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项目驱动教学模式在软件工程教学中的应用

2014-08-08琴,张

实验科学与技术 2014年4期
关键词:驱动教学法评价

蔡 琴,张 凯

(1.中共新疆区委党校 信息网络中心,乌鲁木齐 830002;2.新疆大学 软件工程学院,乌鲁木齐 830000)

项目驱动教学模式在软件工程教学中的应用

蔡 琴1,张 凯2

(1.中共新疆区委党校 信息网络中心,乌鲁木齐 830002;2.新疆大学 软件工程学院,乌鲁木齐 830000)

通过借鉴国外先进的CDIO工程教育的理念,提出一种深究式教学模式——项目驱动模式教学法。教学目的不仅在于完成项目上,更在于应用科学的评价方法,引导教师和帮助学生发现问题,引发学生对软件编程工作产生更大的兴趣。文中用项目驱动模式教学环节设计流程图说明了在项目实施的各个环节教师和学生扮演的角色,对教学实验应用中易出现的问题提出并给出对策。

项目驱动模式;项目驱动教学法;项目驱动教学法评价设计;应用

软件工程专业主要培养能够从事软件开发、测试、维护和软件项目管理的高级专门人才。如何培养从事软件工程开发的人才,使学生学以致用,将理论知识和实践经验相结合,成为项目驱动模式教学法探讨的关键。项目驱动教学法的目的在于引导学生运用已有知识,充分发掘学生的创造力,提倡学生将书本知识灵活运用到实际软件开发中,提高分析和解决实际问题的能力[1-4]。

我们借鉴国际先进的CDIO(conceive-design-implement-operate,CDIO)工程教育理念,在软件工程专业采用项目驱动模式方法对人才进行培养。它的理念是从产品研发到产品运行,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方习学生课程,真正把理论教学和实践教学结合起来成为项目课程改革的重要探索领域。国内外的经验表明CDIO的理念和方法对教学的改革,是适合工科教育教学各个环节的。

1 项目驱动模式教学法

项目驱动教学法是指在教学过程中,以学生为中心,以项目为驱动的教学方式[5]。项目驱动教学法的基本思路是:以一个完整的软件开发项目贯穿整个教学,以项目的构建过程来安排整个教学的步骤,组织学生真实地参加项目分析、设计、履行和管理的全过程,在项目实施过程中完成教学任务[6]。

指导教师的任务是根据学生已有的知识水平和兴趣来选取适合的项目,使学生成为教学的主体,自主地进行探索,从根本上将教师说学生听的传统课堂教学套路转变为“学生为主体,教师为主导”的教学模式,从而有利于学生从整体上掌握课程的精髓,并且涉及多门课程的应用。

2 项目驱动教学设计的原则

新疆大学是国家重点大学,也是“211工程”建设高校。软件工程学院2011级计算机科学与技术专业、信息安全专业3个班,共97名学生,使用ASP语言编程,采用项目驱动法进行人才培养。题库中论文题目都来源于教师课前设计,共计88篇论文,类型全部为应用研究型和软件设计型课题。

在“项目驱动模式教学法”中,项目的设计是成功运用该方法的关键。它将决定课堂教学是真实有效,还是流于形式的,决定学生的学习是主动的还是被动的。“项目”设计要遵循以下四条原则。

2.1 项目来源应具可行性

项目以现实的生产、经营、生活为依据,既要与书本的知识紧密结合,又能使学生了解社会生活的运行机制。因此,项目必须来源于真实的生产活动、经营行为和生活实际,有其可行性和社会需求,与企业实际生产过程或人们的现实生活有直接的关系,具有应用性[7]。

2.2 项目应有综合性

在教学中所选择的项目能将理论知识和实践技能结合在一起,能把学过的知识和即将要学的知识综合起来,这样学生既学习了新知识,又复习了旧知识,同时还学会了综合运用知识。在设计一些比较大型的项目时,应充分考虑整个课程的难点、重点,力争一个项目能覆盖整个课程大部分的知识点。

2.3 项目设计应有趣味性

抓住学生爱玩、好奇心强的特点,以学生的本能为驱使出发点,从一些学生喜欢的环节入手,提高学生钻研的兴趣,完成项目设计。如果项目的设计不能引起学生的兴趣,不能调动学生的积极性,不能保证教学任务的顺利完成,那么设计这个任务就是失败的。

2.4 项目设计应有阶段层次性

要引导学生从简单到复杂、由易到难,完成教师布置的任务。把总目标细分成一个个的小目标,并把每一部分内容细化为一个个容易掌握的“任务”,通过完成这些小“任务”来完成总的学习目标。

3 项目驱动教学法实验课的实施过程

3.1 项目开发的前期准备工作

将团队开发模式的思想贯穿于教学的始终,将学生分成3~5名一组,以小组为单位完成项目开发任务。在分组前,教师可以通过座谈的方式和学生本人进行交流,按照学生的特点,在自由分组的基础上,根据学生的实际情况进行调整,以保证学生兴趣一致,优差学生互补,能力不同学生互助。

3.2 项目实施过程

图1 项目驱动模式教学环节设计流程图

4 项目驱动教学法评价设计

4.1 评价指标的确定

评价指标和元素的确定是一个重要而困难的问题。教材内容确立教学的重点、难点是教学关键。

在项目动模式的教学法中,影响整个教学成败的就是教师选题是否合理,教师如果选题不合理,选题太难,其中需要掌握的知识结构大大超出了学生的能力,项目的设计不能引起学生的兴趣,最终结果不能保证教学任务的顺利完成;教师如果选题太易,没有覆盖整个教学要点、没有对知识点综合运用,失去了教学意义,那设计这个教学任务就是失败的。

4.2 项目评价数据来源

由学生根据自身能力、兴趣选出想做的论文题目。

学生选题比重统计表如表1所示。

P(A)=A/N

其中,事件A代表88篇论文,N代表六类软件在题库中出现次数,P(A)代表其概率值。

P(B)=A/N

其中,事件A代表97名学生,N选择六类软件的次数,P(B)代表其概率。

采用逐次镜像法计算导线表面电场强度[3],采用CISPR公式[4]计算无线电干扰水平、BPA公式 计算可听噪声[5]、前苏联经验公式计算电晕损失。计算对比结果如表4所示。

表1 学生选题比重统计表

商务软件这类题目调研难度较大,且涉及学生不熟悉的行业居多,从学生了解企业需求到清晰企业生产环节耗时较长,且需要较好地与人沟通能力。所以学生选择此类题目较少、

分析软件考虑这类题目偏难,在提前设计题库时,降低了出题比例。但在实际选题时,被选比例第二,这是由于这类软件偏于研究型软件,学生兴趣浓厚。办公类软件、互联网软件与数据库软件与学生生活、学习环境关联较多,成熟产品多,学生也易做。

4.3 项目学生自我评价方法

在整个教学实践中,学生们的学习热情较高,参与主题调研也非常积极,师生之间有良好的互动性。为了了解学生对项目驱动教学法设计是否认同,设定了以下评价维度:(1)课程内容联系实践,项目可选择范围较广;(2)教师在项目进展过程中能够在每个阶段及时给予学生帮助、指导;(3)该课程提高了我的调研能力、与人沟通能力(4)该课程提高了我的编程能力;(5)该课程提高了我的自主学习能力,提高了学习兴趣;(6)学习结果令我感到满意。

评价等级分为A、B、C、D、E五类,A代表完全同意,B代表基本同意,C代表不表态,D代表不完本同意,E代表完全不同意。对该几项评价参数设置期末问卷调查,参与课程学习的97名学生,设置问卷97份。未能填写问卷者6名,默认选择结果为不表态。调查结果如表2所示。

表2 项目驱动模式教学法自我评价调查表

5 项目驱动模式教学法在实验应用中出现的问题与对策

5.1 教师工程项目设置大、小不尽合理

工程项目太小,教学轻松容易,但是覆盖面不够,学生主动性发挥不强,容易让学生产生浮躁自大情绪;工程项目太大,理论知识覆盖范围广,但教学工作量太大,容易让学生产生烦躁情绪和思想压力,影响教学工作进度,甚至会半途而废。教师应通过科学的项目评价方法及时将不适合学生的题目从题库中剔除,更换能覆盖教学内容难度适中的工程项目进行教学。

5.2 学生前期准备工作不充分

学生对项目开发前期准备工作不充分对即将遇到的困难认识不足,往往选择高于自身水平的开发项目。为了克服这一点,应该在开始选择项目前期,从工程的角度让学生了解项目开发的实际流程,最好聘请有实际项目开发经验的教师以讲座的形式讲解项目开发的相关知识和注意细节。

5.3 不注重阶段性检查

对学生开发进度了解不够,没能在学生需要时给予及时指导,导致学生阶段性任务无法完成,影响整个开发进度。教师应该运用自身项目开发经验,从工程和实际的角度对学生提出的功能模块进行科学分析,提出有建设性的意见和建议,及时从旁指导。

5.4 未找到课程进行中的问题

对项目成果的评价重视不够,有时不能找到课程进行过程中的问题。我们教学目的不仅在于最终的完成项目,更在于熟悉系统的编程工作,掌握科学的评价方法,能独立自主地创新开发。因此,指导教师要引导学生会自我评价,善于发现问题,找到解决的办法。在项目成果不断完善的过程中,激发学生对软件编程工作产生更大的兴趣。

6 结束语

项目驱动教学法是实施探究式教学模式的一种教学方法。从学习者的角度说,项目驱动教学法是一种学习方法,它适用于学习各类实践性和操作性较强的知识和技能。通过对项目驱动模式教学法各个环节的推演探讨,通过一系列教学评价和学生自我评价,希望可以帮助教师和学生发现问题,改进教学环节,提高教学水平,真正把理论教学和实践教学结合起来。

[1] Sun Hongmei,Jia Ruisheng.Research on case teaching of software development comprehensive practice based on project driven[J].Procedia Engineering,2012(29):484-488

[2]孙俊逸.计算机教育教学改革与实践[M].武汉:华中科技大学出版社,2007.

[3]戴士宏.职业教育课程教学改革[M].北京:清华大学出版社,2007.

[4]教育部软件工程学科课程体系研究课题组.中国软件工程学科教程[M].北京:清华大学出版社,2005.

[5]郑平阳,江波.项目驱动教学法对师资队伍建设的要求[J].湖北经济学院,2011(8):156-157.

[6]匡华.高职课程教学改革背景下项目驱动教学法应用研究[J].牡丹江教育学院学报,2010(4):88-89.

[7]王硕旺,洪成文.CDIO:美国麻省理工学院工程教育的经典模式——基于对CDIO课程大纲的解读[J].理工高教研究,2008,28(4):116-119

[8]李锡祚,宋海玉,郑海旭,等.民族院校计算机专业人才培养模式的改革与实践[J].计算机教育,2007(20):118-120

Project Drive Mode Applied in Software Engineering Teaching Experiment

CAI Qin1,ZHANG Kai2

(1. Information Network Center, The Xinjiang Uygur Autonomous Region Committee Party, Urumqi 830002, China;2.Software Engineering Institute, Xinjiang University,Urumqi 830000, China)

By reference to the CDIO (Conceive Design Implement Operate) engineering education of foreign advanced ideas, we put forward a kind of exploring type teaching mode, project driven method. The purpose of teaching is not only to complete the project, but also in the application of evaluation methods of science, guidance teachers and help students find problems, causes the student to software programming more interested. This paper starts from the characteristics of project teaching method, explained the design of the teaching principle. Using the project-driving mode of teaching design flow chart illustrates the play in the implementation of all aspects of the project the role of teachers and students. Driving method for project curriculum and general evaluation of the students self-evaluation method combining, often occurring in practical teaching problems, and gives countermeasures.

project drive mode; project-driven teaching method; project driving teaching evaluation design; application

2013-12-12;修改日期:2013-06-04

新疆大学21世纪高等教育教学改革工程三期项目《项目驱动模式在软件工程人才培养中的应用研究》课题(XJV2013JGY41)。

蔡 琴(1977-),女,硕士研究生,实验师,研究方向:计算机信息处理。

G642.0

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2014.04.059

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