构不变,参与细节柔性优化。

3.“A&D”+“T&P”融合理念及实施方案

基于图1所示的软件工程理论与实践进阶体系结构,提出“A&D”+“T&P”的融合理念。此理念体现了4个关键字:A&D、T&P、软件工程及适应性软件素养,其中A&D(Analysis&Design)表示软件的分析与设计素养的统一,T&P(Theory&Practice)表示理论与实施的相辅相承。在此理念的实施过程中,秉承软件工程实施过程和先期取得的成果,从软件工程学科的发展和软件从业人才培养角度出发,坚持实施和应用的先导地位,强化分析与设计能力的深化和提升、理论与实践的融合和相长。理念的研究思路强调了自主和适应,即从软件工程的教与学实践出发,紧紧围绕软件工程专业特点,突出人才的适应性和专业特色性,建立可行、自主的理论落实方案,实施深化提升软件素养的分析与设计过程的全面和通用,做到分析与设计、理论与实施的高效结合,推进课程实施和具体应用向实用推广过渡,突现软件工程人才“厚基础、宽口径、强适应、针对性”的素养结构。

在“A&D”+“T&P”的推进过程中,针对高校软件工程学科的专业教育,随着软件工程学科的逐渐细化及不同研究方向间存在的耦合性关联,加上其自身应用行业领域的广泛性和普遍性,计算机各类专用和通用人才的迫切需求,有关计算机在企业、公司、市场等各个角落举足轻重的地位和广阔的发展前景,以及它和其他门类专业间存在的千丝万缕的交互和融合关系,本理念实施方案的主旨目标着眼于高校计算机教育与自适应应用型人才培养的探讨和实施。其实施的架构粒度化为教材框架的适应性创设和更新、课程设计向实施应用的无缝过渡、传统理论基础与前沿技术技能的有效融合和统一及两条主线架构的分析与设计技能提升方案。图2所示为整个方案的实施结构及成果演化拓扑图。此理论的提出有如下创新和建设:

①本理念体现为4个方面的融合和统一,即自主教材建设,重视以课程设计为基准的应用进阶过程,强调基础理论与前沿技能理念的融合,以软件生命周期为主线,体现结构化及面向对象技术。

②A&D、T&P的融合和统一。做到了分析与设计多种思维方式的融合,理论与实施的教学相长和相辅相成。

③软件分析与设计的技能在整个软件素养培养过程的强化和深化。

④适应性软件人才素养的定位,打破课程,建立自主的学科知识结构拓扑规划思路。

⑤硕带本、高年级带低年级的连带式人才培养梯队建设。

⑥“课程设计一软件、嵌入式大赛组织一实践项目参与”的应用实施方案。

⑦基于以上6点,建设了自主教学的《软件工程》教材和讲义。

4&自主性创新型与工程化目标的架构创设

本理念的主旨实施目标是实现自主性创新型的专业建设,以及人才工程化的培养目标。结合图2所示实施结构及演化拓扑过程,在具体实施过程中,序列化为以下4个展开侧面。

4.1自主教材框架的实施

软件工程是计算机学科中一个年轻并充满活力的研究领域,与此相关的软件工程课程是高等院校计算机教学计划中的核心课程。参考大量的国内外软件工程学科教材,从实际出发,总结多年的教学、科研和学科成果,结合软件工程及计算机专业人才素养提升深化的需求,在多个实际软件项目研发过程中积累经验教训,充分考虑软件工程和计算机专业本科生和研究生的知识结构,以软件的生命周期为线索,结构化和面向对象杂揉交织为分析与设计统一理念,项目规划为基本渗入点,统筹传统软件工程和现代软件工程的知识结构特点,规划书稿章节,深入浅出,理论联系实际,在实践中总结理论要点,有效组织书稿内容,自成体系。教材已由科学出版社出版,并在软件工程、计算机专业展开讲授,同时成为软件工程学科硕士研究生的基础参考书籍,取得了不错的效果。

4.2课程设计向实施应用过渡

课程设计是辅助软件工程课程实施的有效实践方案。在软件工程的课程讲授过程中,结合课程理论,已建成多个具体课程设计实施个案,具备了全套课程设计实施的文档、软件及作品。在课程设计的基础上,加大了两点力度:首先,软件、嵌入式大赛的组织和参与,进一步巩固深化了理论基础,演化了课程设计作品向参赛作品的转化,加强了软件的全面性、兼容性、商业化和实用性,从各类大赛的结果和作品自身特色上,充分体现了课程设计在知识点和技能点演化方面的亮点和优势。其次,在课程设计和参赛基础上,在软件工程教师的科研项目中,加大了本科生参与的力度,实现了学生阶段直接进入实施的目标,效果良好。有的学生在第4学年已可以进入软件公司直接展开研发工作,并有着不错的反响。

4.3基础理论与前沿技能理念的融合

基础理论与前沿技能理念的有效融合,体现在3个方面:软件工程学科课程拓扑的纵横两个侧面的思考,课堂教学、课程设计,实践应用的力度分化和统一。一方面,关于课程拓扑和知识结构衔接,做到了变通和灵活。根植实际和市场,建立起一套适时而动、随需而动的拓扑方案,即不拘泥一套培养计划,加大和突出实用性,以软件工程自身的特点为培养计划的实施线索和展开思路,在基础理论的讲授实践过程中,加大了新技术、新技能、新思想的渗透,并充分考虑和变通方向课和选修课的设置和实施。另一方面,打破了传统课堂填鸭式理论灌输方法,在启发式教学的理论基础上,灵活变通教与学角色、教师和学生身份,引导学生做专业学习的主人,强化讨论班、答疑课和讲座的力度,在讨论和答疑过程中,实现了知识点、技术点和前沿新技能由点到线、由线到面的统一。再者,建立了有效的硕带本、高年级帮低年级的培养梯队。不定时地让研究生和高年级本科生走进在授课程,交流研发经验,总结失败教训,交流学习和实践心得,鼓舞了学生自主学习的主动性和自觉性。

4.4软件分析与设计的两条线索

在上述展开过程中,打破了传统结构化和面向对象两个思路分阶段实施的思路,转以软件生命周期为主旨线索,建立了衔接有效的线索阶段划分。针对每一阶段,做到了结构化和面向对象两种思维方式的并行化展开,在对比中加强阶段目标的实现方式,在实现中加强两种思维方式在软件运作过程中的意义。

5.实践应用情况

本理念的实践应用本着“以服务为宗旨,以就业为导向”的办学方针,更新人才培养观念,把适应性人才的自主培养放在极其重要的位置,切实从专业学科本位向职业岗位和就业本位转变,实现教育与就业的对接,切实提高了软件专业素养。

自主教材框架的实施,打破了传统课堂与设计隔离的弊端,建立了多渠道的学习和实施方式。在实施中,巩固了实践的引导作用,在实践中自主完成理论的深化和融会贯通。由于教材的应用案例为多年的经验总结,理论基础的成形参阅了大量的书籍和文献,成熟、稳定、熟练、典型、规范,提供了身临其境的氛围和案例过程。起到了事半功倍、触类旁通的启发式教学目的,效果良好。

灵活变通的学科拓扑方案设计,加大了实践应用课程和选修课程的力度,强化了课程设置的适时、适人和适景,以课程设计为驱动,拓宽了学生的专业视野和觉悟。

提升了学生分析设计软件的技能,尤其在全面性和商业化方面取得了长足进步,提高了学生参与各类比赛和各项科研项目的热情,成果奖项逐年上升。

“硕带本、高带低”的帮带方式,加强了学生间的交流,提高了学生的学习兴趣,从另一层次上强化了学生参与实践、勤于思考、勤于应用的热忱。

同时,该成果的实施,催化了多个软件工程学科的科研项目立项和研发,多个软件成果屡获大奖。

软件工程课程设计总结范文9

【关键词】FLUENT 计算流体力学 计算传热学 毕业设计

【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)08-0028-02

1.引言

本科毕业设计是在本科教学过程的最后阶段进行的总结性的实践教学环节。在毕业设计环节中,学生应当综合运用本科阶段所学的各科知识和技能,对所需解决的课题进行思考、分析、设计和研究,从而全面、系统地完成课题交给的任务。可见,毕业设计是对学生本科阶段学习质量的全面性的检验,也对学生能否顺利拿到毕业证书和学位证书起到直接和决定性的作用。

计算传热学又称数值传热学,是研究用数值方法求解传热问题的一门科学。它可以理解为:根据所需求解的实际问题建立合理的数学模型,利用离散化处理的数值方法,再通过用计算机高级语言编制的程序,以计算机作为工具来求解传热问题的、与工程实践密切结合的一门应用基础科学[1]。而市场占有率高达40%[2]的数值计算软件FLUENT是解决传热领域数值计算问题的较好的通用软件之一[3]。

运用FLUENT等CFD软件,可以在不具备实验条件或暂不需要对研究对象进行实验的情况下,借助计算的方法进行相关工程分析,从而极大地节约人力、物力、财力和时间成本。因此,在本科学习最后的毕业设计阶段,若能让部分学生学习并基本掌握FLUENT软件对本领域问题的计算过程,将会在很大程度上促进学生今后对相关问题的建模和分析等工作。

2.毕业设计指导工作应注意的问题

由于FLUENT软件的专业性,在指导与FLUENT软件工程计算相关课题的时候,应注意以下几个问题:

(1)学生的选择

要能较好地掌握FLUENT软件相关计算过程,首先需要具有较为过硬的微积分、流体力学、传热学、计算传热学(也称数值传热学)等相关学科的基础知识。这不仅要求学生较好地理解课堂所讲知识,还要能够灵活运用课内外相关知识。有的学生学习能力和成绩相对较弱,并不具备过硬的知识储备和学习能力;有的学生未来从事的工作与本专业距离较远,或者对相关的数值计算兴趣不大,因此缺乏从事相关课题毕业设计工作的原动力;这些因素都会影响整个毕业设计工作的正常进行。因此,对于与FLUENT软件工程计算相关联的毕业设计课题,并不是所有学生都适合来做。为了有效地开展相关的毕业设计课题,在学生的选择上往往优先推荐让学习相对努力的、有兴趣和求知欲的以及未来将继续深造或从事相关科研工作的学生来进行。

(2)课题的选择

在本科教学阶段,由于受限于书本和教学大纲的安排,教师在对流体力学、传热学等课程的讲授中往往较少涉及数值计算相关知识,书本上只有一章内容与之相关,课堂上一般只传授数值计算的基本概念、简单情况下的离散方法、离散方程的建立等较为浅显的知识,这与FLUENT软件中对相应问题处理方法的深度和难度相去甚远;然而,在毕业设计的短短一学期时间内,要让学生完全掌握相关知识是比较牵强的。因此,在FLUENT软件工程计算相关课题的选择上,应选择相对基础性的、与实践结合紧密的、具有科研应用前景的课题作为毕业设计课题。这样既可保证毕业设计工作的正常开展,也能使学生在软件方面得到基本训练,为后续科研工作以及研究生阶段的学习打下良好的基础。

(3)指导过程中的问题

在毕业设计的指导过程中,笔者发现有部分学生在使用软件进行计算时,较为注重结果的可视化,而恰恰对计算中关键参数的设置、计算方法的选择等关键问题较为忽视。造成该现象的原因可能是,无论在软件中设置怎样的参数、选择怎样的计算方法,总能通过软件的计算得到一个可视化的结果,即使参数设置或计算方法的选择欠妥或有误,只要计算过程没有脱离现实太远,计算结果看上去都有一定的可信度,再加上学生对具体计算过程的“不求甚解”、不仔细推敲,往往易使人误认为该计算过程是正确的。因此,在指导过程中,应对学生使用软件的具体计算过程进行仔细地把关,确保计算过程和结果的正确性。

3.毕业设计算例

算例一:建筑空心砌块传热问题

图1a为所需计算的典型建筑空心砌块的尺寸标注图。该砌块是某典型普通混凝土空心砌块,三排孔结构,每排均由大小相等的两个孔组成,孔厚30mm。热量由室外侧(左侧)传向室内侧(右侧),室外侧为稳态或非稳态热边界条件,室内侧为稳态热边界条件。

图1b为数值计算得到的该砌块传热的某时刻温度分布图。可以看到,温度从左到右大体上呈现由高到低的分布状况。由于空心砌块为非均质构件,砌块材料的热导率与空气层的当量热导率不相等,造成了内部等温线的非均匀分布。

(a)空心砌块结构俯视图(单位:mm) (b)典型砌块温度分布图 图1 空心砌块结构俯视图

算例二:加气混凝土墙体结露问题判断

待计算的房屋的加气混凝土自保温墙体结构类型如图2所示,图中的B05表示型号为B05的加气混凝土砌块。计算中,加气混凝土砌块可以认为是热均质结构,这样导热系数相对较高的混凝土柱或梁便成为了结构体系中的热桥。由图3、图4可以看到,加气混凝土自保温墙体内表面温度最低点均发生在热桥部位室内表面宽度的中心处或阴角处。将该处的温度与当地室内空气的露点温度相比较,既可判断是否会产生结露现象。

图2 框架结构房屋自保温墙体结构

图3 B05厚度为50 mm墙体的温度场

图4 B05厚度为100 mm墙体的温度场

4.总结

利用FLUENT软件对实际工程问题进行数值计算,大大节约了经济开支和时间成本,也为学生对本领域的传热和流动问题的解决提供了有效手段,夯实了学生的理论基础,增强了其解决问题的能力。通过与从事相关毕业设计课题的学生的交流得知,学习FLUENT软件的工程计算对学生更好地掌握相关物理过程起到了很好的帮助作用,拓宽了学生的视野,也提高了学生对相关问题的兴趣,有助于提高他们的专业竞争力。由于兴趣的作用,采用FLUENT软件进行工程计算的学生的毕业设计得分总体较进行其它课题的学生的得分高约15%。由此可见,在做好本文所提及的三点问题(学生和课题的选择、指导过程中的问题)的前提下,在毕业设计中加入FLUENT软件工程计算相关课题不仅可行,还值得在一定范围内推广。

参考文献:

[1]陶文铨.数值传热学(第2版)[M].西安:西安交通大学出版社,2001.

[2]姚征,陈康民.CFD通用软件综述[J].上海理工大学学报,2002,24(2):137-144.

[3]韩占忠,王小敬,兰小平.FLUENT流体工程仿真计算的实例与应用[M].北京:北京理工大学出版社,2004.

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