項目實踐為導(dǎo)向的教學(xué)方法在軟件開發(fā)課程中的應(yīng)用

摘要:為社會培養(yǎng)既掌握專業(yè)知識又懂得軟件開發(fā)技術(shù)的復(fù)合型人才，是目前非計算機專業(yè)工科學(xué)生計算機技能培養(yǎng)目標(biāo)之一。根據(jù)這一要求，本文提出將以項目實踐為導(dǎo)向的教學(xué)方法應(yīng)用到軟件開發(fā)課程的教學(xué)過程中。在綜合計算機基礎(chǔ)理論、現(xiàn)代軟件開發(fā)技術(shù)、軟件工程學(xué)原理和UML統(tǒng)一建模技術(shù)理論的基礎(chǔ)上，以知識應(yīng)用為目的，以項目實踐為手段構(gòu)建完整的教學(xué)模型。該模型具備完整的教學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系，能夠滿足目前企業(yè)對于復(fù)合型高素質(zhì)人才的實際需求。

關(guān)鍵詞:教學(xué)方法;軟件開發(fā)課程;高素質(zhì)人才

具備專業(yè)背景的軟件設(shè)計復(fù)合型人才在行業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展中處于非常重要的地位。具備某一專業(yè)知識結(jié)構(gòu)，同時又具有較強計算機應(yīng)用能力，甚至具備較強的軟件開發(fā)能力的復(fù)合型人才，在專業(yè)知識和計算機軟件設(shè)計兩個領(lǐng)域都具備相當(dāng)?shù)闹R能力，能夠成為學(xué)科交叉領(lǐng)域的行家里手，能夠利用所具備的計算機專業(yè)知識推動本企業(yè)內(nèi)的信息化建設(shè);當(dāng)企業(yè)進(jìn)行信息化建設(shè)時，他們能根據(jù)自身的專業(yè)知識背景對信息化建設(shè)過程提出符合企業(yè)實際的建設(shè)方案，甚至可以獨立承擔(dān)特定行業(yè)的信息化建設(shè)項目。這種能力不是一個單純計算機專業(yè)學(xué)科的畢業(yè)生所能具備的，因為計算機專業(yè)的畢業(yè)生沒有特定行業(yè)知識結(jié)構(gòu)和背景，而且特定行業(yè)的軟件開發(fā)任務(wù)，往往需要他們花大量時間理解客戶的需求;同時，特定行業(yè)的畢業(yè)生如果沒經(jīng)過高層次計算機應(yīng)用知識學(xué)習(xí)，他們也無法充分理解信息化在企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營環(huán)節(jié)中起到的推動作用以及其局限性，也不能科學(xué)、高效地利用信息化成果推動企業(yè)的發(fā)展進(jìn)步。因此，計算機應(yīng)用人才不僅要由計算機專業(yè)培養(yǎng)，更要從非計算機專業(yè)中培養(yǎng);不僅要培養(yǎng)非計算機專業(yè)學(xué)生使用成熟商業(yè)軟件的能力，也要培養(yǎng)非計算機專業(yè)學(xué)生利用計算機軟件進(jìn)行開發(fā)的能力。

1以項目實踐為導(dǎo)向的軟件開發(fā)課程教學(xué)模式

計算機課程與其他課程相比，其特點是非常注重課程實踐，軟件開發(fā)基礎(chǔ)課程除了與其他計算機課程一樣具有實踐性，此外，它更強調(diào)工程性，其學(xué)習(xí)重點是在應(yīng)用上，靈活應(yīng)用所學(xué)到的計算機相關(guān)知識是軟件開發(fā)基礎(chǔ)這門課程的核心和目標(biāo)。

我校軟件開發(fā)基礎(chǔ)課程教學(xué)始于2005年，至今已經(jīng)近4年。在這4年間，我們逐步摸索出一個以項目實踐為導(dǎo)向的軟件開發(fā)課程的教學(xué)模型。在綜合計算機基礎(chǔ)理論、現(xiàn)代軟件開發(fā)技術(shù)、軟件工程學(xué)原理和UML統(tǒng)一建模技術(shù)理論的基礎(chǔ)上，以知識應(yīng)用為目的，以項目實踐為手段構(gòu)建了完整的教學(xué)模型。該模型具備完整的教學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系，能夠滿足目前企業(yè)對于復(fù)合型高素質(zhì)人才的實際需求。這套體系主要包括以下四個方面的內(nèi)容。

1.1實用合理的知識內(nèi)容結(jié)構(gòu)

一個專業(yè)計算機軟件開發(fā)人員需要很多計算機專業(yè)知識，我們無法用同樣標(biāo)準(zhǔn)去要求非計算機專業(yè)學(xué)生掌握全部計算機專業(yè)課程知識，鑒于本課程的培養(yǎng)目標(biāo)，我們也不必要求學(xué)生學(xué)習(xí)過多專業(yè)課程，我們所選擇的知識應(yīng)該是必不可少且切實可用的內(nèi)容，以下是本課程的知識內(nèi)容組成(如表1所示)。

開發(fā)工具是進(jìn)行具體程序設(shè)計開發(fā)必時不可少的，學(xué)生必須掌握某種開發(fā)語言才能進(jìn)行具體開發(fā)活動;數(shù)據(jù)庫是目前進(jìn)行各種信息管理的主要方式和工具，絕大多數(shù)行業(yè)都需要使用數(shù)據(jù)庫進(jìn)行信息管理工作;軟件工程知識對軟件開發(fā)活動的內(nèi)容、方式、成果等進(jìn)行總結(jié)和提煉，對于進(jìn)行軟件開發(fā)活動具有高度的指導(dǎo)意義，特別是UML(統(tǒng)一建模語言)是目前主流的軟件建模語言。

我們認(rèn)為以上三類知識是學(xué)習(xí)軟件開發(fā)基礎(chǔ)課程的主要知識內(nèi)容，通過對以上知識的學(xué)習(xí)，學(xué)生就可以建立進(jìn)行軟件開發(fā)所需要的最主要的知識框架，在此基礎(chǔ)之上，學(xué)生可以根據(jù)自身情況和不同的行業(yè)要求進(jìn)一步豐富自身的知識結(jié)構(gòu)。

1.2以項目開發(fā)過程為主軸的教學(xué)方式

傳統(tǒng)上，計算機課程教學(xué)一般是采取以講解知識內(nèi)容為主的教學(xué)法，教師根據(jù)教學(xué)安排，依據(jù)各個章節(jié)循序漸進(jìn)地講授課程各章節(jié)的知識點，學(xué)生根據(jù)老師的指導(dǎo)來進(jìn)行課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)。這種教學(xué)方式是基于行為主義的教學(xué)模式，是以教師為中心的教學(xué)結(jié)構(gòu)[1]。

以項目開發(fā)過程為教學(xué)主軸的教學(xué)方式在教學(xué)過程中強調(diào)運用以項目為主軸的教學(xué)法。它是教與學(xué)互動的模式[2]，基本思路是:在對基礎(chǔ)知識進(jìn)行復(fù)習(xí)且掌握其基本知識內(nèi)容后，以一個小而完整的軟件開發(fā)項目貫穿整個課程教學(xué)過程的始終，以項目的構(gòu)建過程為線索安排教學(xué)步驟，整個教學(xué)過程由項目任務(wù)來驅(qū)動。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中參與—個完整項目的分析、設(shè)計、實現(xiàn)全過程，在課堂教學(xué)中把理論和實踐教學(xué)有機地結(jié)合起來。學(xué)生不再是被動的接受者，而是積極的參與者。這種開放性、創(chuàng)新性的教育思想和模式，有利于克服以往教學(xué)模式的弊端，可極大地促進(jìn)學(xué)生在軟件開發(fā)方面實際水平的提高[3]。

1.3以項目工程實踐為主體的實踐方式

在完成基于項目的主要教學(xué)內(nèi)容后，教師需要對學(xué)生所學(xué)習(xí)的內(nèi)容和所具備的開發(fā)能力進(jìn)行一個核查確認(rèn)。在這個階段，我們采用以具體項目開發(fā)的形式對學(xué)生所學(xué)知識內(nèi)容及開發(fā)能力進(jìn)行全面檢驗工作。

1.4以項目完成度和應(yīng)用能力為主要參照的評價體系

教學(xué)過程的最后階段是對教學(xué)效果的評價階段，目前大部分課程主要是是采取終結(jié)式考核[4]。

以項目實踐為導(dǎo)向的軟件開發(fā)課程教學(xué)模式的評價體系沒有采用傳統(tǒng)的考核方式，而是完全貫徹以項目實踐為主軸的原則，將評價體系的評價對象從個人轉(zhuǎn)移到開發(fā)團隊上，班級中的一個開發(fā)小組就是一個開發(fā)團隊，評價依據(jù)也從試卷轉(zhuǎn)移到所承擔(dān)的開發(fā)項目上。從開發(fā)分組中選出一名組長，模擬公司的項目組運作模式，在組內(nèi)由項目組長負(fù)責(zé)任務(wù)分配、進(jìn)度跟蹤和質(zhì)量監(jiān)控，教師抽查各組進(jìn)度狀況。各組之間展開競爭和評比，以促進(jìn)各項目的進(jìn)展和完成。其中，項目進(jìn)度跟蹤考核成績，由教師和項目組長依據(jù)組員在組內(nèi)擔(dān)任的任務(wù)、進(jìn)度控制情況評定; 根據(jù)組之間競爭狀況(包括進(jìn)度、質(zhì)量控制、組員之間協(xié)作情況)決定組長的考核成績[5]。項目最后提交的項目成果考核采用答辯方式。項目開發(fā)者演示作品，并簡述開發(fā)過程，并回答師生有關(guān)項目的實現(xiàn)技術(shù)、編程技巧、數(shù)據(jù)庫設(shè)計方面的提問。最終，由教師綜合給出成績。

評價體系的評價標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置如表2所示。

2以項目實踐為導(dǎo)向的教學(xué)方法實施過程

以軟件設(shè)計課程中實施項目實踐為導(dǎo)向的教學(xué)方法的實施過程。

(1) 項目背景設(shè)置。以“教務(wù)管理信息系統(tǒng)”的開發(fā)過程作為背景，開發(fā)一個對學(xué)生信息、班級信息、教師信息及課程信息進(jìn)行計算機管理的軟件系統(tǒng)，并實現(xiàn)對上述信息的常規(guī)維護(hù)操作(增，刪，改)以及查詢、統(tǒng)計和分析服務(wù)。

(2) 項目的最終成果要求。

在項目的各個開發(fā)階段都要求參與開發(fā)工作的學(xué)生提供所承擔(dān)的任務(wù)的設(shè)計文檔。

要求提供核心功能模塊的代碼。

要求提供測試方案說明。

(3) 對學(xué)生進(jìn)行分組。

原則上以3～5人為一組，并設(shè)置一個組長作為責(zé)任人，要求組長作為所在開發(fā)小組的負(fù)責(zé)人，由其對組員的開發(fā)工作進(jìn)行組織和分配，總的設(shè)計開發(fā)時間設(shè)計為一個月。

(4) 教師進(jìn)行分階段項目開發(fā)實踐指導(dǎo)。

第一階段是需求分析階段。由組長組織開發(fā)小組根據(jù)項目的開發(fā)背景，利用所掌握的軟件工程知識進(jìn)行項目需求分析階段的工作，要求學(xué)生在本階段提交業(yè)務(wù)流程圖或是基于UML的用例圖及相關(guān)說明，建議設(shè)計時間為3天。

第二階段是數(shù)據(jù)庫設(shè)計階段。要求學(xué)生根據(jù)在需求分析階段得到的主要業(yè)務(wù)流程，抽取出所涉及到的領(lǐng)域?qū)嶓w概念以及實體間的相互關(guān)系，并形成數(shù)據(jù)邏輯模型。在本階段要求學(xué)生提交E/R圖以及數(shù)據(jù)實體的屬性組成清單作為本階段的主要工作成果，指導(dǎo)教師應(yīng)積極參與學(xué)生的設(shè)計開發(fā)過程，并提出自己的意見或建議，建議設(shè)計時間為3天。

第三階段是業(yè)務(wù)功能設(shè)計階段。要求學(xué)生以前階段的分析成果為依據(jù)，由組長組織組員對軟件的功能組成、業(yè)務(wù)關(guān)系結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)分析，并以類圖、時序圖、順序圖等方式提交。在本階段，指導(dǎo)教師應(yīng)全程參與，引導(dǎo)學(xué)生在開發(fā)過程中對已學(xué)習(xí)的多種軟件開發(fā)技術(shù)進(jìn)行較深入的探討和交流，并在討論和交流中加深對所學(xué)知識的理解和掌握。建議設(shè)計時間為2周左右。

第四階段是代碼實現(xiàn)階段。要求學(xué)生依據(jù)前面產(chǎn)生的設(shè)計文檔，采用一種開發(fā)工具進(jìn)行具體的程序編寫工作。在本階段組長可將具體的開發(fā)工作進(jìn)行分解并分配給組員。指導(dǎo)教師在此階段主要負(fù)責(zé)解答學(xué)生在具體的開發(fā)過程中所遇到的各種問題，將自己的開發(fā)經(jīng)驗傳授給學(xué)生，讓學(xué)生能夠解決一些開發(fā)過程中常見的問題。

第五階段是考核評判階段。在這一階段，任課教師根據(jù)各小組的項目開發(fā)完成成果的情況來考察學(xué)生對本課程所涉及的知識內(nèi)容掌握情況，并以小組答辯的方式來了解每一個小組中各位成員在整個開發(fā)過程中的工作內(nèi)容和貢獻(xiàn)情況，最后依據(jù)統(tǒng)一的評價體系中的評價標(biāo)準(zhǔn)對每位同學(xué)的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評價。

完整的教學(xué)流程如圖1所示。

由教學(xué)流程圖可以看出，在整個教學(xué)過程中需要在教師和學(xué)生間建立交流溝通的學(xué)習(xí)方式，保證學(xué)習(xí)過程的主體是學(xué)生，從而最大限度地激發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的學(xué)習(xí)興趣，培育學(xué)生的探究意識和合作意識。

(5) 小結(jié)

我校的軟件開發(fā)課程自采用以項目實踐為導(dǎo)向以來，教學(xué)取得了很好的效果，學(xué)生到課率在95%以上，學(xué)生利用學(xué)校提供的學(xué)習(xí)條件，如校園網(wǎng)絡(luò)，電子圖書館等，設(shè)計開發(fā)“基于Web的學(xué)校社團信息查詢系統(tǒng)”、“學(xué)生寢室安排系統(tǒng)”、“學(xué)生公寓水電費查詢系統(tǒng)”數(shù)十種與學(xué)生生活密切相關(guān)小型信息系統(tǒng)，一些設(shè)計開發(fā)良好的系統(tǒng)已用于實踐。

以項目實踐為導(dǎo)向的軟件開發(fā)課程教學(xué)，其要點在于充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。興趣是學(xué)習(xí)的驅(qū)動力，只有讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，學(xué)習(xí)才能成為尋求知識的快樂過程。當(dāng)然，這樣的教學(xué)方式并不是讓教師成為教學(xué)過程的旁觀者，如果教師不能參與并融入學(xué)生整個項目開發(fā)過程，那么，以項目實踐為導(dǎo)向的教學(xué)過程就會流于形式。另外，這種教學(xué)模式對教師教學(xué)能力也提出了更高的要求，教師要更積極、主動地更新自身專業(yè)知識，提高自己的教學(xué)能力。

3結(jié)語

既有行業(yè)知識背景又懂計算機軟件開發(fā)的復(fù)合型人才是信息社會環(huán)境下軟件開發(fā)基礎(chǔ)課程人才培養(yǎng)的目標(biāo)，傳統(tǒng)計算機課程教學(xué)模式很難達(dá)成這一目標(biāo)。以項目實踐為導(dǎo)向的軟件開發(fā)課程教學(xué)的核心是將項目開發(fā)的實踐根植于課程教學(xué)的全過程，它使學(xué)生的學(xué)習(xí)過程與日后的工作需要緊密結(jié)合，并使其平穩(wěn)過渡到真正的項目開發(fā)工作環(huán)境中[5]，實踐證明，這種教學(xué)模式符合目前企業(yè)對復(fù)合型高素質(zhì)人才的實際需求。

參考文獻(xiàn):

[1] 何克抗. 現(xiàn)代教育技術(shù)[M]. 北京:北京師范大學(xué)出版社，1998.

[2] 陸云峰. 在信息技術(shù)教學(xué)中開展“探究性學(xué)習(xí)”的策略[J]. 中國電化教育，2002(10):85.

[3] 霍洪田. 基于行動研究的現(xiàn)代教育技術(shù)公共課教學(xué)實踐[J]. 電化教育研究，2008(12):90.

[4] 涂艷國. 教育評價[M]. 北京:高等教育出版社，2007.

[5] 劉云生. 建構(gòu)性評價理論策略[J]. 當(dāng)代教育科學(xué)，2004(7):49-50.

Practice-oriented Teaching Methods in Software Development Course

ZHANG Jie， CHEN Xiao-rong， PI Jian-yong

(School of Computer Science and Information， Guizhou University， Guiyang 550003， China)

Abstract: Both for the society and know how to master the professional knowledge of software development skills， is currently the non-computer science engineering students computer skills development objectives. In response to this request， this paper presents a project-oriented practice of teaching software development model. In the basic theory of computer integrated， modern software development technology， software engineering principles and UML modeling techniques unified theory based on the application of knowledge for the purpose of the project by means of the practice of teaching to build a complete model. The model is a complete teaching system with the structure of the system to meet the current business model for the composite of the actual needs of high-quality talent.

Key words: teaching method; Software Development course; high-quality personnel

(編輯:郭小明)