在软件项目管理课程实践教学中实施MPE—CDIO的探讨

　　摘要：通过分析软件项目管理课程的特点，将MPE-CDIO工程教育理念引入实践环节，为实现“做中学”提出为学生量身定做的项目的设立，并对项目管理从团队建立、项目管理、任务实现以及考核方式等方面进行探索。实践证明，其在教学上取得了一定的效果。
　　关键词：MPE-CDIO工程教育 软件项目管理 实践能力 CCSE
　　中图分类号:G642.423 文献标识码:A
　　文章编号:1004-4914（2012）10-097-03
　　一、引言
　　软件工程专业培养方案中的软件项目管理课程主要是为了使软件项目能够按照预定的成本、进度、质量顺利完成而进行分析和管理的活动。该课程的传统教学环节更多的是教师为主，学生更多的充当“听众”的角色，跟着教师的思路去理解、记忆知识。它的问题在于忽视与实际项目的有效结合，且缺乏促进团队沟通与交互的机制，对学生系统化工程技术素质培养的重视程度不够，因此，学生感觉该课程所学知识离自己很远，不能有效地将所学的理论知识应用在软件项目管理的过程中。
　　二、CDIO与MPE-CDIO高等工程教育模式
　　CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果，黑龙江科技学院在引进CDIO理念的基础上，又进行了创新，提出了MPE-CDIO工程教育模式。
　　（一）CDIO教育理念
　　CDIO(Conceive-Design-Implement-Operate)工程教育理念是由美国麻省理工学院和瑞典皇家理工学院等4所大学组成的工程教育改革研究团队提出建立的一整套工程教育理念和实施体系。该理念强调以能力培养为目标，并于2004年成立了CDIO国际合作组织。迄今已有几十所世界著名大学加入了CDIO组织。通过国际合作的方式，多个国家、大学、专业可并行探索，大大加快了改革步伐，取得了很大成绩。在国内，我校全面启动了基于MPE-CDIO的实践环境建设，并于2010年由副校长张凤武教授带队与CDIO试点高校成都信息工程学院开展CDIO改革经验交流。
　　（二）MPE-CDIO培养模式
　　MPE-CDIO是我校提出基于大德育、大实践、大工程（Moral Pratice Engineering)教育理念下的构思-设计-实现-运行工程教育培养模式。所谓“大德育”，对学生而言，就是使其成人的教育，对学校而言，就是全员、全过程、全方位育人。这里的成人是指成为一个健全的人、一个和谐的人、一个有社会责任感的人，一个能适应社会需要的人，一个有益于人类文明进步的人。所谓“大工程”，是以工程应用型人才培养为目标，以工程为背景和主线，着力于学生的工程意识、工程素质和工程实践能力的培养，将工程教育、自然科学教育、人文社会科学教育相融合的现代工程教育观。所谓“大实践”，是以提高学生实践能力和创新能力为目标，将实践锻炼贯穿于人才培养的全过程，将知识和理论固化为学生的素质，转化为能力，满足社会需要的教育理念。
　　自我院加入英特尔软件学院计划以来，充分挖掘英特尔先进的技术资源，结合软件项目管理课程和CDIO工程教育模式的特点，在该课程的实践教学中实施MPE-CDIO工程教育模式，它使学生的专业工程素质得到明显增强，其教学效果较好。
　　三、软件项目管理课程的特点
　　软件项目管理是软件工程专业开设的专业课程，本课程的目的是让学生在短时间内掌握软件项目管理的基本知识和实践能力，并讲授作为一个项目管理者的主要工作和权利。在本课程的教学过程中，是以面授为主，讲授一些基本概念和管理的经典理论，同时结合大公司的软件项目管理案例有层次地拓展讲授；最后是实践阶段，学生采用项目管理工具编写项目管理计划，并跟踪项目的实施。但很多学生在实践环节出现问题，感到无从下手，甚至到了不喜欢学的程度。经过认真分析研究，我认为该课程具有以下特点。
　　1.软件项目管理实践性强。其本身的特点决定了它不是完全可以从书本和课堂上学会，理解和实践是非常重要的。老师要做到把软件企业中的一些实践经验与学生分享，不能仅限于照本宣科地抽象介绍一些基本原理。
　　2.合理制定学时。现有的软件项目管理理论学时较多，应当加大对实践环节学时的投入，必要的话可以参照“大学物理实验”模式，单独设置实验学时，让学生参与项目的开发，否则学生根本没有兴趣，更何谈锻炼。
　　3.学生独立性较强。面向对象程序设计、数据结构等基础课程主要是培养学生独立的逻辑思考和编程能力，但是，它忽视了沟通、交互与团队合作。以往的实践环节，也强调团队开发，但缺乏必要的监督和评价机制，流于形式。
　　综合上述分析，软件项目管理课程的教学不仅要注重学生专业理论知识的教育，更重要的是要重视学生的工程实践能力和职业道德素质的培养，即培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，自我创新、团队合作交流的能力以及职业道德感和责任心。而这些能力培养完全符合MPE-CDIO教育模式的能力培养目标，因此引入MPE-CDIO的能力培养模式对软件项目管理的教学改革具有很好的指导作用。
　　四、MPE-CDIO工程教育模式
　　MPE-CDIO教育改革，是一种全新的培养模式，作为CDIO改革的创新与互补，MPE-CDIO更注重培养健全、和谐的、有社会责任感的人，将这一大德育培养理念与构思——设计——实现——运作进行有机结合，并以培养高级工程专业人才为目标。其中CDIO不仅提出以能力培养为目标的CDIO大纲(如表1所示)，而且系统地提出能力培养、实施指导、实施过程和结果检验的12 条标准，有很强的可操作性。清华大学在数据结构和数据库系统原理两门课中采用CDIO教学方法，取得了满意的教学效果，增强了学生自学和解决实际问题的能力以及协调沟通和团队协作的能力。国内外经验表明，CDIO“做中学”的理念和方法是先进可行的，完全适合工科教学过程各个环节的改革。
　　由于CDIO新型工程教育模式特别适合计算机和软件工程相关课程的教学，因此，它已应用于我院面向对象程序设计和数据结构课程实践教学改革，以及软件工程专业的软件项目管理等课程中，我们也将逐步在其他工程性较强的课程中大力推行。
　　五、实施面向MPE-CDIO的实践教学改革
　　在分析软件项目管理课程的主要特点，以及MPE-CDIO工程教育模式中以能力培养为目标的大纲和12条标准之后，我们对本课程实施面向MPE-CDIO的实践教学环节改革。由于已加入英特尔学院计划，本课程可以充分利用英特尔领先的技术人力资源优势，采用IBM RPM (Rational Portfolio Manager) 和Microsoft Project软件工具完成项目管理，实践环节包括5个验证型和1个综合型实验，如表2所示。
　　从表2可以看出，5个验证型实验基本涵盖CDIO能力大纲中前三个层面的能力。因为验证型实验来自英特尔，实验指导电子书是英文版，而且实验室安装的Microsoft Project和RPM也是英文版，所以，实验项目也在一定程度上涵盖了大纲中3.3 外语交流能力。
　　综合性实验“对软件开发项目全过程管理”涵盖了CDIO 能力大纲中“在企业与社会环境下的构思——设计——实现——运作”层面的能力。该实验项目由学生分组完成，分组成员4～5人。该实验项目是由教师（英特尔工程师）在充分考虑学生的实际情况和当前学习状态的前提下，为其量身定做的，要求实验项目与课堂的案例教学同步。在软件项目管理教学中引入案例教学能有效地提高教学效果，案例则采用英特尔软件学院实际项目，主讲教师先将学生分成5人一组，然后选择具体项目进行角色分工，采用RPM或者Microsoft project工具开发项目计划，并组织项目人员评审项目计划和跟踪项目的进展，项目结束后以项目组的形式，演示汇报项目的整个管理过程。
　　本课程实践环节按照MPE-CDIO标准来进行，具体实施如下。
　　1.以MPE-CDIO为基本环境。软件项目管理严格以软件产品的生产周期作为工程教育的环境。做好团队组织建设，坚持阶段评审答辩。
　　2.明确学习目标。项目小组由4～5名学生组成，每组选择一个具体项目，在RPM和Microsoft project中全程进行项目管理。并撰写国标文档，此目标已达到中小软件企业软件项目管理要求。
　　3.系列课程设置。在软件工程课程群设置中，软件项目管理作为核心课程之一，与软件工程、UML以及软件测试等课程相互支撑。在其他课程采用的开发工具与项目管理课程中的RPM能无缝集成，都是IBM 公司开发的集成软件。
　　4.认识实习。在项目管理课程之前，学生已经学会从程序员那里获得直接的和间接地实践经验，积累相关的知识，理解软件开发过程，并已具备开发小型软件项目的能力。
　　5.集成化教学过程。本课程以“管项目”为主线来组织课程，以“用”导“学”，选择实际工程项目来做主线，教师全程指导。
　　6.教师MPE-CDIO能力的提升。主讲教师通过参加英特尔在大连组织的各类师资培训来提升自身的MPE-CDIO能力，也通过与企业的横向项目合作来进一步提高教师的工程经验。此外还邀请英特尔资深工程师为学生开设短期培训。
　　7.教师教学能力的提高。通过组织课程组教学公开课、研讨会，来提高教学在运用案例教学和基于项目管理的教学方法以及学生考核等方面的能力。
　　8.多元化考核。由于项目以小组为单位完成，故在评估每位学生的成绩时，既要从团队角度考核，又要体现个人成果。考核方式如表3所示。通过考核的学生还将获得由英特尔颁发的Project Management 课程认证证书。
　　9.反馈情况。本课程通过实施MPE-CDIO后，新的实践环节提高了学生的学习热情，给学生提供了更广阔的天地进行创新、实践，同时把知识真正转化为生产力，为日后的就业打下坚实的基础。
　　六、结语
　　MPE-CDIO教学理念以工程实践为核心，综合了专业基础知识、人际交流能力、团队合作精神、实际动手能力的培养，并鉴于我校目前的教学环境，融入了大德育的思想，使培养出来的学生更加符合工程师的标准和社会对工科毕业生的要求。
　　在软件项目管理课程的实践教学中实施MPE-CDIO理念，既适应现代教学模式的要求，也符合学生对本门课程的需求。成功地实施教学改革，学生普遍反映能够较好地理解并掌握项目管理的方法和技术，体会到在实践中探寻知识