創(chuàng)新設(shè)計(jì)課程項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法探索

摘要：針對(duì)目前創(chuàng)新設(shè)計(jì)課程以項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)為導(dǎo)向的現(xiàn)狀推行教學(xué)、實(shí)踐、開發(fā)相結(jié)合的人才培養(yǎng)模式，總結(jié)該課程項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)主要教學(xué)法在教學(xué)內(nèi)容和授課方式上的實(shí)踐、探索及相關(guān)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，為高校完善和構(gòu)建完整的實(shí)踐教學(xué)模式以及培養(yǎng)高質(zhì)量的人才提供借鑒。

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)；創(chuàng)新設(shè)計(jì)；CDIO

0 引 言

為滿足培養(yǎng)具有扎實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)、較強(qiáng)創(chuàng)新和實(shí)踐能力專業(yè)人才的需求，云南大學(xué)軟件學(xué)院2009版教學(xué)計(jì)劃在第6學(xué)期開設(shè)面向本科生的專業(yè)必修課程創(chuàng)新設(shè)計(jì)，該課程以培養(yǎng)應(yīng)用型高層次軟件創(chuàng)新人才為目標(biāo)，以項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)為導(dǎo)向，推行教學(xué)、實(shí)踐、開發(fā)相結(jié)合的人才培養(yǎng)模式。在教學(xué)過程中，教師可借鑒CDIO先進(jìn)教育理念開展實(shí)踐探索，采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)和任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生自主探索知識(shí)的能力、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。

1 實(shí)踐探索過程

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式的基本流程大致是以項(xiàng)目為情境，以問題為線索，由教師引導(dǎo)學(xué)生思考并通過師生或?qū)W生之間的討論、課下小組的協(xié)作等手段推動(dòng)項(xiàng)目的實(shí)施，最終完成項(xiàng)目任務(wù)。在創(chuàng)新設(shè)計(jì)這門課程之前，學(xué)生通過第4學(xué)期及第5學(xué)期兩門專業(yè)課程“專業(yè)實(shí)訓(xùn)1、2”的訓(xùn)練，已經(jīng)具備了一定的軟件產(chǎn)品開發(fā)能力和經(jīng)驗(yàn)，因此本學(xué)期布置的項(xiàng)目?jī)?nèi)容除了要涵蓋教學(xué)內(nèi)容的難點(diǎn)、重點(diǎn)和要點(diǎn)之外，還要求指導(dǎo)教師結(jié)合自己的研究領(lǐng)域和科研項(xiàng)目，精心策劃并建立與專業(yè)密切相關(guān)的能體現(xiàn)和貫徹CDIO構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作過程的綜合性實(shí)踐項(xiàng)目，同時(shí)也鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自己所掌握的理論基礎(chǔ)知識(shí)和技術(shù)能力提出感興趣的課題。

創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐項(xiàng)目均為團(tuán)隊(duì)合作項(xiàng)目，學(xué)生以小組為單位，通過“做中學(xué)”的形式，在指導(dǎo)教師的引導(dǎo)下完成設(shè)計(jì)、探索及創(chuàng)新。團(tuán)隊(duì)協(xié)作的模式使學(xué)生能夠完成較為復(fù)雜的實(shí)踐課題，加強(qiáng)溝通協(xié)作能力，達(dá)到主動(dòng)學(xué)習(xí)的目的。課程結(jié)束時(shí)，所有學(xué)生都必須根據(jù)所承擔(dān)的任務(wù)完成研究報(bào)告，提交研發(fā)成果。在實(shí)際的課程實(shí)踐探索中，我們采用以下幾種方法進(jìn)行教學(xué)，取得了良好的教學(xué)效果，也得到了廣大學(xué)生的認(rèn)可。

1）任務(wù)式引導(dǎo)學(xué)生思維，注重學(xué)生反饋。

教學(xué)過程由項(xiàng)目問題導(dǎo)人，引導(dǎo)學(xué)生逐步進(jìn)行可行性研究、需求分析、概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)營等環(huán)節(jié)，就項(xiàng)目進(jìn)行過程中遇到的各種問題進(jìn)行全方位、多角度、多層次的思考。項(xiàng)目實(shí)施過程以學(xué)生為主體，采用師生互動(dòng)的形式進(jìn)行，學(xué)生每周上課時(shí)向指導(dǎo)教師匯報(bào)總結(jié)，導(dǎo)師記錄工作情況并根據(jù)學(xué)生的匯報(bào)及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，通過以問題或者任務(wù)為引導(dǎo)，把學(xué)習(xí)置于復(fù)雜、有意義的情景中。表l為大致的任務(wù)進(jìn)度安排，指導(dǎo)教師可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行靈活調(diào)整。

2）強(qiáng)調(diào)小組集體的概念，鼓勵(lì)學(xué)生上臺(tái)進(jìn)行項(xiàng)目介紹和交流。

軟件開發(fā)項(xiàng)目是一個(gè)集體智慧的成果，團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通交流起著至關(guān)重要的作用，因此在教學(xué)過程中教師應(yīng)注重通過多種方式培養(yǎng)學(xué)生的交流協(xié)作能力，通過分階段集中匯報(bào)交流的形式讓各組成員彼此了解各個(gè)小組要做什么、在做什么和怎么做；根據(jù)工作進(jìn)度和需要適時(shí)調(diào)整更換各項(xiàng)目組的組長(zhǎng)，讓學(xué)生在項(xiàng)目運(yùn)行過程中擔(dān)任多種角色，訓(xùn)練在不同層次上的溝通能力；課程實(shí)訓(xùn)的最終成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)也以組為單位，其中個(gè)人的成績(jī)與其在小組中完成的工作量成正比，從而糾正一學(xué)生不參與集體協(xié)作，就想得到一個(gè)成績(jī)?cè)u(píng)定的錯(cuò)誤想法。

3）多角度地信息教學(xué)，加強(qiáng)對(duì)專業(yè)新興領(lǐng)域的研究。

在教學(xué)過程中，教師除了要求學(xué)生掌握相關(guān)專業(yè)知識(shí)的原理及技術(shù)之外，還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生從興趣出發(fā)，自主查閱相關(guān)資料，跟蹤了解有關(guān)技術(shù)、方法和成果的最新研究動(dòng)態(tài)，在培養(yǎng)學(xué)生有效獲取信息、掌握信息和運(yùn)用信息能力的同時(shí)，讓學(xué)牛實(shí)時(shí)了解行業(yè)的最前沿，接受最新技術(shù)知識(shí)，完善知識(shí)體系，也明確自己未來就業(yè)的方向。

4）規(guī)范軟件文檔撰寫，培養(yǎng)良好的代碼編寫風(fēng)格。

軟件文檔的撰寫在軟件開發(fā)工作中占有重要的地位日一具有一定的工作量。高效率、高質(zhì)量地開發(fā)、分發(fā)、管理和維護(hù)文檔對(duì)于轉(zhuǎn)讓、變更、修IL、擴(kuò)充和使用文檔、充分發(fā)揮軟件產(chǎn)品的效益有著重要意義。在教學(xué)過程中，針對(duì)本科生把工作重心放在代碼編程而對(duì)軟件文檔不夠重視的現(xiàn)象，教師可要求學(xué)生一方面在軟件開發(fā)的不同階段分別撰寫《項(xiàng)目可行性分析（研究）報(bào)告（FAR）》《系統(tǒng)需求規(guī)格說明（SRS）》《系統(tǒng)（結(jié)構(gòu)）設(shè)計(jì)說明（SDD）》《系統(tǒng)測(cè)試報(bào)告（STR）》《系統(tǒng)規(guī)格說明（SPS）》《系統(tǒng)運(yùn)作總結(jié)》及《源代碼目錄（附光盤）》等一系列文檔；另一方面培養(yǎng)學(xué)生良好的代碼編寫習(xí)慣，不但有助于代碼的移植和糾錯(cuò)，而且有助于小組不同人員之問的協(xié)作，因此，教師還需對(duì)學(xué)生的變量命名、注釋、空行、縮進(jìn)格式等編程風(fēng)格進(jìn)行指導(dǎo)，使學(xué)生形成統(tǒng)一、規(guī)范的代碼編寫習(xí)慣，更快地適應(yīng)職業(yè)需求，良好編程習(xí)慣的養(yǎng)成將使學(xué)生受益終生。

5）注重過程，合理應(yīng)用考試成績(jī)?cè)u(píng)定體系

采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法使學(xué)生以項(xiàng)日為核心開展工作，可以訓(xùn)練學(xué)生的發(fā)散思維能力和實(shí)踐動(dòng)手能力。課堂教學(xué)不再以教師、教材和理論知識(shí)為中心，而是緊緊圍繞學(xué)生、項(xiàng)目和實(shí)踐應(yīng)用來開展

課程允許教師采用不同的有效方法衡量學(xué)生的專業(yè)知識(shí)、個(gè)人自身能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、建造產(chǎn)品和系統(tǒng)的能力。學(xué)期末采取人作業(yè)的方式進(jìn)行考核，在堅(jiān)持實(shí)踐性、全面性原則的前提下，形成一個(gè)強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，見表2

2 案例展示

“協(xié)同過濾電影推薦系統(tǒng)”是學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛好，在進(jìn)行可行性研究后定下的一個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目，該項(xiàng)目旨在實(shí)現(xiàn)一個(gè)推薦算法，幫助用戶挑選他可能會(huì)喜歡的影片，具有一定的實(shí)用性。在項(xiàng)目實(shí)施過程中，學(xué)生展現(xiàn)出對(duì)新技術(shù)領(lǐng)域的濃厚興趣和強(qiáng)烈的求知欲，很快明確采用基于物品的協(xié)同過濾算法實(shí)現(xiàn)電影推薦。為了更好地推進(jìn)項(xiàng)目開發(fā)，小組根據(jù)不同成員的特長(zhǎng)進(jìn)行分工，目的明確，整個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)行按照?qǐng)D1所示的過程執(zhí)行，進(jìn)展順利。

在項(xiàng)目開發(fā)結(jié)束后，學(xué)生發(fā)現(xiàn)推薦系統(tǒng)的有效性評(píng)估這方面缺少數(shù)據(jù)及客觀評(píng)價(jià)。為了驗(yàn)證推薦結(jié)果是否有效，小組決定以問卷形式向周圍同學(xué)收集對(duì)電影的評(píng)分。小組共收集了58位學(xué)生對(duì)14部經(jīng)典影片的評(píng)分，通過分析每名學(xué)生的不同評(píng)分，推薦相應(yīng)的影片。問卷調(diào)查選取了《東成西就》《三傻大鬧寶萊塢》《阿凡達(dá)》《盜夢(mèng)空間》《死神來了》《午夜兇鈴》《國產(chǎn)凌凌漆》《泰坦尼克號(hào)》《無間道》《黑客帝國》《溫暖的尸體》《暮光之城》《生化危機(jī)》《七宗罪》14部較為經(jīng)典的影片，分別編號(hào)為1-14。用戶評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為0-10分，其中0分代表該用戶沒有看過該影片，10分代表該用戶非常喜愛該影片，極力推薦；其余分?jǐn)?shù)1、3、5、7、9分別代表差、較差、一般、好、較好，反映了用戶對(duì)影片的喜好，分?jǐn)?shù)2、4、6、8分別介于上述評(píng)分的中值。

通過分析，項(xiàng)目成員得出雖然用戶喜好比較復(fù)雜，但是基于物品的協(xié)同過濾算法也能給出一個(gè)合理推薦的結(jié)論。盡管本次調(diào)查研究的局限有很多，如很難進(jìn)行大規(guī)模的用戶調(diào)查、物品種類較少、缺少冷門物品及新加物品而對(duì)推薦造成的影響等，學(xué)生還是通過本次項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式實(shí)踐訓(xùn)練，在團(tuán)隊(duì)合作、編程能力、解決問題能力等方面都得到了極大的鍛煉。課程結(jié)束時(shí)，學(xué)生紛紛表示基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)解決問題，實(shí)踐能力和溝通能力都得到了極大的提高。根據(jù)小組最后提交的系統(tǒng)以及平時(shí)表現(xiàn)，小組成員的期末考核都得到了“良好”以上的評(píng)價(jià)。

3 實(shí)踐效果

創(chuàng)新設(shè)計(jì)采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)并深入貫徹CDIO教學(xué)理念，取得了明顯的實(shí)訓(xùn)效果，教師及學(xué)生從中都得到了極大的鍛煉。

對(duì)于教師而言，教學(xué)過程也是加強(qiáng)自身工程知識(shí)和能力的過程。為了在教學(xué)中為學(xué)生提供恰當(dāng)?shù)墓こ虒?shí)例，專業(yè)教師通過積極參加一些著名企業(yè)的短期培訓(xùn)項(xiàng)目和學(xué)院橫向科研項(xiàng)目，參與實(shí)際工程項(xiàng)目開發(fā)，積累工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，身體力行為學(xué)院完善和構(gòu)建完整的實(shí)踐教學(xué)模式、培養(yǎng)高質(zhì)量的人才提供有意義的建議和參考意見。

對(duì)于學(xué)生而言，學(xué)習(xí)的過程就是技術(shù)創(chuàng)新能力、工程實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力及溝通能力不斷提高的過程，是縮短對(duì)未來工作崗位適應(yīng)期的過程。創(chuàng)新設(shè)計(jì)是學(xué)生將知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐的一個(gè)重要途徑，學(xué)生從中獲得項(xiàng)目開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)，體會(huì)團(tuán)隊(duì)合作的力量，通過系統(tǒng)性實(shí)訓(xùn)累積大量有實(shí)際項(xiàng)目意義的成果，如翻譯軟件的研究與實(shí)現(xiàn)、名片識(shí)別系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)、WebQQ聊天加密軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、隨機(jī)序列的生成及檢測(cè)等。學(xué)生在這些成果的基礎(chǔ)上繼續(xù)申報(bào)校、省和國家級(jí)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，或者參加每年一度的全國大學(xué)生信息安全競(jìng)賽，均取得了不錯(cuò)的成績(jī)。

4 結(jié)語

培養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力是創(chuàng)新設(shè)計(jì)課程的主要教學(xué)目標(biāo)，項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)改變了傳統(tǒng)程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)中教師主動(dòng)、學(xué)生被動(dòng)的教學(xué)模式，在教師與學(xué)生之間營造出一種創(chuàng)新氛圍，極大地鼓舞了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)熱情，強(qiáng)化了創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神，明顯提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。

實(shí)際應(yīng)用表明，在項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)的過程中，通過將理論與實(shí)踐、知識(shí)與素質(zhì)相結(jié)合，能夠培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力、實(shí)踐創(chuàng)新能力、溝通能力及團(tuán)隊(duì)合作能力，幫助學(xué)生樹立多次回顧、反復(fù)修正、不斷創(chuàng)新和深入探索的理念與不斷追求卓越的意識(shí)。新世紀(jì)的高等教育還需不斷探索和改革教學(xué)方式，注重創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，造就一批拔尖的高層次創(chuàng)新人才，從而推進(jìn)社會(huì)科研的內(nèi)涵式發(fā)展。