1、3G 移动电子商务时代的中小企业税制优化问题研究摘要：本文从分析信息安全专业实践教学中存在的问题入手，对实践教学体系中的人才培养模式、实践教学平台和实践教学方法等内容进行了初步讨论和分析，并指出实践教材建设和专职实践教学师资队伍建设是建立和完善实践教学保障体系中两个较为重要的问题。 关键词本文来自：计算机毕业网 ：信息安全；专业建设；实践教学体系 1 信息安全专业实践教学存在的主要问题 1.1 实践教学资源匮乏 由于专业建设时间短，专门用于信息安全专业的实践教学资源极度匮乏。原因一方面在于各学校资金投入不够，另外一方面也在于对如何建设信息安全专业的实践教学平台，国内外都缺乏参考标准和借鉴依据。
2、即便一些学校在开设信息安全专业之后，也投入了一定的资金用于信息安全专业实验室的建设，但是大都用于购置一些必要的安全设备(如计算机、路由器、防火墙、入侵检测系统等) 。相对而言，计算机、通信等专业经过几十年的建设之后，不仅硬件实验平台，而且软件等实践教学资源也非常丰富。 1.2 实践教学师资队伍参差不齐 对于信息安全这个非常年轻的专业来说，由于以往没有专门的人才培养机构，其师资队伍建设也存在较大问题。在实践教学师资队伍方面缺少专业的实验指导教师，很多信息安全专业实验指导教师均来自于计算机、通信等传统专业。这些实验指导教师由于自身对专业实验缺乏深刻认识和理解，在指导学生开展有关专业实验时往往或者缺
3、乏深度或者寄托于任课教师参与实验指导。在此条件之下，学生很难完成具有一定深度的设计型实验，而往往是完成一些验证性的实验了事。 1.3 实践教学内容单一 由于实践资源和实践教学师资队伍都存在一些问题，目前信息安全专业实验内容不仅单一，而且涉及面窄。例如，防火墙安装与配置、网络扫描、网络窃听、网络攻击、计算机病毒及防治、入侵检测技术等是常见的实验内容。除此之外，很难见到综合性强的设计型实验。造成这一现象的原因，不仅有建设时间短、师资队伍缺乏的原因，也有大家对信息安全所涵盖领域存在认识误区的原因。 1.4 实践教学保障制度有待完善 从某种程度上说，我国目前的高等教育还处于粗放型阶段。教育带有普及性，
4、重在传授知识，而指导学生解决实际问题的能力比较欠缺。同时从历史的因素来看，高校长期以来一直从属于政府管辖，自立意识不强，也使众多高校缺乏各自特色，办学模式雷同。对于信息安全专业来说，在办学定位、经费保障、科研与教学相互保障等方面均存在诸多问题。因此，与其他专业一样，崭新的信息安全专业同样面临实践教学保障制度不完善的问题。 2 信息安全专业实践教学课程体系 对于一个完整的实践教学体系来说，本文作者认为，信息安全专业的实践教学体系可以从以下几个方面来建设。 2.1 改变传统人才培养模式，积极探索具有信息安全特色的人才培养方案 对于具有较强工程实践性的信息安全专业来说，为了建设其实践教学体系，必须改
5、变传统的人才培养模式，探索符合国家安全及行业需求的人才培养方案。为此积极探索“31”的信息安全专业人才培养模式是建设其实践教学体系的一种有效方案。所谓“3+1”模式，就是 3 年完成本科教学内容，1年开展实践教学(如科研实训、企业实习等 )。在普通高校的人才培养模式中，一般来说都是采用教学内容贯穿大学四年的培养模式。这种人才培养模式有一定的合理性，但是对于信息安全专业来说，如果缺乏与实际的结合，就会成为真正的“万金油”：知识面广，专业技能差。 式中，学生前三年完成培养方案所规定的教学内容(包括课程、实验、课程设计、综合课程设计、创新学分等)。在第四年中，主要针对实际需要，进行“定制培养” 。定
6、制培养的方式可以多种多样，主要方式可概括为“请进来，送出去” ，即聘请信息安全相关企业或 IT 企业结合自己的人才需求，开设有针对性的实践类课程；鼓励学生到企业进行实习或实践。此外也应结合行业需求，为学生开设创新型综合实践课程。此外，积极探索暑期短期实践与短期授课的人才培养模式，有效利用寒暑假的空闲时间，聘请国外专业教授和企业工程人员为部分学生开设创新型和工程实用型课程，以提高专业技能，训练科技创新思维也是建设信息安全实践教学体系的一种方法。 2.2加强实践教学平台建设，丰富实践教学内容 在实践平台建设方面，首先应建立信息安全综合实验室和信息安全学生创新中心。除了购置必要的安全实验设备之外，必
7、须持之以恒地投入经费，不断完善实验内容和实验环境。此外，学校应积极争取企业资金，设立信息安全专业的学生科技创新中心，进一步丰富本科生参与工程训练的环境。 在实践内容方面，探索课程实验、课程设计、综合课程设计、本科生科研训练、毕业设计等新内容和新形式，以形成一套有效的信息安全专业实验体系。例如，探索信息安全专业本科毕业论文的新模式。例如，电子科技大学信息安全专业自 2010 开始，积极探索通过课程实验、课程设计、综合课程设计和综合实验课程的有机结合的方式，来替代最终的本科毕业论文。此外，建设信息安全基础综合设计实验、安全协议综合设计实验、网络与信息系统安全综合设计实验、计算机操作系统与网络综合设
8、计实验、程序设计与信息系统开发综合设计实验等。 其次，积极探索校企联合人才培养的新模式，建设校企联合人才培养基地，保证每个学生均能到该基地从事一定时间的实训。除了工程实践外，也可以和企业建立多种联合人才培养模式，例如成立学生创新基金、学生创新团队、学生创业基地等，进一步为本专业的学生提供更加广阔的实践平台。 2.3 积极探索新的实践教学方法，提高实践教学的效果 在实践教学方法方面，应结合信息安全特色课程的教学内容，充分反映相关产业和领域的新发展、新要求，减少陈旧内容。例如，专业基础课程与实验结合、专业选修课程与实践结合、专业课程与产品或公司认证结合。即：对于专业基础课程(如信息安全数学基础、密
9、码算法等 )，开设综合类设计实验，通过实验来加深对基础理论基础知识的理解和掌握；对部分实践性强的专业选修课，积极探索“请进来”的教学方式，邀请安全产品公司的有关人员讲授部分内容；对部分实用性专业选修课，探索与安全产品或公司对安全人员的认证结合起来的教学方式，以提高课程的针对性和实用性。 3 信息安全专业实践教学配套及保障条件建设 在实践教学配套及保障条件方面，我们认为实践教材和专职实验指导教师建设是两个非常关键的内容。 3.1 实践教材建设 围绕信息安全的专业基础课和专业选修课，应该加强综合实验教程(或教材 )的建设工作。例如， 网络攻防综合实验 、 网络与信息安全基础实验 、 网络与信息安全
10、协议实验 、 信息系统安全实验 、 安全编码等教材的建设，不仅可以涵盖数学基础、安全算法、安全协议和网络与信息系统应用安全等课程的内容，也可以为学生参与工程实践提供必要的条件和奠定良好的基础。 3.2 专职实践教学师资队伍建设 在师资队伍建设方面，积极推进“信息安全专业教师博士化和国际化工程” ，经过四年建设，应该确保一定比例的实验专职指导教师具有信息安全的专业背景，一定比例的专业教师具有一定时间的企业培训经历。应该完善信息安全专业教师提高自身专业技能和实践技能的机制，完善校内教师到相关产业和领域一线学习交流、相关产业和领域的人员到学校兼职授课的制度和机制。建立教师培训、交流和深造的常规机制，
11、形成一支了解社会需求、教学经验丰富、热爱教学工作的高水平专兼结合的教师队伍。同时，探索科研和教学紧密结合的有效方法，将信息安全专业教师在科研领域的成果和经验转化为教学内容，提高教师自身的专业修养，为信息安全专业的特色建设服务。 参考文献 1 张焕国,黄传河,刘玉珍等. 信息安全本科专业的人才培养与课程体系J. 高等理科教育 , 2004,(02). 2 李宁. 我国开展信息安全人才培养工作的必要性J. 中国考试 (研究版 ),2006,(10). 3 王海晖,谭云松,伍庆华等.高等院校信息安全专业人才培养模式的研究J. 现代教育科学, 2006,(05). 4 李章兵,刘建勋,廖俊国. 本科信
12、息安全专业建设的实践与探索J. 计算机教育 ,2010,(11). 5 赵泽茂,刘顺兰,王小军. 信息安全本科人才培养模式的思考J. 杭州电子科技大学学报,2010,(01).6 赵泽茂,刘顺兰,王小军 ,冯中娜. 信息安全专业人才培养方案探索J. 计算机教育,2010,(01). 7 马陆亭 . 高等学校的分层与管理M. 广东教育出版社,2004. 8 吴雪萍. 国际职业技术教育研究M. 浙江大学出版社 ,2004. 摘要：本文根据本科生和研究生两个层次对软件工程类课程的教学要求，介绍了软件工程课程群的设计，包括课程定位、课程设置、主要课程的知识单元和知识点。 关键词本文来自：计算机毕业网
13、：软件工程；课程群；课程设计 软件工程是计算机学科的重要学科分支，在本科计算机类各专业中都开设一些软件工程的课程，在研究生教学中，无论是硕士还是博士，都设置软件工程的研究方向，开设高一级的软件工程课程。本文中，软件工程课程群是指包括各层次的软件工程类课程。另外，软件工程又是一门发展非常迅速的学科，早年在研究生中讲述的内容现在放在本科中讲。因此，这些课程存在定位不明确，课程间内容交叉重复等问题。本文根据本科生和研究生两个层次对软件工程类课程的教学要求，阐述软件工程课程群的定位、课程设置、主要课程的知识单元和知识点。 1 定位 首先分析社会对各层次计算机专业学生在软件工程方面的知识和能力要求。我们
14、认为计算机类本科学生毕业后，主要从事计算机软件的开发工作，他们应掌握软件工程的基本概念、基本原理和基本方法，并能运用这些概念、方法、原理，参与和/或从事软件开发的某些活动(如分析、设计、编码、测试等 )。软件工程方向的研究生主要着重研究能力的培养，毕业后主要承担系统分析员和/或系统设计员角色，甚至承担项目经理的角色，他们应掌握软件工程的研究动态，了解软件工程最新的研究成果，具备有关软件的系统分析、构架设计和软件项目管理的知识和能力。 根据以上分析，我们认为，本科生软件工程课程群应以软件工程的基本概念、基本原理和基本方法为主线，使学生具备扎实的软件工程基本理论知识、熟练的编程能力、较好的团队合作
15、能力和实验能力，同时具备一定的分析与解决问题能力和创新能力。研究生软件工程课程群应以研究课题为主线，使学生掌握软件工程最新的研究动态，对其中若干个研究方向有深入的了解，具备较强的分析与解决问题能力和创新能力，以及基本的软件项目组 织和管理能力。 2 课程设置 软件工程课程群按学生的层次可分为本科生软件工程课程群和研究生软件工程课程群，按课程类别可分为必修课和选修课。 根据上述定位，本科生软件工程课程群的必修课包括软件工程和软件实践，有些学校在软件工程课中包括足够的实践时间，可将它们合并成一门软件工程课。选修课可根据各校的特点开设不同的课程，如面向对象的分析与设计、软件体系结构、基于构件的软件开
16、发、软件测试等，也可将研究生的某些课程作为本科高年级学生的选修课。 研究生软件工程课程群的必修课可包括高级软件工程、软件项目管理和专题讨论，其中专题讨论没有固定的教材，它以若干专题(如软件复用技术、模型驱动体系结构、软件产品线等) 的最新论文为主，以报告和讨论的形式进行。选修课可根据导师的研究方向选择合适的课程，如需求工程、软件过程、形式方法等。 3 教学内容 本节参照国外相关的资料，结合我们多年的教学实践，给出软件工程课程群中各必修课的知识单元。 3.1 软件工程(本科生) 本科软件工程课程的内容应覆盖教育部计算机科学与技术教学指导委员会制订的计算机科学与技术本科专业规范(计算机科学方向)
17、中有关软件工程的主要知识单元，该课程以软件工程的基本概念、基本原理和基本方法为主，着重国内比较流行的结构化分析与设计方法、面向对象分析与设计方法和常规的软件测试方法。同时对一些较新的软件开发模型、方法和技术(如基于构件的软件开发模型和方法、敏捷开发方法、CMM&CMMI、Web 工程等)做简单的介绍，以便学生今后自学。 3.2 软件实践(本科生) 该课程是本科软件工程课程的一门后继实验课，以某种软件开发方法(如面向对象方法)和软件过程(如统一软件过程 RUP)为基础，引导学生完成一个完整的软件项目开发全过程，包括需求获取、需求分析、系统设计、实现以及测试等基本步骤。该课程主要培养学生的分析与解
18、决问题能力、团队合作能力、实验能力和创新能力 3.3 高级软件工程(研究生) 该课程选择当今软件工程研究的热点课题作为主要内容，其知识单元可包括：基于构件的软件工程、软件产品线、软件体系结构、模型驱动体系结构(MDA)、面向方面程序设计(AOP)、需求工程、面向对象测试技术、逆向工程和再工程、Agent 技术、形式方法、高可信软件，开源软件等。值得注意的是，在一门高级软件工程课程中很难详细介绍上述所有的内容，各校可根据自己的特点和研究方向，选择几个(以35 个为宜)知识单元作重点介绍，对其他知识单元可只做简单的介绍。 下面给出几个知识单元所包含的知识点。 基于构件的软件工程(CBSE)主要包括
19、：CBSE 基本概念，软件构件规格说明，构件模型，基于构件的开发过程，基于构件开发的语义完整性，构件组装和集成，预测系统的可信度，软件产品线体系结构中的构件，商用第三方构件(COTS)及构件获取技术，基于构件的软件体系结构，基于构件软件的测试与质量保证，构件的可变性机制，软件构件库，构件交易，构件描述与检索等。 软件产品线(SPL)主要包括：软件产品线的基本概念，软件产品线的基本活动(核心资产开发，产品开发，管理)，领域工程与应用系统工程， SPL 经济学，软件产品线实践域，软件产品线实践模式，产品线组装，基于产品线的应用系统开发技术等。 软件体系结构主要包括：软件体系结构的原则和实践，体系结
20、构框架/方法，体系结构模型与MDA，集成框架，软件体系结构设计与分析，体系结构风格，软件体系结构文档，软件体系结构评估与确认，面向服务体系结构(SOA)，体系结构模式，企业体系结构等。 模型驱动体系结构(MDA)主要包括：MDA 基本概念，MDA 规格说明，MDA 模型(CIM，PIM，PSM)，模型转换，模型语言( 如可执行的 UML，对象约束语言 OCL 等)，元建模，MDA 过程，领域建模，系统模型，平台无关建模，平台特定的实现等。 3.4 软件项目管理(研究生) 该课程的知识单元包括：综合管理，范围管理，时间管理，成本管理，质量管理，人力资源管理，沟通管理，风险管理，采购管理，敏捷项目
21、管理，外包管理，软技能等。下面给出其中若干个知识单元所包含的知识点。 综合管理：项目宪章，项目范围陈述，项目管理计划(编制过程，内容) ，项目执行的管理，项目评价，项目的监督和控制，集成的变更控制，实施报告，配置管理，关闭项目。 范围管理：启动过程，项目选择方法，项目合同，范围管理计划(编制过程，范围陈述，范围定义)，创建 WBS，范围验证过程，范围蔓延，范围变更控制过程，目标管理(MBO) ，影响曲线。 时间管理：活动定义过程，活动排序过程，图示方法(优先图示方法(PDM)，箭头图示方法(ADM)，条件图示方法，图形评价和评审技术(GERT) ， 项目网络图，关键路径方法(CPM)，计划评价
22、和评审技术(PERT)等)，PERT 对 CPM 的估算，活动资源估算，活动持续时间估算，估算工具，进度表开发过程，进度控制过程，净价值术语和公式。 成本管理：资源计划编制过程，成本估算(术语，过程，COCOMO 模型，工具)，成本管理计划，成本预算过程，成本基线，项目投资需求，成本控制过程，实施度量，预测完成，净价值术语和公式。 质量管理：质量计划编制过程，质量保证计划，过程改进计划，质量保证过程，质量控制过程，统计质量控制(SQC)，质量改进过程。 人力资源管理：人力资源计划编制，组织计划编制，项目管理中人的因素，责任委派矩阵，获取项目组，员工获取过程，项目管理者的角色和责任，项目组(建造
23、过程) ，小组动力，管理项目组，角色与责任，领导风格，能力类型，冲突管理，6 动机理论，小组性能估算，管理知识员工。 沟通管理：沟通计划编制，沟通管理计划，信息分发，沟通模型，沟通风格，沟通方法，沟通链接规则，沟通障碍，沟通技巧，绩效报告，管理涉众，管理收尾。 风险管理：风险管理计划编制，实用方法，风险标识，风险分析(定性分析，可能性与风险影响，定量分析，灵敏性分析，决策树分析，预期货币价值，概率方法)，风险响应( 计划编制，工具与技术)，可保险风险，风险监督与控制过程，影响曲线。 采购管理：采购计划编制，购买和获取计划，合同计划，成本补偿合同，固定价格合同，工作陈述，申请计划编制过程，请求供
24、方响应，申请过程，供方选择，源选择过程，谈判，合同，合同管理，合同变更控制，合同收尾。 敏捷项目管理：Agile 宣言和原则，迭代与演化开发，产品业主，敏捷管理需求，敏捷估算与计划编制，敏捷设计，敏捷文档，敏捷软件构造，敏捷编程，人员管理问题，敏捷质量保证，敏捷项目管理，项目评审，敏捷度量。 外包管理：识别全球业务机遇，组织模型与商业策略，全球项目的特征和挑战，全球项目经理的技能，国际及多种文化的交融，IP 保护与其他法律方面，采购道德规范，道德规范法规，试验计划，风险管理，软件过程与实践的改进，建立团队，需求管理及客户/供应商关系，开发方法学，全球软件开发(GSD)与全球软件工程(GSE)，
25、沟通、协调和协作，离岸项目的管理，克服距离和时间，文化交叉的处理，全球项目的安全问题，全球项目收尾，从业人员教育培训及知识管理。 软技能：领导能力，批判性思考，职业道德规范，自我激励，诚实，小组工作，风险捕获，适应性，人际关系，工作压力承受、压力管理，创造性，影响力，研究能力，问题解决能力，组织能力，多文化处理能力，学习能力，时间管理，口头沟通，文字沟通，细心周到。 4 小结 本文介绍了软件工程课程群的设计，在具体实施时，可根据各校的特点，对上述课程设置、知识单元、知识点摘要：本文首先简要介绍了 PSP 的原理，阐述了如何使学生理解从个体软件开发过程到软件产品工程过程，培养学生从开发简单小程序
26、的实践转向开发大规模软件。然后结合实际的教学环境对教学策略加以详细的说明，并对收集到的学生数据进行总结和分析。 关键词本文来自：计算机毕业网 ：软件工程；软件过程；个体软件过程；团队软件过程；过程性能 众所周知，管理人员和用户需要专业的开发人员，他们应具有可信的、专业化的能力，能够完成承诺的工作；同时开发人员也在寻求更愉快的、有开发经验回报而又满足专业要求的工作。因此教育工作者最应该关注和培养社会需要的这类人才。 个体软件过程 PSP(Personal Software Process)是由美国卡耐基 梅隆大学软件工程研究所 (CMU/SEI)开发的关注于个体工程师的过程实施及改进框架。Wat
27、ts S. Humphrey 先生自 80 年代末开始研究如何指导个体工程师对工作进行改进，并在 95 年和 97 年先后针对高校教学出版了两本著作1,2。著作1具有很强的学术性，适合高校本科高年级学生或研究生使用。而2 作为1的精简版，可供低年级学生或社会工程师学习使用。之后，为进一步在社会上推广 PSP 的应用，2005年他又针对软件工程师出版了著作3，并带领其团队开发了完整的配套教学材料，目前已经在 SEI 网站上已经发布了 V4.1 的版本。同时 SEI 推出了 PSP 知识体(Body of Knowledge，BOK)，将 PSP 的知识主体分为 7 个能力域，再将每个能力域的内容
28、细分为概念和技能两个部分，使 PSP 的知识体系更加结构化，更利于学习。同时 PSPBOK 也作为软件工程师取得 SEI 官方 PSP Developer 资质认证的主要参考。 北京航空航天大学软件工程所自 90 年代末就已经开始了对个体软件过程的研究和推广4，并组织翻译了多部PSP 著作 2,3。我们的团队多年来在研究 PSP 的基础上，在北京航空航天大学计算机学院开设个体软件过程从课程，将教学与实践相结合，得到很成功的反馈。同时为软件企业提供培训，以达到产学研最好的结合效果。在近十年的 PSP 研究和教学实践中，总结了一套更加实用的教学和实验大纲、课件及练习，同时开发了配套工具。经过教学实
29、验的结果分析，这个体系不但适合学校教学也适合对企业的软件工程师的培训，较好地达到产学研结合的目的和效果，培养了社会需要的人才。 正如 Watts S. Humphrey 在 2005 年的PSP 著作中讲到：在这几年中，成千上万的软件开发人员接受了 PSP 课程，成百上千的TSP 团队已经在他们的项目中使用了 PSP 方法。这个结果已经远远超出我的预料3。 1 个体软件过程 PSP 简介 个体软件过程是一个自我改进的框架，它提供了一个稳定、成熟的个体软件过程，并定义了过程中所用到的表格、标准和规程，帮助个体软件工程师控制、管理和改进自己的工作方式，指导工程师估算和计划自己的工作，满足承诺，处理
30、不合理的承诺压力，同时 PSP 向工程师展示如何收集用于持续的改进工作的生产率、质量和可预测性的数据，改进个人过程3。 PSP 通过一个不断进化的过程来引导学习者学习 PSP 的工程方法，如图 1 所示。学习者通过在每个步骤中编写一个或多个模块级别的程序，学习如何对自己的工作进行数据的收集和分析，并使用这些结果来改进个人性能。其中，几个主要的 PSP 等级所关注的问题如下： PSP0 ：建立一个度量的性能基线 PSP1：制订规模、资源和进度计划 PSP2 ：实践缺陷和效益(yield)管理 软件产品规模日益增大，使得产品的开发必须由团队完成。学会 PSP 后，必然要将 PSP 应用到实际开发的
31、项目中。SEI 开发了团队软件过程 TSP(Team Software Process)用于支持在开发工程中使用 PSP，并解决软件开发团队所面临的承诺、控制、质量和团队合作等问题。 2 造就专业软件工程师的过程 2.1 从个体软件过程到软件产品工程过程 软件产品的质量在很大程度上受到软件产品生产过程的影响。软件产品工程过程作为软件产品生产的核心过程，定义和集成了软件工程中的各项活动。因此，软件产品工程过程的性能将直接影响软件生产的效率和产品的质量。 个体软件工程师是软件产品工程过程中最重要、最不稳定的一环。只有参与过程的每个工程师都了解过程的执行并遵循过程进行工作，过程性能才能够得以保证。P
32、SP 是大型软件工程过程的一个缩影，通过 PSP 的学习，可以使工程师掌握好抽象、晦涩、不易实践的软件工程理念和方法，提高软件专业人员的责任感，为成为称职工程师打下良好的基础。因此，学习并实践个体软件过程是软件工程师了解、掌握和融入软件产品工程过程的一条捷径5。 2.2 从编写简单小程序到开发大规模软件 PSP 课程按由浅入深、程序规模从小到大，从基本度量到综合分析的策略渐进展开。虽然要完成的练习程序均为代码行数仅在几十到数百行的小程序，但是 PSP 所提供的一系列开发及管理方法，如规模估算、构件重用、进度跟踪、代码和设计评审及度量知识和应用等，都是业界普遍采用的方法。通过完成一些精心编排的小
33、程序，在练习过程中理解和掌握 PSP 的工程方法，养成良好的工作习惯，可以使学生在参与大型软件的开发时能自觉管理好自己的工作，高质量地完成任务。PSP 的真正目的是让使用复杂软件工程过程的大型软件开发团队中的每一个人都能规划和完成好自己的工作，具有稳定和高效的个体过程性能，从而使得整个开发团队具有稳定、高效、受控和可预测的过程能力，最终有能力在可预期的时间内开发出高质量的软件产品。 大量的实际应用表明，PSP 完全可以胜任实际大型软件项目的开发6,7,8，并具有很好的改进效果。也有研究表明，PSP 可以和一些比较新的工程方法结合使用9。PSP 诞生已经有十余年，在 SEI 的大力推动和不断更新
34、下，越来越提高了适用性，并与 CMMI 中最佳实践相结合进行实施产生了令人瞩目的成果。 2.3PSP 所涉及到的工程方法和规范 PSP 不仅告诉了个体工程师应该做什么，还详细说明了应该怎样做。所以，PSP 中包含了大量的工程方法和规范，它们大多来自业界的最佳实践。这些方法在 PSP 知识体中都有详细的描述。表 1列出了 PSP 中所涉及到的工程方法和规范以及引入的 PSP 等级。 3 教学程序概述 Humphrey 在文献10中提到，推广 PSP 最有效的途径就是通过教育系统，SEI 也在 PSP 的授课和培训上做了大量的研究和工作。我们结合多年 PSP 教学研究，参考 SEI 材料，为北航计
35、算机学院大学三年级的学生设计了全套的教案。课程共 9周，授课 18 课时，实验 18 课时，包括了课程要求、课程讲义和作业说明、评分标准及其他相关材料，并自主开发了教学辅助工具，结合企业应用针对性地教学，在教学过程中跟踪学习效果，及时总结和纠正学生学习中的问题，形成了一套精炼而完整的课程体系。 3.1 教学策略 PSP 教学内容包括授课环节和实践环节。理论与实际结合的授课使学生对课程所涉及到的软件工程知识在应用方面有进一步的理解，而丰富和有效的课程实践更使学生对所学知识在实践能力方面有进一步的提升。同时通过自己亲身的实践体会，更彻底地认识到以前不良的开发习惯，提高质量意识。 课程教案分两部分：
36、开发过程策划和质量管理。第一部分侧重于讲授个体过程规划，使学生学习软件的估算与度量方法，还讲授如何将统计学方法用于计划管理和预测，从而使学生提高了解自己、计划自己和管理自己的能力。第二部分是缺陷管理和质量控制方法，讲授如何识别和管理缺陷，通过设计评审策略和方法以及代码评审的讲授，给出软件质量方法在实际应用方面的指导，学生通过评审自己的设计和程序，发现缺陷，提高个人质量的责任感，不断提高产生无缺陷软件的能力。与之相配套的 8 次练习也具有一定的先后次序及重用关系，使学生在练习的过程中体会如何通过历史数据和重用来更准确地规划自己的工作和提高产品质量。8 次练习之间的层次鲜明，其重用关系如图 2 所
37、示。 与练习相配合，给学生补充一些轻松的小游戏来加深对课程知识的理解，提高学生掌握 PSP中的工程方法。如填字游戏，用于讲解 PROBE 估算方法；代码评审游戏，用于提高学生的代码评审技能以及对其重要性的认识；情景测验，选自 NASAC 的一份月球生存测试，用于辅助学生体验小组评审的方式和效果。通过课堂游戏和练习，有效活跃了课堂气氛并巩固了教学效果。 3.2 教学的国际化 PSP 开发者认证是 SEI 推出的目前唯一针对个体软件工程师的资质认证，自 05 年至今已有数千名工程师获得该认证。我们的教学紧密联系认证的指导材料：PSP 知识体，对相关知识点加以重点讲解，并鼓励学生参加认证考试，获取
38、PSP 开发者资质，推动国内软件开发者同国际接轨。 3.3教学辅助工具 在 PSP 教学中，学生所遇到的最大的困难是诸多数据采集任务，加上难于随时指导，会导致无法方便地得到所采集到的数据的直观反馈11,12。由于缺少自动化工具的支持，导致很多学生产生了抵触情绪而使 PSP 课程失败。 针对 PSP 的教学及应用，我们自主开发了 PSP 辅助工具 PSP CASE Tool(PSPCT)，对 PSP 0PSP 2 的过程元素提供全面支持，如图 3 和图 4 所示。PSPCT 能够帮助使用者管理自己的项目，采集过程中的时间、缺陷、规模数据，辅助规模估算和项目计划，并提供分析支持、过程支持等高级功能
39、。PSPCT 大量减少了学生数据采集和分析的工作量，及时课后分析授课情况，分析学习效果，有效辅助了教学工作的进行。支持学生自己分析所采集的数据发现和改进个体过程中的问题，有效地预防问题再次发生，提高了学习兴趣和成就感。 同现有其他工具11,13，PSPCT 具有更强的教学指导作用，更具有开放性，对环境和使用者的要求更低，并且具有投入商业化应用的潜力。 4 教学效果分析 在教学过三维动画技术是 20 世纪创立和发展起来的一种艺术形式，它让艺术家展现了运动中的三维世界。随着当今科技的飞速发展，三维动画技术也在不断的发展，Maya 软件是一个三维动画系统，它允许艺术家扮演导演、演员、场景设计和电影摄
40、影师等多个角色，它迎合了很大范围的数字内容制作者的需求，但它的技术含量很高，所涉及的知识范围也很广，要想完成一个完美的动画作品，不仅需要有艺术的思维同时也需要理性的思维。现在很多高校都开设的 Maya 的相关课程，但大多数的教学都从艺术设计的角度来进行三维设计的教学，本文主要从技术实践的角度来分析理性思维在三维动画设计中指导意义，探讨如何将相关的数理知识融入到三维动画软件的教学中，从而培养学生的理性思维和创造能力。 1 Maya 软件的技术特点： Maya 软件集成了 Alias/Wavefront 最先进的动画及数字效果技术。它不仅包括一般三维和视觉效果制作的功能，而且还与最先进的建模、数字
41、化布料模拟、毛发渲染、运动匹配技术相结合。Maya 可在 Windows NT 与 SGIIRIX 操作系统上运行。在目前市场上用来进行数字和三维制作的工具中，Maya 是首选解决方案。它的技术特征是分模块：如建模、一般动画、角色动画、动力学、渲染、运动匹配、集成性与输入输出，等等。 Maya的基本结构是基于节点，Maya 中的节点是最小的单位。每个节点都是一个属性组。节点可以输入，输出，保存属性，改变任意一个节点就可以改变角色的结构等(图一) ，如在使用Maya 进行三维制作时，所有操作都以各种几何形状，各种色彩的形式出现在品目上，但这些都不是真实存在的，而是由计算机虚拟出来的东西。在这些虚
42、拟物品的背后起支持作用的是数学计算。在操作的过程中，软件系统将用户输入的指令，通过一系列计算转换成屏幕上可视的内容，但并不是所有的计算过程都是同时完成的。整个计算过程会分成一些小的单元，这些单元相互关联又相互独立，每个单元会完成一些计算步骤，形成一个相对独立的任务，然后将计算结果交给下一个计算单元进行进一步处理。节点就是这种计算单元。节点有输入属性和输出属性，能完成相对独立的计算功能。这一切的计算过程都是基于与数理相关的理性思维的。 2 理性思维在三维动画技术中具有指导意义和教学意义 众所周知，动画技术是与时间有关的，角色可以通过艺术的手段设计出来。如何使设计的角色活起来，动画制作者应对时限(
43、timing)的把握有很好的理解，这种技术的把握应具有数理方面的理性思维来完成。图二为人运动的实例图，它反映了三维动画技术不仅需要艺术设计的知识、计算机技术知识，更需要精确的演绎思维即理性思维，在发展理性思维的基础上，发扬感性思维。 因此，在三维技术的教学中，有效地培养学生的理性思维是完成教学的一个重要环节。 3 如何培养学生的理性思维 在三维艺术教学中，我们经常提到的思维一般包括分析、归纳、记忆、判断与想象等要素。从表象上看，三维创作带有直观的感性特征，但内在的意义则积淀了大量的理性要素。严谨的理性是三维设计的基础，现在艺术院校中，往往忽视理性的思考。例如我们的世界里时时刻刻离不开数学和物理
44、这两门基础科学，在Maya 中也充分体现了对这两种科学的运用。我们在三维制作中，很多动画都需要进行理性分析，才能做出符合现实状态的逼真动画。例如图三的齿轮运动，我们必须在分析齿轮系统的基础上，运用齿轮原理及相关的数学表达式，才能制作出一个合理的齿轮的运动动画。因而，教学中，如何启发和引导学生运用理性的方式来思考和设计动画，便成为我们在三维技术的教学中的首要任务。这里我结合齿轮转动的教学实例来探讨将数理知识融入到三维动画的教学中， 首先，通过分析齿轮原理，会发现在同一个传动系统里无论齿轮多大，具体到一个单独的齿牙和齿口的尺寸是相等的，在齿轮运动时可以得出大小齿轮转动经过的弧长是相等的，根据弧长公
45、式得出大小齿轮转动的角度之比就是他们的半径之比。该公式是 Maya 软件的编程的理论依据。 旋转角度/360 度旋转的弧长圆的周长 其次，根据弧长公式得出大小齿轮转动的角度之比就是他们的半径之比。 最后，根据上面的公式我们就可以在 Maya 的脚本编辑器中输入以下表达式就可以实现模拟现实中齿轮转动的效果。 Gear_23_01.rotateZ=-Gear 37 01.rotateZ/(7.309444/11.772555)； 从上面的例子我们可以看出，整个教学过程先从齿轮转动的物理特性入手，目的是训练学生的理性分析、归纳、判断能力，从而进一步完成三维软件的动画编程，而实现这一动画的过程结构是基
46、于节点网络的，是建立在精确的理性计算基础上的。这样动画设计可以通过文件公式进行传递，也就是说教学中训练学生的理性思维，可以帮助学生在动画设计过程中研究物体的客观运动规律，通过现有的条件，根据现有的理论方法求解，寻求合适的方法来完成设计。当然，在设计过程中也要使用一些感性方法，而这些感性思维也是建立在现有理性思维成果基础上的。像前面讲的齿轮运动和人运动都是依据客观规律的，而不是想当然设计的，否则制作出的动画作品就不符合现实了。 空间中两点之间的距离的公式就是著名的毕达哥拉斯定理。 L2(X2-X1)2+(Y2-Y1)2+(Z2-Z1)2 这样的复杂公式在 Maya 中是通过节点网络连接实现的。 图四为节点网络图 图五为 Maya 利用加减节点求两个三维点对应的 X、Y、Z 的坐标之差。 图六为软件用乘除节点求平方 图七为软件利用加减节点求和 图八为软件利用乘除节点开平方 4 结语 在科技文明高速发展的现代社会，学科渗透、文理交叉已是大势所趋，理性思维在三维动画设计是具有指导意义，而在动画教学课程中运用实践式的项目教学方式可以有效的训练学生的创新思维能力。
