項目驅(qū)動教學(xué)模式在軟件工程教學(xué)中的應(yīng)用

蔡 琴，張 凱

(1.中共新疆區(qū)委黨校 信息網(wǎng)絡(luò)中心，烏魯木齊 830002；2.新疆大學(xué) 軟件工程學(xué)院，烏魯木齊 830000)

項目驅(qū)動教學(xué)模式在軟件工程教學(xué)中的應(yīng)用

蔡 琴1，張 凱2

(1.中共新疆區(qū)委黨校 信息網(wǎng)絡(luò)中心，烏魯木齊 830002；2.新疆大學(xué) 軟件工程學(xué)院，烏魯木齊 830000)

通過借鑒國外先進的CDIO工程教育的理念，提出一種深究式教學(xué)模式——項目驅(qū)動模式教學(xué)法。教學(xué)目的不僅在于完成項目上，更在于應(yīng)用科學(xué)的評價方法，引導(dǎo)教師和幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，引發(fā)學(xué)生對軟件編程工作產(chǎn)生更大的興趣。文中用項目驅(qū)動模式教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計流程圖說明了在項目實施的各個環(huán)節(jié)教師和學(xué)生扮演的角色，對教學(xué)實驗應(yīng)用中易出現(xiàn)的問題提出并給出對策。

項目驅(qū)動模式；項目驅(qū)動教學(xué)法；項目驅(qū)動教學(xué)法評價設(shè)計；應(yīng)用

軟件工程專業(yè)主要培養(yǎng)能夠從事軟件開發(fā)、測試、維護和軟件項目管理的高級專門人才。如何培養(yǎng)從事軟件工程開發(fā)的人才，使學(xué)生學(xué)以致用，將理論知識和實踐經(jīng)驗相結(jié)合，成為項目驅(qū)動模式教學(xué)法探討的關(guān)鍵。項目驅(qū)動教學(xué)法的目的在于引導(dǎo)學(xué)生運用已有知識，充分發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造力，提倡學(xué)生將書本知識靈活運用到實際軟件開發(fā)中，提高分析和解決實際問題的能力[1-4]。

我們借鑒國際先進的CDIO(conceive-design-implement-operate，CDIO)工程教育理念，在軟件工程專業(yè)采用項目驅(qū)動模式方法對人才進行培養(yǎng)。它的理念是從產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行，讓學(xué)生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方習(xí)學(xué)生課程，真正把理論教學(xué)和實踐教學(xué)結(jié)合起來成為項目課程改革的重要探索領(lǐng)域。國內(nèi)外的經(jīng)驗表明CDIO的理念和方法對教學(xué)的改革，是適合工科教育教學(xué)各個環(huán)節(jié)的。

1 項目驅(qū)動模式教學(xué)法

項目驅(qū)動教學(xué)法是指在教學(xué)過程中，以學(xué)生為中心，以項目為驅(qū)動的教學(xué)方式[5]。項目驅(qū)動教學(xué)法的基本思路是：以一個完整的軟件開發(fā)項目貫穿整個教學(xué)，以項目的構(gòu)建過程來安排整個教學(xué)的步驟，組織學(xué)生真實地參加項目分析、設(shè)計、履行和管理的全過程，在項目實施過程中完成教學(xué)任務(wù)[6]。

指導(dǎo)教師的任務(wù)是根據(jù)學(xué)生已有的知識水平和興趣來選取適合的項目，使學(xué)生成為教學(xué)的主體，自主地進行探索，從根本上將教師說學(xué)生聽的傳統(tǒng)課堂教學(xué)套路轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的教學(xué)模式，從而有利于學(xué)生從整體上掌握課程的精髓，并且涉及多門課程的應(yīng)用。

2 項目驅(qū)動教學(xué)設(shè)計的原則

新疆大學(xué)是國家重點大學(xué)，也是“211工程”建設(shè)高校。軟件工程學(xué)院2011級計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)、信息安全專業(yè)3個班，共97名學(xué)生，使用ASP語言編程，采用項目驅(qū)動法進行人才培養(yǎng)。題庫中論文題目都來源于教師課前設(shè)計，共計88篇論文，類型全部為應(yīng)用研究型和軟件設(shè)計型課題。

在“項目驅(qū)動模式教學(xué)法”中，項目的設(shè)計是成功運用該方法的關(guān)鍵。它將決定課堂教學(xué)是真實有效，還是流于形式的，決定學(xué)生的學(xué)習(xí)是主動的還是被動的?！绊椖俊痹O(shè)計要遵循以下四條原則。

2.1 項目來源應(yīng)具可行性

項目以現(xiàn)實的生產(chǎn)、經(jīng)營、生活為依據(jù)，既要與書本的知識緊密結(jié)合，又能使學(xué)生了解社會生活的運行機制。因此，項目必須來源于真實的生產(chǎn)活動、經(jīng)營行為和生活實際，有其可行性和社會需求，與企業(yè)實際生產(chǎn)過程或人們的現(xiàn)實生活有直接的關(guān)系，具有應(yīng)用性[7]。

2.2 項目應(yīng)有綜合性

在教學(xué)中所選擇的項目能將理論知識和實踐技能結(jié)合在一起，能把學(xué)過的知識和即將要學(xué)的知識綜合起來，這樣學(xué)生既學(xué)習(xí)了新知識，又復(fù)習(xí)了舊知識，同時還學(xué)會了綜合運用知識。在設(shè)計一些比較大型的項目時，應(yīng)充分考慮整個課程的難點、重點，力爭一個項目能覆蓋整個課程大部分的知識點。

2.3 項目設(shè)計應(yīng)有趣味性

抓住學(xué)生愛玩、好奇心強的特點，以學(xué)生的本能為驅(qū)使出發(fā)點，從一些學(xué)生喜歡的環(huán)節(jié)入手，提高學(xué)生鉆研的興趣，完成項目設(shè)計。如果項目的設(shè)計不能引起學(xué)生的興趣，不能調(diào)動學(xué)生的積極性，不能保證教學(xué)任務(wù)的順利完成，那么設(shè)計這個任務(wù)就是失敗的。

2.4 項目設(shè)計應(yīng)有階段層次性

要引導(dǎo)學(xué)生從簡單到復(fù)雜、由易到難，完成教師布置的任務(wù)。把總目標(biāo)細分成一個個的小目標(biāo)，并把每一部分內(nèi)容細化為一個個容易掌握的“任務(wù)”，通過完成這些小“任務(wù)”來完成總的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

3 項目驅(qū)動教學(xué)法實驗課的實施過程

3.1 項目開發(fā)的前期準(zhǔn)備工作

將團隊開發(fā)模式的思想貫穿于教學(xué)的始終，將學(xué)生分成3～5名一組，以小組為單位完成項目開發(fā)任務(wù)。在分組前，教師可以通過座談的方式和學(xué)生本人進行交流，按照學(xué)生的特點，在自由分組的基礎(chǔ)上，根據(jù)學(xué)生的實際情況進行調(diào)整，以保證學(xué)生興趣一致，優(yōu)差學(xué)生互補，能力不同學(xué)生互助。

3.2 項目實施過程

圖1 項目驅(qū)動模式教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計流程圖

4 項目驅(qū)動教學(xué)法評價設(shè)計

4.1 評價指標(biāo)的確定

評價指標(biāo)和元素的確定是一個重要而困難的問題。教材內(nèi)容確立教學(xué)的重點、難點是教學(xué)關(guān)鍵。

在項目動模式的教學(xué)法中，影響整個教學(xué)成敗的就是教師選題是否合理，教師如果選題不合理，選題太難，其中需要掌握的知識結(jié)構(gòu)大大超出了學(xué)生的能力，項目的設(shè)計不能引起學(xué)生的興趣，最終結(jié)果不能保證教學(xué)任務(wù)的順利完成；教師如果選題太易，沒有覆蓋整個教學(xué)要點、沒有對知識點綜合運用，失去了教學(xué)意義，那設(shè)計這個教學(xué)任務(wù)就是失敗的。

4.2 項目評價數(shù)據(jù)來源

由學(xué)生根據(jù)自身能力、興趣選出想做的論文題目。

學(xué)生選題比重統(tǒng)計表如表1所示。

P(A)=A/N

其中，事件A代表88篇論文，N代表六類軟件在題庫中出現(xiàn)次數(shù)，P(A)代表其概率值。

P(B)=A/N

其中，事件A代表97名學(xué)生，N選擇六類軟件的次數(shù)，P(B)代表其概率。

采用逐次鏡像法計算導(dǎo)線表面電場強度[3]，采用CISPR公式[4]計算無線電干擾水平、BPA公式 計算可聽噪聲[5]、前蘇聯(lián)經(jīng)驗公式計算電暈損失。計算對比結(jié)果如表4所示。

表1 學(xué)生選題比重統(tǒng)計表

商務(wù)軟件這類題目調(diào)研難度較大，且涉及學(xué)生不熟悉的行業(yè)居多，從學(xué)生了解企業(yè)需求到清晰企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)耗時較長，且需要較好地與人溝通能力。所以學(xué)生選擇此類題目較少、

分析軟件考慮這類題目偏難，在提前設(shè)計題庫時，降低了出題比例。但在實際選題時，被選比例第二，這是由于這類軟件偏于研究型軟件，學(xué)生興趣濃厚。辦公類軟件、互聯(lián)網(wǎng)軟件與數(shù)據(jù)庫軟件與學(xué)生生活、學(xué)習(xí)環(huán)境關(guān)聯(lián)較多，成熟產(chǎn)品多，學(xué)生也易做。

4.3 項目學(xué)生自我評價方法

在整個教學(xué)實踐中，學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情較高，參與主題調(diào)研也非常積極，師生之間有良好的互動性。為了了解學(xué)生對項目驅(qū)動教學(xué)法設(shè)計是否認同，設(shè)定了以下評價維度：(1)課程內(nèi)容聯(lián)系實踐，項目可選擇范圍較廣；(2)教師在項目進展過程中能夠在每個階段及時給予學(xué)生幫助、指導(dǎo)；(3)該課程提高了我的調(diào)研能力、與人溝通能力(4)該課程提高了我的編程能力；(5)該課程提高了我的自主學(xué)習(xí)能力，提高了學(xué)習(xí)興趣；(6)學(xué)習(xí)結(jié)果令我感到滿意。

評價等級分為A、B、C、D、E五類，A代表完全同意，B代表基本同意，C代表不表態(tài)，D代表不完本同意，E代表完全不同意。對該幾項評價參數(shù)設(shè)置期末問卷調(diào)查，參與課程學(xué)習(xí)的97名學(xué)生，設(shè)置問卷97份。未能填寫問卷者6名，默認選擇結(jié)果為不表態(tài)。調(diào)查結(jié)果如表2所示。

表2 項目驅(qū)動模式教學(xué)法自我評價調(diào)查表

5 項目驅(qū)動模式教學(xué)法在實驗應(yīng)用中出現(xiàn)的問題與對策

5.1 教師工程項目設(shè)置大、小不盡合理

工程項目太小，教學(xué)輕松容易，但是覆蓋面不夠，學(xué)生主動性發(fā)揮不強，容易讓學(xué)生產(chǎn)生浮躁自大情緒；工程項目太大，理論知識覆蓋范圍廣，但教學(xué)工作量太大，容易讓學(xué)生產(chǎn)生煩躁情緒和思想壓力，影響教學(xué)工作進度，甚至?xí)胪径鴱U。教師應(yīng)通過科學(xué)的項目評價方法及時將不適合學(xué)生的題目從題庫中剔除，更換能覆蓋教學(xué)內(nèi)容難度適中的工程項目進行教學(xué)。

5.2 學(xué)生前期準(zhǔn)備工作不充分

學(xué)生對項目開發(fā)前期準(zhǔn)備工作不充分對即將遇到的困難認識不足，往往選擇高于自身水平的開發(fā)項目。為了克服這一點，應(yīng)該在開始選擇項目前期，從工程的角度讓學(xué)生了解項目開發(fā)的實際流程，最好聘請有實際項目開發(fā)經(jīng)驗的教師以講座的形式講解項目開發(fā)的相關(guān)知識和注意細節(jié)。

5.3 不注重階段性檢查

對學(xué)生開發(fā)進度了解不夠，沒能在學(xué)生需要時給予及時指導(dǎo)，導(dǎo)致學(xué)生階段性任務(wù)無法完成，影響整個開發(fā)進度。教師應(yīng)該運用自身項目開發(fā)經(jīng)驗，從工程和實際的角度對學(xué)生提出的功能模塊進行科學(xué)分析，提出有建設(shè)性的意見和建議，及時從旁指導(dǎo)。

5.4 未找到課程進行中的問題

對項目成果的評價重視不夠，有時不能找到課程進行過程中的問題。我們教學(xué)目的不僅在于最終的完成項目，更在于熟悉系統(tǒng)的編程工作，掌握科學(xué)的評價方法，能獨立自主地創(chuàng)新開發(fā)。因此，指導(dǎo)教師要引導(dǎo)學(xué)生會自我評價，善于發(fā)現(xiàn)問題，找到解決的辦法。在項目成果不斷完善的過程中，激發(fā)學(xué)生對軟件編程工作產(chǎn)生更大的興趣。

6 結(jié)束語

項目驅(qū)動教學(xué)法是實施探究式教學(xué)模式的一種教學(xué)方法。從學(xué)習(xí)者的角度說，項目驅(qū)動教學(xué)法是一種學(xué)習(xí)方法，它適用于學(xué)習(xí)各類實踐性和操作性較強的知識和技能。通過對項目驅(qū)動模式教學(xué)法各個環(huán)節(jié)的推演探討，通過一系列教學(xué)評價和學(xué)生自我評價，希望可以幫助教師和學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，改進教學(xué)環(huán)節(jié)，提高教學(xué)水平，真正把理論教學(xué)和實踐教學(xué)結(jié)合起來。

[1] Sun Hongmei,Jia Ruisheng.Research on case teaching of software development comprehensive practice based on project driven[J].Procedia Engineering,2012(29):484-488

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Project Drive Mode Applied in Software Engineering Teaching Experiment

CAI Qin1，ZHANG Kai2

(1. Information Network Center, The Xinjiang Uygur Autonomous Region Committee Party, Urumqi 830002, China;2.Software Engineering Institute, Xinjiang University，Urumqi 830000, China)

By reference to the CDIO (Conceive Design Implement Operate) engineering education of foreign advanced ideas, we put forward a kind of exploring type teaching mode, project driven method. The purpose of teaching is not only to complete the project, but also in the application of evaluation methods of science, guidance teachers and help students find problems, causes the student to software programming more interested. This paper starts from the characteristics of project teaching method, explained the design of the teaching principle. Using the project-driving mode of teaching design flow chart illustrates the play in the implementation of all aspects of the project the role of teachers and students. Driving method for project curriculum and general evaluation of the students self-evaluation method combining, often occurring in practical teaching problems, and gives countermeasures.

project drive mode; project-driven teaching method; project driving teaching evaluation design; application

2013-12-12；修改日期：2013-06-04

新疆大學(xué)21世紀(jì)高等教育教學(xué)改革工程三期項目《項目驅(qū)動模式在軟件工程人才培養(yǎng)中的應(yīng)用研究》課題(XJV2013JGY41)。

蔡 琴(1977-)，女，碩士研究生，實驗師，研究方向：計算機信息處理。

G642.0

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2014.04.059