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摘要：高校软件学院基于项目驱动教学方法中存在的实践性偏弱、项目实训中文档过多、项目与软件工程完整的课程体系的关联不足等问题，探索极限编程理论在项目驱动沉浸式教学模式的应用。沉浸式教学方法是一种贯穿软件工程专业课程教学全过程、基于极限编程理论的教学法。采用极限编程理论，可以使学生避开枯燥的软件工程文档，避免学生因看不到前期成果而失去兴趣。而沉浸式教学则可以将课程知识点分散在完整项目的各个子项目中，从而提高学生学习效率。
关键词：极限编程；沉浸式教学；项目驱动；软件工程
一、引言
高校工科计算机软件专业的本科教学人才培养目标是：培养出具有一定工程实践能力的高端技能型人才。国内高校软件学院蓬勃发展，其发展方向主要是加强校企联合，并积极推进基于项目案例的软件工程专业教学实践。然而，从企业反馈的情况来看，软件学院毕业的学生，其知识和能力与企业的实际需求还存在一定的落差。
二、当前项目驱动教学模式分析
（一）项目驱动教学模式
项目驱动教学（Project Based Teaching） 模式是一种建立在建构主义教学理论基础之上的教学方法，同时也是CDIO（Conceive、Implement、Design、Operate，即构思、设计、实现、运行）理念所倡导的教学模式。与传统教学方式不同，项目驱动教学模式要求以学生为中心，培养学生的积极性、主动性和创新精神，教师在整个教学过程中，主要起组织和指导的作用。从根本上将传统课堂上教师“满堂灌”的教学方式，转变为以学生自主学习、独立分析问题、解决问题为主导的教学方式。
（二）当前项目驱动教学存在的问题
当前，基于项目驱动案例教学主要存在以下问题：第一，重文档而轻结果，项目实施过程中文档过多，学生在冗长、枯燥的项目文档编写过程中，逐渐失去学习乐趣和学习主动性；第二，弱实践而重理论，随着计算机软件技术的发展，教学实践项目脱离应用背景，学生虽然能够理解并基本掌握课程理论知识，但是，在工程实践中遇到实际问题时却无处下手；第三，知识点孤立而不系统，软件工程是计算机科学与技术方向的一级学科，需要有相互关联的课程体系来支撑。学生在学习过程中，由于无法建立计算机软件工程专业的整体联系，对不同课程间的关联理解不够深入。因此，由于轻视软件工程、算法设计等理论指导性课程，重视具体的程序设计类，造成学生学习缺乏整体感和层次感。
（三）基于极限编程理论的沉浸式教学模式
針对以上问题，需要不同的解决方案。针对问题一，采用基于极限编程的沉浸式项目驱动教学模式，以最快的速度让学生看到项目实施结果，减少前期文档工作量，提高学习兴趣；针对问题二，采用基于企业实际生产环境部署的项目案例进行教学，理论与实践相结合；针对问题三，笔者提出沉浸式教学，即课程进度嵌入子项目中，当课程结束时子项目完成，当多门相关课程结束则完整项目完成。可以让学生在学习理论知识的同时，知道如何灵活运用这些理论知识来解决具体的工程问题。
笔者提出的基于极限编程的沉浸式项目驱动教学模式，可以贯穿软件工程专业学生的不同课程知识，让学生建立起系统、整体的知识结构体系。
三、基于极限编程理论的沉浸式教学模式
（一）项目驱动教学
项目驱动是以学生为中心，教师结合项目案例讲解课程知识，引导学生完成具体项目案例的教学模式。基于项目驱动的教学模式，可以把完整项目划分成若干个子项目，每个子项目都与这个项目有着密切的关联，把课程相关的知识点融入到这些子项目中，在项目迭代开发的过程中，加深学生对课程知识的理解，提高实践动手能力。
（二）沉浸式教学
沉浸式教学，即在语言类教学中，将学生“浸泡”在目的语言环境中。笔者借用了“沉浸式”的概念，让软件工程专业的学生在学习中始终“沉浸”在一个具体的项目工程中。学生在课程学习之初、学习过程中和学习结束后，始终贯穿着以下几个问题：本课程在项目开发过程中能做什么，能解决什么问题等，通过本课程在项目开发过程中的位置，理解本课程在实际中能解决什么工程问题，从整体上把握软件工程专业体系结构。
沉浸式教学通常运用在语言类、文学类专业课程教学方式中，在这些学科中已经有了大量的研究成果和实践应用，在计算机专业本科主干理论课中却很少采用。
笔者提出的沉浸式教学基本思路是贯穿课程教学始终，从课程学习的初期开始进行沉浸式教学。教学过程可以划分为三种类型：早期浸入式、中期浸入式和晚期浸入式。一般而言，早期浸入式是在本课程开始时，从实际项目中的应用开始导入课程的基本概念，阐述项目开发遇到的问题和本课程所能解决的问题；中期浸入式是指在教学过程中，以问题驱动模式来逐渐讲解课程章节内容，并逐次解决项目中遇到的问题；晚期浸入式是指在课程结束时对项目的总结和课程的复习相结合，使学生对本课程建立起相对完整的概念，解决学生对知识应用缺乏整体感的问题。
（三）极限编程
Kent Beck在1996 年提出极限编程（ Extreme Programming，简称XP）的概念，极限编程是一种灵巧、重结果而轻文档的软件开发方法。XP将任务、系统细分为可以在较短周期解决的一个个子任务、子模块，并且强调测试、代码质量和及早发现问题。它将复杂的开发过程分解为一个个相对比较简单的小周期，提高了项目开发的灵活性。
传统的软件开发工程项目实施过程中，一般都遵循“可行性分析，系统设计、详细设计、项目编码、系统测试”等一系列步骤，由于最终实现需要长时间分析、建立文档，而前期的文档类工作冗长、枯燥，学生的积极性逐渐降低并失去主动性。XP 这种“短周期，常发布”的开发方式，能在较短时间内做出系统原型，使得学生很快看到项目开发的“成果”，从而提高学习积极性，进而主动产生学习、开发、完善项目的兴趣。
四、基于极限编程的项目驱动沉浸式教学模式分析
（一）项目案例的选择
一个完整、基于实际应用的项目案例，首先应该基于企业实际需求，其次，应尽可能涵盖软件工程专业学科课程体系。项目案例选取，应遵循如下原则：
第一，系统性：项目内容应基本涵盖软件工程课程的绝大部分知识点。
第二，实用性：选择的项目应有一定的综合性、实践性，即项目选择应基于实际应用的项目。
第三，渐进性：项目选择在实施过程中，应该符合软件工程基本流程，从易到难，逐次推进，项目完成应能看到具体的效果。
（二）项目案例与软件工程学科群的知识映射
一个符合项目案例选择系统性原则的项目案例，应该在项目实施的不同阶段，涵盖软件工程教学课程体系的大部分重要知识点。以企业ERP系统为例，企业实施ERP系统，需要将企业资源，如用户、客户、外协商、供货商、日程、业务、出入库、账务、车间制作、员工信息、业务沟通和基础信息等，进行统一管理，系统分别实现客户端、管理端和移动端。
研究所示的企业ERP对应传统项目驱动的教学方法，分为需求分析、概要和详细设计、系统实现、系统测试等。基于极限编程的项目驱动沉浸式教学模型，则省略前期文档阶段，直接开始项目分析和实施，表格说明一个具体的企业ERP项目案例与软件工程教学课程体系的知识映射关系，本表省略了项目实施部分阶段，如系统测试阶段。
（三）贯穿项目周期的沉浸式教學
根据表格所示，在项目实施的每个阶段，都需要软件工程不同课程的相关知识，因此，可以将完整的项目分解为多个子项目，子项目可继续细化，每一个子项目或更进一步细化的子项目，对应软件工程同一门课程，或不同课程中的不同知识点。因此，这种教学模式，可以贯穿软件工程专业的大部分科目，不同科目，可以通过选择其中的一个子项目来进行教学、演示和实训。
教学过程中将学生分组实施具体的子项目，引导学生一步步分析项目，弄清在完成项目的过程中，哪些可以运用已有知识解决，哪些是未知的并提出问题，充分调动学生的好奇心和学习积极性。
当学生完成本课程体系中的大部分课程时，整个项目也顺利完成。由于具体课程教学需要较为全面的子项目，因此系统基于实际应用的完整项目选择尤其重要。
五、结论
实施基于极限编程理论下的项目驱动、沉浸式教学模型，通过选取贯穿全课程体系的、基于企业实际应用的完整项目案例，用极限编程的思想，忽略部分细节，减少项目文档工作量，可以让学生聚焦主要问题，迅速得到项目实施的结果。
通过建立课程群知识点与项目之间的映射关系，把完整项目分解成不同的子项目，建立不同的子目标。通过讲解、演示每一个子目标的具体知识点，可以促进学生从学习知识向提高能力上转化，发挥学生创造潜能，从而提高学生学习主动性，培养出更符合社会需求的软件工程类人才。
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