極限編程在中專學(xué)校程序設(shè)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用

　　摘 要： 極限編程是一種以代碼為中心，強(qiáng)調(diào)快速適應(yīng)需求變化的小型軟件開發(fā)方法，其實(shí)踐對(duì)于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度、提高學(xué)生的軟件整體設(shè)計(jì)水平、培養(yǎng)學(xué)生的交流溝通能力等都非常有益。文章闡述了將極限編程的優(yōu)秀實(shí)踐應(yīng)用于程序設(shè)計(jì)教學(xué)過程中的方法，旨在提高學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量。
　　關(guān)鍵詞： 程序設(shè)計(jì)教學(xué) 教學(xué)方法 極限編程
　　在中等專業(yè)學(xué)校計(jì)算機(jī)專業(yè)中，程序設(shè)計(jì)是重要的專業(yè)課程，是每個(gè)學(xué)生都應(yīng)具備的最重要的能力之一。由于課程設(shè)置和學(xué)生本身的原因，程序設(shè)計(jì)課往往變成某種計(jì)算機(jī)語言的語法學(xué)習(xí)課，學(xué)生即使學(xué)會(huì)某一門語言，也不知道怎么開發(fā)軟件，缺乏軟件工程知識(shí)。Extreme Programming（極限編程，簡(jiǎn)稱XP）是由Kent Beck于1996年提出的，它是一種以編碼為核心任務(wù)并且經(jīng)歷過實(shí)踐考驗(yàn)的輕量級(jí)軟件開發(fā)方法，是敏捷軟件開發(fā)方法中最著名的一個(gè)。這種軟件開發(fā)的方法開發(fā)規(guī)模小，流程相對(duì)簡(jiǎn)單，重要的是，極限編程的開發(fā)周期是以代碼為中心，將其應(yīng)用在程序設(shè)計(jì)教學(xué)中，更能突出計(jì)算機(jī)語言的中心地位。學(xué)生在提高自身編程能力的同時(shí)，更有助于培養(yǎng)軟件工程思想。
　　一、極限編程概述
　　極限編程是一種有別于傳統(tǒng)軟件工程的小型軟件開發(fā)方法。傳統(tǒng)的如RUP的開發(fā)方法注重整體架構(gòu)的由上而下逐步細(xì)化，而極限編程則強(qiáng)調(diào)由軟件最簡(jiǎn)單的基本核心由內(nèi)向外逐步構(gòu)建。軟件在設(shè)計(jì)初期規(guī)劃客戶最基本的需求，在與客戶交流的過程中逐漸添加和調(diào)整功能模塊。每個(gè)模塊的開發(fā)粒度小，實(shí)現(xiàn)的功能最基本，代碼量小，周期短。
　　二、在程序設(shè)計(jì)課程中應(yīng)用極限編程方法
　　一名優(yōu)秀的程序設(shè)計(jì)人員，除了要有過硬的代碼編寫能力外，還要具備良好的溝通能力。首先，優(yōu)秀的代碼編寫能力不僅是指能夠?qū)懗鰣?zhí)行效率高、運(yùn)行強(qiáng)健、穩(wěn)定的代碼，而且代碼風(fēng)格優(yōu)美。有的程序員寫的代碼思路獨(dú)特，執(zhí)行效率很高，但是缺乏良好的注釋和書寫風(fēng)格，以至于別人很難理解，甚至一段時(shí)間后自己也不知道這塊是怎么設(shè)計(jì)的。這對(duì)程序員之間的交流和傳承及代碼的重構(gòu)是非常不利的。其次，良好的溝通不僅發(fā)生在程序員之間，而且發(fā)生在程序員和用戶之間。極限編程的最佳實(shí)踐對(duì)以上兩點(diǎn)都有嚴(yán)格的要求，將其應(yīng)用在程序設(shè)計(jì)教學(xué)中非常有利。
　　1.計(jì)劃會(huì)議。
　　計(jì)劃會(huì)議也叫計(jì)劃游戲，這是對(duì)所開發(fā)的軟件制定的一份計(jì)劃。對(duì)于軟件中遠(yuǎn)期的、非當(dāng)前急需開發(fā)的功能只是提出一個(gè)概要性、輪廓性的計(jì)劃。而對(duì)馬上必須實(shí)現(xiàn)的功能則是制定詳細(xì)的、細(xì)化到盡可能小的粒度，從而制定具體的工作任務(wù)。這項(xiàng)工作是每天都要做的，計(jì)劃不僅要明確工作任務(wù)，而且要明確完成任務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)。隨著每天計(jì)劃的完成，我們?cè)O(shè)計(jì)的軟件越來越明確，越來越向正確的目標(biāo)靠攏。這種計(jì)劃會(huì)議采用的方式多種多樣，但大多需要所有成員參與集體頭腦風(fēng)暴式的討論，極限編程強(qiáng)調(diào)所有程序員對(duì)整個(gè)軟件的整體掌握，有利于鍛煉學(xué)生的交流溝通能力和對(duì)軟件整體框架的把握。
　　2.小型發(fā)布和簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)。
　　XP編程方法一貫秉承的是“持續(xù)集成、小步快走”的哲學(xué)理念。我們希望在計(jì)劃會(huì)議中提出的近期計(jì)劃目標(biāo)是一個(gè)可以拿出來讓用戶體驗(yàn)的、可評(píng)測(cè)的小作品，有利于學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不斷獲得成就感，從而提高學(xué)習(xí)興趣。對(duì)于這個(gè)小作品，我們的要求是只要實(shí)現(xiàn)提出的基本功能，盡量用最簡(jiǎn)單的方法去設(shè)計(jì)，不增加計(jì)劃以外的預(yù)設(shè)的東西。這種做法可以有效降低學(xué)生程序設(shè)計(jì)的難度，防止學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒。
　　3.結(jié)對(duì)編程。
　　結(jié)對(duì)編程是XP的一個(gè)重要實(shí)踐，它要求寫代碼的時(shí)候必須兩個(gè)程序員在同一臺(tái)電腦面前進(jìn)行，一位負(fù)責(zé)書寫代碼，一位負(fù)責(zé)代碼的閱讀和校驗(yàn)。在結(jié)對(duì)編程的過程中，兩位程序員會(huì)進(jìn)行大量的溝通，自己的思路必須讓對(duì)方明白，同時(shí)也讓對(duì)方審核。這種做法有利于知識(shí)在學(xué)生中的傳播，對(duì)代碼質(zhì)量的提高、良好編碼風(fēng)格的形成、溝通能力的提高都非常有利。
　　4.測(cè)試先行。
　　一般的程序設(shè)計(jì)方法都是先將功能模塊寫好，然后再使用一組測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試。而極限編程強(qiáng)調(diào)，在每寫一個(gè)模塊前，必須書寫測(cè)試用的代碼。這個(gè)測(cè)試用的代碼就已經(jīng)將我們要書寫的模塊方向定準(zhǔn)了，在模塊代碼書寫的過程中，隨時(shí)都要通過這個(gè)測(cè)試，而不是完成之后再測(cè)試。這樣在中途發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)偏離軌道可以及時(shí)糾正，保證工作高效。現(xiàn)代軟件工程中對(duì)軟件的測(cè)試工作要求越來越高，測(cè)試代碼的書寫、測(cè)試數(shù)據(jù)的選擇等也是學(xué)生學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容。極限編程尤其強(qiáng)調(diào)測(cè)試的作用，將其應(yīng)用于教學(xué)，有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的測(cè)試習(xí)慣。
　　5.重構(gòu)。
　　極限編程強(qiáng)調(diào)的是用最簡(jiǎn)單的方法而不是最好的方法實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo)。只要在測(cè)試中通過，就可以被認(rèn)可。但隨著代碼的日益完善，對(duì)以往執(zhí)行效率低的代碼必須進(jìn)行重構(gòu)。所謂重構(gòu)，就是在不改變?cè)泄δ艿那疤嵯?，?duì)代碼進(jìn)行修正或利用新技術(shù)重現(xiàn)。這是提高軟件性能的重要手段，但不管如何重構(gòu)，其代碼必須通過原先的測(cè)試程序，這體現(xiàn)了先前測(cè)試先行原則的重要性。重構(gòu)有利于學(xué)生提高代碼的書寫能力，促使學(xué)生不斷挑戰(zhàn)自我。
　　6.編碼標(biāo)準(zhǔn)。
　　極限編程方法是以代碼為中心的開發(fā)方法，同時(shí)要求知識(shí)共享、代碼同行審核，強(qiáng)調(diào)交流與溝通。那么實(shí)現(xiàn)這一切的基礎(chǔ)就是代碼可以被所有成員讀懂。在現(xiàn)代軟件企業(yè)中，不管采用的是大型的RUP方法，還是小型的XP方法，統(tǒng)一編碼標(biāo)準(zhǔn)這是一個(gè)基本要求。極限編程對(duì)編碼標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格要求有助于學(xué)生在校就養(yǎng)成良好的代碼書寫習(xí)慣，以后可以快速地融入新的開發(fā)團(tuán)隊(duì)。
　　三、結(jié)語
　　極限編程的優(yōu)秀實(shí)踐很多，并不需要全部應(yīng)用于程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)過程中。但應(yīng)用在教學(xué)實(shí)踐對(duì)于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度、提高學(xué)生的軟件整體設(shè)計(jì)水平、培養(yǎng)學(xué)生的交流溝通能力等都非常有益。實(shí)際教學(xué)中，我們?cè)贏SP、VB、Java等課程的實(shí)習(xí)階段應(yīng)用極限編程，取得了良好的效果，學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力有了明顯的提高。我們希望在將來的研究中，能夠采用更多的XP實(shí)踐，讓教學(xué)過程更加逼近真實(shí)軟件開發(fā)過程，讓學(xué)生更系統(tǒng)地學(xué)習(xí)軟件開發(fā)流程，提高專業(yè)素質(zhì)，培養(yǎng)優(yōu)秀的軟件開發(fā)人才。
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