以工程能力為中心的《軟件項目管理》教學改革實踐研究

梁海，楊昌松

（桂林電子科技大學，廣西桂林 541200）

《軟件項目管理》是軟件工程專業(yè)的核心課程，課程設立目的是為社會培養(yǎng)更加專業(yè)的軟件項目管理人才。隨著我國信息產業(yè)規(guī)模不斷擴大，軟件產品的設計需求和系統(tǒng)功能日益增多[1]。研究結果顯示，軟件項目管理的不合理，是造成軟件工程項目開發(fā)失敗的主要原因，因此軟件項目管理越來越受到重視[2]?！盾浖椖抗芾怼分饕鞘箤W生掌握時間管理、成本管理、人力資源管理、溝通管理、項目執(zhí)行控制和風險管理等知識[3][4]，使學生深入了解項目管理的理論知識體系、管理技能以及方法，并在軟件項目開發(fā)中實踐，以達到培養(yǎng)軟件項目管理人才的目的[5]。

工程能力是工程師最重要、最基本的素質之一，工程技術人才對于一個國家的科技水平和國際地位有著決定性的影響，重視學生工程能力的培養(yǎng)已經成為世界各國高等工程教育的共識。所以，現(xiàn)代高等工程教育必須注重和加強學生工程能力的培養(yǎng)[6]，使他們能以工程化的思維獨立思考各種工程問題，抓住復雜多變的實際問題中所包含的主要矛盾，并從中思考和掌握工程簡化能力，提升以合理、經濟、簡便的方式解決問題的能力，并結合實踐自我學習、自我完善，使其能夠成為合格的高級工程技術人才。

2020年，國務院印發(fā)《新時期促進集成電路產業(yè)和軟件產業(yè)高質量發(fā)展的若干政策》，明確指出集成電路產業(yè)和軟件產業(yè)是信息產業(yè)的核心，是引領新一輪科技革命和產業(yè)變革的關鍵力量。軟件項目管理所管理的對象是軟件工程項目，貫穿軟件工程開發(fā)的全過程，對項目的完成質量、成本控制、項目如期交付起著重要作用。而軟件工程項目開發(fā)全過程的安全高效管理是軟件產業(yè)高質量發(fā)展的重要支撐[7]。因此，專業(yè)的軟件項目管理人才對于行業(yè)的發(fā)展和國家未來的戰(zhàn)略規(guī)劃起著重要作用，《軟件項目管理》教學流程和管理模式應該順應新時代的要求，貼合行業(yè)和國家的需求，因此，對該課程的傳統(tǒng)教學模式進行改革勢在必行。

1 傳統(tǒng)教學模式的不足

軟件項目管理知識體系涉及了九大知識領域，包括計算機軟硬件、軟件工程、項目管理、經濟學等諸多學科[8]，知識體系龐大復雜，因此軟件項目管理過程本身就是一個復雜的工程過程，在課時有限的情況下，許多理論知識的介紹點到為止，因此傳統(tǒng)的課程教學模式使得《軟件項目管理》課堂教學存在很多問題，主要問題如下：

（1）課程理論化，學生經驗不足?！盾浖椖抗芾怼飞婕胺浅６鄬I(yè)的知識和概念，其中包含指導軟件開發(fā)過程的思想原則和方法，課程內容龐大、復雜、抽象、概念多，學生由于缺乏相應的實踐經驗，對這些理論性很強的知識很難理解透徹。

（2）教學創(chuàng)新不足，教學模式單一。傳統(tǒng)的《軟件項目管理》課程教學主要以理論教學為主，實踐教學為輔，因而實踐的學時有限，無法給予學生足夠的時間去了解一個軟件工程項目管理中的所有管理流程。在教學過程中發(fā)現(xiàn)，部分學生的實踐過程設計方案存在互相復制使用的情況，僅靠收取實驗報告作為實踐教學過程的成績驗收，驗收效果難以得到保證。

（3）課程考核方式單一。傳統(tǒng)教學中通常是采用期末試卷的方式考核學生知識掌握情況，難以全面、深入檢驗學生對更深層次知識的學習情況，更無法檢驗學生對課程知識、管理工具的運用能力。學生難以從本課程中真正學習到內容，更無法提起對本課程的興趣，導致學生的對本課程的學習效果欠佳。

針對以上問題，筆者認為進行《軟件項目管理》課程的改革是十分有必要的。筆者將以專業(yè)培養(yǎng)方案和課程教學目標為導向，以工程能力培養(yǎng)為中心，針對桂林電子科技大學軟件工程專業(yè)的《軟件項目管理》課程進行教學改革實踐研究。

2 課程改革目標

2.1 基于OBE理念的教學理念

OBE（Outcomes-based education）即基于學習產出的教育模式，其核心理念是需要面向行業(yè)需求[9]，實時動態(tài)設計培養(yǎng)目標，并及時調整學生畢業(yè)能力要求，圍繞學生畢業(yè)知識、能力、素質需達到的指標全面構建課程體系，進行教學設計以及教學資源的配置。工程能力的培養(yǎng)主要注重學生提出問題、分析問題、解決問題和總結問題的能力。

OBE教育理念強調在教學過程中要重視成果，提倡協(xié)同教學，開展合作性學習[10]，結合《軟件項目管理》課程特點，以軟件項目管理的過程為“引玉的拋磚石”，介紹軟件項目管理的基本理論、方法和技術，通過面授教學，講述軟件項目管理的理論知識；結合較為典型的軟件企業(yè)的項目管理案例，加深學生對理論知識的了解和掌握，通過安排課外團隊實踐項目，培養(yǎng)學生團隊協(xié)作的基本素質，掌握軟件項目管理過程中應遵循的基本原則和有效的方法，掌握軟件項目管理過程中重要技術文檔的編制方法，初步具備將所學知識運用到軟件項目管理上的基本能力。

2.2 課程教學目標與支撐點

為提升《軟件項目管理》課程教學成果質量，課程以培養(yǎng)工程能力為中心，制定軟件工程專業(yè)畢業(yè)要求及培養(yǎng)目標，進而確定該課程對上述目標達成的支撐度，具體課程目標分成4部分，且每個目標都對應支撐的畢業(yè)要求指標點，課程目標與畢業(yè)要求指標點對應關系如表1所示。

表1 課程目標與畢業(yè)要求指標點對應關系

3 課程改革實施

好的教育效果離不開好的教學內容，也離不開有效的教學過程控制，教學是為了讓學生能夠學到理論知識并將其應用到實際工程管理中，因此需要將教學理念從“教學投入至上”轉向“教學結果至上”[11][12]。課堂提倡以學生為中心的模式，在明確課程改革目標的基礎上，結合軟件項目管理特點，提倡團隊合作，重點研究工程能力在《軟件項目管理》課程中的培養(yǎng)。

3.1 教學過程改革

與其他軟件工程類學科中的主要學科相比較，《軟件項目管理》的教學內容較為抽象，因而導致了學生在學習上的困難。同時，由于軟件項目管理的主觀因素較多，《軟件項目管理》的教學對教師的教學內容質量要求也越來越高，所以必須將其與實際的工作有機地聯(lián)系起來。

因此在本門課程的教學過程中，采取了“教師+學生”雙向參與的授課模式[13]，首先是教師在課堂上講述項目管理相關的基本概念、軟件過程概念、項目管理經典理論等理論知識，并介紹項目管理過程會運用到的工具；其次選取多個典型的軟件項目管理案例，進一步向學生講解案例實施的全部過程；最后安排課堂討論環(huán)節(jié)，在課堂討論中引導學生評價課堂講解的案例，同時練習案例中使用到的軟件項目管理工具[14]。

此外還安排課外實踐，課外實踐要求學生根據(jù)一個具體項目，應用所學的知識實施項目管理，使用相應的工具對項目實施跟蹤和控制。項目實踐過程是以小組為單位，實施一個具體的小工程項目，每組4-6人，小組成員各自承擔工程實施過程中的不同角色。小組成員首先推選出一名“項目經理”，由“項目經理”依據(jù)小組成員的特長和能力來進行其他角色的分配，如需求分析員、軟件設計師、軟件工程師、UI設計師、實施工程師等，然后再根據(jù)角色的不同來設定不同的職責；讓學生熟悉團隊開發(fā)的基本模式，實現(xiàn)協(xié)同開發(fā)。在項目管理的過程中，每個過程都要安排對應的負責人，定期召開小組會議，合理安排每個過程需要完成的任務，定期提交事先規(guī)定的階段性成果。

在一個軟件項目中，編碼開發(fā)往往需要占用很大的人力和物力，若進行實際的編碼開發(fā)，將需要學生花費大量的時間進行技術研究，易使得學生忽略了項目管理的核心方法。因此根據(jù)軟件項目開發(fā)的特點，結合《軟件項目管理》的課程目標，在項目中不要求學生進行技術編碼，而是通過使用繪制軟件完成系統(tǒng)原型設計[15]，使學生將學習的重點放在軟件工程項目的管理方法上，以達到預期的教學目標。

3.2 考核方式改革

考核方式與評價標準相對于以往的教學過程進行了改動。項目完成程度的評估是不斷改善和提高工程教育質量的一個重要依據(jù)，而對其進行合理的評估是構建一個評估系統(tǒng)的前提。本課程總評成績是由平時成績和考核成績組成，如公式（1）所示；平時成績由研討課學生互評的平均分和教師平時評價組成，如公式（2）所示；考核成績由項目驗收教師評分和團隊組長對項目自評分組成，如公式（3）所示。

總體上采用了“2+1+5+2”模式（即20%研討課學生互評平均分，10%教師平時評價，50%項目驗收教師評分，20%團隊組長對項目自評分）。具體考核內容如下：

（1）平時成績是為了考查學生平時在面授課堂的積極性、認真度，以及研討課按例討論的積極性，因此平時成績的20%由學生相互打分評定，另外10%由教師結合學生作業(yè)完成度、課堂積極性、認真度等綜合給出。

（2）考核成績是為了檢測學生對《軟件項目管理》課程知識的掌握程度和管理工具的使用效果，以及考查小組是否完成團隊協(xié)助和軟件項目管理全過程的實現(xiàn)。因此考核成績由項目驗收時教師的評分和團隊組長對其團隊提交的項目產品自評分組成。

（3）驗收材料包括項目各個過程產出的過程文檔，如可行性分析報告、立項申請書、軟件需求說明書等各類過程文件，還包含項目最終交付的原型產品。依據(jù)過程文檔的質量和最終交付的原型產品質量進行綜合評定打分。

4 效果評估

通過教學改革，極大地提高了學生學習的主動性和積極性，在該過程中，各組學生都能利用個人所長在團隊中完成相應的任務內容，交付出高質量的文檔以及原型系統(tǒng)，促進了理論和實踐的結合，提高了學生的自信心，培養(yǎng)了學生的團隊合作能力，同時能將所學的知識融入實踐項目中，極大地鍛煉了學生的工程實踐應用能力。

學生的工程能力課程考核結果統(tǒng)計如圖1所示。從圖中可以看到學生平時成績的平均分高達85.72分，而標準差為5.56分，依據(jù)標準差數(shù)學概念進行合理預測，則學生的平時成績波動應該為85.72±5.56分；大作業(yè)的平均分為79.21分，標準差為9.05分，則學生的大作業(yè)成績即考核成績波動為79.21±9.05分；依據(jù)最終學生獲得的課程成績而言，該課程的教學已經達到了預期的成果。而從整體來看，大多數(shù)學生都能夠完成《軟件項目管理》的課程要求，能夠熟悉主流項目管理軟件的使用，具備項目團隊意識、項目協(xié)作意識、項目管理能力和依據(jù)項目需求進行實踐的基本能力。

圖1 軟件項目管理考核結果統(tǒng)計圖

課程目標達成情況分布如圖2所示。根據(jù)圖2中數(shù)據(jù)，可以計算出每個課程目標達到良好條件（即80分以上）的學生占比均超過56%，通過率均達到98.7%，根據(jù)表1課程目標與畢業(yè)要求指標點對應關系，98.7%的學生已經順利完成了課程目標，并且達到了表1中的基本要求和對應支撐的畢業(yè)要求指標點。

圖2 課程目標達成情況分布圖

5 結語

《軟件項目管理》課程不是理論課，而是思維實踐課。課程沒有固定的公式，沒有不變的定理，只有合適的方法，只有“最佳思維/最佳實踐”。面對在軟件開發(fā)方面經驗少，尤其是還沒有參與或組織過類似軟件相關管理實踐活動的學生來說，教師把這些經驗性的方法講得再細致，都不如讓學生到項目實踐中切身體會一次，只有通過在實踐中不斷應用和練習，才能理解和體會軟件項目管理在實際的工程管理中的重要性。這就要求教師在教學過程中不僅需要有優(yōu)質的教學內容，更要有合理的教學方法、先進的教學理念與靈活多樣的教學手段。我們在課程教學中要以社會和企業(yè)的需求為主導，不斷創(chuàng)新和探索，通過課程學習和項目實踐，使學生能夠了解軟件項目管理在軟件開發(fā)過程中的重要性和必要性。