基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的軟件工程多課程協(xié)作教學(xué)模式的研究與實(shí)踐

李天俐 唐琳 張金波

摘要：在適應(yīng)高等教育新試點(diǎn)轉(zhuǎn)型，培養(yǎng)軟件工程領(lǐng)域一線高等技術(shù)應(yīng)用型、技能型人才的背景下，分析了當(dāng)前項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在軟件工程專業(yè)教學(xué)中存在的問題，該文提出了用優(yōu)化的項(xiàng)目把軟件工程專業(yè)中主要專業(yè)課程跨學(xué)期串聯(lián)起來(lái)，教學(xué)進(jìn)程主要以項(xiàng)目開發(fā)流程為主，弱化學(xué)期的概念，在情景中學(xué)習(xí)的多課程聯(lián)動(dòng)的教學(xué)模式。并具體闡述了其理論依據(jù)、主要內(nèi)容、特點(diǎn)和實(shí)踐要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)；教學(xué)模式；軟件工程；多課程協(xié)作

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2018）30-0174-02

2014年，國(guó)務(wù)院開啟了非研究型普通本科高校向應(yīng)用技術(shù)型轉(zhuǎn)型的試點(diǎn)，軟件工程專業(yè)實(shí)施教學(xué)法的改革，符合培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)技能型創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才的目標(biāo)。

雖然很多高校采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法[1-3]，尤其軟件工程這種實(shí)踐工程性強(qiáng)的專業(yè)，但還是存在一些問題，例如：1）一些教師沿用精英教育思維，重理論輕實(shí)踐，學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力弱；2）一些教師雖然能采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，也能了解社會(huì)的真實(shí)需求，但是，采用的工程項(xiàng)目案例往往不能從軟件工程的全局角度出發(fā)，只考慮教師本人所教授的課程，學(xué)生整體把握軟件工程知識(shí)體系和工程項(xiàng)目能力欠缺；3）不同的教師雖能按照軟件工程的方式和方法授課，但由于課程的差異和主講教師的差異，往往使關(guān)聯(lián)緊密的知識(shí)體系割裂開來(lái)，從而使學(xué)生所掌握的軟件工程知識(shí)體系離散；4）項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法能提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性、增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力，但在不同的課程中引入過多不同的項(xiàng)目，學(xué)生在不同項(xiàng)目間頻繁切換，思維容易混亂；不同項(xiàng)目間的重疊也加重了學(xué)生的負(fù)擔(dān)，學(xué)生很難深入地從軟件工程全局角度把握項(xiàng)目的完整性。

1 理論基礎(chǔ)

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法建立在建構(gòu)主義理論基礎(chǔ)上，以解決問題為核心，教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體、通過一個(gè)完整的項(xiàng)目（即項(xiàng)目為主線），這個(gè)項(xiàng)目是由設(shè)計(jì)好的任務(wù)構(gòu)成，把教學(xué)知識(shí)點(diǎn)融入其中（即任務(wù)為載體），從而進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)。教師在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中是主導(dǎo)者、參謀和顧問，這個(gè)項(xiàng)目要基于真實(shí)情境，由多個(gè)任務(wù)組成，知識(shí)點(diǎn)包含在整個(gè)項(xiàng)目過程中，提供學(xué)生學(xué)習(xí)素材，控制教學(xué)過程和活動(dòng)，創(chuàng)建小組討論、交流和協(xié)作的空間。學(xué)生在教學(xué)和學(xué)習(xí)過程中是主體，通過實(shí)踐、動(dòng)手、小組討論、協(xié)作學(xué)習(xí)等方式，控制項(xiàng)目完成進(jìn)度，解決項(xiàng)目出現(xiàn)的問題，從而完成項(xiàng)目，在完成項(xiàng)目的過程中掌握知識(shí)點(diǎn)。

建構(gòu)主義理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)是以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)知識(shí)的主動(dòng)構(gòu)建，而不是由教師向?qū)W生傳遞知識(shí)的過程。它強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的情境性、主動(dòng)性、協(xié)作性、社會(huì)性，強(qiáng)調(diào)主動(dòng)學(xué)習(xí)、小組討論和交流、小組協(xié)作和成果評(píng)價(jià)等。當(dāng)一個(gè)人所遇到的問題，采用頭腦中已有的知識(shí)綜合分析無(wú)法解決，真正學(xué)習(xí)才能開始。

2 核心要素

軟件工程專業(yè)實(shí)踐性、綜合性很強(qiáng)，需要綜合運(yùn)用多門課程的知識(shí)完成一個(gè)項(xiàng)目的開發(fā)，其知識(shí)體系、課程之間聯(lián)系緊密。不同科目的任課教師需要協(xié)作分工，加強(qiáng)交流與合作，通過典型的知識(shí)面覆蓋廣泛的優(yōu)化項(xiàng)目，例如，網(wǎng)上購(gòu)物系統(tǒng)，把軟件工程專業(yè)的主要專業(yè)課程跨度不同學(xué)期串聯(lián)起來(lái)，一個(gè)網(wǎng)上購(gòu)物系統(tǒng)，在軟件工程概論課通過瀑布模型和結(jié)構(gòu)化方法，利用Visio工具分析和設(shè)計(jì)模型，強(qiáng)調(diào)建模，寫出完整的結(jié)構(gòu)化方法的文檔；在可視化建模與UML課程中用面向?qū)ο蟮姆椒?，采用Rose工具建立模型，同樣強(qiáng)調(diào)建模，寫出完整的面向?qū)ο蠓椒ǖ奈臋n，強(qiáng)調(diào)軟件公司實(shí)際的文檔的寫法；在數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)踐的課程，采用Power Designer工具和SQL Server 2012環(huán)境，完成數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)表、存儲(chǔ)過程、視圖、觸發(fā)器和約束的學(xué)習(xí)；在Java實(shí)踐課程中，通過以上課程的學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)軟件的實(shí)現(xiàn)；在Web技術(shù)基礎(chǔ)課程中，強(qiáng)調(diào)PC端頁(yè)面的制作，追求美觀、迅速、編碼風(fēng)格等；在HTML5課程中強(qiáng)調(diào)PC和移動(dòng)端的共同風(fēng)格；在Android課程中強(qiáng)調(diào)移動(dòng)端的頁(yè)面制作；在SSM課程中強(qiáng)調(diào)架構(gòu)的應(yīng)用；在IT項(xiàng)目管理的課程中強(qiáng)調(diào)用Project軟件進(jìn)行項(xiàng)目的估算和成本控制、計(jì)劃制定和控制、進(jìn)度控制、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等；在測(cè)試課程中編寫測(cè)試用例，采用各種測(cè)試工具，用基本路徑法進(jìn)行單元測(cè)試，用等價(jià)類劃分法、邊界值分析法進(jìn)行功能測(cè)試和集成測(cè)試等。在這一系列的課程中，我們要實(shí)現(xiàn)的就是一個(gè)網(wǎng)上購(gòu)物系統(tǒng)，學(xué)生學(xué)習(xí)完所有課程，系統(tǒng)就能被成功應(yīng)用，做得好的同學(xué)，系統(tǒng)可以商用，做得不好的同學(xué)也可以作為畢業(yè)設(shè)計(jì)。

所采用的軟件工程項(xiàng)目特點(diǎn)：1）能將理論知識(shí)和實(shí)際軟件開發(fā)能力結(jié)合起來(lái)；2）學(xué)生可以獨(dú)立完成軟件項(xiàng)目的分析、設(shè)計(jì)、編碼和測(cè)試；3）與軟件公司的實(shí)際開發(fā)過程和活動(dòng)有聯(lián)系；4）有一定的難度系數(shù)，學(xué)生在完成軟件開發(fā)的過程中能掌握、理解和運(yùn)用新的知識(shí)；5）學(xué)生可以綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能，處理、克服項(xiàng)目實(shí)施過程中出現(xiàn)的問題和困難；6）滲透態(tài)度、情感、價(jià)值觀的培養(yǎng)；7）有不同的教學(xué)內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn)，具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值；8）進(jìn)行成果展示，師生能共同評(píng)價(jià)項(xiàng)目完成情況和工作成果。

該教學(xué)模式特點(diǎn)：所采用軟件項(xiàng)目是經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)和優(yōu)化處理的，力求關(guān)聯(lián)不同學(xué)期多門課程的教學(xué)，突出可供教學(xué)的特定知識(shí)點(diǎn)，注重軟件項(xiàng)目包含知識(shí)點(diǎn)的廣度和延續(xù)性。采用這種教學(xué)模式的課程，弱化學(xué)期的概念，教學(xué)進(jìn)程主要以軟件項(xiàng)目開發(fā)過程為主，在同一學(xué)期同時(shí)開課的課程，可以區(qū)分階段、錯(cuò)開教學(xué)。

這種教學(xué)方式可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)軟件工程過程的整體認(rèn)識(shí)，項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的功用可以放大數(shù)倍，學(xué)生也能綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能，使解決復(fù)雜現(xiàn)實(shí)問題的能力提高數(shù)倍。經(jīng)過實(shí)踐，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果非常好，收獲非常大。

3 實(shí)踐要點(diǎn)

3.1 實(shí)踐過程

以學(xué)生為主體自主學(xué)習(xí)過程：學(xué)生自己處理一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的項(xiàng)目。題目由教師確定，需求分析、軟件設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試及審查過程、評(píng)估結(jié)果，都由學(xué)生自主完成。通過完成整個(gè)軟件開發(fā)項(xiàng)目，學(xué)生可以了解并把握整個(gè)軟件開發(fā)過程及每一個(gè)開發(fā)環(huán)節(jié)中的基本要求。

以教師為主導(dǎo)的引導(dǎo)過程：項(xiàng)目組織實(shí)施前教師的引導(dǎo)要精煉、清晰 ，新知識(shí)的講解要抓重點(diǎn)，避免重復(fù)，項(xiàng)目實(shí)施的步驟，教師要解釋清楚，相關(guān)資料要及時(shí)給出，項(xiàng)目活動(dòng)團(tuán)隊(duì)的確立要根據(jù)具體情況具體安排 ，項(xiàng)目活動(dòng)中教師的指導(dǎo)應(yīng)恰到好處 ，項(xiàng)目評(píng)估總結(jié)講究方法。

3.2 軟件項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的安排

根據(jù)項(xiàng)目的具體特點(diǎn)確立項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)。學(xué)生獨(dú)立完成較小的項(xiàng)目；分組合作完成難度較大、涉及知識(shí)面較廣的項(xiàng)目，充分利用學(xué)生的各自特長(zhǎng)，知識(shí)的互補(bǔ)性，解決更多的問題。本校軟件工程專業(yè)有兩個(gè)方向，一個(gè)是軟件開發(fā)方向，一個(gè)是軟件測(cè)試方向，因此，確定軟件項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)考慮學(xué)生的專業(yè)方向，這樣更能全面提高學(xué)生掌握知識(shí)和技能的能力。

3.3 軟件項(xiàng)目庫(kù)的設(shè)計(jì)

為了實(shí)現(xiàn)多課程協(xié)作教學(xué)，通過共同教研，建設(shè)一個(gè)題材豐富、內(nèi)容充實(shí)、知識(shí)廣泛、能覆蓋不同課程內(nèi)容的典型軟件項(xiàng)目庫(kù)是必須的，包含不同學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)和需要掌握的技能，還需進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)，除具備可供課程教學(xué)的特定知識(shí)點(diǎn)外，力求關(guān)聯(lián)不同學(xué)期多門課程的教學(xué)，注重軟件項(xiàng)目包含知識(shí)點(diǎn)的廣度和延續(xù)性，保證知識(shí)的連貫性和整體性。

學(xué)校也與多家企業(yè)聯(lián)合，實(shí)行校企合作，引入了教學(xué)的真實(shí)項(xiàng)目，并且分配了學(xué)時(shí)，開設(shè)了顧問課程，聘請(qǐng)軟件公司從事多年的、有著豐富軟件開發(fā)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員參與軟件項(xiàng)目設(shè)計(jì)和指導(dǎo)，從而補(bǔ)充和完善了軟件項(xiàng)目庫(kù)建設(shè)。

4 結(jié)束語(yǔ)

基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的軟件工程多課程協(xié)作教學(xué)模式能建立軟件工程思維，適合高等教育新試點(diǎn)轉(zhuǎn)型，培養(yǎng)軟件工程領(lǐng)域一線高等技術(shù)應(yīng)用型、技能型人才，這種教學(xué)模式以項(xiàng)目為主線、實(shí)踐為導(dǎo)向、任務(wù)為載體、學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)、多課程聯(lián)動(dòng)，強(qiáng)調(diào)用優(yōu)化的項(xiàng)目把軟件工程專業(yè)中主要專業(yè)課程，尤其是專業(yè)實(shí)踐課程，跨學(xué)期串聯(lián)起來(lái)，教學(xué)進(jìn)程主要以項(xiàng)目開發(fā)流程為主，弱化學(xué)期的概念，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)軟件開發(fā)過程的整體認(rèn)識(shí)，在情景中學(xué)習(xí)，既能提高學(xué)生分析問題和解決問題能力，又能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和參與性，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。

參考文獻(xiàn)：

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【通聯(lián)編輯：唐一東】