项目管理在软件工程教学中的应用与实践

刘黎明　张晓民　王　水

摘 要:在一般普通高等院校,由于缺乏企业级的应用环境和恰当的案例,使得软件工程课程教学更加抽象和笼统,课堂教学缺乏操作性和互动性。将项目管理的基本思想引入教学活动,体现在任务确定、阶段划分、人员组织和结果评审。通过设计一系列目标明确的“题目”,有效地组织学生进行课堂训练,并将结果作为最终考核的一部分,从而增加了课程的实践性和可操作性。

关键词:软件工程 项目管理 教学改革

中图分类号:G424文献标识码:A 文章编号:1673-8454(2009)19-0072-03

一、引言

软件工程是计算机相关专业一门重要专业必修课程,具有很强的实践性。软件工程中的技术、方法和原理往往比较复杂,难以掌握,从而导致学生在学的过程中极易产生枯燥乏味的感觉和学不会、不想学的思想,教师也会觉得该课程教起来相当困难,要想达到较好的教学效果、培养学生较强的实践能力十分困难。

笔者在讲授软件工程专业课程时,将软件工程中项目管理的原理和方法应用于软件工程教学,注重学生人员的组织、任务划分、学习过程管理以及结果考核,在教学内容、教学方法和手段以及考核等方面进行了一些尝试和探究,取得了很好的效果。

二、课程特点及项目管理核心概念

1.软件工程课程特点

本课程是为了解决软件开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题,而产生的一门新兴的工程型学科,目的在于提高软件的质量与生产率,最终实现软件的工业化生产。软件工程课程中所讨论的原理、方法和技术来源于软件开发和维护的实践和经验,并且是经过时间的检验而证明是正确的或者是当前最好的技术和方法,具有抽象性、复杂性和高度的时效性。正因如此,软件工程课程不同于一般的计算机专业课程,它具有自身的特点。

(1)综合性。软件项目开发是一项综合的系统工程,是对所学专业知识和能力的综合运用,包括:程序设计、数据结构、操作系统、数据库等,同时,还涉及工程学、管理学、经济学、数学、心理学等多个领域的知识。

(2)时效性。随着IT行业的飞速发展,新的软件工程的原理、方法和工具也是层出不穷。为了使学生所学的软件工程知识和技能在软件行业中能真正发挥作用,因此,在授课时,除了讲解基本概念、原理和方法外,更重要的是,对一些不再流行的方法和技术需要进行大量的裁减,而补充一些最新的方法和技术,以适应技术的发展。

(3)实践性。软件工程包括大量的软件开发实践的经验和教训,具有很强的实践性。因此,在教学过程中,不仅要注重基本的概念、原理和方法,而且要进行具体的软件开发实践活动,这样才能将理论与实践相结合,使学生真正学以致用。

2.项目管理的核心概念

软件项目管理主要包括4个要素:人员(People)、产品(Product)、过程(Process)和项目(Project),正好构成软件项目管理的“4P”要素。

(1)人员。相对于开发工具和技术来说,软件人员的素质和组织管理显得尤为重要。对于大型的软件项目更是需要整个团队的共同努力和协作,因此对开发人员的组织和管理将是一项十分重要的工作,组织和管理的好坏直接影响到整个项目的成败。

(2)产品。作为软件项目的最终目标,必须在规定的时间和预算内完成产品。经验表明,影响软件产品的主要因素是软件需求的不确定和需求规格说明的不准确。

(3)过程。软件产品从无到有,需要经过一系列复杂的过程,对这些过程中所使用的技术、方法、活动和工具进行有效的管理、跟踪和控制,必要时进行有效复用,是管理学中的一个重要目标。

(4)项目。为了实现项目的目标,项目管理者需要在有限的资源约束下,运用系统的观点、方法和理论,对软件项目的全过程进行计划、组织、协调、控制和评价。

三、项目管理的重要思想

所谓的软件项目管理,就是指通过计划、组织和控制等一系列活动,合理地配置和使用各种资源,以便在预定成本和期限内开发出符合客户需求的软件。[1]其重要思想在于:开展任何活动,必须在事前进行认真计划和规划,在执行过程中进行过程跟踪和控制,在活动完成后进行相应的质量评价。

在计划时期,首要的任务是要明确当前活动的目标,据此设计活动的具体过程、步骤、人员组织形式以及监控和评价方式。

在活动的执行过程中,要有相应的评价指标,据此对活动过程的各个环节进行有效地监控和管理。

在结束阶段,要对活动的执行情况进行质量的评审,确保得到的是合格的中间产品,或者说,达到了预先设定的活动目标。

四、过程管理应用于组织教学的方法

在软件工程课程的教学实践活动中,根据软件项目管理中的核心概念和重要思想来设计教学内容和方法,一方面,教学本身体现了软件工程思想,另一方面,使得教学活动易于设计和实现,同时增加了教学的趣味性和教学质量的可管理性。

1.教学设计的指导原则

根据项目管理的核心概念和基本思想,在我们的实践教学活动中,制定了以下教学指导原则。

(1)学时比例:讲授和实践比例达到1:1,对于一次2学时的课程,讲授和课堂实践各占一半;

(2)组织形式:针对实践环节,教师充当客户,学生以自愿形式组成开发团队,每组5~6人,每组推选组长一名,成员要有不同的分工和角色,包括项目组长、编码员、测试员、分析员、设计员、质检员等角色;

(3)实践题目:为了强化实践训练的目的,实践性环节分为课堂实践和课后综合训练:课后综合训练,以一个完整的软件项目作为实训内容,与教学进度相应,进行任务的阶段划分和实施。课堂实践以小型的单元实践为主,题目要有相对独立性,避免前后依赖,增加可操作性,类型可以包括分析型、设计型、训练型、讨论以及争议性的话题等。选题必须切合学生的专业背景和实际情况,且具有一定的实践价值和社会意义。

(4)管理与考核:管理过程采用模拟公司的分级管理方式,各个小组组长向教师负责项目的完成和进展,而组内每个成员向小组组长负责自己所担当角色的任务完成。考核可采用多种形式,如答辩、交叉考核、展示、提问或者综合评审等。

2.具体实施方案

(1)教学内容规划

在正式课程开始教学之前,需要根据教学计划和大纲进行认真的教学规划,包括学时分配、教学进度安排、阶段性教学目标和实践内容的设计,如表1所示。在正式教学之前,将此教学实施方案公布给学生,由学生进行课前的准备。

(2)课堂教学实施

根据项目管理的方法,课堂教学实施应根据确立的教学目标有效地组织学生逐步完成教学内容的学习。

1)教学目标:根据相应的教学内容,设定明确的教学目标,要求便于操作和实施。如对于编码规范环节,可以设定如下教学目标:通过一组相关的课堂训练,使学生真正体会到规范性编码的重要性和必要性,并且对这些规范有一个初步的体验。

2)学生的组织:任务完成以小组形式进行,小组推选组长一名,根据任务的不同,成员可以担当不同的角色,组内任务的分解、协调和考核均由组长完成,小组内可以通过讨论、问题收集、代表发言等多种形式,调动成员自主学习的积极性。例如,对于40人的班级,可以分成6~7个项目小组,并且规定每一小组的成员必须坐在一起,并且小组之间座位进行轮流交换,避免个别学生长期坐在不起眼的角落。

3)实施过程:在课堂实践过程中,教师只起配角和引导作用,任务实施过程主要由学生小组进行,而且为模拟真实的环境,限定任务的来源只能有两种,一是教师指定,二是学生交叉自选,即A的任务,须由B来完成。例如在进行需求获取实践时,一组担当客户,另一组来获取系统的需求,一方提出问题,另一方进行具体记录。在讨论过程中,教师对于同学观点要给予鼓励和必要的引导,鼓励他们多角度、多因素地分析问题,提升学生的思维能力。

4)工具的使用:在相应的教学环节,要求学生逐步学会相应的CASE工具的使用,特别是目前主流的面向对象的方法和工具。例如:在UML教学过程中,可以选取Star UML,作为主要辅助工具。

5)任务总结:在每次课程结束前,教师要抽出一定时间进行总结,一方面使学生能够抓住核心,掌握本次内容的重点;另一方面使学生自身对本次实践的经验和不足进行一次回顾和反思,从而知识和能力得到进一步的加强。

(3)成绩考核

课程成绩包括三部分:平时的课堂实践成绩(30%);课后综合项目实践成绩(30%);期末考试/考核成绩(40%)。

平时实践以及课后综合项目实践的考核以小组为单位,各个成员的分数采用“二次分配”而得到,首先评定项目,得到一个项目分值,将项目分值乘以小组人数,为小组整体成绩,然后由组长根据小组内成员的工作量进行二次的分配。最后的期末考试/考核成绩由教师根据每个学生的答卷或者表现给出。

3.教学效果评价

通过将项目管理的思想和方法应用于软件工程教学,实行课前认真规划,课堂教学有效组织和管理,课后及时总结和评价,做到每讲必练。在具体的教学实践活动中,人们发现课堂教学不再是抽象的理论讲授,而是时时贯穿着具体的实践操作,达到了理论与实践的紧密结合,极大地提高了学生的学习兴趣,取得了良好的教学效果。

五、结语

在突出课程基本理论和概念知识的同时,侧重培养学生的软件工程应用能力,在理论的指导下,通过过程管理、团队合作等形式,搭建一种良好的学习氛围,不仅培养了学生的学习兴趣,而且提高了学生学习的主动性与创造性,取得了良好的教学效果。

参考文献:

[1]张海藩.软件工程(第二版)[M].北京:人民邮电出版社,2006.

[2]阳王东,祝青,邓艳智.《软件工程》项目型教学模式的探索[J].计算机时代,2008(4).

[3]黄敏.案例教学法在《软件工程》课程中的应用[J].中国电力教育,2008(10).

[4]陈玉.软件工程课程教学改革的研究[J].宁波工程学院学报,2008,2(20).

[5]孙家广,刘强.软件工程——理论、方法与实践[M].北京:高等教育出版社,2005.

[6]史济民,顾春华等.软件工程——原理、方法与应用(第二版)[M].北京:高等教育出版社,2002.

(编辑:金冉)