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(biāo)，針對當(dāng)前軟件工程課程教學(xué)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(xué)中。文章以新疆大學(xué)軟件學(xué)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(xué)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(biāo)。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(xué)計劃陳舊，課程內(nèi)容與當(dāng)前世界主流實踐落后脫節(jié)，學(xué)生知識體系不能適應(yīng)軟件企業(yè)的需要；(2)教學(xué)側(cè)重于理論介紹，缺乏實際案例。導(dǎo)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(xué)生不易學(xué)習(xí)和掌握，學(xué)習(xí)興趣較低；(3)缺乏足夠的軟件工程實踐。學(xué)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(yù)期教學(xué)目標(biāo)；(4)缺乏系統(tǒng)的工程實踐教學(xué)方案。由此看出，現(xiàn)有軟件工程教學(xué)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(biāo)，新疆大學(xué)軟件學(xué)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(xué)改革，將項目驅(qū)動模式引入軟件工程的教學(xué)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(xué)法是一種建立在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上的，有別于傳統(tǒng)教學(xué)的新型教學(xué)方法。建構(gòu)主義教學(xué)設(shè)計原理強調(diào)，學(xué)生的學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)者的興趣和動機?！绊椖框?qū)動”教學(xué)法的主要特點是“以項目為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體、注重實踐”[2]。在軟件工程教學(xué)過程中，教師提出軟件項目，引導(dǎo)學(xué)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(xué)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(xué)中做、做中學(xué)”，教師的作用在引導(dǎo)，不斷引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)理論，實踐理論，在實踐中理解理論，走“反復(fù)迭代，螺旋式上升”的認知路線。傳統(tǒng)教學(xué)方式往往以教師為主體由教師進行理論講解，忽視了學(xué)生在教學(xué)活動的“主體性”，造成學(xué)生學(xué)表面理解，實際不理解或者不會應(yīng)用。抑制了學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，限制了學(xué)生創(chuàng)造性發(fā)揮，不利于鍛煉學(xué)生獨立思考分析解決問題的能力。因此，項目驅(qū)動教學(xué)法能更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)愛好和求知欲望，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。不僅能培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、分析問題、解決問題的能力而且培養(yǎng)學(xué)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(dāng)今世界軟件行業(yè)的對軟件人才的要求，才能適應(yīng)當(dāng)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(xué)中的具體實施

在軟件工程教學(xué)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(xué)生按照軟件開發(fā)規(guī)范流程做出這個項目。學(xué)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(zé)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(zé)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(xùn)和指導(dǎo)。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(xué)相關(guān)內(nèi)容授完后進行，各組項目的實施應(yīng)由學(xué)生相對獨立地完成。教師用點撥方式進行指導(dǎo)，不參與具體工作，鼓勵學(xué)生獨立思考和實踐。教師作為項目“甲方”，解答學(xué)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(xué)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(dāng)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(dāng)。要求每組中都要有不同性別，不同民族，不同能力水平學(xué)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(xué)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(xué)生文檔編寫能力。4）教師充當(dāng)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(dān)任。這樣不僅客觀公正而且讓學(xué)生在評審中認識到自身不足和學(xué)習(xí)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(xué)中的具體實施方法雖然操作過程繁瑣復(fù)雜但效果非常顯著。自2011年新疆大學(xué)軟件學(xué)院軟件工程課程進行教改以來，取得非常了好的教學(xué)效果，學(xué)生軟件開發(fā)能力有了顯著提高。近三年來學(xué)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(xué)生闖入決賽并獲得三等獎。維吾爾族學(xué)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(xué)院支持下多名優(yōu)秀學(xué)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(xué)中的應(yīng)用是非常成功的。學(xué)生在學(xué)習(xí)中比過去表現(xiàn)出更高的學(xué)習(xí)熱情和更積極的學(xué)習(xí)主動性。不僅能按照軟件工程學(xué)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(xué)改革以來，將“項目驅(qū)動”教學(xué)法引入到課程教學(xué)實踐中，取得了很好的效果，但在教學(xué)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(xué)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(xué)中應(yīng)用實施，經(jīng)過4年的教學(xué)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(xué)中教師指導(dǎo)作用不恰當(dāng)，存在干預(yù)過多和指導(dǎo)太少問題。干預(yù)過多不利于學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動性，限制了學(xué)生創(chuàng)造性思維能力和溝通交流能力的提升；干預(yù)太少，沒有及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生項目進展出現(xiàn)問題，導(dǎo)致進度遲緩或者題目走偏，沒有起到鍛煉學(xué)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(dǎo)力欠缺、工作積極性不高，小組學(xué)習(xí)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(dāng)。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(xué)生積極性受挫。

5.2完善項目驅(qū)動教學(xué)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(xué)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(dān)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(xué)生自由選擇和老師干預(yù)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(xùn)，明確任務(wù)，安排不同同學(xué)定期匯報，項目組成員參加討論來解決學(xué)習(xí)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(xué)中的應(yīng)用，其實質(zhì)就是通過項目開發(fā)幫助學(xué)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(xué)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(dǎo)論[M].5版.北京：清華大學(xué)出版社,2008:2-5.

[2]李偉波.項目驅(qū)動式的“軟件工程”教學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)法在高校室內(nèi)設(shè)計專業(yè)教學(xué)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(xué)軟件學(xué)院