軟件工程專業(yè)多元協(xié)同實(shí)訓(xùn)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(diǎn)問題[1]，如強(qiáng)調(diào)個(gè)人學(xué)術(shù)能力而忽視團(tuán)隊(duì)合作精神、重視理論知識(shí)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(shí)踐教學(xué)迫切需要在這些方面進(jìn)行改進(jìn)，以培養(yǎng)學(xué)生更好的實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。在TOPCARES-CDIO(構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作)工程教學(xué)理念和思想的指導(dǎo)下，軟件工程專業(yè)建立了課下與課上一體化、理論學(xué)期與實(shí)踐學(xué)期一體化的項(xiàng)目主導(dǎo)、多元協(xié)同的實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系。實(shí)踐證明，通過該模式培養(yǎng)的專業(yè)人才，就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和個(gè)人職業(yè)發(fā)展能力顯著增強(qiáng)，建設(shè)成果也得到社會(huì)、企業(yè)及同類型兄弟院校的廣泛認(rèn)可。

關(guān)鍵詞：TOPCARES-CDIO；項(xiàng)目主導(dǎo)；多元協(xié)同；實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系

1引言(Introduction)

軟件工程專業(yè)一直致力于應(yīng)用型軟件人才的培養(yǎng)。尤其是自2009年學(xué)校全面開展TOPCARES-CDIO教育教學(xué)改革以來，以先進(jìn)的工程教育理念為指導(dǎo)，以國家級(jí)、省級(jí)質(zhì)量工程項(xiàng)目(教學(xué)團(tuán)隊(duì)、精品課程、品牌專業(yè)等)、省級(jí)教學(xué)改革研究項(xiàng)目(基于TOPCARES-CDIO校企專業(yè)共建模式的研究與實(shí)踐、基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)中CDIO課堂設(shè)計(jì)的研究與實(shí)踐、基于CDIO工程教育理念的高素質(zhì)軟件服務(wù)外包人才培養(yǎng)模式的研究與實(shí)踐等)為平臺(tái)，依照“以學(xué)生為中心”的人才培養(yǎng)理念，從CDIO工程教學(xué)理念出發(fā)，重點(diǎn)針對(duì)軟件工程專業(yè)的軟件服務(wù)外包人才培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,在專業(yè)人才培養(yǎng)方案、實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)、教學(xué)模式改革、教學(xué)資源建設(shè)、實(shí)踐環(huán)境建設(shè)、雙師雙能型師資隊(duì)伍建設(shè)、教學(xué)質(zhì)量管理體系與教學(xué)效果評(píng)價(jià)體系等方面進(jìn)行了富有成效的探索與實(shí)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(shí)訓(xùn)教學(xué)體系和實(shí)踐教學(xué)模式[2]。

2實(shí)訓(xùn)體系建設(shè)思路(Constructionthoughtsoftrainingeducationsystem)

軟件工程專業(yè)對(duì)實(shí)訓(xùn)體系的改革實(shí)際上從2010年就已經(jīng)開始實(shí)施，在人才培養(yǎng)實(shí)踐中逐漸完善成熟。自2016年開始探索實(shí)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(huì)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(jī)制，對(duì)如何培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)和能力的軟件人才進(jìn)行了更進(jìn)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(xiàng)目教學(xué)資源研發(fā)對(duì)于高校應(yīng)用技術(shù)型人才的培養(yǎng)至關(guān)重要，只有進(jìn)行有效的實(shí)踐實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目教學(xué)資源開發(fā)和利用，才能夠更好地發(fā)揮整體實(shí)踐教學(xué)效果。學(xué)校與企業(yè)有效整合高校優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源、企業(yè)項(xiàng)目資源、實(shí)訓(xùn)資源、培訓(xùn)資源及系統(tǒng)平臺(tái)資源等，避免重復(fù)建設(shè)和資源浪費(fèi)，有效緩解高校發(fā)展空間不足、社會(huì)教育資源欠缺、師資隊(duì)伍薄弱等一系列問題，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源共享，充分發(fā)揮教學(xué)資源的最大效益，有效提升校方整體的軟硬件教學(xué)環(huán)境和教學(xué)水平。學(xué)校與企業(yè)的教研合作包括共同開發(fā)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)教學(xué)資源、共同開發(fā)在線教學(xué)平臺(tái)及資源、共同研發(fā)教材、共同建設(shè)實(shí)驗(yàn)室，以及成果與科研課題的共同申報(bào)。另外，企業(yè)為學(xué)生參加各類型比賽提供技術(shù)指導(dǎo)等。實(shí)踐實(shí)訓(xùn)體系建設(shè)主要從兩個(gè)方面入手：第一方面，建設(shè)與課程教學(xué)緊密結(jié)合的全方位立體化實(shí)踐實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目教學(xué)資源，項(xiàng)目?jī)?nèi)容涵蓋多門課程，并且可以滿足各類實(shí)踐需求。建設(shè)指導(dǎo)思想是以IT崗位技能要求為目標(biāo)、以企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目為導(dǎo)向、以CDIO工程教育理念為指導(dǎo)，整合各方優(yōu)勢(shì)資源，從知識(shí)、能力、素質(zhì)三方面設(shè)計(jì)高度融合、高度關(guān)聯(lián)的IT類課程及項(xiàng)目資源模塊，結(jié)合數(shù)字化平臺(tái)及工具，構(gòu)建工學(xué)結(jié)合的一體化、立體化IT類項(xiàng)目資源，從而達(dá)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(tái)和實(shí)訓(xùn)平臺(tái)等信息化平臺(tái)。慕課平臺(tái)以微課視頻作為核心教學(xué)素材，與教學(xué)交互活動(dòng)有機(jī)組織在一起，通過精心的設(shè)計(jì)、制作和編排，將課程知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)用最有效方式傳達(dá)給學(xué)習(xí)者[4]。另外，學(xué)生還可以通過基于企業(yè)崗位需求的技能測(cè)評(píng)快速了解所掌握的知識(shí)和技能與企業(yè)崗位的實(shí)際差距。通過階段性學(xué)習(xí)及評(píng)估測(cè)評(píng)，樹立學(xué)習(xí)目標(biāo)，為高質(zhì)量就業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)平臺(tái)根據(jù)軟件企業(yè)對(duì)人才的要求，提供基于企業(yè)真實(shí)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(shí)訓(xùn)項(xiàng)目教學(xué)資源包，供教學(xué)使用，支持項(xiàng)目實(shí)踐、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、實(shí)訓(xùn)周(小學(xué)期)、技能競(jìng)賽、雙創(chuàng)實(shí)踐、畢業(yè)設(shè)計(jì)等各類場(chǎng)景的實(shí)踐教學(xué)。企業(yè)免費(fèi)提供實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，并結(jié)合校企共建專業(yè)免費(fèi)提供專業(yè)課程包。實(shí)訓(xùn)平臺(tái)分為課程實(shí)訓(xùn)與項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)，課程實(shí)訓(xùn)主要針對(duì)某一門或某幾門課程進(jìn)行實(shí)踐演練；項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)則是按照企業(yè)項(xiàng)目流程進(jìn)行的綜合項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)。實(shí)訓(xùn)平臺(tái)為學(xué)生提供軟件開發(fā)、軟件測(cè)試、數(shù)據(jù)建模等領(lǐng)域的大型項(xiàng)目的真實(shí)案例及資源包，資源類型包括鏈接、文本、問答、下載等，方便學(xué)生自主學(xué)習(xí)。同時(shí)，教師及管理員還可以對(duì)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)資源進(jìn)行擴(kuò)充，上傳教師授課或項(xiàng)目指導(dǎo)所需的課件、視頻、文檔等。通過實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，學(xué)生可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)、參與實(shí)訓(xùn)；教師也可以通過實(shí)訓(xùn)平臺(tái)進(jìn)行遠(yuǎn)程項(xiàng)目指導(dǎo)和全程監(jiān)控，實(shí)時(shí)跟蹤項(xiàng)目進(jìn)度。

3實(shí)訓(xùn)體系中各個(gè)項(xiàng)目的關(guān)系(Relationshipsbetweenprojectsoftrainingeducationsystem)

在TOPCARES-CDIO工程教學(xué)理念和思想的指導(dǎo)下，軟件工程專業(yè)建立了課下與課上一體化、理論學(xué)期與實(shí)踐學(xué)期一體化的實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系，建立了包括涵蓋四年所學(xué)知識(shí)的一級(jí)項(xiàng)目、涵蓋學(xué)年知識(shí)的二級(jí)項(xiàng)目及涵蓋單一課程知識(shí)的三級(jí)項(xiàng)目的完備的項(xiàng)目體系，如圖1所示。Fig.1Practiceandtrainingprojectarchitecture在網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)和智能手機(jī)已經(jīng)普及的情況下，軟件項(xiàng)目已經(jīng)很少只采用一種形式，而是多種技術(shù)相結(jié)合?；诖?，我們對(duì)第6學(xué)期、第9學(xué)期和第10學(xué)期的實(shí)踐實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目資源、體系結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了整體規(guī)劃，第6學(xué)期重點(diǎn)培養(yǎng)桌面系統(tǒng)的開發(fā)能力，第9學(xué)期重點(diǎn)培養(yǎng)Web應(yīng)用的開發(fā)能力，第10學(xué)期重點(diǎn)培養(yǎng)移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)能力。另外，為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，在第10學(xué)期的后半部分完成一個(gè)自選項(xiàng)目的開發(fā)。

4實(shí)訓(xùn)體系的技術(shù)方案選擇(Thetechnicalschemeselectionofthetrainingeducationsystem)

開設(shè)在第6學(xué)期的《軟件工程項(xiàng)目訓(xùn)練》屬于二級(jí)項(xiàng)目，要完成對(duì)大二學(xué)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(yīng)用、Java語言程序設(shè)計(jì)和面向?qū)ο笙到y(tǒng)分析與設(shè)計(jì)，如圖2所示?！皵?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?！皵?shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用”課程需要支撐的主要內(nèi)容如下：數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)、常用的SQL語句、視圖、觸發(fā)器和存儲(chǔ)過程?！癑ava語言程序設(shè)計(jì)”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)?！懊嫦?qū)ο笙到y(tǒng)分析與設(shè)計(jì)”課程需要支撐的主要內(nèi)容如下：常用設(shè)計(jì)模式和代碼優(yōu)化。以上這些特點(diǎn)決定了《軟件工程項(xiàng)目訓(xùn)練》項(xiàng)目應(yīng)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(chǔ)?！盾浖こ添?xiàng)目訓(xùn)練》應(yīng)該具有以下功能：(1)要求查詢比較復(fù)雜的結(jié)果，讓學(xué)生使用視圖；(2)要求對(duì)某個(gè)表進(jìn)行操作的時(shí)候會(huì)影響其他數(shù)據(jù)，讓學(xué)生使用觸發(fā)器；(3)設(shè)計(jì)復(fù)雜業(yè)務(wù)，讓學(xué)生必須使用存儲(chǔ)過程才能提高效率；(4)設(shè)計(jì)復(fù)雜業(yè)務(wù)，讓學(xué)生必須使用圖和樹的相關(guān)知識(shí)才能解決問題；(5)設(shè)計(jì)報(bào)表，包括圖形方式和表格方式，讓學(xué)生使用圖形界面元素；(6)設(shè)計(jì)功能，讓學(xué)生應(yīng)用常用的設(shè)計(jì)模式；(7)鼓勵(lì)學(xué)生自己提出功能并加以實(shí)現(xiàn)?！盾浖こ添?xiàng)目訓(xùn)練》體系結(jié)構(gòu)及主要相關(guān)技術(shù)如圖3所示?！盾浖こ添?xiàng)目實(shí)戰(zhàn)》開設(shè)在第9學(xué)期，屬于二級(jí)項(xiàng)目，要完成對(duì)大三學(xué)年主要課程的支撐?？紤]到第三學(xué)年的課程比較多，并且在接下來的第10學(xué)期要綜合運(yùn)用的還是這些課程的內(nèi)容，所以考慮在第9學(xué)期重點(diǎn)強(qiáng)化Web方面的能力，對(duì)如下課程進(jìn)行綜合應(yīng)用：界面設(shè)計(jì)、人機(jī)交互設(shè)計(jì)、軟件測(cè)試、軟件工程、分布式應(yīng)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(xiàng)目的功能考慮與第6學(xué)期的客戶端程序?qū)?，前者?shí)現(xiàn)的是客戶端功能，后者實(shí)現(xiàn)Web部分的功能，第10學(xué)期實(shí)現(xiàn)移動(dòng)開發(fā)功能?！盾浖こ添?xiàng)目實(shí)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(wù)；(2)確定需求，教師指定題目或者學(xué)生自選題目(需要教師審核)；(3)界面原型設(shè)計(jì)，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(xiàng)目開發(fā)，需要考慮安全、日志、異常、備份等功能；(7)項(xiàng)目測(cè)試?！盾浖こ添?xiàng)目實(shí)訓(xùn)》開設(shè)在第10學(xué)期，屬于一級(jí)項(xiàng)目，要完成對(duì)前面兩個(gè)二級(jí)項(xiàng)目的支撐，以及移動(dòng)開發(fā)相關(guān)內(nèi)容，并為接下來的畢業(yè)設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)部分需要四周時(shí)間，剩下六周時(shí)間完成一個(gè)綜合使用這些技術(shù)的應(yīng)用，采用團(tuán)隊(duì)開發(fā)的模式。另外，第10學(xué)期還要為畢業(yè)、就業(yè)做準(zhǔn)備，并且要培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)能力。準(zhǔn)備專題為學(xué)生的面試就業(yè)做準(zhǔn)備，讓學(xué)生在就業(yè)的時(shí)候有更好的競(jìng)爭(zhēng)力。在技術(shù)和題目的選擇上給予學(xué)生更大的自由，便于學(xué)生創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)?！盾浖こ添?xiàng)目實(shí)訓(xùn)》主要內(nèi)容如下：(1)在前半階段，先完成移動(dòng)部分功能的編寫。按照軟件工程的流程完成各階段任務(wù)，并完成文檔的編寫。(2)在后半階段，完成一個(gè)自選項(xiàng)目。整個(gè)項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)過程包括：首先，確定需求，由教師指定題目或者學(xué)生自選題目(學(xué)生和實(shí)訓(xùn)教師共同確定)；然后，開始進(jìn)行技術(shù)調(diào)研，學(xué)生自行聯(lián)系企業(yè)，或者學(xué)生到教師指定企業(yè)調(diào)研，形成技術(shù)調(diào)研報(bào)告，并運(yùn)用到自己的項(xiàng)目中；接下來，采用團(tuán)隊(duì)開發(fā)的形式，需要項(xiàng)目管理和版本控制等功能；最后，進(jìn)行項(xiàng)目測(cè)試，主要考慮性能測(cè)試和自動(dòng)化測(cè)試。在這個(gè)項(xiàng)目實(shí)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(shì)專題講座；(2)面試、就業(yè)技巧和職場(chǎng)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(xué)改革的發(fā)展趨勢(shì)，以提升人才培養(yǎng)效率為愿景，對(duì)軟件工程專業(yè)實(shí)訓(xùn)體系建設(shè)將進(jìn)行更進(jìn)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(xué)模式，從提升項(xiàng)目實(shí)踐能力方面入手，大力建設(shè)慕課資源平臺(tái)和實(shí)踐實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目資源，實(shí)施“視頻微課學(xué)習(xí)+自主項(xiàng)目訓(xùn)練+專業(yè)綜合訓(xùn)練+教學(xué)與學(xué)習(xí)效果評(píng)估”的線上線下混合式教學(xué)一體化教學(xué)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(xué)組織方式[6]，并且將企業(yè)真實(shí)軟件開發(fā)全流程信息化管理與高校實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教學(xué)管理相融合，在實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)境中組織學(xué)生分組進(jìn)行軟件項(xiàng)目開發(fā)訓(xùn)練。通過為學(xué)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(jì)、軟件測(cè)試等多方面內(nèi)容的真實(shí)案例和完整規(guī)范的企業(yè)項(xiàng)目文檔，使學(xué)生在實(shí)訓(xùn)的過程中體會(huì)到符合企業(yè)級(jí)規(guī)范的軟件開發(fā)和測(cè)試流程、評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)等，并提高學(xué)生在未來工作中面對(duì)項(xiàng)目的專業(yè)化能力，同時(shí)感受真實(shí)工作環(huán)境和工作節(jié)奏，培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)習(xí)慣，更好地實(shí)現(xiàn)從校園人到企業(yè)人的轉(zhuǎn)變。從近期的實(shí)施效果觀察，學(xué)生的實(shí)踐能力有了顯著改善，在畢業(yè)設(shè)計(jì)完成質(zhì)量、實(shí)習(xí)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(zhǎng)期發(fā)展形勢(shì)來看，建設(shè)以項(xiàng)目為主導(dǎo)的、多元協(xié)同的線上線下一體化的實(shí)訓(xùn)體系，使其與傳統(tǒng)的教學(xué)模式更好地進(jìn)行融合將是必然趨勢(shì)。

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作者：劉冰月 單位：大連東軟信息學(xué)院軟件工程系