Scrum敏捷開(kāi)發(fā)在軟件開(kāi)發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)課程中的研究與探索

趙愛(ài)美　孫茂鋒

摘 要： 針對(duì)瀑布模型在軟件開(kāi)發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)中存在的問(wèn)題，分析敏捷開(kāi)發(fā)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。探索在軟件開(kāi)發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)課程中采用Scrum敏捷開(kāi)發(fā)的實(shí)施過(guò)程。通過(guò)項(xiàng)目分解，Sprint增量迭代，頻繁交付可運(yùn)行的軟件，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神和主動(dòng)學(xué)習(xí)能力，從而提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞： 敏捷開(kāi)發(fā)； Scrum； 軟件開(kāi)發(fā)； 項(xiàng)目

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2015）11-81-03

Abstract： Aiming at the problems in the teaching of comprehensive practice training course of software development for the waterfall model， the characteristics and advantages of agile development are analyzed. This paper explores the application of the Scrum agile development process in comprehensive practice training of software development. Through the project decomposition， sprint incremental iteration and frequent delivery of the working software， cultivate students' team spirit and initiative learning ability， so as to improve the quality of teaching.

Key words： agile development； Scrum； software development； project

0 引言

在軟件技術(shù)專(zhuān)業(yè)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專(zhuān)業(yè)中都會(huì)開(kāi)設(shè)軟件開(kāi)發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)課程，讓學(xué)生通過(guò)完成1-3個(gè)簡(jiǎn)化的企業(yè)項(xiàng)目掌握主流的開(kāi)發(fā)方法和軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程，為將來(lái)步入社會(huì)打下知識(shí)與技能的基礎(chǔ)。為了更好更快的開(kāi)發(fā)出符合客戶要求的軟件，開(kāi)發(fā)過(guò)程中一般會(huì)采用某個(gè)開(kāi)發(fā)模型，教學(xué)中為了實(shí)現(xiàn)學(xué)校與企業(yè)的無(wú)縫對(duì)接，在開(kāi)發(fā)項(xiàng)目時(shí)也會(huì)采用某個(gè)開(kāi)發(fā)模型。本文簡(jiǎn)要分析了目前軟件開(kāi)發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)課程采取的開(kāi)發(fā)模型及其存在的問(wèn)題，在簡(jiǎn)單了解敏捷開(kāi)發(fā)模型的基礎(chǔ)上，探索軟件開(kāi)發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)課程中采用Scrum敏捷開(kāi)發(fā)的具體實(shí)施過(guò)程，研究利用Scrum敏捷開(kāi)發(fā)的優(yōu)勢(shì)。

1 目前開(kāi)發(fā)模型和存在的問(wèn)題

在高校軟件開(kāi)發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)中，大都仍采用傳統(tǒng)的“瀑布模型”開(kāi)發(fā)模式。該模型將項(xiàng)目分成需求分析、概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、編碼實(shí)現(xiàn)、軟件測(cè)試和運(yùn)行維護(hù)六個(gè)階段。各個(gè)階段嚴(yán)格按自上而下的線性順序?qū)嵤?。每個(gè)階段都需撰寫(xiě)大量詳細(xì)文檔，這占用了大量的實(shí)訓(xùn)時(shí)間，前一個(gè)階段完成后才能開(kāi)始下一階段。雖然學(xué)生急于看到的軟件運(yùn)行效果帶著盡早編程的急切心情，也必須等到需求分析、概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)三個(gè)階段驗(yàn)收完成后才能開(kāi)始，這極大挫傷了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

這種瀑布模型是解決上世紀(jì)六十年代軟件危機(jī)的很好方案，也是開(kāi)發(fā)模型中的經(jīng)典。但是瀑布模型強(qiáng)調(diào)文檔的作用，以文檔為核心，用戶只有等到整個(gè)過(guò)程結(jié)束才能見(jiàn)到全部成果，嚴(yán)重延遲的反饋信息無(wú)疑增加了項(xiàng)目延期或失敗的風(fēng)險(xiǎn)。在當(dāng)今的軟件開(kāi)發(fā)中，很難看到完全實(shí)施“瀑布模型”的企業(yè)，越來(lái)越多的公司采用了敏捷開(kāi)發(fā)。

據(jù)VersionOne[1]公司2013年的調(diào)查顯示，在全球收集的3501份調(diào)查報(bào)告顯示有88%的公司采用敏捷開(kāi)發(fā)方法，Google、華為等大型軟件公司也采用了敏捷開(kāi)發(fā)。越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)中小軟件企業(yè)也通過(guò)敏捷開(kāi)發(fā)提升自身競(jìng)爭(zhēng)力，包括筆者頂崗實(shí)習(xí)的北京盛安德科技有限公司。與傳統(tǒng)軟件過(guò)程、開(kāi)發(fā)方法、傳統(tǒng)項(xiàng)目管理方法相比，敏捷開(kāi)發(fā)方法具有以人為本、成本低、開(kāi)銷(xiāo)小、效率高、靈活和響應(yīng)快等優(yōu)勢(shì)。為了與企業(yè)接軌，使學(xué)生學(xué)以致用，我們應(yīng)該密切與行業(yè)企業(yè)合作，改革目前過(guò)時(shí)的實(shí)訓(xùn)開(kāi)發(fā)模式。

2 敏捷開(kāi)發(fā)模型

2001年Kent Beck等17名專(zhuān)家共同簽署了“敏捷軟件開(kāi)發(fā)宣言”，敏捷軟件運(yùn)動(dòng)隨之產(chǎn)生和發(fā)展。“敏捷”代表了互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程模式的一種先進(jìn)理念和價(jià)值觀。與傳統(tǒng)開(kāi)發(fā)模式相比，“敏捷”更強(qiáng)調(diào)溝通性、快速靈活地響應(yīng)，關(guān)鍵在于持續(xù)交付可工作的軟件[2]。敏捷開(kāi)發(fā)積極主動(dòng)地迎接和適應(yīng)客戶變化，允許和支持需求的不斷變化，主張軟件開(kāi)發(fā)人員應(yīng)緊密與客戶合作、溝通和交流，把客戶作為開(kāi)發(fā)組成員，它集合了一整套價(jià)值觀、原則和實(shí)踐方法。敏捷開(kāi)發(fā)的價(jià)值觀[3]：個(gè)人和交互勝過(guò)過(guò)程和工具；工作的軟件勝過(guò)面面俱到的文檔；與客戶合作勝過(guò)合同談判；響應(yīng)變化勝過(guò)遵循計(jì)劃。目前有許多敏捷開(kāi)發(fā)過(guò)程可供選擇：XP（eXtreme Programming，極限編程）、Scrum、水晶方法等。Scrum軟件開(kāi)發(fā)模型是敏捷開(kāi)發(fā)中的一種，應(yīng)用最為廣泛。

3 Scrum敏捷開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)介

Scrum敏捷開(kāi)發(fā)過(guò)程是以人為核心、迭代、增量、循序漸進(jìn)的開(kāi)發(fā)，整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程由若干個(gè)短的迭代周期組成，每個(gè)迭代周期稱(chēng)為一個(gè)Sprint，每個(gè)迭代實(shí)現(xiàn)不同的任務(wù)，迭代中重大的、優(yōu)先級(jí)高或風(fēng)險(xiǎn)高的任務(wù)優(yōu)先實(shí)現(xiàn)，每個(gè)迭代周期都有明確的目標(biāo)，每次迭代都經(jīng)過(guò)測(cè)試，具備集成和可運(yùn)行的特征[4]。每個(gè)Sprint周期結(jié)束后可以交付一個(gè)可運(yùn)行的軟件。

采用Scrum敏捷開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目參與人員主要分三種角色，即產(chǎn)品負(fù)責(zé)人（Product Owner）、Scrum Master、開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)。其中Scrum Master對(duì)項(xiàng)目全過(guò)程負(fù)責(zé)，是項(xiàng)目的推動(dòng)者和組織者，確保Scrum流程正常運(yùn)轉(zhuǎn)。開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)成員一般不多于7人，主要有設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和測(cè)試人員組成，團(tuán)隊(duì)成員不能只負(fù)責(zé)自己擅長(zhǎng)的領(lǐng)域，需要有配合全局的合作意識(shí)，如開(kāi)發(fā)人員不能只負(fù)責(zé)編寫(xiě)代碼，還需要進(jìn)行測(cè)試。

Scrum敏捷開(kāi)發(fā)項(xiàng)目執(zhí)行的流程[5]。首先在產(chǎn)品負(fù)責(zé)人的帶領(lǐng)下篩選出產(chǎn)品的總需求條目（Product Backlog），通過(guò)全體人員共同討論對(duì)總需求條目進(jìn)行優(yōu)先級(jí)別排序，供團(tuán)隊(duì)進(jìn)行開(kāi)發(fā)工作。然后以1-4個(gè)星期為一個(gè)開(kāi)發(fā)周期Sprint，團(tuán)隊(duì)根據(jù)Product Backlog確定Sprint周期內(nèi)的任務(wù)，生成Sprint Backlog（周期內(nèi)任務(wù)列表，Sprint Backlog為Product Backlog的一部分），確定Sprint目標(biāo)。每個(gè)Sprint周期（一次迭代）分為設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、測(cè)試等工作，團(tuán)隊(duì)成員主動(dòng)認(rèn)領(lǐng)工作任務(wù)，每天在不超過(guò)20分鐘的站立會(huì)議上講述自己的昨天工作內(nèi)容、今天工作計(jì)劃和當(dāng)前工作難點(diǎn)。在一個(gè)Sprint周期結(jié)束時(shí)，整個(gè)團(tuán)隊(duì)對(duì)照Sprint Backlog列表演示新功能，完成演示和Sprint回顧總結(jié)，發(fā)布一個(gè)可執(zhí)行交付的有價(jià)值軟件，才可開(kāi)始下一個(gè)Sprint周期的循環(huán)。這樣原本幾個(gè)月甚至幾年的開(kāi)發(fā)周期縮短至一個(gè)星期到一個(gè)月，讓用戶可以盡早體驗(yàn)軟件的應(yīng)用并及時(shí)提出問(wèn)題或調(diào)整需求。

4 Scrum敏捷開(kāi)發(fā)具體設(shè)計(jì)過(guò)程

學(xué)校的實(shí)訓(xùn)環(huán)境和公司的工作環(huán)境，以及學(xué)生和員工的工作能力有很大的差別，因此高校軟件開(kāi)發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)教學(xué)中不能拘泥于Scrum過(guò)程的全部形式，教師應(yīng)對(duì)Scrum開(kāi)發(fā)進(jìn)行修改和優(yōu)化。

4.1 分組和角色分配

Scrum主要有三類(lèi)角色，一是Product Owner（產(chǎn)品負(fù)責(zé)人），該角色可安排熟悉產(chǎn)品需求的教師承擔(dān)，負(fù)責(zé)產(chǎn)品需求的提煉、優(yōu)化和優(yōu)先級(jí)排序。二是Scrum Master（團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人），有開(kāi)發(fā)能力強(qiáng)的學(xué)生擔(dān)任，主要負(fù)責(zé)本項(xiàng)目成員的溝通和協(xié)調(diào)，老師協(xié)助Scrum Master的工作，監(jiān)控項(xiàng)目執(zhí)行。三是開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)成員，一般由3-4名學(xué)生組成。團(tuán)隊(duì)成員注意開(kāi)發(fā)能力強(qiáng)弱分配、男女搭配等元素，另外項(xiàng)目是在課余進(jìn)行開(kāi)發(fā)，所以要考慮宿舍因素。

4.2 項(xiàng)目選題和項(xiàng)目啟動(dòng)會(huì)議

軟件開(kāi)發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)課程分成兩個(gè)階段，第一個(gè)階段（2-3個(gè)月）是教師給出固定題目，如：公司網(wǎng)站；第二個(gè)階段（2-3個(gè)月）由學(xué)生自主選擇項(xiàng)目，征求教師認(rèn)可，如：畢業(yè)生管理系統(tǒng)、大學(xué)生報(bào)到系統(tǒng)等。

在項(xiàng)目的啟動(dòng)會(huì)議上，介紹敏捷開(kāi)發(fā)的思想和執(zhí)行流程，約定統(tǒng)一的開(kāi)發(fā)規(guī)范和流程，以便學(xué)生掌握?qǐng)F(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)方法，并養(yǎng)成良好的編碼習(xí)慣。

4.3 Scrum敏捷開(kāi)發(fā)的執(zhí)行流程

如圖1所示，教師和項(xiàng)目組成員將整個(gè)軟件項(xiàng)目分解成多個(gè)子項(xiàng)目（Product Backlog），開(kāi)發(fā)過(guò)程中選擇優(yōu)先級(jí)高和重大的子項(xiàng)目進(jìn)行開(kāi)發(fā)，一個(gè)子項(xiàng)目為一個(gè)Sprint迭代周期，子項(xiàng)目又可以分成若干個(gè)工作任務(wù)（Sprint Backlog）。在每個(gè)Sprint周期內(nèi)，學(xué)生主動(dòng)認(rèn)領(lǐng)任務(wù)，進(jìn)行計(jì)劃、編碼和測(cè)試。每日項(xiàng)目組有一個(gè)不超過(guò)20分鐘的會(huì)議，主要匯報(bào)三個(gè)問(wèn)題：上堂課到目前為止做了什么？有什么難點(diǎn)和問(wèn)題？今天打算做什么？并更改自己的Sprint燃盡圖（Sprint burn down）。通過(guò)該會(huì)議讓項(xiàng)目組成員了解目前項(xiàng)目進(jìn)度。每個(gè)Sprint 周期結(jié)束后，開(kāi)一次Sprint評(píng)審和回顧會(huì)，對(duì)照Sprint Backlog演示軟件的功能，看是否完成了本次Sprint目標(biāo)，會(huì)上每位學(xué)生回顧自己所做工作以及需要改進(jìn)的地方，教師給予點(diǎn)評(píng)和總結(jié)。會(huì)議的成果可以交付一個(gè)可運(yùn)行的軟件。下一個(gè)Sprint周期是現(xiàn)有軟件的增量迭代，因此可以持續(xù)交付包含新功能的軟件版本。總之，敏捷開(kāi)發(fā)就是把一個(gè)大項(xiàng)目分為多個(gè)相互聯(lián)系，但也可獨(dú)立運(yùn)行的小項(xiàng)目，并分別完成，在此過(guò)程中軟件一直處于可使用狀態(tài)。

4.4 結(jié)對(duì)編程

一個(gè)任務(wù)交給兩個(gè)開(kāi)發(fā)人員。兩個(gè)開(kāi)發(fā)人員同時(shí)坐在一臺(tái)電腦前面，一個(gè)編程，另一個(gè)實(shí)時(shí)檢查，然后互換角色。與傳統(tǒng)一個(gè)人一個(gè)任務(wù)相比，兩個(gè)人一起協(xié)作可以互相促進(jìn)、相互學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)提高。

5 Scrum敏捷開(kāi)發(fā)在軟件開(kāi)發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)

在軟件開(kāi)發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)教學(xué)中使用Scrum敏捷開(kāi)發(fā)主要有以下優(yōu)勢(shì)。

Scrum提高了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。Scrum敏捷開(kāi)發(fā)模型要求盡早編碼這恰好迎合了學(xué)生軟件開(kāi)發(fā)實(shí)訓(xùn)時(shí)急切渴望進(jìn)行編程的心理，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。同時(shí)能夠頻繁交付可運(yùn)行的軟件，使學(xué)生有極大的成就感。同時(shí)在項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)中，開(kāi)發(fā)成員主動(dòng)認(rèn)領(lǐng)開(kāi)發(fā)任務(wù)，每日的站立會(huì)議會(huì)使落后的學(xué)生意識(shí)到自己的差距，這在團(tuán)隊(duì)中能夠形成良好的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，主動(dòng)學(xué)習(xí)和提高。

Scrum提高了學(xué)生的軟件開(kāi)發(fā)技能。瀑布開(kāi)發(fā)模型在整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程中都需要撰寫(xiě)大量的開(kāi)發(fā)文檔，比如在需求文檔寫(xiě)出來(lái)后，開(kāi)發(fā)人員根據(jù)需求文檔來(lái)編寫(xiě)代碼，一切以文檔為依據(jù)。敏捷開(kāi)發(fā)只寫(xiě)必要文檔，這節(jié)省了大量的實(shí)訓(xùn)時(shí)間，使學(xué)生有時(shí)間專(zhuān)注于編碼和測(cè)試工作，從而提高學(xué)生的開(kāi)發(fā)技能。

6 結(jié)束語(yǔ)

作為一種新興的開(kāi)發(fā)模型，Scrum敏捷開(kāi)發(fā)方法的理論和實(shí)踐還在不斷的完善創(chuàng)新之中。教師在教學(xué)中使用Scrum敏捷開(kāi)發(fā)模型組織教學(xué)時(shí)，更應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修剪和完善。實(shí)踐證明，在軟件開(kāi)發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)課程中，我們嘗試采用修剪的Scrum敏捷開(kāi)發(fā)模型能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生開(kāi)發(fā)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

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