湖南大學軟件學院微軟精品課程建設(shè)紀實

項目背景：2005年微軟亞洲研究院和教育部高教司共同發(fā)起了“教育部微軟精品課程”計劃，成為教育部和企業(yè)在精品課程建設(shè)領(lǐng)域的第一個合作項目。該項目以推進優(yōu)質(zhì)教學資源的共享為目標，支持計算機類相關(guān)課程的課件資源、課程網(wǎng)站的建設(shè)，鼓勵同類課程任課教師的溝通與交流。從“教育部微軟精品課程”立項開始至今，該計劃已支持近30余所高校的63門課程。其中操作系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)、C語言程序設(shè)計、編譯原理以及計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)5門課程成為國家精品課程。出版教材近20余本，同濟大學張晨曦老師的《Windows CE 嵌入式系統(tǒng)》是國內(nèi)第一本基于Windows CE 的嵌入式系統(tǒng)教材。在《計算機教育》、《高校計算機教學與研究》等期刊上發(fā)表十余篇教學論文。微軟亞洲研究院將持續(xù)通過該項目支持精品教學資源共享、教學理念的創(chuàng)新。

更多項目信息請訪問項目網(wǎng)站：http://research.microsoft.com/asia/ur/curriculum/MOE.aspx

我眼中的微軟精品課程

從2003年微軟亞洲研究院正式在中國的高校啟動“微軟精品課程支持計劃”到2005年升格為“教育部-微軟精品課程”建設(shè)項目，湖南大學軟件學院一直非常關(guān)注。我感到微軟的精品課程建設(shè)既重視其先進技術(shù)的推廣，同時也重視與計算機、軟件相關(guān)的基礎(chǔ)課程建設(shè)，應(yīng)該說支持是比較全面的。精品課程在促進相關(guān)院校的計算機、軟件工程專業(yè)的教學改革方面，起到了非常積極的推動作用。

2004年申報精品課的時候，申報材料要求是全英文的，后來不知什么時候改成了中文。從我這幾年的雙語教學的經(jīng)歷來看，課堂上用英語講授，學生接受能力有限，效果一般。但是，英文的教材和演示PPT，應(yīng)該說70%至80%的同學還是能基本理解。所以我還是比較贊成使用英文的教學資源，因為在軟件工程這個領(lǐng)域，技術(shù)更新的速度是其他任何專業(yè)所無法比擬的。如果要對新技術(shù)進行跟蹤，沒有一定的英文閱讀能力是很困難的，而將英文技術(shù)資料翻譯成中文是需要時間的，翻譯是否準確也是個問題。當然，課堂講授還是講中文為好。

作為總部在美國的公司，微軟在幫助中國大學改進和提升雙語教學方面可以做更多的事情。我覺得不一定所有申報材料都是英文，但是可以設(shè)置一部分雙語課程。當然，雙語教學的問題，也是仁者見仁，智者見智，我的看法僅僅代表一家之言。

微軟精品課程在湖南大學的首次實施

2004年湖南大學有了第一門微軟精品課程——“ASP.NET with C#”。申報的過程也很有趣：我們因為各種原因，在申報截止日期前一周，仍未收到申報邀請。正好微軟亞洲研究院高校合作關(guān)系部的兩位專員來湖南大學訪問，當時的軟件學院院長張大方得知了這個消息，馬上溝通，得到答復(fù)是我們可以申報。于是急命我在一周內(nèi)寫出申請報告，報送微軟。我一周內(nèi)寫出了報告，最后有幸申報成功。

我們對第一門微軟精品課程建設(shè)的投入是很大的。我利用整個暑假的時間，參考多本教材，完成了所有的18章的PPT和2萬字的教案，并自編了一本實驗指導書；課程開始后，所有課堂講授都現(xiàn)場錄像；指導一個組的學生完成了基于ASP.NET的自主學習平臺的初步開發(fā)。在課堂講授內(nèi)容以及自主學習平臺的開發(fā)方面，我多次與微軟工程師溝通，并根據(jù)他們的意見進行適當?shù)恼{(diào)整；采用微軟工程師的意見，采用Power Point的附加組件——Microsoft Producer，將所有教學視頻與PPT同步發(fā)布在網(wǎng)站上，學生可以通過瀏覽器瀏覽學習網(wǎng)站，點擊其中任意一張PPT，視頻將同步到對應(yīng)的內(nèi)容自動播放。隨后的自主學習平臺在湖南大學教務(wù)處的資助下，進行完善，當年就作為湖南大學軟件學院的自主教學平臺正式運行，現(xiàn)已正常運行近四年，為四屆學生的30多門(門次)課程服務(wù)，訪問量超過十萬人次。應(yīng)該說第一門微軟精品課程的建設(shè)是比較成功，我還記得當時在驗收通過時的一句評語：“湖南大學的精品課程做了大量的工作，教學網(wǎng)站內(nèi)容豐富，特別是錄制的教學視頻，是非常寶貴的資源?！?/p>

第一門精品課程的建設(shè)，在課程項目組織方面，借鑒了我院工程訓練的做法。實際上，從2003年開始，湖南大學軟件學院就在暑假組織學生進行院內(nèi)的工程訓練。第一批組織了30多名“2+2”的三年級的學生，每4至5名學生組成一個團隊，利用4周時間，經(jīng)歷一個完整的項目過程。從項目的啟動、需求分析、概要設(shè)計、詳細設(shè)計、編碼實現(xiàn)和測試，一直到部署。項目來源是教師曾經(jīng)經(jīng)歷的真實項目，在將其文檔標準化后，首先提供需求給學生，學生根據(jù)需求文檔逐步完成項目。第一次工程實踐的效果是顯著的，學生文檔的編寫能力、編碼的規(guī)范性、設(shè)計能力有比較大的提高。所以在建設(shè)“ASP.NET with C#”時，就借鑒了工程訓練的做法，并且成功地組織一個學生小組，在課程學習的同時，作為課程實踐部分，完成了一個基于ASP.NET的自主學習平臺的初步開發(fā)工作。學生在項目開發(fā)中體現(xiàn)出來的熱情是我所始料未及的。

湖南大學軟件學院“做中學”的由來

2005年，我們在思考軟件工程專業(yè)教學改革能否邁出更大的一步？因為在工程訓練和精品課程建設(shè)時，我們意識到不足之處：完成一個項目所需的知識，和一門課程講授的知識有比較大的出入，一個項目需要的，往往是幾門課程中的一些實用的知識，也就是課程講授的內(nèi)容遠遠多于項目所需的知識；而課程講授的知識，往往和項目階段所需的知識無法很好銜接；同時，在工程教育的教學理念上，是否能有大的創(chuàng)新？基于這個想法，從2005年底開始，湖南大學與微軟全方位接觸，爭取微軟對我們的支持。

在2005年底，在湖南大學校領(lǐng)導的支持下，經(jīng)學院領(lǐng)導多方努力，我們聘請了美國微軟研究院孵化研究開發(fā)部總經(jīng)理黃學東博士擔任湖南大學軟件學院的名譽院長。黃學東博士于2005年11月在岳麓書院給以軟件學院為主的全校學生作了題為“創(chuàng)新與執(zhí)行能力點談”的講座，開始了微軟與湖南大學軟件學院的緊密合作之旅。

通過黃學東博士的努力，我們于2006年初聘請了原微軟高級架構(gòu)師，凌小寧博士為我們的專職教授，并在凌小寧博士的倡導和帶領(lǐng)下，在湖南大學軟件學院開始了“做中學”的教學理念改革和教學平臺建設(shè)。

應(yīng)該說，“做中學”的教學改革，從一開始就與微軟結(jié)下了不解之緣：醞釀和提出在中國的軟件工程教育中實踐“做中學”教學模式的就是熱心祖國教育事業(yè)，長期跟蹤國內(nèi)外軟件工程教育改革的原微軟高級架構(gòu)師凌小寧博士。為了在“做中學”課程項目中充分體現(xiàn)業(yè)界先進的軟件項目管理模式，在2006年暑假，微軟亞洲工程院為湖南大學軟件學院的5位骨干教師提供了一周的訪問機會：每人每天會見3位不同的工程師，全面、真實了解微軟軟件項目團隊的組織和管理，為學生項目組的組建和管理提供參考。培訓結(jié)束后，我們參照微軟內(nèi)部開發(fā)團隊的組織形式確定了學生項目組的人員組成和角色劃分。

經(jīng)過精心的準備，我們于2006年9月在湖南大學軟件學院開設(shè)了一門以“做中學”為教學模式的“Web應(yīng)用軟件工程”創(chuàng)新課程(2008年更名為“基于案例的軟件工程”)。在該課程的講授過程中，微軟亞洲工程院張宏江院長親自給學生作了講座，微軟亞洲研究院的田江森總監(jiān)，工程院的陳天經(jīng)理，以及美國微軟研究院孵化研究開發(fā)部的蔣力等參與了授課。該課程得到學生們的高度認可，甚至有學生說：“這門課將改變我的一生！”。這門課程于2008年申報“教育部-微軟精品課程”成功，并且獲得了評委們的高度好評。

“做中學”與傳統(tǒng)的教學到底有什么不同？

我們首先看一下“做中學”到底與傳統(tǒng)的教學有什么不同。我們總結(jié)了以下幾點。

教師指導下的以項目驅(qū)動的“做中學”——以一個真實的企業(yè)項目 — 湖南華菱湘潭鋼鐵有限公司 “企業(yè)設(shè)備的管理與監(jiān)控”帶動整個課程，從需求分析開始到成功地提交完成的項目。我們設(shè)計了一個與項目流程同步的即時授課(Just-in-time lectures)流程，見圖1。在項目流程的每一關(guān)鍵步，教師先行講授這一步可用到的理論、方法和技術(shù)。學生帶著項目中的問題聽講，并通過更深入的自學和團隊討論，選擇他們認為最合適的方法、技術(shù)來完成這一步的任務(wù)。在完成任務(wù)的過程中，教師通過學生的周進度報告、小組討論和答疑，隨時掌握學生的進度，提供即時的幫助。學生在完成了每一步工作后，教師要審議通過。不合格的發(fā)回去改進，合格的則可進入下一步。

以工業(yè)界需求確定教學內(nèi)容——在教學內(nèi)容的安排上，我們以軟件工業(yè)界需求為主導，避免貪大求全，而且采用真正實用的。例如，我們講授和實踐了微軟的典型的實用型軟件工程過程，而避免純形式化的理論方法。為了使學生對軟件工程有較完整的了解，我們在學生們完成了整個項目對軟件生產(chǎn)有了直覺了解后，又介紹了當前國際上最流行的其他軟件工程方法，如敏捷編程、極限編程和軟件成熟度模型，并提供給學生大量的參考資料，使有興趣的學生可繼續(xù)深造。由于打破了對內(nèi)容貪大求全的理論框架，我們有可能根據(jù)當前軟件工業(yè)界的最新技術(shù)需求，加入新的教學內(nèi)容。

其實，軟件工業(yè)界對當前畢業(yè)生的最主要的需求之一是高職業(yè)素質(zhì)(職業(yè)感，責任感，誠信，團隊精神，激情，等)和良好的“軟技能”(自學習能力，團隊合作能力，溝通表達，人際關(guān)系，等)。在模擬的軟件工業(yè)人文環(huán)境下培養(yǎng)學生的職業(yè)素質(zhì)和“軟技能”，我們把學生、助教和教員組織成模擬的軟件產(chǎn)品開發(fā)部門，包括總經(jīng)理、主管(開發(fā)，項目管理，測試)，組長、項目經(jīng)理、程序員、測試工程師。其中項目經(jīng)理(PM)、開發(fā)組長(Dev Lead)和測試組長(Test Lead)是由學生自愿報名，學生投票選舉產(chǎn)生的。這個由學生教員組成的工業(yè)化團隊不僅在整個項目流程中，而且在整個學習討論過程中成為團隊學習的基本組織。我們的評分體系把團隊的成功放在首位，使得學生們自覺地互幫互學共同成功；并使得個人失敗影響團隊成功，培養(yǎng)了學生對團隊的責任感和忠誠。我們在課程流程中加入了“軟技能”課程，使得學生以“做中學”的方式在做項目時學習軟技能。學生有機會直接與湘鋼的用戶交談以獲取用戶需求。學生有機會實踐演講(需求分析報告，演示等)。學生通過大量的小組討論(需求，說明書，體系結(jié)構(gòu)，設(shè)計，開發(fā)等)實踐了溝通、爭辯、談判、妥協(xié)等人際交流的要素。教師還提供了文字報告(周進度報告、需求說明書、設(shè)計、編程規(guī)范，等等)的樣本，使學生學會撰寫規(guī)范的文本。

團隊結(jié)果和個人結(jié)果相結(jié)合的評分體系——我們完全拋棄了考試評分，而采用了對項目實現(xiàn)結(jié)果的評分，并采用了團隊結(jié)果和個人結(jié)果相結(jié)合的方式。項目結(jié)果包括各種文檔(包括源程序)的質(zhì)量，用戶功能實現(xiàn)的情況，可運行程序的質(zhì)量，軟件臭蟲的數(shù)量，等等。這使得學生避免了讀書背書應(yīng)付考試，而把精力放在項目結(jié)果的質(zhì)量上。每個學生的分數(shù)基于他/她的個人項目質(zhì)量和團隊的綜合項目質(zhì)量。我們給予團隊的綜合項目質(zhì)量較大的權(quán)重，使得團隊成功成為個人好成績的前提。如果團隊不能成功完成項目要求，個人一定不會取到高分。如前所述，這樣的設(shè)計，強調(diào)學生的團隊精神、互助互學、責任感和忠誠。同時又承認個人的努力和成就。我們認為，這種方法更接近于工業(yè)界的實際價值評判。

“做中學”給我們帶來了什么？

那么“做中學”到底給我們帶來了什么？我們總結(jié)了以下四點：

學生學習的積極性主動性大大提高。 這是因為采用了真實的項目和切實有用的技術(shù)及有針對性地邊學邊做的方法，目的性和可操作性大大加強。例：有的學生一反過去沉溺于游戲的消極狀態(tài)，積極參與了課程學習和項目開發(fā)，成為美談。

通過一個真實的軟件工程過程，學生真正了解到軟件工程中一些關(guān)鍵問題和方法。例：通過對湘鋼項目的需求分析，切身體會到軟件需求的不確定性及迭代遞增方法的重要性。學到的職業(yè)素質(zhì)和軟技能將對學生產(chǎn)生潛在的長遠影響。在我們的模擬軟件生產(chǎn)人文環(huán)境下，學生第一次體會到并實踐了團隊合作、責任與義務(wù)、有效溝通、管理等。

學生學到了一些當前工業(yè)界急需的技術(shù)。例如：互聯(lián)網(wǎng)可用性設(shè)計，Ajax等等。有學生在總結(jié)會上說：這些內(nèi)容既新穎又有用，怎么以前聽都沒聽說過。有的公司在聽說了我們的學生學了互聯(lián)網(wǎng)可用性設(shè)計后，詢問招聘的可能性。

學生展示了更好的就業(yè)潛力。雖然我們的學生僅僅是大三，但連續(xù)兩屆參與“做中學”課程的學生有三位通過微軟嚴格的選拔成為微軟亞洲工程院的實習生。他們將參與微軟一些核心產(chǎn)品的開發(fā)。

國家級精品課程建設(shè)

在微軟亞洲研究院和工程院的支持下，經(jīng)過我們的積極努力，湖南大學軟件學院的“教育部 – 微軟精品課程”——“基于案例的軟件工程”，同時已申報成功國家級雙語示范課程(“Web應(yīng)用軟件工程”)，這是微軟和湖南大學精誠合作的結(jié)晶！這些課程的建設(shè)，為提升湖南大學軟件學院的軟件工程教育水平，以及為全國軟件工程教育提供共享資源，作出了自己的一點貢獻。

致謝

應(yīng)該說，湖南大學“做中學”的教學理念和模式，得到了教育界和企業(yè)界領(lǐng)導和專家的廣泛指導，凌小寧曾與楊芙清、遲惠生、張亞勤、張宏江及宋羅蘭深入探討過“做中學”教學方法理念，并得到他們指導、鼓勵和支持。同時，微軟亞洲研究院高校關(guān)系合作部為此也做了大量工作。特別感謝微軟亞洲工程院的陳天等在湖南大學軟件學院5位教師赴工程院培訓期間的大量工作。在此一并致謝。