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摘 要：在高职院校的软件项目实训环节中,大多项目需要团体协作进行编程.针对如果有效提高学生的协同编程效率、团队合作意识以及合作学习能力的问题,提出了基于Dillenbourg原则的协同编程方法.通过实践证明,该方法取得了良好的实训效果.
关 键 词：实训；编程；协同
中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1007-9599(2012)02-0000-02
ResearchofCollaborativeProgrammingMethodsinProjectTraining
HanYutao
(XinxiangVocationalandTechnicalColleg,Xinxiang453000,China)
Abstract:Inthesoftwareprojecttrainingofhighervocationalcolleges,mostoftheprojectsneedforgroup'scooperationprogramming.Inordertoimprovestudent’scollaborativeprogrammingefficiency,teamworkandcooperativelearningability,collaborativeprogrammingmethodbasedonDillenbourgprincipleispresented.Thepracticeprovedthatthiethodhasagoodtrainingeffect.
Keywords:Training,Programming,Collaborative
一、引言
软件协同编程具有多种可能的形态,可以表现为将一个简单任务分割给两个开发人员协同开发到复杂项目的紧密团队合作.最简单的协同编程是将任务分为两个子任务,并且子任务之间具有清晰的边界,子任务和子任务之间具有最少的内部耦合,不需要程序员进行很多的交流.但大多数情况下,软件开发人员面临的是较为复杂的软件项目,设计人员很难定义子任务之间的清晰边界,在开发过程中,需要开发人员进行比较紧密和深入的交流.如何有效的进行协同编程是软件工业的一个重要问题.
由于在现代软件开发过程中,大多数情况程序员需要彼此协同地进行程序设计,因此,在项目实训环节中,使学生提高协同编程能力显得尤为重要.在计算机教育中,如何引导学生具有与其他程序员合作开发程序的能力是重要的课题,如：规范的编码习惯、团队合作意识、合作学习能力.但是,目前据多数用人单位反映,毕业生往往缺乏协同编程能力,不适应团队合作开发工作.针对该问题,本文提出了一种基于Dillenbourg原则[1]的协同编程方法,有效的提高了学生的协同编程能力.
二、相关研究
针对如何有效的进行协同编程和培养学生的协同编程能力,诸多学者进行了深入研究.协同编程方法的研究大多围绕如何进行分组、如何有效的开展组内活动、如何监督和指导组内协同行为等方面展开.
文献[2]指出软件项目是需要多个工程师合作完成的,其中包括：代码编写、需求规格说明书、架构设计、测试方案等.他将协同编程作为一种社会活动进行研究,对成员的专心度、对团队的忠诚度、大局观等进行了深入探讨.文献[3]综述了协同编程教学的主要方法和工作,并指出程序协同编码的过程中会产生认知的重叠,我们应教授学生更加细化和抽象的知识点.但过于细化和抽象的知识往往脱离真实的实际问题,使学生降低学习兴趣.文献[4]总结了合作学习教育研究的两个问题：（1）如何使学生有效的协同工作；（2）有效的合作学习方法具有的共同属性.其中一个重要属性是制定练习的解决方案时,需要参与者共同参加.文献[5]分析了多种协同编程分组方案,包括：（1）学生自由选组；（2）利用软件工具随机分组；（3）依据编程能力分组等.
最为著名的是Dillenbourg在文献[1]中提出的四条协同编程原则来定义协同编程环境.主要包括：
（1）初始条件设置.本阶段教师要确定分组的具体信息,包括分组规模、分组的成员构成方式、分组的实验室位置安排、共同使用的编程工具等.
（2）建立基于角色的协同编程规则.本阶段需要给小组成员分配不同的角色,并控制不同角色访问信息的权限.
（3）确定交互媒介和方式：本阶段包括制定协同成员面对面的交互规则和确定协同交互的软件工具.
（4）监督和规范成员交互：本环节主要确定监督和规范成员交互的方式,如教师直接管理或使用软件工具进行监督和规范.
本研究依据Dillenbourg准则的四个环节,结合高职院校项目实训的具体情况,给出了基于Dillenbourg原则的协同编程方法,如下节所示.
三、基于Dillenbourg原则的协同编程方法
考虑到目前高职高专软件专业的课程设置中,较少有关注学生协同编程能力培养的课程,因此本论文所采用的方法将贯穿学生的整个学习阶段.本研究以提高学生学习积极性、个人自信、协作自信、灵活应用知识为目的.以下我们将尝试建立了基于Dillenbourg原则的项目实训协同编程方法框架.
（1）初始条件设置.从具有项目实训的学期开始,教师首先分配任意两个学生为一小组,假定学生没有任何的编程经验.
（2）建立基于角色的协同编程规则.首先要求小组的每个成员独立完成不同的编程任务.子任务完成后,两个人将共同完成一个相对复杂的编程任务（两人已完成任务的扩展）.依据最后的表现,确定两个人的角色.
（3）确定交互媒介和方式.小组成员在完成独立编程任务时,不允许进行交互.如果其中一个成员提前完成了独立任务,并且另一个成员也希望得到对方的帮助,则通过教师允许,可以将为未完成的任务片段分配给提前完成任务的成员,但必须将分配出的任务片段进行登记.
（4）监督和规范成员交互.每一个大组由15个小组组成,即30名学生.必须有两名教师进行监督和答疑.
应该强调的是,每个相对复杂的任务是基于两个子任务的扩展.两个独立子任务具有相同难度和相同的知识点,扩展任务应比子任务的难度较高.以下给出在实际项目实训中所设计的子任务和扩展任务的例子,见表1.
表1：子任务和扩展任务示例
子任务1子任务2扩展任务
使用递增循环计算n的平方,如for(i等于0；i
for(i等于0；i for(i等于n；i>n/2；i--) 写一个程序,输入10个姓名和学号,并打印写一个程序,输入10个姓名和年龄,并打印组合两段代码,使其能够输入10个姓名、学号、年龄并打印 具有协同编程经验的学生一般能快速的组合两段代码.但如果发现组合困难时,应让学生首先检查各自子任务是否存在问题,然后再进行组合.没有协同编程经验的学生往往将子任务和扩展任务看作两个独立的工作对待,从而不太容易进行子任务合并.通过这种方式,可以规范学生的编程习惯和提高他们的协同编程意识. 结合我校情况,每个实验室共60个学生,即30小组.共有指导老师4名,每次实训为2个小时.以上配置能够满足教师对协同编程实训的监督和答疑的要求. 针对软件专业学生普遍缺乏协同编程能力和合作意识的问题,结合高职院校软件项目实训的特点,本文提出了项目实训中基于Dillenbourg原则的协同编程方法,并给出子任务与扩展任务制定的示例以及简要的应用情况. 目前,该方法已成功应用在我校JA课程的实训项目中,通过实践证明,该方法取得了较好的效果.不但提高了学生解决问题的能力和效率、同时增强了学生的彼此信任和团队合作意识.经观察,该协同编程方法特别有利于提高缺乏编程经验的学生的编程能力,更为可喜的是,该方法有效的增强了学生的学习主动性,很多协同合作的学生利用课下时间进行协同编程的练习.下一步,我们将继续针对不同课程的特点进行协同编程方法的研究,使该方法能够扩展到多类课程的项目实训中.四、结束语