Вавилонский эксперимент Владимир Л Павлов, Антон Яценко, Интенсивный тренинг по ООА/ООД/ООП с использованием UML

2 План доклада Введение Описание тренинга Результаты тренинга

3 Нижегородский университет в 2004 году Один из пяти ведущих университетов России Более 1000 докторов и кандидатов наук докторов и кандидатов наук Более студентов

4 Intel в России в 2004 году 13 лет в России Более 1000 инженеров в R&D Центры R&D в 5 городах: Москва, Санкт-Петербург, Нижний Новгород, Саров, Новосибирcк Санкт-Петербург, Нижний Новгород, Саров, Новосибирcк Nizhny Novgorod Site

5 Вавилонский эксперимент Группе студентов дается задание – разработать высокоуровневый дизайн программной системы Для взаимодействия они могут использовать только UML и жесты использовать только UML и жесты Использование любого другого языка Использование любого другого языка (английский, русский, украинский и т.д.) (английский, русский, украинский и т.д.) запрещается запрещается Студентам дается несколько часов на выполнение задания Тренинг всегда представляется как эксперимент – студенты должны выяснить, является ли UML полноценным языком, который может служить средством общения в команде, или нет

6 История 2001 – Владимир Л Павлов разработал Вавилонский эксперимент С 2001 года Владимир успешно провел его более десяти раз, как в компаниях-разработчиках ПО, так и в университетах Второй автор присоединился к первому в июне 2004 года, и они разработали TTT (Train The Trainer) курс для Вавилонского эксперимента Первый TTT был проведен во второй половине 2004 года В марте 2005 года состоялось первое проведение Вавилонского эксперимента одним из слушателей TTT

7 Как обучать UML? Мы не обучаем UML – мы обучаем моделированию Шаблоны проектирования (design patterns) Шаблоны проектирования (design patterns) Метамодель UML - прекрасный пример хорошего дизайна Метамодель UML - прекрасный пример хорошего дизайна Нельзя забывать об OCL Нельзя забывать об OCLПрактикаПрактикаПрактика Практика …

8 Исследования Дирка Фрош-Вилке Рекомендации применения UML для анализа требований, которые давали студенты до и после работы в проекте После участия в реальном проекте студенты осознают целесообразность использования UML

9 Проблема: Чтобы студенты прочувствовали полезность ООА/ООД и UML, необходимо предоставить им возможность участия в реальном большом проекте разработки программного обеспечения Но очень сложно внедрить такой проект в университетский учебный план

10 Цель Создание тренинга, позволяющего студентам: Прочувствовать коммуникационные проблемы, типичные для больших программных проектов Прочувствовать коммуникационные проблемы, типичные для больших программных проектов Приобрести опыт успешного применения ООА/ООД и UML для преодоления этих проблем Приобрести опыт успешного применения ООА/ООД и UML для преодоления этих проблем

11 План доклада Введение Описание тренинга Результаты тренинга

12 Вавилонский эксперимент Интенсивный тренинг Необычные условия эксперимента позволяют студентам приобрести опыт работы в команде, подобный тому, который они могли бы извлечь из реального проекта длительностью несколько недель Необычные условия эксперимента позволяют студентам приобрести опыт работы в команде, подобный тому, который они могли бы извлечь из реального проекта длительностью несколько недель совместное поедание пуда соли всовместное поедание пуда соли в сжатом пространстве/ времени сжатом пространстве/ времени Предпосылки… Игра «Крокодил» Игра «Крокодил» Легенда о Вавилонской башне Легенда о Вавилонской башнеТренинг-исследование

13 Игра «Крокодил» Участвуют 2 команды из 3-10 человек Члены первой команды загадывают сложное слово, выбирают одного из членов второй команды и сообщают ему это слово Выбранный игрок должен жестами показать загаданное слово членам своей команды. При этом он не может воспользоваться устной или письменной речью После того, как слово угадано (либо команда сдалась), новое слово выбирается той командой, которая только что отгадывала Примеры слов: мелиорация, плацебо, имаго, экспансия, инкапсуляция, пантеизм, атрибут

14 Легенда о Вавилонском столпотворении В Библии есть предание о том, как Бог, разгневанный дерзостью людей, вознамеривавшихся соорудить башню до небес (Вавилонская башня) «смешал их языки» (они перестали понимать друг друга) и рассеял человечество по всей земле

15 кн. БЫТИЕ, гл На всей земле был один язык и одно наречие. 2.Двинувшись с востока, они нашли в земле Сеннаар равнину и поселились там. 3.И сказали друг другу: наделаем кирпичей и обожжем огнем. И стали у них кирпичи вместо камней, а земляная смола вместо извести. 4.И сказали они: построим себе город и башню, высотою до небес, и сделаем себе имя, прежде нежели рассеемся по лицу всей земли. 5.И сошел Господь посмотреть город и башню, которые строили сыны человеческие. 6.И сказал Господь: вот, один народ, и один у всех язык; и вот что начали они делать, и не отстанут они от того, что задумали делать; 7.сойдем же и смешаем там язык их, так чтобы один не понимал речи другого. 8.И рассеял их Господь оттуда по всей земле; и они перестали строить город [и башню]. 9.Посему дано ему имя: Вавилон, ибо там смешал Господь язык всей земли, и оттуда рассеял их Господь по всей земле.

16 Вавилонский эксперимент Проверяем, является ли UML полноценным языком Важно заинтересовать и создать энтузиазм Важен факт исследования Осознание студентами ответственности за результат эксперимента: Взялся за гуж – полезай в кузов Для этого нужно много зрителей на презентации Для этого нужно много зрителей на презентации После презентации зрители обсуждают разработанную модель и принимают решение о результате эксперимента После презентации зрители обсуждают разработанную модель и принимают решение о результате эксперимента

17 Примерный план ДниДеятельность 1 Анонс мероприятия студентам 1-16 (Само)подготовка студентов к конкурсному отбору Интенсивная Крокодилья тренировка 8-16 Приглашение зрителей на презентацию 17 Конкурсный отбор участников 18 ВАВИЛОНСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ

18 Группа участников Отличное знание ООА/ООД и UML Не более 8-10 человек Группа должна быть разнополая Экстраверты и интроверты Близкий возраст участников

19 Отбор участников Необходимо создать конкуренцию Обычно мы отбирали 8-10 студентов из Обычно мы отбирали 8-10 студентов из Устный экзамен Открытые вопросы Открытые вопросы Как альтернативу устному экзамену мы всегда предлагаем студентам сдать сертификационные экзамены по UML IBM 486 Object-Oriented Analysis and Design with UML IBM 486 Object-Oriented Analysis and Design with UML OMG Certified UML Professional OMG Certified UML Professional

20 Роли Участники Проектируют систему, не используя при этом речь В конце делают презентацию результатов своей работы, используя речь Тренер Предварительно готовит задачу для проектирования В процессе проектирования не участвует Следит за соблюдением правил Основное время находится с участниками На этапе проектирования в присутствии участников молчит Наблюдает за процессом проектирования и, позднее, предоставляет участникам обратную связь Ассистент тренера Обеспечивает логистику, обед и связь с внешним миром Встречает и рассаживает зрителей На этапе проектирования в присутствии участников молчит Зрители Приходят на презентацию Предоставляют отзыв, на основании которого принимается решение о результате эксперимента

21 Сжигаем 4 спички 1.Начало мероприятия Инструктаж участников 2.Переход в безголосый режим Вскрытие конверта с заданием Работа команды над заданием Легкий обед Перемещение в актовый зал 3.Начало презентации, разрешение использования голоса Презентация Обсуждение результатов 4.Завершение мероприятия

22 Примерный график 10:00 – начало мероприятия, сжигание первой спички 10:30 – сжигание второй спички, запрет на использование языка 14:00 – легкий обед 15:00 – сжигание третьей спички, начало презентации, снятие запрета на использование языка 15:30 – завершение презентации, начало обсуждения со зрителями 17:00 – завершение мероприятия для зрителей Обсуждение внутри группы (иногда не проводится) 18:00 – завершение мероприятия для участников, сжигание четвертой спички Следует проводить в выходной день, чтобы большое количество зрителей смогло посетить презентацию Желательно - воскресенье Желательно - воскресенье

23 Задание Задание состоит из двух частей: одна часть уникальна и создается заново для каждого эксперимента; вторая является общей для всех экспериментов Образец задания приведен в нашей статье (см. Proceedings of the 36 th Technical Symposium on Computer Science Education, стр ) Данная статья доступна по адресам: Данная статья доступна по адресам:

24 Обсуждение Каков основной результат эксперимента? Что прошло хорошо? Что прошло не очень хорошо? Что было новым/неожиданным? Были ли потери информации? Что явилось их причиной? Что явилось их причиной? Извлеченные уроки ВСЕМ СПАСИБО!

25 План доклада Введение Описание тренинга Результаты тренинга

26 Результаты Результаты эксперимента С момента создания Вавилонский эксперимент был проведен более десяти раз Эксперимент всегда заканчивался успешно Результаты тренинга Тренинг успешно проводился как в вузах, так и на предприятиях Позитивные отзывы от студентов и заказчиков

27 Отзывы студентов …опыт практического использования UML побудил меня изменить отношение к UML – теперь я понимаю, как он может пригодиться мне в реальных проектах… …участие в эксперименте помогло мне осознать, что моделирование на UML – это не просто абстрактная «Игра в бисер», а очень практичный инструмент… …благодаря эксперименту я понял, что использование различных UML диаграмм (диаграмм классов, диаграмм последовательности, диаграмм использования и т.д.) наиболее оправданно, когда все они применяются совместно, представляя различные точки зрения на моделируемую систему…

28 Отзывы приглашенных зрителей …Вавилонский эксперимент – интересное упражнение. Разработанная модель показывает, как точен, лаконичен, и ёмок может быть UML при правильном использовании. Я рекомендую этот тренинг всем студентам, которые хотят почувствовать, что в действительности UML может дать команде… Сергей Алпаев (Chief Software Architect, ISD, Украина) о Вавилонском эксперименте, Сергей Алпаев (Chief Software Architect, ISD, Украина) о Вавилонском эксперименте, проведенном в апреле 2001 года в Днепропетровске …Участники эксперимента разработали модель, которая является цельной, элегантной и содержит несколько очень ярких идей… Профессор Виктор Гергель (ВМК ННГУ, Россия) о Вавилонском эксперименте, Профессор Виктор Гергель (ВМК ННГУ, Россия) о Вавилонском эксперименте, организованном в августе 2004 года в Нижнем Новгороде

29 Проект Виртуоз лучших молодых преподавателей из университетов бывшего Советского Союза приезжают в Нижний Новгород на шесть месяцев Август-Декабрь Август-Декабрь Они прослушивают лучшие курсы по программной инженерии Курсы предоставляются Intel, Microsoft, IBM, Borland, Kaspersky Lab, Carnegie Mellon University и другими спонсорами проекта Курсы предоставляются Intel, Microsoft, IBM, Borland, Kaspersky Lab, Carnegie Mellon University и другими спонсорами проекта Они приобретают реальный опыт в нижегородском центре разработок Intel 50% времени они проводят в реальных проектах Intel 50% времени они проводят в реальных проектах Intel По окончании программы они должны вернуться в свои университеты и продолжить там преподавательскую деятельность Они должны преподавать там не менее двух лет Они должны преподавать там не менее двух лет Это наш вклад в решение проблемы локальной утечки мозгов Это наш вклад в решение проблемы локальной утечки мозгов Проект инициирован и организован Intel, он поддерживается многими всемирно-известными высокотехнологичными компаниями

30 Train The Trainer В 2004 мы провели первый TTT по Вавилонскому эксперименту TTT был проведен для участников проекта «Виртуоз» В этом TTT две команды работали независимо над одним заданием…

31 Две команды, работающие над одним заданием Одна команда должна была использовать только UML и пантомиму для общения Другая, в дополнение к UML, могла использовать речь Первая команда (которой было запрещено использовать речь) справилась с заданием более успешно, чем другая команда Их диаграммы были более детальны, продуманы и элегантны Их диаграммы были более детальны, продуманы и элегантны

32 Направления для дальнейших исследований Как мы можем повысить эффективность тренингаВавилонский эксперимент? Можно ли использовать методы, основанные на пантомиме, для преподавания других языков (не только UML)? Будет ли удачной комбинация подхода, основанного на пантомиме, с другими инновационными методами обучения? Можно ли использовать подход, основанный на пантомиме, для оценки и сравнения различных программных пакетов? Несколько соревнующихся команд работают независимо над одним и тем же заданием, но используя различные программные средства? Несколько соревнующихся команд работают независимо над одним и тем же заданием, но используя различные программные средства?

33 Немного о статистике Точная статистика мы пока не публикуем К настоящему моменту все Вавилонские эксперименты были проведены Владимиром Павловым, таким образом, возникает вопрос, что/кого характеризует текущая статистика: эксперимент или Владимира? ;-)) К настоящему моменту все Вавилонские эксперименты были проведены Владимиром Павловым, таким образом, возникает вопрос, что/кого характеризует текущая статистика: эксперимент или Владимира? ;-)) В 2004 был разработан и запущен TTT, в ближайшее время новые преподаватели проведут свои Вавилонские эксперименты Мы разработали унифицированную анкету, обязательную для использования каждым преподавателем, проводящим эксперимент За два года мы планируем собрать исчерпывающую статистику

34 Добро пожаловать в Канаду ! 18 Конференция IEEE по преподаванию программной инженерии (CSEE&T) апреля 2005 года, Оттава (Канада) Доклад Использование пантомимы в преподавании ООА&ООП и UML (авторы: Владимир Л Павлов и Антон Яценко)

35 Благодарности: Алексей Зверинцев (Nokia, Польша) Андрей Терехов (Microsoft, Россия) Анна Акушева (Intel, Россия) Дмитрий Маленко (ДНУ, Украина) Майкл Ринн (Intel, США) Никита Бойко (ДНУ, Украина) Николай Митюшин (Intel, Россия) Станислав Бусыгин (Университет Флориды, США) Юрий Бущенко (University of Westminster, UK)

36 Резюме Вавилонский эксперимент – тренинг, основанный на пантомимеВавилонский эксперимент – тренинг, основанный на пантомиме Декларируемая цель – проверка является ли UML полноценным языком Результаты таких экспериментов всегда были положительными Вавилонский эксперимент эффективенВавилонский эксперимент эффективен Экспериментальная природа этого метода побуждает студентов к глубокому изучению ООП и UML Практическая природа метода помогает им прочувствовать практическую ценность ООП и UML После участия в эксперименте студенты говорят, планируют применять UML в реальных проектах Тренинг успешно проводился как на предприятиях, так и в вузах Тренинг эволюционирует

37 Доклад был сделан на 36 Симпозиуме ACM по преподаванию информатики (SIGCSE 2005) Сент-Луис, Миссури, США 25 февраля 2005 года Презентация опубликована на сайте