軟件工程人才培養(yǎng)項目驅(qū)動模式研究

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摘要：文章研究和分析了軟件工程人才培養(yǎng)目標，針對當前軟件工程課程教學存在的不足，提出將項目驅(qū)動模式應(yīng)用在軟件工程教學中。文章以新疆大學軟件學院軟件工程的教改為例，探討了項目驅(qū)動模式在軟件工程教學中應(yīng)用，反思了項目驅(qū)動模式在實施中存在的問題并給出改進措施。

關(guān)鍵詞：軟件工程；項目驅(qū)動；工程實踐；反思

1概述

軟件產(chǎn)業(yè)作為信息產(chǎn)業(yè)的核心和靈魂，是極為重要的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展水平直接關(guān)系一個國家的經(jīng)濟發(fā)展、社會進步和國家安全。我國政府已經(jīng)明確提出了重點發(fā)展軟件產(chǎn)業(yè)，大力推進國民經(jīng)濟和社會服務(wù)信息化的戰(zhàn)略目標。目前，我國軟件人才緊缺和人才隊伍結(jié)構(gòu)不合理，現(xiàn)有軟件人才培養(yǎng)存在質(zhì)和量問題，不能滿足社會特別是信息產(chǎn)業(yè)和軟件企業(yè)的要求。這已經(jīng)成為制約軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要“瓶頸”。從人才培養(yǎng)質(zhì)量這個角度分析來看，主要存在以下問題：(1)教學計劃陳舊，課程內(nèi)容與當前世界主流實踐落后脫節(jié)，學生知識體系不能適應(yīng)軟件企業(yè)的需要；(2)教學側(cè)重于理論介紹，缺乏實際案例。導致軟件工程的基本原理、思想、方法和項目經(jīng)驗，成為空洞的概念和教條，學生不易學習和掌握，學習興趣較低；(3)缺乏足夠的軟件工程實踐。學生對軟件工程原則和方法的理解只能來源于書本，不能掌握其精髓，無法達到預期教學目標；(4)缺乏系統(tǒng)的工程實踐教學方案。由此看出，現(xiàn)有軟件工程教學模式已不能適應(yīng)軟件開發(fā)人才培養(yǎng)的需要。根據(jù)軟件工程專業(yè)的培養(yǎng)目標，新疆大學軟件學院根據(jù)軟件開發(fā)產(chǎn)業(yè)的實際需求和國內(nèi)外最新實踐經(jīng)驗，對軟件工程課程進行了教學改革，將項目驅(qū)動模式引入軟件工程的教學實踐活動中。

2項目驅(qū)動模式的特點和優(yōu)勢

項目驅(qū)動教學法是一種建立在建構(gòu)主義學習理論基礎(chǔ)上的，有別于傳統(tǒng)教學的新型教學方法。建構(gòu)主義教學設(shè)計原理強調(diào)，學生的學習活動必須與任務(wù)或問題相結(jié)合，以探索問題的解決方法來驅(qū)動和維持學習者的興趣和動機?！绊椖框?qū)動”教學法的主要特點是“以項目為主線、教師為主導、學生為主體、注重實踐”[2]。在軟件工程教學過程中，教師提出軟件項目，引導學生按照軟件工程思想，對項目開發(fā)過程分解成如干階段。在項目研發(fā)過程中理解教學內(nèi)容，并在解決問題過程中將“死”的理論知識變成“活”的知識和經(jīng)驗。項目驅(qū)動模式的關(guān)鍵在于“學中做、做中學”，教師的作用在引導，不斷引導學生學習理論，實踐理論，在實踐中理解理論，走“反復迭代，螺旋式上升”的認知路線。傳統(tǒng)教學方式往往以教師為主體由教師進行理論講解，忽視了學生在教學活動的“主體性”，造成學生學表面理解，實際不理解或者不會應(yīng)用。抑制了學生學習主動性，限制了學生創(chuàng)造性發(fā)揮，不利于鍛煉學生獨立思考分析解決問題的能力。因此，項目驅(qū)動教學法能更好地激發(fā)學生的學習愛好和求知欲望，充分調(diào)動學生的學習積極性和主動性。不僅能培養(yǎng)學生自主學習、分析問題、解決問題的能力而且培養(yǎng)學生協(xié)作、溝通和團隊合作能力。只有這樣的人才才能滿足當今世界軟件行業(yè)的對軟件人才的要求，才能適應(yīng)當今高速發(fā)展，高度開放社會經(jīng)濟發(fā)展。

3項目驅(qū)動模式在軟件工程教學中的具體實施

在軟件工程教學過程中，教師精心設(shè)計幾個規(guī)模適中，知識技能覆蓋廣的項目，要求學生按照軟件開發(fā)規(guī)范流程做出這個項目。學生分成不同項目組完成不同項目，項目組內(nèi)人員分別模擬實際項目開發(fā)中的不同角色，項目完成后要進行評審和點評。

具體實施過程如下：1）將一個班級全體分為若干個項目組，每組6-8人。項目組成員要進行角色劃分。1名項目經(jīng)理，1名技術(shù)主管，2名程序員，1名測試工程師，1名美工，1名文檔和1名配置工程師。每個人都要參與編程和測試工作。項目經(jīng)理負責和甲方（教師）溝通客戶需求并在項目內(nèi)部開發(fā)計劃和管理工作。技術(shù)主管負責系統(tǒng)分析和架構(gòu)設(shè)計以及核心功能攻關(guān)和對項目組內(nèi)部成員培訓和指導。2）教師提供軟件項目，分配或者各項目組自選題目。各組項目必須不同，以防互相抄襲。項目要規(guī)模適中，具有現(xiàn)實性，典型性和啟發(fā)性。項目要給出明確工期和要求。3）項目實施應(yīng)在理論教學相關(guān)內(nèi)容授完后進行，各組項目的實施應(yīng)由學生相對獨立地完成。教師用點撥方式進行指導，不參與具體工作，鼓勵學生獨立思考和實踐。教師作為項目“甲方”，解答學生關(guān)于需求的咨詢和進行項目階段評審，推動項目的進行。4）項目實施分為可行性分析、需求分析、架構(gòu)和數(shù)據(jù)庫設(shè)計，詳細設(shè)計，編碼和單元測試、綜合測試等階段。每個階段應(yīng)按時遞交相應(yīng)的設(shè)計文檔。設(shè)計文檔要符合軟件文檔規(guī)范，要采用主流設(shè)計和開發(fā)工具完成，如UML語言、MyEclipse、Ratio⁃nalRose和PowerDesigner等。5）每個階段由教師和項目經(jīng)理組成評審組進行評審。評審具體如下：每個項目組委派一名同學進行“答辯”，介紹自己項目組工作任務(wù)及內(nèi)容，展示工作成果。評審組進行提問，答辯人或具體工作完成人應(yīng)答。最后答辯小組給出答辯意見，對于指出的問題，項目經(jīng)理應(yīng)組織項目成員進行整改。最后再次評審并通過后提交當前階段所有文檔然后才能進入下一階段。6）項目完成后組織驗收。各項目小組提交項目文檔，文檔應(yīng)包括：軟件及其源代碼和設(shè)計文檔、軟件部署和使用說明。然后教師和項目經(jīng)理組成驗收評審組進行驗收。對于每個項目，項目經(jīng)理總體介紹，技術(shù)主管介紹架構(gòu)設(shè)計和主要技術(shù)。最后，老師根據(jù)評審小組意見選出最佳，并針對每個小組優(yōu)缺點進行點評[3][4]。

在項目實施中要注意到以下方面：1）項目小組人員分配要得當。要求每組中都要有不同性別，不同民族，不同能力水平學生組成.各小組實力要均衡，成員要多樣化。這樣才能模擬真實開發(fā)團隊和鍛煉學生溝通能力。2）嚴格控制開發(fā)進度和資源分配，力求最大限度貼近實際開發(fā)。3）要嚴格按照實軟件項目模板和規(guī)范，進行文檔書寫，培養(yǎng)學生文檔編寫能力。4）教師充當甲方角色，解答關(guān)于客戶需求方面的問題。5）每個階段都要進行評審，評審成員由各項目組組長和教師擔任。這樣不僅客觀公正而且讓學生在評審中認識到自身不足和學習其他項目組的優(yōu)點，在下面工作中改進和提高。

4項目驅(qū)動模式實施的效果

項目驅(qū)動模式在軟件工程教學中的具體實施方法雖然操作過程繁瑣復雜但效果非常顯著。自2011年新疆大學軟件學院軟件工程課程進行教改以來，取得非常了好的教學效果，學生軟件開發(fā)能力有了顯著提高。近三年來學生在國內(nèi)各種軟件設(shè)計中取得非常好的成績。在各種省部級軟件設(shè)計大賽中，先后有4人獲得一等獎或第一名；8人獲得二等獎；32人獲得三等獎。在中國軟件協(xié)會和中科院軟件所主辦的首屆《中科杯全國軟件設(shè)計大賽》中有3名學生闖入決賽并獲得三等獎。維吾爾族學生吾提庫爾2012年10月參加了“中國移動MM百萬青年創(chuàng)業(yè)大賽全國三年總評”，他的“優(yōu)件師維吾爾文手機瀏覽器”最終獲得了全國一等獎；成立了“優(yōu)件師軟件科技有限公司”。在學院支持下多名優(yōu)秀學生注冊了軟件公司，承接了多項軟件開發(fā)項目，其中“掌心科技”已成長為年營業(yè)額超過700萬的新興軟件創(chuàng)業(yè)公司。實踐證明，項目驅(qū)動模式在軟件工程教學中的應(yīng)用是非常成功的。學生在學習中比過去表現(xiàn)出更高的學習熱情和更積極的學習主動性。不僅能按照軟件工程學的理論、方法和技術(shù)進行軟件開發(fā)，而且項目規(guī)劃和團隊協(xié)作能力有了顯著提高。

5反思

自實施軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)教學改革以來，將“項目驅(qū)動”教學法引入到課程教學實踐中，取得了很好的效果，但在教學實踐過程中仍存在一系列的問題有待進一步探究解決。

5.1項目驅(qū)動在軟件工程教學實施中存在的問題

項目驅(qū)動模式在軟件工程相關(guān)課程教學中應(yīng)用實施，經(jīng)過4年的教學實踐發(fā)現(xiàn)一些問題，主要如下：1)項目的設(shè)計和選取缺乏新意、項目過難或過易、綜合性不強，任務(wù)的分解粒度存在不夠細，不均勻。2)部分教師“雙師素質(zhì)”不強，掌控全局的能力不足，工程實踐能欠缺。3)教學中教師指導作用不恰當，存在干預過多和指導太少問題。干預過多不利于學生充分發(fā)揮主觀能動性，限制了學生創(chuàng)造性思維能力和溝通交流能力的提升；干預太少，沒有及時發(fā)現(xiàn)學生項目進展出現(xiàn)問題，導致進度遲緩或者題目走偏，沒有起到鍛煉學生解決問題的目的。4)項目組成員分配缺乏合理性，組內(nèi)成員構(gòu)成缺乏多元化；小組長的領(lǐng)導力欠缺、工作積極性不高，小組學習氣氛不熱烈、不和諧，沒有相互合作，各忙各的，出現(xiàn)兩極分化嚴重。5）成績評價不當。只重視小組平均成績，不關(guān)注組員具體能力；重視明星小組，忽視平凡小組傾向，造成部分學生積極性受挫。

5.2完善項目驅(qū)動教學模式的措施

針對項目驅(qū)動在軟件工程課程實施中存在的問題，提出如下改進措施：課程教學結(jié)束后，組織教師對項目進行討論，按照知識點覆蓋和難度值對現(xiàn)有題目進行評估，更新三分之題目，對保留題目難度做出調(diào)整，任務(wù)分解粒度保持一致。組織教師短期外出進修，引入軟件公司擔任客座教師改善和提高教師“雙師”素質(zhì)。加強教師和項目組溝通，每周定時討論，持續(xù)關(guān)注各項目組進度和狀況，及時解決存在問題。對項目組成員分配采用學生自由選擇和老師干預相結(jié)合方式保持人員能力，男女比例和民族比例。對項目經(jīng)理進行培訓，明確任務(wù)，安排不同同學定期匯報，項目組成員參加討論來解決學習氣氛不熱烈，參與度不高的問題。成績評價中，對項目組組員進行績效考核，考核由經(jīng)理和組員共同開展。[5]

6結(jié)束語

項目驅(qū)動模式在軟件工程教學中的應(yīng)用，其實質(zhì)就是通過項目開發(fā)幫助學生理解和掌握軟件工程的基本理論、技術(shù)和方法。在項目實踐中學生通過參與軟件開發(fā)的全過程，不僅鍛煉和培養(yǎng)了需求分析能力、系統(tǒng)設(shè)計能力、編碼能力、測試和維護能力、文檔書寫能力，而且也鍛煉了在項目開發(fā)中溝通、協(xié)作和項目管理的能力。我們在實施過程中要不斷總結(jié)經(jīng)驗，改進實施中存在的問題，不斷調(diào)整、優(yōu)化，這樣才能真正發(fā)揮其優(yōu)勢，對培養(yǎng)高素質(zhì)軟件開發(fā)人才起到了積極作用。

參考文獻：

[1]張海藩.軟件工程導論[M].5版.北京：清華大學出版社,2008:2-5.

[2]李偉波.項目驅(qū)動式的“軟件工程”教學模式研究與實踐[J].中國電力教育,2009,139(8):45-46

[3]舒新峰，陳莉君.“軟件工程”教學改革與實踐[J].計算機教育,2009,89(4):59-60

[4]張奇.項目驅(qū)動式教學在《管理信息系統(tǒng)》中的應(yīng)用探討[J].電腦知識與技術(shù),2007,151(5):874-875.

[5]王玲.“項目驅(qū)動”教學法在高校室內(nèi)設(shè)計專業(yè)教學實施中存在的問題及解決對策探析[J].現(xiàn)代企業(yè)教育,2014(24).

作者：張凱 孫華 冷洪勇 柯尊旺 單位：新疆大學軟件學院