pbl在软件工程课程教学中的研究与应用

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   摘 要:对高职计算机专业课程教学中运用 PBL 模式展开教学的过程进行研究,力图为PBL 在计算机专业课程中的运用提供一个详细的、便于操作的流程,从而促进学生能力的提高,使每个学生的潜能得到充分的发挥,最终走向成功。本研究主要采用量的研究方法,辅以质的研究进行验证。PBL 模式强调动手实践,通过项目的实施能发展学生的多种能力,采用小组协作方式能够解决在传统教育中忽视团队精神培养、情感教育的问题。将 PBL 这种教学模式应用到软件工程课程的学习过程中,学生通过这种边学习边以项目任务驱动的方式完成整个系统平台的开发。
  关键词:高职 PBL 模式 软件工程 项目任务驱动
   1. 引言近年来,随着国民经济的发展和科技的进步,高职教育越来越成为提高国民素质、加快经济发展的重要因素。但目前高等职业教育的现状并不容乐观,尤其是计算机行业中技能型人才短缺的问题十分突出 . 以广西为例 , 一方面企业需要大量的计算机专业人才,另一方面高职院校计算机专业的毕业生找工作难,就业率不高。造成这种情况的原因是毕业生的能力达不到企业的要求,而并非人才过剩。据区内一些用人单位的反映,高职院校计算机专业的学生掌握的计算机专业知识很不全面,在工作中遇到新的问题或状况时,他们往往束手无策,很难胜任岗位的要求。究其原因,我区高职院校基本上沿用了培养工程型人才的普通高等教育普遍应用的“三段式”结构,即按基础课、专业基础课和专业课的模式构成课程体系,严重影响了理论教学与实际应用的结合以及学生实践能力的提高。实训课针对性不强,不能形成完整的体系。专业课程结构大体是突出专业课的比重,综合素质课与专业课的比重明显失衡,没有重视学生综合素质的培养。重专业轻素质、重理论轻应用、重单门轻综合的现象普遍存在。在教学内容、教学方法等方面存在着知识老化、方法陈旧落后、理论和实践相脱节的现象。
  2.PBL 介绍Project-Based Learning(PBL,即基于项目的学习)这种教学模式,强调“以学生为中心,以活动为中心,以工场为中心”的学科交叉、协作学习、自主探究、与真实世界和生活实践相联系。
  2.1PBL 的特点在丹麦,PBL 模式是教育部规定的大学和高等职业技术院校不可缺少的部分。在瑞典,PBL 模式被用于来自不同专业背景的学生一起解决较为复杂的问题。在挪威, PBL 模式被用于社会科学、医学及许多“交互式”课程的教学,鼓励学生在解决问题的过程中获得自己的经验。它蕴含着建构主义学习理论、杜威的实用主义教育理论、多元智能理论等学习和教育理论,是一种全新的教学策略。通过设计相应的教学流程,更好地适应计算机专业课程的教学。
  2.2PBL 模式的教学过程对高职计算机专业课程教学中运用 PBL 模式展开教学的过程进行研究,力图为 PBL 在计算机专业课程中的运用提供一个详细的、便于操作的流程,从而促进学生能力的提高,使每个学生的潜能得到充分的发挥,最终走向成功。
  (1) 广西高等职业院校计算机专业课程教学现状及学生的特征。
  (2) PBL 在广西高职计算机专业课程中应用的基本原则及教学流程设计。
  (3) 与 PBL 模式相适应的新型学生评价方式。遵循“以就业为导向,以全面素质为基础,以职业能力为本位”的教学指导思想,在分析高等职业教育教学模式的基础上,以广西高职计算机专业课程的教学现状为切入点,探讨适应学生发展的新型教学模式。课题研究突出两个方面:
  一是侧重从理论上对PBL模式发展演变的历史脉络加以梳理,并由此对与其基本操作流程加以分析、改进,提出适合计算机专业课程的教学流程。二是结合计算机专业课程进行教学实验研究,将教学一线的实际成果加以总结归纳并进行改进,教 育 战 线使之具有实际推广价值。
  3. 基于 PBL 在软件工程课程的应用本研究主要采用量的研究方法,辅以质的研究进行验证。PBL 模式强调动手实践,能够解决知识与技能分割、知识和技能常常难以迁移到实际工作中去等问题;PBL 模式通过项目的实施能发展学生的多种能力,比如文字表达、创新、沟通交流;PBL 模式采用小组协作方式能够解决在传统教育中忽视团队精神培养、情感教育的问题。
  3.1 软件工程软件工程就是一门将所有与软件开发相关的活动归纳在一起,并形成系统的方法和理论的学科。如同盖一座大楼时所做的工作不仅仅是砌砖和垒墙一样,软件开发过程所涉及到的环节和活动也不仅仅是编写代码这样简单。比如:在编码之前,我们要了解编写的程序是为了解决什么样的问题,即实现何种功能;对软件的系统要进行规划、架构工作;编码完成之后,要采用特定的方法和途径来减少软件系统中存在的错误;软件产品交付给用户后,还要对软件系统进行维护。另外,在这个过程中,要保证软件产品的质量。由此可见,软件工程对于计算机专业学习有着非常重要的地位,一般高职高专学院都将该课程放于最后一个学期学习,完善整个软件开发的流程。
  3.2 教师的要求作为一名教师,你要相信自己的每一位学生都很聪明,他们渴望知识,他们期望自己能有价值。教师不仅仅是一位引导者,更是一名好的思考者学习者,学生不再仅仅是一位吸收者,更是一名好的创新者传播者,教与学都应是灵活的变通的。在讨论如何提高教学质量时,多数是分析学生的层次情况和教材的内容,那么老师自身是否该给自己提出要求呢,教与学,往往看见的是学生,要的是教学成果,为什么学生上课率不高,兴趣不够,是学生懒,还是作为引导者的老师没有带好路呢?学生,部分学生在学习过程中逐渐找到了自己的学习方法,他们不愿仅仅被约束在课堂,他们想将自己学习的知识运用于实践,或者让自身的能力有个更高的提高,这时可能某些学生个性的张扬,他们不按时上课,作为一名教师你能说他们是坏学生吗?或许在有些问题上自己的实践和认识还不足学生,对于这些渴望更多知识更多实践的学生作为老师该做些什么。还有一部分的学生就是散,但这并不表明他们就不喜欢学习。教师是一座桥梁,一边是知识,一边是学生,采用什么样的方法需要教师不断的努力实践,也就是如何将这座桥搭建的又牢固又畅快,学生能上手做东西自然也就自信,自然也就不怕面对社会。PBL 模式的教学方式要求教师有较好的实践能力,能够以一个企业管理者的角色出现,带领学生以项目任务的方式学习,对于教师而言,这需要有很强的动手实践能力,如何将理论性的知识点通过简单形象的例子说明,再让学生实践到项目中是种非常重要的学习方法,这也要求教师不仅能够当场解决学生们发现的问题,而且还能自己动手操作,从而引发学生的兴趣。
  3.3 应用 PBL 模式于软件工程课程软件工程,大多数学生在学习这门课程时都认为为什么要开设这样一门理论课程,都已经到学期末了却要学习这样无意义的课程,需求分析、概要设计、详细设计,做这些设计分析有什么作用呢,项目的开发主要是编程,能做好功能实现写出代码就是能力。为什么学生会有这样的想法呢?老师可能会认为我们的学生是高职高专,他们喜欢的是动手、操作,像这种设计方法的理论课程对于他们而言可能是会枯燥些,然而老师心里很明白在软件开发中需求分析是多么的重要,只有明确了整个系统的数据流入与流出,才能动手开始一个项目的开发,只有这样才会令这个软件的生命力更强,可是在授课时给学生讲解如何进行需求分析、如何设计功能模块等等时套用的是理论方法,说明了一大堆,然而学生却是云里雾里,分不清楚有什么意义,到了学生实际开发中这些思想也并没有影响到项目开发过程中,首先学生想到的依然是如何想办法实现并解决某些功能,而之后会不会造成不良的影响或者牵涉到别的模块,这些处理方法在他们看来都不重要。
  应用 PBL 模式与学生共同学习,首先是要明确清晰地告诉学生什么是软件工程,它的产生的为解决什么样的问题,软件危机又是什么?等等。从宏观上让学生认识它存在的意义。之后,由于之前已经开设了许多技术支持的编程课程,因此这里直接以项目开发的整个流程作为本门课程学习的主线。以“机房管理系统”为项目学习的驱动任务。第一,教师是用户,学生是开发人员。模拟公司场景,班级学生分组分任务角色,分别派出需求分析人员与用户沟通,了解用户的需要和要求。第二,根据调查理解用户的需求,明确都有哪些数据,确定数据的流入和流出情况。第三,由数据的信息情况划分系统各个模块,可以通过建模工具完成,最后设计数据库及数据表之间的关系联系。第四,设计详细完整的系统流程图。第五,进行软件程序开发,进行内测,掌握软件测试的方法,通过项目学习软件测试,以便能够更好地运用测试解决功能实现的准确性和安全性。第五,对软件产品做外测和实测。第六,软件维护与后台管理。学生通过这种边学习边以项目任务驱动的方式完成整个系统平台的开发,在学习过程中让同学们能够了解国家项目的标准文档格式和团队编写代码的标准要求以及团队人员管理的体制规范化等。部分学生在实训月中深入地感受到需求分析和文档工作的重要性,项目开发人员要从用户的角度去考虑,计算机软件是辅助和方便工作人员在相应领域的应用,关键是满足用者的需要和要求。
  4. 总结PBL 模式在高等职业教育中的应用还处于探索阶段,研究 PBL 模式的学者们更多的是关注学生的学,较少关注教师的教,关于 PBL 模式的系统性研究也比较少。把理论应用于教学实践,特别是高职计算机课程领域的研究案例更少。有鉴于此,本课题尝试将 PBL 这一先进教学模式应用于软件工程这门课程的教学,把现代教育的新理念、方法和技术融于具体教学中,构建一个开放、变革的教学模式。研究不仅仅只关注学生的学习过程,同时也注重教师实施教育的过程与细节,更要将这一理论应用于具体的教学实践,由实际的案例与详细的分析得出科学的结论。这项研究应用于教学是系统的,科学的,有价值的。
  参考文献[1] 闫寒冰 . 学习过程设计—信息技术与课程整合的视角 [M]. 北京:教育科学出版社,2005.3[2] 张人红 . 研究性学习在美国 [J]. 教育发展研究,2001(8)[3] 李克东 . 教育技术学研究方法 [M]. 北京:北京师范大学出版社,2003:43[4] 钟志贤 . 面向知识时代的教学设计框架 [M]. 北京:中国社会科学出版社,2006:82[5] 刘延申 . 美国高等师范教育改革简述 .

[正文图表略.]
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