軟件工程系列課程設計的分組及選題策略框架

文章編號：1672-5913(2008)08-0111-03

摘要：本文針對多數學生在軟件工程系列課程設計中存在的選題盲目、分組隨意、連續性差等問題，提出“固定分組、延續題目”的策略。

關鍵詞：軟件工程；課程設計；分組；選題；管理信息系統

中圖分類號：G642

文獻標識碼：B

1引言

我院軟件工程系列課程中設置了四門課程設計：數據結構、數據庫、軟件工程及綜合課程設計，分布于大學二、三年級的四個學期內(見圖1)。

圖1 哈工大軟件學院本科四年課程設計分布情況

每門課程設計過程中，要求學生在班級內組成3~5人的項目小組，且每組可以從參選題庫中選題或自定題目。然而經過5年的實踐教學我們發現了一些不足之處：分組隨意、選題盲目、管理困難、缺乏積累以及質量保證差。

課程設計是合作學習的一種具體形式，但國內外對于合作學習中分組策略的研究較少。針對當前項目選題及分組研究中普遍存在的問題，本文將就哈工大軟件學院軟件工程系列課程設計過程中的分組及選題策略進行研究。

2分組策略研究

2.1現有的分組策略

(1) 隨機的分組策略。弊端很多，如(1)可能一組內的某幾個成員性格合不來，勉強合為一組極有可能影響他們的工作熱情；(2)隨意的分組可能產生所謂的公平，但其科學性根本無從掌控；(3)隨機的分組容易使學生存在“短期行為”現象，因為沒人能夠預料下一次課程設計會和哪些同學在一個組內。

(2) 教師指定的分組策略。這種策略存在一定的科學性，然而事實證明這種方法也不實用。一方面要牽扯教師很多精力，另一方面，這種指令性的安排容易降低學生們組內合作的積極性。

(3) 學生自主的分組策略。這種策略正是當前我們采用的方式。即要求學生在班級內自愿成組，每組3~5個人，學生根據志趣相投、同一寢室或有很好的合作經歷等因素進行成組。這種自主分組的策略目前比較成功，學生們很快就能夠組織好小組并開始工作。

2.2鼓勵“固定分組”的自主分組策略

(1) 策略分析

經觀察發現，自主分組原則下的固定分組將更加有利于合作。我們的課程設計先后有四次，如果鼓勵學生從第一、二次開始就盡量使小組成員固定，則可以達到如下好處：合作效率高、失敗風險小、創新可能大、教師管理工作減輕、學生團隊意識增強。然而也可能存在某些不足，主要表現在兩個方面：兩級分化現象和溝通能力受限。

前一個問題可以通過教師在最初分組時的宣傳和適當協調來解決，即讓每組都有一個成績略差的同學；而后一個問題可以通過加強班級的其他活動加以解決。

(2) 鼓勵方法及“固定因子”的計算

相對固定的分組策略具有較明顯的優勢。為了達到增強分組穩定性的目的，本文設計如下的“固定因子”及其計算方法。“固定因子”是本文定義的衡量小組穩定性的一個定量指標，是影響學生最終成績的一個因素。前后兩次分組越穩定，則固定因子越高。

(1) 每次(尤其第一次)課程設計前要明確告知學生固定分組的獎勵政策，使學生們在第一次合作時就對合作者選擇有一個較長遠的考慮；

(2) 第一次課程設計后，記錄每個班級的各組分組情況；

(3) 從第二次課程設計開始，在評定每門課程設計的成績時，計算每個小組的“固定因子”，并據此對各組得分進行調整。越是穩定的小組其“固定因子”便越高，得到的加分也就越多。

下面以某次(非第一次)課程設計為例，給出“固定因子”的初步算法。按規定每組成員數是3~5，為了研究方便，下面以5人組為例進行說明(見圖2)。

圖2 固定因子計算方法說明圖

假定上一組的五個成員編號均為1，則本次分組會出現如圖2所示的七種情況(不同的組編號以1、2、3、4、5表示)。

情況a：如果本次分組的五個成員分別來自五個不同的組，則得到的“固定因子”為B=1/5；

情況b：如果本次分組中僅有兩個成員來自一組，其他組員來自不同的組，則認定B=2/5；

情況c：如果本次分組中有兩個成員來自一組，另有兩個成員來自另外一組，則得到B=3/5；

情況d：如果本次分組中有三個成員來自一組，其他兩個成員來自不同的組，則得到B=3/5；

情況e：如果本次分組中有三個成員來自一組，另兩個成員來自另外一組，則得到B=4/5；

情況f：如果本次分組中有四個成員來自一組，則得到B=4/5；

情況g：如果本次分組的五個成員全部來自同一個組，則得到B=5/5。

需要討論的是情況c和情況d、情況e和情況f的取值。本文認為，從力量抗衡的角度講，情況d優于情況c而情況f優于情況e，因為在情況c和情況e下發生意見分歧時更容易產生較強的抗衡。故此，暫時不對情況c和情況d、情況e和情況f的取值進行更細的區分。

有了基礎的“固定因子”，不難對每個分組進行鼓勵加分，算法例如：

小組最終得分=小組分數×(1＋(B－1/5)×0.15) (1)

可見，穩定的組(如情況f)最多可得到12%的加分鼓勵。

事實上，上述“固定因子”的計算應當是累計的，如第四次課程設計時需要考慮第三、二、一次的分組情況，且這種累計應當體現“越近越重”的原則。另外，先后兩次組成員人數不同的情況下B的算法應該作適當調整。這些研究相對較復雜，因此作為未來研究工作的內容。

3選題策略研究

3.1現有的選題策略分析

選題即題目的確定過程。這一過程大多在小組形成后進行，也有的小組負責人在小組完全確立之前便已經對題目有所考慮。目前我們學院學生的選題采用參照題目與自選題目相結合的策略。這兩種策略相互補充能夠較好地滿足當前每門課程設計的需求，然而我們要將四門課程設計納入統一管理，因此需要設計更好的選題策略。

3.2鼓勵“延續題目”的選題策略

現有的選題策略目前能夠發揮基本作用，但由于沒有明確的鼓勵或導向，多數小組的學生在選題過程中存在一定的盲目性。往往是在小組成員確定后，才一起商量到底做什么題目好些。這樣，便沒有全面發揮系列課程設計的積極作用。

如果某小組選擇了一個很有創意的題目，他們可以在歷次課程設計中延續開發并逐漸完善，甚至可能將其完全產品化或者在畢業后以此為基礎創建自己的公司。因此，我們提倡在創新基礎上的“延續題目”策略。具體指無論最初的選題來自參選題目庫還是自選題目，如果某組某次課程設計能夠繼續做同上次課程設計相同的題目，會得到分數獎勵。我們通過定義一個延續因子C來計算獎勵的大小。具體分下列兩種情況：

(1) 確立新題——如果某組確定了對本組來說新的題目，可以得到老師的允許和支持，但得不到加分鼓勵。此時“延續因子”為C=1.0。

(2) 延續題目——如果某組確定繼續上一次課程設計所作的題目，則會受到明顯的鼓勵。延續因子設為C=1.1。

這樣，小組最終得分可以由小組總分與延續因子的乘積算得。

3.3“延續題目”策略的要求

顯而易見，這種鼓勵政策將使更多的小組在最初(前一、二次)課程設計選題時，有較長遠的考慮和規劃。然而，要想使該策略發揮明顯的作用，必須滿足以下要求：

(1) 固定分組策略的成功。沒有相對固定的分組，很難確定某組是否做了延續的題目。可見，固定分組策略的成功是延續題目策略成功的前提；

(2) 規避管理風險。某組選擇延續題目，如果教師管理不嚴(如不了解前后兩次存在的進展和區別)，該組便可能存在“原地踏步”的情況。簡單地講，可能有某小組存在“偷懶”心理或希望拿到高分而選擇此策略?？梢?，運用該策略的較高風險需要規避。

(3) 嚴格的質量保證。正是由于該策略的“高收益、高風險”特性，使“延續題目”策略對質量保證的要求加大。因此，本文提出如下具體要求：

要求1：創新陳述。開題時，小組必須陳述超越上一版本的明確的、具體的、可實現的創新點。

要求2：對比文檔。結題時，由成績評定教師對其提交的文檔進行對比分析。

要求3：對比演示。結題時，要求學生做舊系統與新系統的對比演示。

4 信息系統支撐

固定分組策略有利于高效率合作的實現，延續選題策略又能夠極大地激發學生們的創新、創業意識，同時固定分組策略又是延續選題策略的前提。然而，沒有一個很好構建的信息系統的支撐，上述兩個策略將難以實現。為了便于歷屆學生在課程設計之前進行合理的分組和充分的選題，本文提出構建基于Web的管理信息系統。系統的基本功能結構如圖3。

圖3 基于Web的課程設計管理系統功能結構圖

其中需要說明的是，題目庫管理工作相對較繁鎖，除需要負責教師在每門課程設計之后進行題目的整理及篩選工作外，還需要教師定期或不定期地搜尋難度適中的、且符合當前技術發展潮流的題目供學生選擇參考。此外，分組管理具有一定難度，尤其在獎勵政策制定及延續題目判斷方面會有一些算法問題需要結合實踐進行解決。系統可以按照上述參考算法為每一組計算出兩個鼓勵因子的數值，以備該課程設計結束后教師評定各組成績時使用。

管理系統的構建，一方面可以使上述策略得以應用，另一方面，應用過程中得到的經驗積累還可以使教師進一步優化兩個因子的算法，使之最大限度地發揮激勵學習的作用。

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