軟件工程專業(yè)多元協(xié)同實訓體系建設(shè)

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摘要：目前，我國工科教育模式中存在一些重點問題[1]，如強調(diào)個人學術(shù)能力而忽視團隊合作精神、重視理論知識的講授而忽視創(chuàng)新創(chuàng)造能力的培養(yǎng)等，軟件工程專業(yè)實踐教學迫切需要在這些方面進行改進，以培養(yǎng)學生更好的實踐能力和團隊合作能力。在TOPCARES-CDIO(構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)和運作)工程教學理念和思想的指導下，軟件工程專業(yè)建立了課下與課上一體化、理論學期與實踐學期一體化的項目主導、多元協(xié)同的實訓教學體系。實踐證明，通過該模式培養(yǎng)的專業(yè)人才，就業(yè)競爭力和個人職業(yè)發(fā)展能力顯著增強，建設(shè)成果也得到社會、企業(yè)及同類型兄弟院校的廣泛認可。

關(guān)鍵詞：TOPCARES-CDIO；項目主導；多元協(xié)同；實訓教學體系

1引言(Introduction)

軟件工程專業(yè)一直致力于應用型軟件人才的培養(yǎng)。尤其是自2009年學校全面開展TOPCARES-CDIO教育教學改革以來，以先進的工程教育理念為指導，以國家級、省級質(zhì)量工程項目(教學團隊、精品課程、品牌專業(yè)等)、省級教學改革研究項目(基于TOPCARES-CDIO校企專業(yè)共建模式的研究與實踐、基于應用型人才培養(yǎng)中CDIO課堂設(shè)計的研究與實踐、基于CDIO工程教育理念的高素質(zhì)軟件服務外包人才培養(yǎng)模式的研究與實踐等)為平臺，依照“以學生為中心”的人才培養(yǎng)理念，從CDIO工程教學理念出發(fā)，重點針對軟件工程專業(yè)的軟件服務外包人才培養(yǎng)目標進行優(yōu)化調(diào)整,在專業(yè)人才培養(yǎng)方案、實踐教學體系建設(shè)、教學模式改革、教學資源建設(shè)、實踐環(huán)境建設(shè)、雙師雙能型師資隊伍建設(shè)、教學質(zhì)量管理體系與教學效果評價體系等方面進行了富有成效的探索與實踐。通過總結(jié)凝練，形成了一套特色鮮明、人才培養(yǎng)各環(huán)節(jié)覆蓋全面的一體化實訓教學體系和實踐教學模式[2]。

2實訓體系建設(shè)思路(Constructionthoughtsoftrainingeducationsystem)

軟件工程專業(yè)對實訓體系的改革實際上從2010年就已經(jīng)開始實施，在人才培養(yǎng)實踐中逐漸完善成熟。自2016年開始探索實踐專業(yè)教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育相融合的途徑與模式，近年來，通過不斷調(diào)研社會需求、分析創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育融合的課程設(shè)置現(xiàn)狀，以及深入探討創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育相融合的保障機制，對如何培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識和能力的軟件人才進行了更進一步的探索和研究[3]。經(jīng)過近幾年的分析和研究發(fā)現(xiàn)，項目教學資源研發(fā)對于高校應用技術(shù)型人才的培養(yǎng)至關(guān)重要，只有進行有效的實踐實訓項目教學資源開發(fā)和利用，才能夠更好地發(fā)揮整體實踐教學效果。學校與企業(yè)有效整合高校優(yōu)質(zhì)教學資源、企業(yè)項目資源、實訓資源、培訓資源及系統(tǒng)平臺資源等，避免重復建設(shè)和資源浪費，有效緩解高校發(fā)展空間不足、社會教育資源欠缺、師資隊伍薄弱等一系列問題，實現(xiàn)教學資源共享，充分發(fā)揮教學資源的最大效益，有效提升校方整體的軟硬件教學環(huán)境和教學水平。學校與企業(yè)的教研合作包括共同開發(fā)實訓平臺教學資源、共同開發(fā)在線教學平臺及資源、共同研發(fā)教材、共同建設(shè)實驗室，以及成果與科研課題的共同申報。另外，企業(yè)為學生參加各類型比賽提供技術(shù)指導等。實踐實訓體系建設(shè)主要從兩個方面入手：第一方面，建設(shè)與課程教學緊密結(jié)合的全方位立體化實踐實訓項目教學資源，項目內(nèi)容涵蓋多門課程，并且可以滿足各類實踐需求。建設(shè)指導思想是以IT崗位技能要求為目標、以企業(yè)真實項目為導向、以CDIO工程教育理念為指導，整合各方優(yōu)勢資源，從知識、能力、素質(zhì)三方面設(shè)計高度融合、高度關(guān)聯(lián)的IT類課程及項目資源模塊，結(jié)合數(shù)字化平臺及工具，構(gòu)建工學結(jié)合的一體化、立體化IT類項目資源，從而達到系統(tǒng)化培養(yǎng)符合行業(yè)企業(yè)需求的軟件工程專業(yè)人才。第二方面，建設(shè)慕課資源平臺和實訓平臺等信息化平臺。慕課平臺以微課視頻作為核心教學素材，與教學交互活動有機組織在一起，通過精心的設(shè)計、制作和編排，將課程知識點和技能點用最有效方式傳達給學習者[4]。另外，學生還可以通過基于企業(yè)崗位需求的技能測評快速了解所掌握的知識和技能與企業(yè)崗位的實際差距。通過階段性學習及評估測評，樹立學習目標，為高質(zhì)量就業(yè)奠定堅實的基礎(chǔ)。項目實訓平臺根據(jù)軟件企業(yè)對人才的要求，提供基于企業(yè)真實案例的不同難度、不同規(guī)模、不同主流技術(shù)方向的優(yōu)質(zhì)一體化實訓項目教學資源包，供教學使用，支持項目實踐、項目設(shè)計、實訓周(小學期)、技能競賽、雙創(chuàng)實踐、畢業(yè)設(shè)計等各類場景的實踐教學。企業(yè)免費提供實訓平臺，并結(jié)合校企共建專業(yè)免費提供專業(yè)課程包。實訓平臺分為課程實訓與項目實訓，課程實訓主要針對某一門或某幾門課程進行實踐演練；項目實訓則是按照企業(yè)項目流程進行的綜合項目實訓。實訓平臺為學生提供軟件開發(fā)、軟件測試、數(shù)據(jù)建模等領(lǐng)域的大型項目的真實案例及資源包，資源類型包括鏈接、文本、問答、下載等，方便學生自主學習。同時，教師及管理員還可以對實訓平臺資源進行擴充，上傳教師授課或項目指導所需的課件、視頻、文檔等。通過實訓平臺，學生可以實現(xiàn)隨時隨地學習、參與實訓；教師也可以通過實訓平臺進行遠程項目指導和全程監(jiān)控，實時跟蹤項目進度。

3實訓體系中各個項目的關(guān)系(Relationshipsbetweenprojectsoftrainingeducationsystem)

在TOPCARES-CDIO工程教學理念和思想的指導下，軟件工程專業(yè)建立了課下與課上一體化、理論學期與實踐學期一體化的實訓教學體系，建立了包括涵蓋四年所學知識的一級項目、涵蓋學年知識的二級項目及涵蓋單一課程知識的三級項目的完備的項目體系，如圖1所示。Fig.1Practiceandtrainingprojectarchitecture在網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)和智能手機已經(jīng)普及的情況下，軟件項目已經(jīng)很少只采用一種形式，而是多種技術(shù)相結(jié)合。基于此，我們對第6學期、第9學期和第10學期的實踐實訓項目資源、體系結(jié)構(gòu)等進行了整體規(guī)劃，第6學期重點培養(yǎng)桌面系統(tǒng)的開發(fā)能力，第9學期重點培養(yǎng)Web應用的開發(fā)能力，第10學期重點培養(yǎng)移動應用開發(fā)能力。另外，為了培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，在第10學期的后半部分完成一個自選項目的開發(fā)。

4實訓體系的技術(shù)方案選擇(Thetechnicalschemeselectionofthetrainingeducationsystem)

開設(shè)在第6學期的《軟件工程項目訓練》屬于二級項目，要完成對大二學年主要課程的支撐，這些課程包括：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫原理與應用、Java語言程序設(shè)計和面向?qū)ο笙到y(tǒng)分析與設(shè)計，如圖2所示。“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程中需要支撐的主要內(nèi)容如下：數(shù)組、鏈表、查詢和排序、圖和樹等，圖和樹作為可選內(nèi)容。“數(shù)據(jù)庫原理與應用”課程需要支撐的主要內(nèi)容如下：數(shù)據(jù)庫的設(shè)計、常用的SQL語句、視圖、觸發(fā)器和存儲過程?！癑ava語言程序設(shè)計”課程需要支撐的主要內(nèi)容如下：基本語法、常用工具類(數(shù)組、集合框架、Math、Random、String、日期等)和常用API(JDBC、多線程、網(wǎng)絡(luò)通信、GUI)。“面向?qū)ο笙到y(tǒng)分析與設(shè)計”課程需要支撐的主要內(nèi)容如下：常用設(shè)計模式和代碼優(yōu)化。以上這些特點決定了《軟件工程項目訓練》項目應該采用如下結(jié)構(gòu)：(1)多客戶端的C/S結(jié)構(gòu)；(2)數(shù)據(jù)使用數(shù)據(jù)庫存儲?！盾浖こ添椖坑柧殹窇摼哂幸韵鹿δ埽?1)要求查詢比較復雜的結(jié)果，讓學生使用視圖；(2)要求對某個表進行操作的時候會影響其他數(shù)據(jù)，讓學生使用觸發(fā)器；(3)設(shè)計復雜業(yè)務，讓學生必須使用存儲過程才能提高效率；(4)設(shè)計復雜業(yè)務，讓學生必須使用圖和樹的相關(guān)知識才能解決問題；(5)設(shè)計報表，包括圖形方式和表格方式，讓學生使用圖形界面元素；(6)設(shè)計功能，讓學生應用常用的設(shè)計模式；(7)鼓勵學生自己提出功能并加以實現(xiàn)?！盾浖こ添椖坑柧殹敷w系結(jié)構(gòu)及主要相關(guān)技術(shù)如圖3所示?！盾浖こ添椖繉崙?zhàn)》開設(shè)在第9學期，屬于二級項目，要完成對大三學年主要課程的支撐?？紤]到第三學年的課程比較多，并且在接下來的第10學期要綜合運用的還是這些課程的內(nèi)容，所以考慮在第9學期重點強化Web方面的能力，對如下課程進行綜合應用：界面設(shè)計、人機交互設(shè)計、軟件測試、軟件工程、分布式應用系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)和軟件體系結(jié)構(gòu)與架構(gòu)技術(shù)。項目的功能考慮與第6學期的客戶端程序?qū)樱罢邔崿F(xiàn)的是客戶端功能，后者實現(xiàn)Web部分的功能，第10學期實現(xiàn)移動開發(fā)功能。《軟件工程項目實戰(zhàn)》的主要內(nèi)容如下：(1)按照軟件工程的流程完成各階段任務；(2)確定需求，教師指定題目或者學生自選題目(需要教師審核)；(3)界面原型設(shè)計，給出效果圖；(4)將界面原型轉(zhuǎn)換為網(wǎng)頁HTML代碼；(5)搭建開發(fā)框架(BootStrap+SpringMVC+MyBatis+MySQL)；(6)項目開發(fā)，需要考慮安全、日志、異常、備份等功能；(7)項目測試?！盾浖こ添椖繉嵱枴烽_設(shè)在第10學期，屬于一級項目，要完成對前面兩個二級項目的支撐，以及移動開發(fā)相關(guān)內(nèi)容，并為接下來的畢業(yè)設(shè)計做準備。移動應用開發(fā)部分需要四周時間，剩下六周時間完成一個綜合使用這些技術(shù)的應用，采用團隊開發(fā)的模式。另外，第10學期還要為畢業(yè)、就業(yè)做準備，并且要培養(yǎng)學生創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)能力。準備專題為學生的面試就業(yè)做準備，讓學生在就業(yè)的時候有更好的競爭力。在技術(shù)和題目的選擇上給予學生更大的自由，便于學生創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)?！盾浖こ添椖繉嵱枴分饕獌?nèi)容如下：(1)在前半階段，先完成移動部分功能的編寫。按照軟件工程的流程完成各階段任務，并完成文檔的編寫。(2)在后半階段，完成一個自選項目。整個項目的實現(xiàn)過程包括：首先，確定需求，由教師指定題目或者學生自選題目(學生和實訓教師共同確定)；然后，開始進行技術(shù)調(diào)研，學生自行聯(lián)系企業(yè)，或者學生到教師指定企業(yè)調(diào)研，形成技術(shù)調(diào)研報告，并運用到自己的項目中；接下來，采用團隊開發(fā)的形式，需要項目管理和版本控制等功能；最后，進行項目測試，主要考慮性能測試和自動化測試。在這個項目實現(xiàn)過程中穿插如下講座：(1)開發(fā)新技術(shù)和技術(shù)發(fā)展趨勢專題講座；(2)面試、就業(yè)技巧和職場專題講座；(3)Java核心技術(shù)面試題專題講座；(4)數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)核心技術(shù)面試題專題講座。

5結(jié)論(Conclusion)

結(jié)合未來教學改革的發(fā)展趨勢，以提升人才培養(yǎng)效率為愿景，對軟件工程專業(yè)實訓體系建設(shè)將進行更進一步的工作。采用東軟特有的TOPCARES-CDIO教育理念及線上線下混合式教學模式，從提升項目實踐能力方面入手，大力建設(shè)慕課資源平臺和實踐實訓項目資源，實施“視頻微課學習+自主項目訓練+專業(yè)綜合訓練+教學與學習效果評估”的線上線下混合式教學一體化教學模式[5]，提供MOOC+SPOC+翻轉(zhuǎn)課堂支持，重塑課程體系、課程內(nèi)容和課堂教學組織方式[6]，并且將企業(yè)真實軟件開發(fā)全流程信息化管理與高校實踐實訓教學管理相融合，在實習、實訓教學環(huán)境中組織學生分組進行軟件項目開發(fā)訓練。通過為學生提供涵蓋后端框架開發(fā)、前端頁面開發(fā)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計、軟件測試等多方面內(nèi)容的真實案例和完整規(guī)范的企業(yè)項目文檔，使學生在實訓的過程中體會到符合企業(yè)級規(guī)范的軟件開發(fā)和測試流程、評估標準等，并提高學生在未來工作中面對項目的專業(yè)化能力，同時感受真實工作環(huán)境和工作節(jié)奏，培養(yǎng)學生良好的職業(yè)習慣，更好地實現(xiàn)從校園人到企業(yè)人的轉(zhuǎn)變。從近期的實施效果觀察，學生的實踐能力有了顯著改善，在畢業(yè)設(shè)計完成質(zhì)量、實習率、就業(yè)率等方面均較往年有所提高。另外，從教育改革的長期發(fā)展形勢來看，建設(shè)以項目為主導的、多元協(xié)同的線上線下一體化的實訓體系，使其與傳統(tǒng)的教學模式更好地進行融合將是必然趨勢。

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作者：劉冰月 單位：大連東軟信息學院軟件工程系