專利名稱：：基于角色模擬信息系統(tǒng)開發(fā)工廠實驗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及高等院校教學(xué)中基于仿真現(xiàn)實信息系統(tǒng)開發(fā)實驗方法，特別涉及信息系統(tǒng)開發(fā)工廠實驗方法。
背景技術(shù)：
：目前，高等院校信息系統(tǒng)開發(fā)等實踐課程教學(xué)主要依靠純理論教學(xué)和到軟件公司參觀實習(xí)等方式，但是根據(jù)對近幾年高年級學(xué)生和畢業(yè)生調(diào)研顯示這兩種方式教學(xué)效果并不理想，其原因是一、純理論教學(xué)主要是以教師講授為主，學(xué)生對教師講授信息系統(tǒng)開發(fā)知識沒有感性認(rèn)識。二、參觀實習(xí)主要是帶學(xué)生到軟件公司參觀，并不能實際參與項目管理和開發(fā)過程中，學(xué)生沒有機(jī)會進(jìn)行真實操作，綜合能力得不到實際鍛煉和提高。在實際教學(xué)中，學(xué)生在信息系統(tǒng)開發(fā)實驗中存在的主要問題是(1)信息系統(tǒng)開發(fā)相關(guān)知識比較抽象，加之目前信息系統(tǒng)開發(fā)實驗環(huán)節(jié)設(shè)計比較單調(diào)和呆板，學(xué)生感覺無從入手，影響了實驗中對相關(guān)知識點的應(yīng)用。(2)目前信息系統(tǒng)開發(fā)實驗主要依靠計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)以及相關(guān)開發(fā)工具等軟硬件環(huán)境，僅僅是信息系統(tǒng)理論一個演示或者驗證，學(xué)生實驗過程中感覺枯燥，無法得到深刻理解和體會。(3)目前信息系統(tǒng)開發(fā)實驗中，學(xué)生根據(jù)各定題目進(jìn)行相關(guān)系統(tǒng)開發(fā)，學(xué)生足不出戶就可以完成信息系統(tǒng)開發(fā)全過程，沒有進(jìn)行實際調(diào)査分析，得不到最終用戶具體要求，對信息系統(tǒng)開發(fā)過程中理論知識只能感性認(rèn)識，不能深刻理解和體會信息系統(tǒng)開發(fā)目的和意義，沒有和信息系統(tǒng)實際應(yīng)用結(jié)合起來。(4)實驗只是模擬或借鑒了一些信息系統(tǒng)應(yīng)用的數(shù)據(jù)，缺乏一套系統(tǒng)的、真實的信息系統(tǒng)應(yīng)用的數(shù)據(jù)，實驗結(jié)果的可驗證性較差。(5)目前信息系統(tǒng)開發(fā)實驗環(huán)節(jié)設(shè)計過于教條化和抽象，沒有創(chuàng)造一個能激發(fā)學(xué)生自主參與信息系統(tǒng)開發(fā)中的教學(xué)環(huán)境，更不能給學(xué)生提供一個發(fā)揮創(chuàng)造性的空間，學(xué)生只能被動地接受和適應(yīng)。(6)目前信息系統(tǒng)開發(fā)實驗重視純技術(shù)開發(fā)，忽略信息系統(tǒng)實際應(yīng)用層面實踐教學(xué)，特別是對信息系統(tǒng)實際需求過程基本忽略，從而導(dǎo)致信息系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)與其應(yīng)用的分離，學(xué)生無法理解和掌握信息系統(tǒng)開發(fā)真諦。從目前的人才市場需求來看，社會上各種企業(yè)單位需要實干型的人才，特別是需要動手能力較強(qiáng)的復(fù)合型人才，但是企業(yè)很難找到適合他們要求的學(xué)生；從人才市場提供來看，需要培養(yǎng)出有特色的信息管理類人才，所以必須要改變目前教學(xué)方式和方法，這就需要一套切實有效、緊密結(jié)合企事業(yè)單位實際應(yīng)用的教學(xué)方法來保證。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為克服現(xiàn)有高等院校的傳統(tǒng)信息系統(tǒng)開發(fā)實驗教學(xué)方法和實踐課程的教學(xué)效果不佳的弊端，使學(xué)生學(xué)會認(rèn)知、學(xué)以致用、以用促學(xué)，提供了一種基于角色模擬信息系統(tǒng)開發(fā)工廠實驗方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是在仿真現(xiàn)實信息系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境下，先構(gòu)建一個虛擬信息系統(tǒng)開發(fā)公司，利用車間模式，從系統(tǒng)角度進(jìn)行項目管理和項目實施到信息系統(tǒng)項目評價，學(xué)生分別模擬扮演信息系統(tǒng)開發(fā)中關(guān)聯(lián)職責(zé)并完成分配的各種任務(wù)，再通過交流、討論、協(xié)作和總結(jié)，最后形成一套完整的信息系統(tǒng)程序和文檔的實驗方法。本發(fā)明通過構(gòu)建一個虛擬信息系統(tǒng)開發(fā)公司，形成一種總體規(guī)劃、分工明確、流程優(yōu)化、團(tuán)隊協(xié)作的信息系統(tǒng)開發(fā)模擬實驗教學(xué)方法，將難以描述和物化信息系統(tǒng)開發(fā)教學(xué)通過逼真開發(fā)環(huán)境現(xiàn)實模擬，大大提高理論和實踐教學(xué)效果，使學(xué)生養(yǎng)成一種寶貴的主動參與意識和參與能力。通過信息系統(tǒng)開發(fā)實驗，突出信息系統(tǒng)實踐，并將信息系統(tǒng)開發(fā)的基本原理、基本方法、基本技能緊密地融為一體，使學(xué)生不再只是聽，而是親自看、親自做，最終做到聽、看、思、做緊密結(jié)合。下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明圖1是本發(fā)明虛擬信息系統(tǒng)開發(fā)公司組織結(jié)構(gòu)圖；圖2是圖1的每個車間結(jié)構(gòu)圖；圖3是圖1的系統(tǒng)規(guī)劃車間設(shè)計效果圖；圖4是圖1的整個實驗流程圖；圖5是圖1中的項目管理車間流程圖；圖6是圖1中的系統(tǒng)咨詢車間流程圖；圖7是圖1中的系統(tǒng)規(guī)劃車間流程圖；圖8是圖1中的系統(tǒng)測試車間流程圖；圖9是圖1中的系統(tǒng)評價車間流程圖。具體實施方式本發(fā)明基于以下原則基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計-(1)學(xué)會認(rèn)知，學(xué)以致用，以用促學(xué)，其基礎(chǔ)是樂于理解、認(rèn)識、發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用。(2)學(xué)會做事，從資格概念到能力概念，以便不僅獲得專業(yè)資格，而且從更廣泛的意義上說，獲得能夠應(yīng)付許多情況和集體工作的能力。(4)學(xué)會協(xié)同工作，為實現(xiàn)共同目標(biāo)而努力，其途徑是本著尊重多元性、相互了解及和平等價值觀的精神，在開展共同項目和學(xué)習(xí)管理沖突的過程中，增進(jìn)對他人的了解和對相互依存問題的認(rèn)識。如圖1所示，本發(fā)明通過營造信息系統(tǒng)開發(fā)各個環(huán)節(jié)的環(huán)境的虛擬信息系統(tǒng)開發(fā)公司，利用車間模式，以虛擬信息系統(tǒng)開發(fā)公司為平臺，虛擬公司分別設(shè)置信息系統(tǒng)咨詢車間、信息系統(tǒng)規(guī)劃車間、信息系統(tǒng)分析車間、信息系統(tǒng)設(shè)計車間、信息系統(tǒng)實施車間、信息系統(tǒng)測試車間以及信息系統(tǒng)評價車間。學(xué)生分別扮演信息系統(tǒng)開發(fā)中相關(guān)聯(lián)的職責(zé)進(jìn)行實驗，按照軟件開發(fā)流程進(jìn)行，按照要求完成分配的各種任務(wù)，通過交流、討論、協(xié)作和總結(jié)，最后形成一套完整信息系統(tǒng)開發(fā)文檔和系統(tǒng)。本發(fā)明一次以一個完整實用的軟件開發(fā)項目為背景，學(xué)生分組開展，每組由3-5個學(xué)生組成，每個組分別分配不同的車間，同時可以容納40人左右同時進(jìn)行實驗，該實驗方法通過構(gòu)建虛擬信息系統(tǒng)開發(fā)公司為平臺，從系統(tǒng)角度進(jìn)行項目管理和項目實施，可體現(xiàn)各種信息系統(tǒng)開發(fā)相關(guān)理論，特別是團(tuán)隊協(xié)作能力，進(jìn)行教學(xué)時只需要一套教學(xué)流程，學(xué)生以小組進(jìn)行開展，遍及信息系統(tǒng)開發(fā)各個開發(fā)階段的崗位。如圖2所示，虛擬信息系統(tǒng)開發(fā)公司各個車間之間流轉(zhuǎn)主要通過信息流入和信息輸出進(jìn)行，重點突出"輸入(I叩ut)-〉處理(Process)-〉輸出(Output)"模式構(gòu)建每一個車間，車間之間按照軟件生命周期進(jìn)行流轉(zhuǎn)，每個車間都有一個輸入的原數(shù)據(jù)和輸出的可交付物。每個車間主要包括車間名稱、車間任務(wù)功能、角色、輸入數(shù)據(jù)、處理過程、輸出數(shù)據(jù)、支撐理論或方法以及工具等部分，其中信息系統(tǒng)規(guī)劃車間設(shè)計效果圖如圖3所示。為了加強(qiáng)信息系統(tǒng)開發(fā)工廠實驗可操作性和實驗的效果，教師的角色是總導(dǎo)演，學(xué)生分別扮演各個不同的角色，其中教師和學(xué)生要協(xié)調(diào)配和完成整個實驗過程，整個實驗思路和流程如圖4所示信息系統(tǒng)開發(fā)工程實驗過程。整個實驗教學(xué)方法采用角色模擬卡片形式，如下表所示的角色模擬卡片<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>角色N職責(zé)本發(fā)明包括任務(wù)分配、標(biāo)準(zhǔn)制定、階段驗收、具體實施以及交流總結(jié)五個步驟，選定一個特定的信息系統(tǒng)開發(fā)項目，進(jìn)行如下步驟開展實驗(1)按照信息系統(tǒng)開發(fā)公司崗位進(jìn)行崗位設(shè)置和角色模擬，從項目立項、需求分析、設(shè)計、實施到信息系統(tǒng)評價等過程進(jìn)行各項任務(wù)的分工，包括項目經(jīng)理、測試部門經(jīng)理等各個部門進(jìn)行模擬。(2)根據(jù)軟件開發(fā)生命周期法，按照項目立項、需求分析、設(shè)計及實施各個過程次序和相應(yīng)規(guī)范開展實驗，包括各個過程的文檔和程序，制定一套完整規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和開展各個流程。(3)選定企事業(yè)單位實際需要的信息系統(tǒng)項目，進(jìn)行實地調(diào)查和分析，收集信息系統(tǒng)項目的一手資料，同時確定該組信息系統(tǒng)的具體選題，進(jìn)行信息系統(tǒng)項目立項和咨詢。(4)根據(jù)生命周期法和相關(guān)規(guī)范，結(jié)合收集信息系統(tǒng)的一手資料，借助輔助工具進(jìn)行資料整理、需求分析和系統(tǒng)規(guī)劃，形成規(guī)范需求分析和規(guī)劃報告。(5)進(jìn)行中期組間交流，根據(jù)每個階段任務(wù)和每個人崗位職責(zé)進(jìn)行階段性驗收和交流，及時發(fā)現(xiàn)和解決存在各種問題。(6)根據(jù)信息系統(tǒng)需求分析和規(guī)劃報告以及信息系統(tǒng)相關(guān)資料，借助程序開發(fā)和數(shù)據(jù)庫工具進(jìn)行信息系統(tǒng)架構(gòu)和設(shè)計，并實現(xiàn)信息系統(tǒng)的功能要求。(7)學(xué)生扮演不用類型的信息系統(tǒng)最終用戶，模擬各種可能的信息系統(tǒng)運行環(huán)境，對信息系統(tǒng)進(jìn)行測試，同時結(jié)合信息系統(tǒng)質(zhì)量評價指標(biāo)對信息系統(tǒng)文檔和系統(tǒng)進(jìn)行評價，并對開發(fā)信息系統(tǒng)進(jìn)行修改完善。(8)交流和討論各個開發(fā)過程中問題，并進(jìn)行總結(jié)和分析，撰寫實驗報告和心得體會。按照以上流程和方法迸行信息系統(tǒng)開發(fā)實驗后，每個學(xué)生都要完成自己分配的任務(wù)，給定信息系統(tǒng)開發(fā)實驗報告，其中主要包括信息系統(tǒng)開發(fā)項目描述、開發(fā)過程中遇到的主要問題及解決方案、創(chuàng)新之處等部分，并且這幾個部分在實驗總體評價中占有不同權(quán)重，根據(jù)以上幾個指標(biāo)對每個小組和每個學(xué)生進(jìn)行評價，并把典型操作進(jìn)行點評、交流和討論。其中信息系統(tǒng)開發(fā)實驗中各個車間設(shè)計如下所示(1)項目管理流程如圖5所示，主要負(fù)責(zé)整個信息系統(tǒng)開發(fā)項目的人員組織協(xié)調(diào)管理、代碼管理以及各種文檔管理。(2)如圖6所示，系統(tǒng)咨詢車間，模擬咨詢顧問角色，其任務(wù)是分析項目背景，綜合考慮特定單位用戶實際需要和各種實現(xiàn)項目方案，并提出一種最佳項目規(guī)劃方案。其結(jié)論是項目咨詢報告。(3)如圖7所示，系統(tǒng)規(guī)劃車間，模擬IS經(jīng)理、指導(dǎo)委員會角色，其任務(wù)是a.描述項目范圍、方案和可行性；b.制定初步資源和進(jìn)度計劃；C.識別、評估項目風(fēng)險；d.制定工作說明書；e.建立項目基線計劃。其方法有關(guān)鍵成功因素法、企業(yè)系統(tǒng)規(guī)劃法、集成計算機(jī)輔助制造、戰(zhàn)略目標(biāo)集轉(zhuǎn)換法。其工具是U/C矩陣，甘特圖，PERT圖。其結(jié)論是項目工作說明書、項目基線計劃。(4)系統(tǒng)分析車間，其角色是調(diào)查員、需求分析者和系統(tǒng)分析師。其任務(wù)是現(xiàn)行系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)調(diào)査，確定需求并進(jìn)行需求結(jié)構(gòu)化構(gòu)造，形成項目基線計劃。其方法是PIECES方法、統(tǒng)一建模語言(UML)、聯(lián)合應(yīng)用設(shè)計、原型化方法、快速應(yīng)用開發(fā)、數(shù)據(jù)流程圖、數(shù)據(jù)字典。其工具是RationalROSE,MicroSoftVisio等工具。調(diào)査方式是問巻調(diào)查法、召開調(diào)查會、業(yè)務(wù)實踐、專家訪談、電子問巻。結(jié)構(gòu)化語言是決策樹、決策表。其結(jié)論是收集客戶一手資料、全套系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖、全套系統(tǒng)實體-關(guān)系圖、完善后的項目基線計劃。(5)系統(tǒng)設(shè)計車間，其角色是系統(tǒng)架構(gòu)師、系統(tǒng)設(shè)計師、程序員。其目標(biāo)是將系統(tǒng)分析階段所提出的、充分反映了用戶信息需求的系統(tǒng)邏輯方案轉(zhuǎn)換成可以實施的、基于計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的物理(技術(shù)方案)。其任務(wù)是確定系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)各組成部分的技術(shù)方案，合理選擇計算機(jī)和通信的軟、硬件設(shè)備，提出系統(tǒng)的實施計劃。其方法是面向?qū)ο蠓椒?。HIP0:集中式系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)、批處理方式、聯(lián)機(jī)處理方式。其工具是Delphi等可視化開發(fā)工具、E-Rwin，PowerDesigner等輔助工具。其結(jié)論是系統(tǒng)設(shè)計說明書，其包括以下內(nèi)容a系統(tǒng)開發(fā)項目概述；b模塊設(shè)計說明；C代碼設(shè)計說明；d輸入設(shè)計說明；e輸出設(shè)計說明；f數(shù)據(jù)庫設(shè)計說明；g網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的說明；h安全保密的說明；i系統(tǒng)設(shè)計實施方案說明。(6)系統(tǒng)實施車間，其角色是系統(tǒng)測試員、程序員、調(diào)試員。前提條件是系統(tǒng)分析和系統(tǒng)設(shè)計工作完成，并嚴(yán)格按照系統(tǒng)開發(fā)文檔進(jìn)行。其任務(wù)是以系統(tǒng)分析和設(shè)計文檔資料為依據(jù)，將系統(tǒng)分析和設(shè)計的成果轉(zhuǎn)化為可實際運行的系統(tǒng)。其方法是面向?qū)ο蠓椒?、IML、RUP(統(tǒng)一開發(fā)過程)。其工具是RationalR0SE、各種軟件開發(fā)工具VisualC++、Delphi。其流程是包括編程(編碼)、測試、系統(tǒng)安裝和新舊系統(tǒng)轉(zhuǎn)換等。其結(jié)論是系統(tǒng)操作說明書、用戶培訓(xùn)計劃、程序代碼和文檔(7)如圖8所示，系統(tǒng)測試車間，其角色是系統(tǒng)測試員、程序員、調(diào)試員。前提條件是系統(tǒng)程序設(shè)計和編程調(diào)試后進(jìn)行的。其任務(wù)是為了發(fā)現(xiàn)錯誤而執(zhí)行程序的過程，成功的測試是發(fā)現(xiàn)了至今尚未發(fā)現(xiàn)的錯誤的測試。其方法是程序?qū)彶闀?、白盒測試、黑盒測試、用例測試。其工具是LoadRunner、WinRunner、Robot。其結(jié)論是系統(tǒng)測試報告。(8)如圖9所示，系統(tǒng)評價車間，其角色是各級用戶、評價專家、調(diào)査員。其任務(wù)是從系統(tǒng)開發(fā)的一開始到結(jié)束的每一階段都需要進(jìn)行評價。其方法是軟件能力成熟度模型、IS09000、戰(zhàn)略目標(biāo)集轉(zhuǎn)換法。其結(jié)論是系統(tǒng)評價報告、系統(tǒng)改進(jìn)建議。權(quán)利要求1.一種基于角色模擬信息系統(tǒng)開發(fā)工廠實驗方法，其特征是在仿真現(xiàn)實信息系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境下，先構(gòu)建一個虛擬信息系統(tǒng)開發(fā)公司，利用車間模式，從系統(tǒng)角度進(jìn)行項目管理和項目實施到信息系統(tǒng)項目評價，學(xué)生分別模擬扮演信息系統(tǒng)開發(fā)過程中規(guī)定的各種職責(zé)并完成分配的相應(yīng)任務(wù)，再通過調(diào)查、交流、討論、協(xié)作和總結(jié)，最后形成一套完整的信息系統(tǒng)程序和文檔的實驗方法。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于角色模擬信息系統(tǒng)開發(fā)工廠實驗方法，其特征是所述車間模式是分別設(shè)置有信息系統(tǒng)咨詢車間、信息系統(tǒng)規(guī)劃車間、信息系統(tǒng)分析車間、信息系統(tǒng)設(shè)計車間、信息系統(tǒng)實施車間、信息系統(tǒng)測試車間以及信息系統(tǒng)評價車間，每個車間都有一個輸入的原數(shù)據(jù)，或者是處理過的數(shù)據(jù)和輸出的可交付物。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于角色模擬信息系統(tǒng)開發(fā)工廠實驗方法，其特征是依次包括如下步驟(1)按照信息系統(tǒng)開發(fā)公司崗位進(jìn)行崗位設(shè)置和角色模擬，從項目立項、需求分析、設(shè)計、實施到信息系統(tǒng)評價這些過程進(jìn)行各項任務(wù)的分工，包括對項目經(jīng)理、測試部門經(jīng)理各個部門進(jìn)行模擬。(2)根據(jù)軟件開發(fā)生命周期法，按照項目立項、需求分析、設(shè)計及實施各個過程次序和相應(yīng)規(guī)范開展實驗，包括各個過程的文檔和程序，制定一套完整規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和開展各個流程。(3)選定一個單位實際需要的信息系統(tǒng)項目，進(jìn)行實地調(diào)查和分析，收集信息系統(tǒng)項目的一手資料，同時確定該組信息系統(tǒng)的具體選題，進(jìn)行信息系統(tǒng)項目立項和咨詢。(4)根據(jù)生命周期法，結(jié)合收集信息系統(tǒng)的一手資料，借助輔助工具進(jìn)行資料整理、需求分析和系統(tǒng)規(guī)劃，形成規(guī)范需求分析和規(guī)劃報告。(5)進(jìn)行中期組間交流，根據(jù)每個階段任務(wù)和每個人崗位職責(zé)進(jìn)行階段性驗收和交流，及時發(fā)現(xiàn)和解決存在各種問題。(6)根據(jù)信息系統(tǒng)需求分析和規(guī)劃報告以及信息系統(tǒng)相關(guān)資料，借助程序開發(fā)和數(shù)據(jù)庫工具進(jìn)行信息系統(tǒng)架構(gòu)和設(shè)計，并實現(xiàn)信息系統(tǒng)的功能要求。(7)學(xué)生扮演不用類型的信息系統(tǒng)最終用戶，模擬各種信息系統(tǒng)運行環(huán)境，對信息系統(tǒng)進(jìn)行測試，同時結(jié)合信息系統(tǒng)質(zhì)量評價指標(biāo)對信息系統(tǒng)文檔和系統(tǒng)進(jìn)行評價，并對開發(fā)信息系統(tǒng)進(jìn)行修改完善。(8)交流和討論各個開發(fā)過程中的問題，進(jìn)行總結(jié)和分析。全文摘要本發(fā)明公開了一種高等院校教學(xué)中基于角色模擬信息系統(tǒng)開發(fā)工廠實驗方法，在仿真現(xiàn)實信息系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境下，先構(gòu)建一個虛擬信息系統(tǒng)開發(fā)公司，利用車間模式，分別設(shè)置信息系統(tǒng)咨詢車間、信息系統(tǒng)規(guī)劃車間、信息系統(tǒng)分析車間、信息系統(tǒng)設(shè)計車間、信息系統(tǒng)實施車間、信息系統(tǒng)測試車間以及信息系統(tǒng)評價車間，從系統(tǒng)角度進(jìn)行項目管理和項目實施，學(xué)生分別模擬扮演信息系統(tǒng)開發(fā)過程中各種職責(zé)并完成分配的相應(yīng)任務(wù)，再通過調(diào)查、交流、討論、協(xié)作和總結(jié)，最后形成一套完整的信息系統(tǒng)開發(fā)工廠實驗方法，本發(fā)明將難以描述和物化信息系統(tǒng)開發(fā)教學(xué)通過逼真開發(fā)環(huán)境現(xiàn)實模擬，提高理論和實踐教學(xué)效果，做到聽、看、思、做緊密結(jié)合。文檔編號G09B25/00GK101266733SQ20071019190公開日2008年9月17日申請日期2007年12月26日優(yōu)先權(quán)日2007年12月26日發(fā)明者徐緒堪申請人:河海大學(xué)常州校區(qū)