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“全员全期项目驱动”软件教学模式

发布时间: 2022-08-20 16:35:03 浏览:

总结,将其升华为理论,从而指导自己的实践。在“全员全期项目驱动”中,导师的作用是非常重要的。

2、现代高校软件教学现状

2.1 教学形式单一,无法发挥学生主观能动性

现在是一个信息大爆炸的时代,各种新技术层出不穷,计算机软件技术不断创新。而软件教学课程体系的建设却缺乏应有的时效性,正在讲授的一些应用课程也早已过时。一些基础性、理论性的课程可以为学生以后的发展打下坚实的基础,是一个计算机系的学生必须学习的课程;但是由于教学形式单一,学生普遍不愿学习这些基础课、理论课,或者学习兴趣不大。

2.2 理论与实践脱节。教学模式无法真正提高学生的实践能力

现在的软件开发教学方法存在理论与实践脱节的问题。软件开发不仅仅是编写程序,这是现在学校及企业都认可的事实。在学校,有不少学生能编出很漂亮的小程序,但很难称之为软件。有些学生理论知识很扎实,但动手能力欠缺。这里的动手能力不是单指程序编写能力,而是指综合开发能力。理论与实践脱节是目前软件开发教学中存在的主要问题。

目前软件教学形式大致有3种。第一种是以某种开发工具(如:PowerBuilder、Visual Studio等)为依托来讲授,注重开发工具和开发环境的运用,这种方法看似实践性强,但在实际教学中往往变成了开发工具讲授课程(比如教师可能会花大量的时间来讲授一些控件的使用等),学生在完成学习后仅对开发环境较为熟悉,缺乏对软件开发的真正掌握;第二种是以开发方法、原理为主(如讲授软件工程课程),注重理论和各种开发规范,侧重理论教学,直观性较差,学生动手能力和软件开发能力很难有效应用于实际工作中;第一、二种方法通常是以笔试的方式考核,不能真正考查学生的实际能力,而第三种教学方式是以课程设计的形式进行的,时间一般安排在每个学期的最后1~2周内,让学生集中完成本学期课程教师布置的一个大的项目任务,以对本学期所学课程知识进行实践。但实际上,每学期的最后两周通常会进行期末考试,学生在考试压力的情况下不会将主要精力放在课程设计上。对此,某些学校的改进作法是将期末考试的时间提前,但又造成学生为了提早回家而草草完成课程设计任务的结果。另外,在1~2周内就完成的项目任务,其复杂性不够,学生还是不能将各种知识融会贯通。

3、模式设计

针对软件学科教学现状中所出现的教学形式单一、理论与实践脱节等不足之处,笔者提出了“全员全期项目驱动”的教学模式,模式内容设计如下。

3.1 选择合适的项目内容

选择合适的项目内容是该模式中非常重要的部分,关系到是否能够达到锻炼学生的目的。项目内容要保证学生经过努力学习后可以完成项目,还要保证题目对学生具有吸引力。

3.1.1 内容设置原则

教师在设置项目内容时,需要注意下面4个原则:

①项目任务量足够大;

②项目涉及知识面足够宽;

③结合课堂教学的理论知识;

④具有一定的新颖性。

3.1.2 内容设置举例

案例项目是基于Windows Mobile系统开发手机应用程序软件,开发环境为Visual Studio 2008,编程语言选择C#程序设计语言。该软件系统分为客户端和服务器端,通过启动Web Service服务实现通讯。其中客户端为手机端,其功能包括收发短信和手机端即时通讯。收发短信包含3方面内容:①用户通过智能方式、短信方式或即时通讯方式实现短信的收发;②用户可通过连接服务器下载或上传经典短信;⑧用户可实现短信的定时发送。手机端即时通讯包含3方面内容:①用户通过智能方式、短信方式或即时通讯方式实现在线的即时聊天;②用户间可以实现互相传输文件;③用户可以添加好友进行通讯。服务器端使用SQL Server作为数据库服务器,其功能包括:经典短信库管理、广告库管理、用户信息管理、系统处理用户发送的消息等。

该项目涉及数据库知识、嵌入式开发知识、网络通信知识、Web应用程序知识、软件工程知识,任务量足够大,同时题目结合时下流行的手机编程,具有一定新颖性,学生实践起来兴趣较大。

3.2 新生全员动员

近年来,大学生在入学时呈现计算机水平差距加大的趋势。城市的学生、初等教育比较发达地区的学生,能够较早地接触计算机,具备学习计算机的物质条件,他们的计算机基本知识要多于那些边远或基础教育不发达地区的学生。课堂教学采用统一教学模式,这就导致有些学生吃不饱,有些学生吃不了的局面。

“全员全期项目驱动”教学模式在新生一、二年级时就进行全员动员,向全班学生给出项目的大致内容和任务,要求学生分组选择项目,并选出小组项目负责人;要求每个学生都要有自己负责的模块;要求项目小组每月至少讨论一次需求,并在班会上陈述项目进展,但对一、二年级学生要完成什么目标不作硬性规定。这样做的原因有以下几点:①新生阶段就给出目标,让学生从一开始就有学习动力;②通过较长时间的思考,对项目需求的理解可以达到一定的高度;③小组定期讨论有助于提高学生的项目协作能力;④定期做项目陈述有助于提高学生持续的项目研究动力;⑤对一、二年级学生要完成的目标不作硬性规定,这就给了抹平新生之间差距的机会,让基础差的学生利用这两年的学习迎头赶上,小组讨论对其成长也有很大帮助;⑥很多专业课程在一、二年级还没有开设,因此大部分学生还不具备完成项目的知识和技能。

3.3 阶段设置

“全员全期项目驱动”教学模式可以按阶段进行实施,且每个阶段都与考核评价体系挂钩。

第一阶段:新生入学阶段。教师向新生介绍项目概况,动员新同学积极参与项目,让新生了解参与项目对学习的重要性,并成立项目小组(通常一个小组包含5个人左右),指定小组负责人,让学生提前了解项目所需的知识。

第二阶段:大学一、二年级阶段。刚入学的新生还没有全面接触计算机专业知识,所以我们无法要求所有小组统一开始项目开发,但不反对兴趣较高的小组较早开始项目。这个阶段主要要求学生定期讨论需求,制定内部培训学习计划,定期在小组内部组织培训、学习相关知识。这些知识是关于完成项目所必需的软件工程知识、开发工具知识、网络技术知识及项目专业领域知识等。导师可以为学生提供相关参考书目,必要时为学生提供相关培训。定期讨论通常是2周一次或1月一次,由小组负责人组织,并安排一名小组成员主讲。导师可以有选择地旁听或参与讨论。第二阶段的评价标准为:①小组成员讨论的参与度;②小组需求整理的完成度;③相关知识的培训开展程度与掌握程度。

第三阶段:在完成或正在进行软件工程授课时,学生可以正式进入项目研发阶段。该阶段通常被安排在大学三、四年级。这时学生已经完成部分计算机专业课程的学习,有些专业课程也即将学习。学生可以将所学的理论知识联系到实际的项目中,通过对项目的研发,将所学知识串联起来。这个阶段要完成项目的生命周期模型确定、需求分析、系统设计、编码实现和测试。期间学生要按照软件工程的方法进行项目计划管理、需求管理、配置管理、项目监督与控制、质量管理等过程管理。从制定项目计划开始,到项目测试完成,大部分过程都由学生自主自治完成。我们要求学生必须完成各个阶段的相关文档。里程碑评审由其他小组成员轮流加入。项目小组负责人对项目负责,并组织小组讨论和评审,至少每两周进行一次讨论。

第四阶段:项目验收及评价阶段。每个小组要对自己完成的项目进行讲解与演示。导师会检查项目文档的完成情况,检查过程管理文档,并计算出总得分。

3.4 建立多元考核评价体系

评价体系可以为项目提供持续的推动力。多元考核评价体系改变了过去的单一化形式,纳入了平时学习、讨论发言、项目设计成果、答辩表现、创新能力和实践能力等因素。“全员全期项目驱动”教学模式所采用的多元考核评价体系如表1所示。

3.5 设立项目导师

项目导师最好不要选择辅导员,可以考虑由班主任担任。在笔者的学校,班主任通常是由专业任课教师担任,而且从新生人校到毕业期间通常不会变更。这样班主任对学生的情况比较了解,能实现“全员全期项目驱动”教学模式中“全期”的目的。

4、模式可行性分析

文献中提到实验教学模式的分类有3种:①边讲边练,边学边做;②先讲后练,任务驱动;③项目驱动,全程实践。“全员全期项目驱动”教学模式属于第三种,一般由教师提出实验目标,学生自主支配实验时间。该模式下所选项目的任务量应该足够大,所涉及知识面应比较宽,属于综合性的实验内容。在全程实践中,教师担负着指导工作,学生被划分成项目小组,并安排项目组长,组织项目实施。项目驱动特征与模式设计的各个元素之间是存在因果关系的,如图1所示。

4.1 导师制的可行性

考虑到项目的复杂度,如果没有经验丰富的教师作为指导,学生可能很难高质量地完成整个项目。因此导师要选择有实际项目经验的教师担任(如果情况允许,甚至可以聘请校外公司的项目经理担任)。大部分学院应该都能做到这点,因此导师制是可行的。如果学校在薪酬或其他方式上能给予奖励,就会大大地促进专业教师担任项目导师的积极性。

4.2 多元考核评价体系和项目小组形式的可行性

多元考核评价体系和项目小组形式,可以兼顾项目的不同阶段,给学生持续的推动力,同时兼顾小组与个人,做到兼顾公平与效率,不仅发挥学生的个体积极主动性,又培养了学生的团队协作精神,使学生尽快地熟悉今后工作中的项目组开发模式。

4.3 “全期”及阶段设置可行性

“全期”保证了学生有足够时间完成整个项目。阶段设置兼顾到每个学年段学生的特点,使整个项目实施起来顺理成章,同时又保证了项目的复杂度。

5、模式优势分析

“全员全期项目驱动”教学模式具有以下优势:

(1)该模式的最大优势在于“全期”,因为整个项目贯穿大学四年,使项目的任务量和复杂度可以足够大,较为接近实际项目,能够让学生充分的锻炼和实践。

(2)多元考核评价体系有明确的考核评价内容,并且更为合理,能够兼顾公平和效率。从小组和个人两个方面来考核评价,做到了兼顾个人和集体,既提倡个人努力又强调小组协调。

(3)小组讨论形式为学生研发实施项目提供交流平台,考核评价体系的分阶段设置,在四年期间为学生提供持续的推动力。

(4)导师制可以有效地解决在实施项目过程中可能会出现的因为技术难点,导致项目无法推进或无法按期完成,最终导致项目不能在四年期间完成的现象;或者在项目实施过程中没有按照规范的方法来进行研发的现象。

6、模式实践

笔者在2006年担任学院软件06级一个班的班主任,具备了实施“全员全期项目驱动”教学模式的条件,也得到了学院领导的支持,于是就试验性地开始实践该教学模式。因为该模式所需工作量都是笔者业余时间无偿的付出,期间的工作量和精力非常巨大。笔者选用3.1.2节中提到的案例项目,在前期利用班会,与学生讨论项目,主要充当顾客的角色;在项目后期,基本上组织学生每周对项目进行一次讨论,纠正学生在项目开发中的一些错误。作为教师来说,所付出的工作量还是比较大的,作为客体的学生来说,能够得到的锻炼也是非常之大,这让学生能够真正地完成一个相对复杂的项目,且更接近真实项目。很多学生在毕业后所从事的工作都跟手机软件开发相关。

7、结语

总体来说,“全员全期项目驱动”教学模式的实践收到了很好的效果。学生可以拥有充足的时间和条件去实践一个接近真实的项目。该模式能够充分调动学生的主观能动性,使教学理论和实践相结合,提高了学生的实践能力。该模式需要注意以下几点:①负责教师需要有实际的项目经验;②负责教师需要付出大量的时间和精力;③负责教师需要给项目小组提供持续的关注和压力;④所选项目要具有一定的新颖性和复杂度;⑤要注重项目的文档工作。

该模式经过实践,证明是可行的,但也有需要改进之处。

首先,由于项目的跨度时间较长,学生一般在开始阶段兴趣很高,后期都会出现“疲”的现象。如果该项目实践作为学生的必修考核课程,对学生产生一个实际的压力,其实践效果会更好。

其次,项目建议按照CMMI的思想来实施。CMMI的全称是Capability Maturity ModelIntegration,即软件能力成熟度模型集成,是由美国国防部与卡内基.梅隆大学和美国国防工业协会共同开发和研制的,目的是帮助软件企业对软件工程过程进行管理和改进,增强开发与改进能力,从而能按时地、不超预算地开发出高质量的软件。其所依据的想法是:只要集中精力、持续努力地去建立有效的软件工程过程的基础结构,不断进行管理的实践和过程的改进,就可以克服软件开发中的困难。如果按照CMMI的思想来实施,学生实践项目的质量会更高,但对负责教师的素质和精力是个很大的考验。

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