摘要:通過分析軟件項目管理課程的特點,將MPE-CDIO工程教育理念引入實踐環(huán)節(jié),為實現(xiàn)“做中學”提出為學生量身定做的項目的設立,并對項目管理從團隊建立、項目管理、任務實現(xiàn)以及考核方式等方面進行探索。實踐證明,其在教學上取得了一定的效果。
關鍵詞:MPE-CDIO工程教育 軟件項目管理 實踐能力 CCSE
中圖分類號:G642.423 文獻標識碼:A
文章編號:1004-4914(2012)10-097-03
一、引言
軟件工程專業(yè)培養(yǎng)方案中的軟件項目管理課程主要是為了使軟件項目能夠按照預定的成本、進度、質量順利完成而進行分析和管理的活動。該課程的傳統(tǒng)教學環(huán)節(jié)更多的是教師為主,學生更多的充當“聽眾”的角色,跟著教師的思路去理解、記憶知識。它的問題在于忽視與實際項目的有效結合,且缺乏促進團隊溝通與交互的機制,對學生系統(tǒng)化工程技術素質培養(yǎng)的重視程度不夠,因此,學生感覺該課程所學知識離自己很遠,不能有效地將所學的理論知識應用在軟件項目管理的過程中。
二、CDIO與MPE-CDIO高等工程教育模式
CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果,黑龍江科技學院在引進CDIO理念的基礎上,又進行了創(chuàng)新,提出了MPE-CDIO工程教育模式。
?。ㄒ唬〤DIO教育理念
CDIO(Conceive-Design-Implement-Operate)工程教育理念是由美國麻省理工學院和瑞典皇家理工學院等4所大學組成的工程教育改革研究團隊提出建立的一整套工程教育理念和實施體系。該理念強調以能力培養(yǎng)為目標,并于2004年成立了CDIO國際合作組織。迄今已有幾十所世界著名大學加入了CDIO組織。通過國際合作的方式,多個國家、大學、專業(yè)可并行探索,大大加快了改革步伐,取得了很大成績。在國內,我校全面啟動了基于MPE-CDIO的實踐環(huán)境建設,并于2010年由副校長張鳳武教授帶隊與CDIO試點高校成都信息工程學院開展CDIO改革經(jīng)驗交流。
?。ǘ㎝PE-CDIO培養(yǎng)模式
MPE-CDIO是我校提出基于大德育、大實踐、大工程(Moral Pratice Engineering)教育理念下的構思-設計-實現(xiàn)-運行工程教育培養(yǎng)模式。所謂“大德育”,對學生而言,就是使其成人的教育,對學校而言,就是全員、全過程、全方位育人。這里的成人是指成為一個健全的人、一個和諧的人、一個有社會責任感的人,一個能適應社會需要的人,一個有益于人類文明進步的人。所謂“大工程”,是以工程應用型人才培養(yǎng)為目標,以工程為背景和主線,著力于學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力的培養(yǎng),將工程教育、自然科學教育、人文社會科學教育相融合的現(xiàn)代工程教育觀。所謂“大實踐”,是以提高學生實踐能力和創(chuàng)新能力為目標,將實踐鍛煉貫穿于人才培養(yǎng)的全過程,將知識和理論固化為學生的素質,轉化為能力,滿足社會需要的教育理念。
自我院加入英特爾軟件學院計劃以來,充分挖掘英特爾先進的技術資源,結合軟件項目管理課程和CDIO工程教育模式的特點,在該課程的實踐教學中實施MPE-CDIO工程教育模式,它使學生的專業(yè)工程素質得到明顯增強,其教學效果較好。
三、軟件項目管理課程的特點
軟件項目管理是軟件工程專業(yè)開設的專業(yè)課程,本課程的目的是讓學生在短時間內掌握軟件項目管理的基本知識和實踐能力,并講授作為一個項目管理者的主要工作和權利。在本課程的教學過程中,是以面授為主,講授一些基本概念和管理的經(jīng)典理論,同時結合大公司的軟件項目管理案例有層次地拓展講授;最后是實踐階段,學生采用項目管理工具編寫項目管理計劃,并跟蹤項目的實施。但很多學生在實踐環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,感到無從下手,甚至到了不喜歡學的程度。經(jīng)過認真分析研究,我認為該課程具有以下特點。
1.軟件項目管理實踐性強。其本身的特點決定了它不是完全可以從書本和課堂上學會,理解和實踐是非常重要的。老師要做到把軟件企業(yè)中的一些實踐經(jīng)驗與學生分享,不能僅限于照本宣科地抽象介紹一些基本原理。
2.合理制定學時?,F(xiàn)有的軟件項目管理理論學時較多,應當加大對實踐環(huán)節(jié)學時的投入,必要的話可以參照“大學物理實驗”模式,單獨設置實驗學時,讓學生參與項目的開發(fā),否則學生根本沒有興趣,更何談鍛煉。
3.學生獨立性較強。面向對象程序設計、數(shù)據(jù)結構等基礎課程主要是培養(yǎng)學生獨立的邏輯思考和編程能力,但是,它忽視了溝通、交互與團隊合作。以往的實踐環(huán)節(jié),也強調團隊開發(fā),但缺乏必要的監(jiān)督和評價機制,流于形式。
綜合上述分析,軟件項目管理課程的教學不僅要注重學生專業(yè)理論知識的教育,更重要的是要重視學生的工程實踐能力和職業(yè)道德素質的培養(yǎng),即培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,自我創(chuàng)新、團隊合作交流的能力以及職業(yè)道德感和責任心。而這些能力培養(yǎng)完全符合MPE-CDIO教育模式的能力培養(yǎng)目標,因此引入MPE-CDIO的能力培養(yǎng)模式對軟件項目管理的教學改革具有很好的指導作用。
四、MPE-CDIO工程教育模式
MPE-CDIO教育改革,是一種全新的培養(yǎng)模式,作為CDIO改革的創(chuàng)新與互補,MPE-CDIO更注重培養(yǎng)健全、和諧的、有社會責任感的人,將這一大德育培養(yǎng)理念與構思——設計——實現(xiàn)——運作進行有機結合,并以培養(yǎng)高級工程專業(yè)人才為目標。其中CDIO不僅提出以能力培養(yǎng)為目標的CDIO大綱(如表1所示),而且系統(tǒng)地提出能力培養(yǎng)、實施指導、實施過程和結果檢驗的12 條標準,有很強的可操作性。清華大學在數(shù)據(jù)結構和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理兩門課中采用CDIO教學方法,取得了滿意的教學效果,增強了學生自學和解決實際問題的能力以及協(xié)調溝通和團隊協(xié)作的能力。國內外經(jīng)驗表明,CDIO“做中學”的理念和方法是先進可行的,完全適合工科教學過程各個環(huán)節(jié)的改革。
由于CDIO新型工程教育模式特別適合計算機和軟件工程相關課程的教學,因此,它已應用于我院面向對象程序設計和數(shù)據(jù)結構課程實踐教學改革,以及軟件工程專業(yè)的軟件項目管理等課程中,我們也將逐步在其他工程性較強的課程中大力推行。
五、實施面向MPE-CDIO的實踐教學改革
在分析軟件項目管理課程的主要特點,以及MPE-CDIO工程教育模式中以能力培養(yǎng)為目標的大綱和12條標準之后,我們對本課程實施面向MPE-CDIO的實踐教學環(huán)節(jié)改革。由于已加入英特爾學院計劃,本課程可以充分利用英特爾領先的技術人力資源優(yōu)勢,采用IBM RPM (Rational Portfolio Manager) 和Microsoft Project軟件工具完成項目管理,實踐環(huán)節(jié)包括5個驗證型和1個綜合型實驗,如表2所示。
從表2可以看出,5個驗證型實驗基本涵蓋CDIO能力大綱中前三個層面的能力。因為驗證型實驗來自英特爾,實驗指導電子書是英文版,而且實驗室安裝的Microsoft Project和RPM也是英文版,所以,實驗項目也在一定程度上涵蓋了大綱中3.3 外語交流能力。
綜合性實驗“對軟件開發(fā)項目全過程管理”涵蓋了CDIO 能力大綱中“在企業(yè)與社會環(huán)境下的構思——設計——實現(xiàn)——運作”層面的能力。該實驗項目由學生分組完成,分組成員4~5人。該實驗項目是由教師(英特爾工程師)在充分考慮學生的實際情況和當前學習狀態(tài)的前提下,為其量身定做的,要求實驗項目與課堂的案例教學同步。在軟件項目管理教學中引入案例教學能有效地提高教學效果,案例則采用英特爾軟件學院實際項目,主講教師先將學生分成5人一組,然后選擇具體項目進行角色分工,采用RPM或者Microsoft project工具開發(fā)項目計劃,并組織項目人員評審項目計劃和跟蹤項目的進展,項目結束后以項目組的形式,演示匯報項目的整個管理過程。
本課程實踐環(huán)節(jié)按照MPE-CDIO標準來進行,具體實施如下。
1.以MPE-CDIO為基本環(huán)境。軟件項目管理嚴格以軟件產(chǎn)品的生產(chǎn)周期作為工程教育的環(huán)境。做好團隊組織建設,堅持階段評審答辯。
2.明確學習目標。項目小組由4~5名學生組成,每組選擇一個具體項目,在RPM和Microsoft project中全程進行項目管理。并撰寫國標文檔,此目標已達到中小軟件企業(yè)軟件項目管理要求。
3.系列課程設置。在軟件工程課程群設置中,軟件項目管理作為核心課程之一,與軟件工程、UML以及軟件測試等課程相互支撐。在其他課程采用的開發(fā)工具與項目管理課程中的RPM能無縫集成,都是IBM 公司開發(fā)的集成軟件。
4.認識實習。在項目管理課程之前,學生已經(jīng)學會從程序員那里獲得直接的和間接地實踐經(jīng)驗,積累相關的知識,理解軟件開發(fā)過程,并已具備開發(fā)小型軟件項目的能力。
5.集成化教學過程。本課程以“管項目”為主線來組織課程,以“用”導“學”,選擇實際工程項目來做主線,教師全程指導。
6.教師MPE-CDIO能力的提升。主講教師通過參加英特爾在大連組織的各類師資培訓來提升自身的MPE-CDIO能力,也通過與企業(yè)的橫向項目合作來進一步提高教師的工程經(jīng)驗。此外還邀請英特爾資深工程師為學生開設短期培訓。
7.教師教學能力的提高。通過組織課程組教學公開課、研討會,來提高教學在運用案例教學和基于項目管理的教學方法以及學生考核等方面的能力。
8.多元化考核。由于項目以小組為單位完成,故在評估每位學生的成績時,既要從團隊角度考核,又要體現(xiàn)個人成果。考核方式如表3所示。通過考核的學生還將獲得由英特爾頒發(fā)的Project Management 課程認證證書。
9.反饋情況。本課程通過實施MPE-CDIO后,新的實踐環(huán)節(jié)提高了學生的學習熱情,給學生提供了更廣闊的天地進行創(chuàng)新、實踐,同時把知識真正轉化為生產(chǎn)力,為日后的就業(yè)打下堅實的基礎。
六、結語
MPE-CDIO教學理念以工程實踐為核心,綜合了專業(yè)基礎知識、人際交流能力、團隊合作精神、實際動手能力的培養(yǎng),并鑒于我校目前的教學環(huán)境,融入了大德育的思想,使培養(yǎng)出來的學生更加符合工程師的標準和社會對工科畢業(yè)生的要求。
在軟件項目管理課程的實踐教學中實施MPE-CDIO理念,既適應現(xiàn)代教學模式的要求,也符合學生對本門課程的需求。成功地實施教學改革,學生普遍反映能夠較好地理解并掌握項目管理的方法和技術,體會到在實踐中探尋知識