软件工程系列课程设计的分组及选题策略框架

软件工程系列课程设计的分组及选题策略框架本文针对多数学生在软件工程系列课程设计中存在的选题盲目、分组随意、连续性差等问题，提出“固定分组、延续题目”的策略。

关键词：软件工程；课程设计；分组；选题；管理信息系统1引言我院软件工程系列课程中设置了四门课程设计：数据结构、数据库、软件工程及综合课程设计，分布于大学二、三年级的四个学期内(见图1)。

图1 哈工大软件学院本科四年课程设计分布情况每门课程设计过程中，要求学生在班级内组成3~5人的项目小组，且每组可以从参选题库中选题或自定题目。

然而经过5年的实践教学我们发现了一些不足之处：分组随意、选题盲目、管理困难、缺乏积累以及质量保证差。

课程设计是合作学习的一种具体形式，但国内外对于合作学习中分组策略的研究较少。

针对当前项目选题及分组研究中普遍存在的问题，本文将就哈工大软件学院软件工程系列课程设计过程中的分组及选题策略进行研究。

2分组策略研究2.1现有的分组策略(1) 随机的分组策略。

弊端很多，如(1)可能一组内的某几个成员性格合不来，勉强合为一组极有可能影响他们的工作热情；(2)随意的分组可能产生所谓的公平，但其科学性根本无从掌控；(3)随机的分组容易使学生存在“短期行为”现象，因为没人能够预料下一次课程设计会和哪些同学在一个组内。

(2) 教师指定的分组策略。

这种策略存在一定的科学性，然而事实证明这种方法也不实用。

一方面要牵扯教师很多精力，另一方面，这种指令性的安排容易降低学生们组内合作的积极性。

(3) 学生自主的分组策略。

这种策略正是当前我们采用的方式。

即要求学生在班级内自愿成组，每组3~5个人，学生根据志趣相投、同一寝室或有很好的合作经历等因素进行成组。

这种自主分组的策略目前比较成功，学生们很快就能够组织好小组并开始工作。

2.2鼓励“固定分组”的自主分组策略(1) 策略分析经观察发现，自主分组原则下的固定分组将更加有利于合作。

我们的课程设计先后有四次，如果鼓励学生从第一、二次开始就尽量使小组成员固定，则可以达到如下好处：合作效率高、失败风险小、创新可能大、教师管理工作减轻、学生团队意识增强。

然而也可能存在某些不足，主要表现在两个方面：两级分化现象和沟通能力受限。

前一个问题可以通过教师在最初分组时的宣传和适当协调来解决，即让每组都有一个成绩略差的同学；而后一个问题可以通过加强班级的其他活动加以解决。

(2) 鼓励方法及“固定因子”的计算相对固定的分组策略具有较明显的优势。

为了达到增强分组稳定性的目的，本文设计如下的“固定因子”及其计算方法。

“固定因子”是本文定义的衡量小组稳定性的一个定量指标，是影响学生最终成绩的一个因素。

前后两次分组越稳定，则固定因子越高。

(1) 每次(尤其第一次)课程设计前要明确告知学生固定分组的奖励政策，使学生们在第一次合作时就对合作者选择有一个较长远的考虑；(2) 第一次课程设计后，记录每个班级的各组分组情况；(3) 从第二次课程设计开始，在评定每门课程设计的成绩时，计算每个小组的“固定因子”，并据此对各组得分进行调整。

越是稳定的小组其“固定因子”便越高，得到的加分也就越多。

下面以某次(非第一次)课程设计为例，给出“固定因子”的初步算法。

按规定每组成员数是3~5，为了研究方便，下面以5人组为例进行说明(见图2)。

图2 固定因子计算方法说明图假定上一组的五个成员编号均为1，则本次分组会出现如图2所示的七种情况(不同的组编号以1、2、3、4、5表示)。

情况a：如果本次分组的五个成员分别来自五个不同的组，则得到的“固定因子”为B=1/5；情况b：如果本次分组中仅有两个成员来自一组，其他组员来自不同的组，则认定B=2/5；情况c：如果本次分组中有两个成员来自一组，另有两个成员来自另外一组，则得到B=3/5；情况d：如果本次分组中有三个成员来自一组，其他两个成员来自不同的组，则得到B=3/5；情况e：如果本次分组中有三个成员来自一组，另两个成员来自另外一组，则得到B=4/5；情况f：如果本次分组中有四个成员来自一组，则得到B=4/5；情况g：如果本次分组的五个成员全部来自同一个组，则得到B=5/5。

需要讨论的是情况c和情况d、情况e和情况f的取值。

本文认为，从力量抗衡的角度讲，情况d优于情况c而情况f优于情况e，因为在情况c和情况e 下发生意见分歧时更容易产生较强的抗衡。

故此，暂时不对情况c和情况d、情况e和情况f的取值进行更细的区分。

有了基础的“固定因子”，不难对每个分组进行鼓励加分，算法例如：小组最终得分=小组分数×(1＋(B－1/5)×0.15) (1)可见，稳定的组(如情况f)最多可得到12%的加分鼓励。

事实上，上述“固定因子”的计算应当是累计的，如第四次课程设计时需要考虑第三、二、一次的分组情况，且这种累计应当体现“越近越重”的原则。

另外，先后两次组成员人数不同的情况下B的算法应该作适当调整。

这些研究相对较复杂，因此作为未来研究工作的内容。

3选题策略研究3.1现有的选题策略分析选题即题目的确定过程。

这一过程大多在小组形成后进行，也有的小组负责人在小组完全确立之前便已经对题目有所考虑。

目前我们学院学生的选题采用参照题目与自选题目相结合的策略。

这两种策略相互补充能够较好地满足当前每门课程设计的需求，然而我们要将四门课程设计纳入统一管理，因此需要设计更好的选题策略。

3.2鼓励“延续题目”的选题策略现有的选题策略目前能够发挥基本作用，但由于没有明确的鼓励或导向，多数小组的学生在选题过程中存在一定的盲目性。

往往是在小组成员确定后，才一起商量到底做什么题目好些。

这样，便没有全面发挥系列课程设计的积极作用。

如果某小组选择了一个很有创意的题目，他们可以在历次课程设计中延续开发并逐渐完善，甚至可能将其完全产品化或者在毕业后以此为基础创建自己的公司。

因此，我们提倡在创新基础上的“延续题目”策略。

具体指无论最初的选题来自参选题目库还是自选题目，如果某组某次课程设计能够继续做同上次课程设计相同的题目，会得到分数奖励。

我们通过定义一个延续因子C来计算奖励的大小。

具体分下列两种情况：(1) 确立新题——如果某组确定了对本组来说新的题目，可以得到老师的允许和支持，但得不到加分鼓励。

此时“延续因子”为C=1.0。

(2) 延续题目——如果某组确定继续上一次课程设计所作的题目，则会受到明显的鼓励。

延续因子设为C=1.1。

这样，小组最终得分可以由小组总分与延续因子的乘积算得。

3.3“延续题目”策略的要求显而易见，这种鼓励政策将使更多的小组在最初(前一、二次)课程设计选题时，有较长远的考虑和规划。

然而，要想使该策略发挥明显的作用，必须满足以下要求：(1) 固定分组策略的成功。

没有相对固定的分组，很难确定某组是否做了延续的题目。

可见，固定分组策略的成功是延续题目策略成功的前提；(2) 规避管理风险。

某组选择延续题目，如果教师管理不严(如不了解前后两次存在的进展和区别)，该组便可能存在“原地踏步”的情况。

简单地讲，可能有某小组存在“偷懒”心理或希望拿到高分而选择此策略。

可见，运用该策略的较高风险需要规避。

(3) 严格的质量保证。

正是由于该策略的”高收益、高风险”特性，使“延续题目”策略对质量保证的要求加大。

因此，本文提出如下具体要求：要求1：创新陈述。

开题时，小组必须陈述超越上一版本的明确的、具体的、可实现的创新点。

要求2：对比文档。

结题时，由成绩评定教师对其提交的文档进行对比分析。

要求3：对比演示。

结题时，要求学生做旧系统与新系统的对比演示。

4 信息系统支撑固定分组策略有利于高效率合作的实现，延续选题策略又能够极大地激发学生们的创新、创业意识，同时固定分组策略又是延续选题策略的前提。

然而，没有一个很好构建的信息系统的支撑，上述两个策略将难以实现。

为了便于历届学生在课程设计之前进行合理的分组和充分的选题，本文提出构建基于Web的管理信息系统。

系统的基本功能结构如图3。

图3 基于Web的课程设计管理系统功能结构图其中需要说明的是，题目库管理工作相对较繁锁，除需要负责教师在每门课程设计之后进行题目的整理及筛选工作外，还需要教师定期或不定期地搜寻难度适中的、且符合当前技术发展潮流的题目供学生选择参考。

此外，分组管理具有一定难度，尤其在奖励政策制定及延续题目判断方面会有一些算法问题需要结合实践进行解决。

系统可以按照上述参考算法为每一组计算出两个鼓励因子的数值，以备该课程设计结束后教师评定各组成绩时使用。

管理系统的构建，一方面可以使上述策略得以应用，另一方面，应用过程中得到的经验积累还可以使教师进一步优化两个因子的算法，使之最大限度地发挥激励学习的作用。

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