基于团队协作的项目驱动教学模式实践

王贵鑫, 昝乡镇

(温州商学院 信息工程学院, 浙江 温州 325035)

随着人工智能、大数据、物联网、移动计算等新技术的兴起,社会各行业信息化程度不断加深,软件技术的快速发展对计算机学科教育方式提出了新的方向和挑战。软件工程实践是一门实践性和应用性很强的计算机学科课程,主要利用软件工程化的思想、概念、原理、技术和方法,在可行性分析、计划、开发、运行、维护、管理和应用软件过程中,科学管理软件开发过程,有助于培养学生工程化的思维,提高软件设计编程的能力[1-4]。

1 基于团队协作的项目驱动教学模式

基于团队协作的项目驱动教学模式包含了2个含义:一是项目驱动,即通过教师设计一个典型的“项目”而进行的教学实践活动。项目选取本着从简单到复杂、从单一到综合的原则,引导、启发、鼓励学生在完成教学项目的过程中掌握知识和能力。二是以团队协作方式来进行教学安排与课程设计,模拟IT企业网站项目开发的流程和岗位设置,培养学生胜任研究、分析、开发、设计、测试、协同合作等多种角色,使学生真正掌握软件开发的技能和方法[5-7]。项目的开发活动以小组为单位,分组不仅充分发挥了学生的个性、特长,而且有效培养了学生的团队合作、分享和竞争意识。

基于团队协作的项目驱动教学模式主要包括项目设计、项目实践、总结评价3个阶段,具体教学过程如图1所示,包括理论授课、明确任务、引导和指导、点评和总结、小组评分、个人评分、总结点评等步骤。该模式下的项目实践阶段完全体现了学生的主体地位。团队自主学习区别于传统的在教师安排下开展的学习活动,事先没有教师的刻意安排,是一种完全开放式、自主式、创造性的学习过程。这种“自主和交互式学习”鼓励团队成员参与自我管理和自我约束,有利于培养学生沟通、交流、角色转换、任务分工、团队协作、磋商谈判等技能[8-9]。

图1 教学活动过程

2 教学模式下的创新和实践

在软件工程实践课改中,改变传统的教学组织形式,把课堂搬进实验室,基于企业项目开发实践经验,变独立开发为团结协作开发,使学生提前感受企业的工作方式[10]。首先是通过教师的理论讲解让学生掌握课程知识点,然后再由教师模拟场景和IT企业软件室。软件室下设不同的岗位,根据岗位职责划分角色,明确各个角色分配的学习任务,引导学生开展项目实践活动。最后,通过小组的答辩展示完成本课程的学习。

2.1 设计项目阶段

(1) 设计项目。课程中项目选取在教学过程中起着关键的作用,一般选取功能相对简单、容易实施的项目作为课程实践。教学目标是通过课程设计,使学生掌握软件工程方法实现应用系统开发的全过程,按照软件的生命周期,完成软件计划、需求分析、软件设计、编程实现、软件测试及软件维护等任务,并按照要求编写相应的文档。针对该项目由教师创设情境,虚拟项目需求方及提供方,提供项目基线,包括现有设备、现有软件状况、业务模式及经营范围。另外,还要设定基础数据,如系统开发成本(软件设计和开发费用、硬件成本)、软件维护费用、预计将来收益等,对于系统功能进行范围限定,在项目开展前进行说明。

(2) 学生分组,团队协作。打破班级限制,采用“自由组合,熟人原则”对学生进行分组。我校由于教学机房容量50人,因此把班级分成10个小组,每个小组由3～5名学生组成,并推举一名组长,每小组实行组长负责制。在教师的指导下由组长为其他成员分配角色,每个小组成员可扮演一个或多个角色,依据工作职责扮演项目经理、产品经理、软件设计师、软件架构师、软件测试师等。针对不同的角色进行互换体验,不但能够培养学生换位思考的能力,而且还可以保证让学生都能够积极参与进来。通常在新学期第二节课就确定好了小组名单,并填写成员及角色名单表。最后,由教师引导学生团队对行为、制度进行规范建设,提出团队名称、愿景、口号与LOGO,并应用于教学过程[11]。

2.2 项目实践阶段

(1) 小组项目立项。各小组按照团队分工与合作,对项目进行调研及可行性分析,讨论并制定整个项目实施计划,编写项目进度计划表,如表1所示。合理按照进度计划安排各阶段的任务,并根据进度完成情况做出适当调整。

表1 项目进度计划表

(2) 组内交互。以项目实施活动中各小组提出的问题和任务为出发点,组内协作求解,本过程由组长组织、教师指导。让组内成员相互讨论、阐述自己的意见和建议,最终确定本小组的解决方案,形成学习报告。如果学生各自的意见相左,无法形成一个正确的思路,要引导学生积极探索,记下需要提交组间讨论的问题。

(3) 组间竞辩。针对小组内部难以解决或各小组观点有异议的问题,通过竞答、辩论的方式找到正确答案。由教师引导,主动或随机抽选一组,提出有异议的问题、疑难点,所有小组一起讨论,最后由教师统一进行补充,追加、完善问题。对学生团队的运作进行实时跟踪与介入指导,及时指导项目进展较慢的团队,对于个别学习能力较差的学生,给予更多针对性的指导。

(4) 成果提交。经过项目设计的各环节,由组长对项目组成员进行总结,要求提交程序清单(适当的程序注释、格式缩进、变量命名规范等)以及“课程设计报告”(电子文档,并注明本人负责部分的内容),其中,课程设计包括5个部分文档:软件可行性分析报告、软件计划书、软件需求规格说明书、软件设计说明书、软件测试细则。文档要求格式规范、逻辑性强、图标规范[12]。

2.3 量化评价阶段

在量化评价阶段,各小组成员的期末总成绩(score)由平时成绩、阶段考核成绩、项目实践成绩3部分组成,在这一环节,项目组可以自己确定展示的方式,自主地对照学习任务向教师和全班学生展示学习的过程、得出的结论或制作完成的实际成果。成绩执行百分制,项目实践成绩占0.4系数权重,阶段考核成绩占0.4系数权重,平时成绩占0.2系数权重[12-14]。计算公式

score=avg*20%+phase_score*40%+

practice_score*40%

(1)

其中,avg为学生平时成绩,phase_score为阶段考核成绩,practice_score为项目实践成绩。

avg=attendece_score*50+work_score*50%

(2)

其中,attendece_score为考勤成绩,work_score为作业成绩。

practice_score=teacher_group_score*50%+

student_group_score*30%+

student_inergroupscore*20%

(3)

其中,teacher_group_score为教师对学生所在小组作品打分,student_group_score为学生组间打分,student_inergroupscore为学生组内打分。

3 教学效果分析

通过为期1个学期的教学模式的探索,分别对实验班和对照班学生学习成绩进行对照,结果如表2、表3所示。

表2 实验班与对照班期末学习成绩比对结果

从表 2可以看出,实验班学生的平均成绩明显优于对照班,从表 3也不难发现,实验班学生对教师教学评价效果满意,参与测评的积极性高,说明该教学模式下能够充分提高学生的学习热情和主动性,改善学习成绩。这种结果源于模拟真实的企业项目的开发过程,通过教师组织学生沟通、角色转换、任务分工、团队协作,促进学生的团队自主学习。同时,实验班平均成绩的标准差要优于对照班,说明实验班成绩的分化程度较低,成绩相对稳定,可以推断出该教学模式有助于学生的整体提高。

4 结语

教学实践表明,基于团队协作的项目驱动教学模式下能够充分调动学生的学习热情和主动性,锻炼学生沟通、角色转换、任务分工、团队协作、磋商谈判等技能,培养自主学习和动手实践能力,尤其是软件工程项目的设计管理能力。但是,由于该模式下学生自由度高,其教学效果受班级凝聚力影响较大,在教学过程中学风好的班级会朝着团队协作的方向发展,而比较沉闷的班级则自由散漫、配合度较低,如何在学风不是很好的班级取得良好的教学效果,是以后研究的方向。

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