高職軟件開發能力培養與項目化教學實踐

摘要：針對高職軟件專業如何落實職業能力培養，如何采用項目化教學模式進行教學改革等問題，闡述項目化教學中項目的作用，指出如何引入教學項目，并以軟件“需求分析”教學為案例介紹教學內容的設計。

關鍵詞：軟件開發；職業能力；項目化教學；教學內容設計；項目情境

0.引言

高等職業院校不僅要傳授給學生知識，還要培養學生的操作技能。例如，軟件開發專業主要培養學生的軟件開發能力。但在傳統教學過程中，人們常常注重軟件開發知識的教學，簡單地認為能力的獲取是知識傳授后的自然結果，或者是獲得做項目的方法知識，這些都難以擺脫“知識傳授”的藩籬。僅教學生如何做項目（的知識），而不是模擬項目開發過程、展現項目開發情境，通過“任務驅動”進行項目過程的自然過渡，這些還屬于“知識教學”的范疇。

軟件知識體系復雜、層次多，包括理論知識、實踐知識，以及行動指導原則與方法等知識。另外，一些技術細節介紹也屬于知識的范疇。其實，“知識教學”的特點是容易進行“灌輸”教學，學生容易感覺枯燥。這也是傳統軟件教學效果不佳的原因之一。

1.圍繞能力培養是高職教育的趨勢

要解決傳統的重知識培養的問題就要通過教改，真正落實教育部“十六號文”提出的職業教育要“改革教學方法和手段，強化學生能力的培養”的方針。

其實，“能力”與“知識”教學的目標與方式不同。實踐證明，學科性知識教學難以滿足社會對大學畢業生能力需求的培養。高職各專業圍繞本專業的“職業能力”改革教學方式，培養學生的“能力”已經得到普遍共識，是大勢所趨。廣東科學技術職業學院軟件專業借助國家骨干高職院校建設，在這方面進行了大量有益的探索與實踐。

2.如何進行職業能力的培養

2.1能力的培養需要具體的工作情境

所謂“能力”，即“職業能力”，又稱“綜合職業能力”，是在真實工作情境中整體地解決綜合性專業問題的本領。例如，“軟件開發能力”就是能完成用戶要求的軟件開發任務，并讓用戶使用滿意。職業能力是一個綜合體系，又是個抽象的概念，需要在具體的工作活動中才能體現。所以，能力的學習與培養應在具體的工作情境中進行。

傳統的知識教學對能力的培養不足，它追求的是知識體系的完整性與系統性，難以使學生形成高的職業能力。例如，如果不在真實的項目開發情境中進行軟件開發的教與學，如果不將軟件開發整體“工作”與“活動”當做一個整體，學生就難以形成對工作的整體認識，也無法建立學習與工作的直接聯系，容易在復雜的各類知識與技術細節中不知所措，也就難以令其積極性和潛力被激活，學習效果，特別是軟件開發能力，就難以得到實際的提高。

2.2能力培養的載體——項目

圍繞能力培養改革傳統教學的關鍵是抓住能力培養的特點。如前所述，能力與真實工作情境相關，所以能力培養的特點是需要一個類似真實工作情境的教學環境。在這個教學環境中，有一個圍繞知識與能力教學的載體，通過這個載體展開的工作活動作為教學內容，這個載體就是所謂的項目。通過項目及項目工作活動，可以將復雜的軟件開發知識、技術、方法、工具、操作過程有機地組織并展現出來。

項目工作活動又稱任務操作，將各個工作活動的操作設計成完整的教學單元就是一個教學情境。教學情境就是模擬真實工作活動，使學習者產生一定的情感反應的教學環境。基于項目載體展開的教學是“十六號文”所倡導的、利于高職能力培養的“項目導向、任務驅動”教學的教學方式。

2.3項目培養與能力提升直接相關

不同教育類型采取的教學方式不同。學科性教育一般采用傳統的知識教學；而職業教育與生產實踐結合緊密，更適合采用項目化教學。由于項目具有情境性，即操作情境，可以采取情境教學，從而有利于學生的吸收與內質潛力的激活，有利于學生職業能力的培養。

但是，如何發揮項目因素在能力培養中的作用，如何落實項目化教學，選擇教學項目、設計與組織項目教學內容就成為了問題的關鍵。

3.基于項目的教學

3.1教學中的項目

所謂項目，是那些作為管理的對象，需按限定時間、費用和質量標準完成的一次性任務。簡單地說，項目可以理解為一次要完成的任務，但這個任務需要滿足一定的限定條件與要求。人們常常認為應該將實際商業項目引入到教學中，并引進經費。但實際上最好將實際項目作為職業教育的后期實施。例如，新加坡南洋理工學院的二元化項目教學，在最后一年的項目實習中才使用真實項目。在前期的基礎理論知識與基礎實踐知識教學部分，以及基礎的能力教學中，學生顯然沒有達到實施實際項目的能力。如果這時強制引入真實項目進行操作，往往不能起到很好的效果，反而會拔苗助長。

另外，教師和學校引入的實際軟件開發項目數量有限，不可能滿足所有學生的需求。其實，如果不做好前期必要的能力培養，過分強調學生開發實際項目，不僅從客觀上不能滿足所有學生的需要，也不符合學生的成長規律。

3.2教學中項目的來源

是否沒有辦法解決這兩個問題呢？答案是否定的。我們暫時不考慮項目的實際用戶與費用，通過提煉項目與任務的開發過程，可以獲取大量的教學項目。其實，從教育角度上來看，實際項目一時難以讓大多數學生參與，使大多數學生受益；同時質量也難以保證，并且容易在商務與需求方面與用戶產生糾葛，所以實際項目對廣大學生的教學作用不明顯。我們在實際教學過程中，往往糾結于做實際項目，沒有項目時盼項目，有了項目又難以做好，這就是高校在實際項目開發中常遇到的尷尬現象。

在教學過程中為了全面提高教學質量，提高學生的職業能力，可以不局限于用戶商業項目。只要能作為能力教學載體，而且是實際工作情境中明確的工作任務，就可以選擇作為項目載體。它可以是“虛擬項目”，可以用作虛擬實驗和虛擬實訓。“虛擬項目”的特點是具有靈活性，可以針對具體的“能力點”進行設計。

4.軟件開發項目化情境教學實踐

對學生軟件開發能力的培養，需進行軟件開發項目化情境教學，還要做課程建設如設計教學內容、開發教學資源等。在實踐中我們經歷了人才能力培養目標確定、項目選擇、任務分解與細化、情境設計、教學資源開發等過程，從而形成完整的項目教學框架。

4.1教學任務及作為載體的項目選擇

例如，在軟件開發與管理課程中講解需求分析的內容時，我們采用“項目導向、任務驅動”的情境教學方式，培養學生軟件需求分析所相應的能力。

需求分析有個過程，其典型工作任務包括：業務描述，用例模型建立，靜態實體模型建立，實體交互的動態模型建立，最后匯總并編寫分析報告。在教學過程中要傳授需求的概念、需求分析概念、需求分析過程、建模工具等知識，同時對應需求分析，培養學生業務分析、文字能力、建模能力及建模工具的使用能力。需求分析任務的培養目標見表1。

在選擇教學項目時，要選擇目前流行的物流信息管理系統。物流業目前非常普及，學生都有網絡購物、與物流打交道的經驗，選擇該項目學生們容易理解。我們從以前開發的物流系統進行提煉，設計適合高職學生的教學內容。

4.2教學內容的組織

傳統的教學方法常以知識的順序來組織教學內容，包括各個章、節、小節等。而項目的任務驅動教學法則以任務驅動來序化教學內容，然后再以操作情境為單元設計教學內容。

如需求分析的任務流程為：業務描述→靜態實體模型→實體交互的動態模型→需求文檔。任務驅動的教學就是以這個次序實施的。在教學過程中注意各個任務的連貫過渡，及各自需要承載的教學目標。

在教學過程中，按如下任務次序進行教學：

（1）系統業務描述，即故事講清楚，特別是各“故事點”要能理解。

（2）找出系統中的實體，即參與的實體有哪些，如何表示。

（3）找出系統實體之間的交互，即實體之間是如何活動與交互的，如何表示。

（4）需求分析規格說明，介紹需求分析編寫指南規范及案例。

4.3項目教學情境

1）業務描述。

筆者根據多年的教學經驗，感覺到目前學生的文字能力比較差，業務描述能力的鍛煉很有必要。另外，業務描述是今后需求分析的基礎，所以首先將業務描述作為一個教學情境。物流系統的業務描述就是描述“哪些部門的什么人（角色），做什么”。

在教學過程中，讓學生聯系自身的網購經驗，講故事，啟發學生逐步將故事用文字簡述，便構成了業務描述教學情境。

2）用例建模。

上述情境只是文字描述，重點是“哪些部門的什么人（角色），做什么”，這就需要用到用例模型。用例模型確定了到底有“哪些角色”，它們分別在系統中“怎么做”。

通過用用例圖的“角色”、“用例”進行教學，描述“哪些部門的什么人（角色），做什么”，便形成了用例建模的教學情境。物流系統的用例圖見圖1。

3）實體建模。

在UML中，實體建模又稱對象模型，或建立類圖。它確定了系統的靜態結構，是將來數據庫設計的基礎。類的確定很復雜，包括人和組織、物理實體、處理、事件、概念5大類。一般的教材只是簡單介紹一下規則，關于如何尋找實體的“操作情境”介紹的非常少。

根據物流系統及其文字描述，以篩選“名詞”的形式選出類與對象，如貨物、送貨員、貨物送貨單、費用結算表、入庫明細表、送貨明細表、分揀明細表等，并建立類圖。物流系統的類圖見圖2。

4）動態模型。

有了實體模型后，就可以詳細分析它們之間的交互，即建立動態模型。動態模型可以用UML的順序圖表示，見圖3。

最后將上述操作的內容，以標準文檔的形式寫成需求分析報告。

通過上述情境，需求分析的幾個重點與難點教學內容，就被有機地組織在一起，各個任務、情境之間過渡自然。而且，教學中承載了知識教學（如“需求”概念、建模工具）、能力教學（如UML畫圖能力、尋找類）、編寫項目文檔能力等。通過上述項目化教學實踐，學生更容易學習與吸收，教學效果顯著提高。

5.結語

在實際教學中，筆者對所負責的高職軟件開發與管理、高級J2EE開發技術等課程進行了項目化教學改革，如突破傳統學科式教學方式，基于項目情境設計與序化教學內容，并開發項目化教學資源。學生們普遍反映以前難以理解的軟件開發概念容易懂了，學習興趣提高，教學效果也得到顯著提高。

總之，通過項目化教學探索與實踐，筆者深深地體會到，結合本專業進行“項目導向，任務驅動”的教學改革是今后高職教育的康莊大道。