基于工作過程的高職軟件項(xiàng)目開發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)開發(fā)探究

文章編號：1672-5913(2008)20-0175-04

摘 要：本文提出了一種全新的軟件項(xiàng)目開發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)模式，該模式以實(shí)際項(xiàng)目貫穿始終，以軟件工程思想貫穿全線，圍繞學(xué)生完成一系列遞進(jìn)的典型工作任務(wù)來組織實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，覆蓋不同課程串聯(lián)不同知識。該模式是工作過程導(dǎo)向在軟件技術(shù)實(shí)訓(xùn)教學(xué)上的運(yùn)用，對當(dāng)今高職院校進(jìn)行課程改革具有重要的參考價值。

關(guān)鍵詞：工作過程導(dǎo)向；學(xué)習(xí)情境；典型工作任務(wù)；項(xiàng)目開發(fā)；綜合實(shí)訓(xùn)

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

1 實(shí)訓(xùn)教學(xué)的現(xiàn)狀和對策

我院的軟件技術(shù)Java開發(fā)方向主干課程的設(shè)置包括：“Java程序設(shè)計”、“數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)及應(yīng)用”、“JSP程序設(shè)計”、“UML基礎(chǔ)與Rose建?！薄ⅰ败浖こ獭?、“軟件測試”、“J2EE技術(shù)”。在每門課程的最后階段都安排了課程實(shí)訓(xùn)，在此過程中，學(xué)生以個體或小組形式完成一個相對真實(shí)的工作任務(wù)。課程實(shí)訓(xùn)可以訓(xùn)練學(xué)生將該課程中不同的知識和技能串聯(lián)起來，加以綜合應(yīng)用解決實(shí)際問題。由于各門課程相對獨(dú)立，即使完成以上所有課程的課程實(shí)訓(xùn)，學(xué)生還是難以參與軟件開發(fā)的全過程，難以獲得對開發(fā)過程的整體把握。即使進(jìn)入專業(yè)學(xué)習(xí)結(jié)束后的畢業(yè)設(shè)計階段，由于畢業(yè)設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)與大學(xué)生畢業(yè)就業(yè)成為近年來我國高校的一個非常突出的矛盾，尤其是高職高專院校的畢業(yè)生面臨著嚴(yán)峻的就業(yè)形勢，許多學(xué)生在最后一個學(xué)期幾乎都在外出找工作，提前就業(yè)上崗。高職高專院校本來就學(xué)制短，畢業(yè)設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)形同虛設(shè)，嚴(yán)重影響了正常畢業(yè)設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)施和畢業(yè)生的水平。

在近幾年的專業(yè)建設(shè)和課程改革中，我們越來越認(rèn)識到培養(yǎng)學(xué)生的軟件開發(fā)能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、工程應(yīng)用能力的重要性。為此，我們專門針對高年級學(xué)生設(shè)計和開發(fā)了工作過程導(dǎo)向的、具有專業(yè)總結(jié)和綜合性質(zhì)的項(xiàng)目開發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)，通過項(xiàng)目實(shí)踐開闊學(xué)生視野，鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識和工程意識，全面培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)和工程應(yīng)用能力。

2 基于工作過程的高職軟件項(xiàng)目開發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)設(shè)計思路

基于工作過程的高職軟件項(xiàng)目開發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)設(shè)計思路包含“兩個貫穿一個分解一個覆蓋”：即“工程項(xiàng)目貫穿”、“軟件工程思想貫穿”、“典型工作任務(wù)分解”和“不同課程覆蓋”。

2.1 工程項(xiàng)目貫穿

“工程項(xiàng)目貫穿”，即以一個工程項(xiàng)目全線貫穿于整個實(shí)訓(xùn)過程，學(xué)生從步入實(shí)訓(xùn)基地開始接受項(xiàng)目，到最后提交一個按照操作程序、操作規(guī)范完成的，滿足一定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)成果。在確定項(xiàng)目時，應(yīng)該把握好以下兩個原則：

第一，實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目應(yīng)具有一定的應(yīng)用價值和實(shí)際意義。實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目最好以實(shí)際項(xiàng)目為背景，或者直接就是從實(shí)際項(xiàng)目提煉而來，與企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)過程或現(xiàn)實(shí)商業(yè)經(jīng)營活動有直接的關(guān)系。這樣的項(xiàng)目能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，極大地激發(fā)學(xué)生的積極性。但是要注意，業(yè)務(wù)流程太專業(yè)太復(fù)雜的項(xiàng)目不適于拿來作為全程的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，因?yàn)檫@類項(xiàng)目在前期的業(yè)務(wù)分析和理解上將耗費(fèi)太多的時間和精力，不利于后續(xù)工作的展開。

第二，要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)確定項(xiàng)目內(nèi)容與項(xiàng)目難度。高職軟件技術(shù)Java開發(fā)方向旨在為社會輸送合格的熟練的Java程序員，而J2EE編程是Java程序員追求的最高目標(biāo)，所以我們確定的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目具有總結(jié)性和綜合性，并具有一定的挑戰(zhàn)性。經(jīng)過前導(dǎo)課程“J2EE技術(shù)”的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，學(xué)生已經(jīng)具備了用Servlet+JSP+JaveBean (EJB)或struts框架來實(shí)現(xiàn)MVC架構(gòu)的能力，在實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目中我們鼓勵學(xué)生整合Struts、Hibernate和Spring三個框架，綜合運(yùn)用J2EE的組件、框架開發(fā)技術(shù)，開發(fā)一個滿足J2EE架構(gòu)的多層的企業(yè)應(yīng)用。

2.2 軟件工程思想貫穿

在傳統(tǒng)的“軟件工程”教學(xué)中，軟件工程是一門獨(dú)立的理論性較強(qiáng)的課程，學(xué)生們?nèi)狈?shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，難以在參與軟件開發(fā)的全過程中獲得感性體會，理解軟件工程的精髓。

為了培養(yǎng)軟件工程意識，使工程化思想成為學(xué)生從事軟件開發(fā)工作的行動指南，我們將軟件工程思想貫穿于整個綜合實(shí)訓(xùn)的始終。綜合實(shí)訓(xùn)以成熟的軟件開發(fā)模型為基礎(chǔ)，以具有一定應(yīng)用價值和實(shí)際意義的項(xiàng)目為背景，學(xué)生以開發(fā)團(tuán)隊(duì)的形式，按照軟件開發(fā)流程，在規(guī)定的時間點(diǎn)完成指定的任務(wù)，經(jīng)歷需求分析、建模、設(shè)計、編碼、測試、部署的軟件工程全過程。綜合實(shí)訓(xùn)模擬企業(yè)運(yùn)作機(jī)制，模擬企業(yè)中實(shí)際存在的項(xiàng)目壓力和工作壓力，模擬真實(shí)企業(yè)開發(fā)環(huán)境，以項(xiàng)目的進(jìn)度檢查作為監(jiān)控，以項(xiàng)目開發(fā)成果作為最后的考評。學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過程中，都有機(jī)會承擔(dān)項(xiàng)目經(jīng)理、設(shè)計人員、編碼人員、測試人員等全部或部分崗位角色的職責(zé)，學(xué)生的綜合能力得到極大的提高。

2.3 典型工作任務(wù)分解

典型工作任務(wù)是“基于工作過程”實(shí)訓(xùn)課程開發(fā)的精髓。所謂“任務(wù)”就是要求學(xué)生做一件事，重要的是，這件事是按實(shí)際工作的要求來操作的，包括操作程序、操作規(guī)范、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等。學(xué)生在完成各項(xiàng)“任務(wù)”后，會呈現(xiàn)出不同的“結(jié)果”。這個結(jié)果是非標(biāo)準(zhǔn)答案的，即每個學(xué)生或每個團(tuán)隊(duì)的作品可以不一樣，對作品的評價不是簡單的對與錯，而很可能是好與差。而“典型工作任務(wù)”能呈現(xiàn)出職業(yè)的典型的工作內(nèi)容和形式，在整個企業(yè)的工作大環(huán)境里具有重要的功能和意義。

在工作過程導(dǎo)向設(shè)計原則的指導(dǎo)下，結(jié)合軟件行業(yè)的崗位需求，通過分析完成軟件開發(fā)需要完成哪些典型工作任務(wù)，我們設(shè)計了基于工作過程的實(shí)訓(xùn)流程。該流程以一個軟件項(xiàng)目貫穿始終，將整個軟件開發(fā)過程分解為一系列遞進(jìn)的實(shí)訓(xùn)情境，在每個實(shí)訓(xùn)情境要求學(xué)生完成一個獨(dú)立的工作任務(wù)，完成所有的實(shí)訓(xùn)情境就完成了整個軟件項(xiàng)目的開發(fā)。

基于工作過程的項(xiàng)目開發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)流程如圖1所示，整個實(shí)訓(xùn)由遞進(jìn)的6個實(shí)訓(xùn)情境構(gòu)成(水平方向)，它們對應(yīng)的工作任務(wù)依次為“需求分析”、“搭建開發(fā)環(huán)境”、“設(shè)計”、“編碼”、“集成和測試”、“項(xiàng)目部署”。垂直方向則反映了為完成某項(xiàng)工作任務(wù)所采取的步驟和要提交的工作成果。

圖1 基于工作過程的軟件項(xiàng)目開發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)流程

2.4 不同課程覆蓋

按照工作過程導(dǎo)向設(shè)計原則，將整個軟件開發(fā)過程分解為遞進(jìn)的6個實(shí)訓(xùn)情境，每個實(shí)訓(xùn)情境覆蓋了不同的課程內(nèi)容。表1列出了每個實(shí)訓(xùn)情境對七門主干課程的覆蓋情況，可以看到，它徹底地克服了傳統(tǒng)的課程體系只重視每門課程自身的實(shí)驗(yàn)，缺乏覆蓋不同課程，串聯(lián)不同知識和技能的綜合性實(shí)驗(yàn)的重大缺陷，它使得相對獨(dú)立的各門課程整合在一起，使整個實(shí)訓(xùn)成為一個有機(jī)的整體。這樣的訓(xùn)練能使學(xué)生將以前的所學(xué)融會貫通，能有效地培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。

3 基于工作過程的高職軟件項(xiàng)目開發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)的實(shí)施

3.1 實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目舉例

依照確定項(xiàng)目的兩個原則，我們把為我院開發(fā)“教學(xué)資源管理系統(tǒng)”定為綜合實(shí)訓(xùn)的第一個項(xiàng)目，要求運(yùn)用Struts、Hibernate和Spring三個框架，開發(fā)一個滿足J2EE架構(gòu)的多層的企業(yè)應(yīng)用。

該項(xiàng)目的業(yè)務(wù)需求是“主要完成對多媒體課件和各種多媒體素材資源的管理，方便對各種電子教學(xué)資源進(jìn)行分類維護(hù)，包括瀏覽，查詢，下載；為教師提供一個方便快捷的課件發(fā)布渠道，把制作的課件或搜集的素材上載到該系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)資源共享。本系統(tǒng)分三級用戶：系統(tǒng)管理員，教師用戶、普通用戶(包括學(xué)生)；包括以下四個方面的功能：普通用戶資源瀏覽和下載；普通用戶資源檢索；教師用戶資源上載；管理員系統(tǒng)維護(hù)”。

項(xiàng)目開始時，教師只給出較為粗略的業(yè)務(wù)需求，給學(xué)生留有足夠的發(fā)揮空間。因?yàn)椤敖虒W(xué)資源管理系統(tǒng)”就是為學(xué)生和教師服務(wù)，非常貼近學(xué)生的學(xué)習(xí)生活，理解起來沒有任何障礙。至于界面做到什么樣子，功能做到何種程度，留給學(xué)生在撰寫詳細(xì)的需求分析報告時去確定，教師需要把關(guān)的是工作量和技術(shù)難度，不能太簡單而達(dá)不到實(shí)訓(xùn)的效果，也不能太難無法實(shí)現(xiàn)而挫傷學(xué)生的積極性。

3.2 實(shí)訓(xùn)組織方式

實(shí)訓(xùn)采用4個人一組，每人負(fù)責(zé)一個方面的功能開發(fā)，每組設(shè)一個項(xiàng)目組長，項(xiàng)目組長除負(fù)責(zé)一個方面的功能模塊開發(fā)外，還負(fù)責(zé)各模塊集成。由項(xiàng)目組共同提交一份需求分析報告。個人一旦選擇某方面的功能開發(fā)，就要全權(quán)負(fù)責(zé)該部分的設(shè)計、編碼和單元測試。此外，在測試情境中，開發(fā)小組進(jìn)行角色轉(zhuǎn)換，變成測試小組，選擇別的小組開發(fā)的軟件進(jìn)行測試。

3.3 實(shí)訓(xùn)進(jìn)度安排和任務(wù)要求

本綜合實(shí)訓(xùn)歷時一個月，共72學(xué)時(4周*18課時)，進(jìn)度安排如表2所示，各院?？筛鶕?jù)自己的情況作適當(dāng)調(diào)整或根據(jù)需要增加學(xué)時。下面是每個情境的具體步驟、任務(wù)要求的詳細(xì)描述。

3.3.1 情境1：需求分析

本情境的典型工作任務(wù)是撰寫詳細(xì)的需求分析報告。

(1) 首先老師對實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目提出業(yè)務(wù)需求，講解應(yīng)用的環(huán)境、功能要求、技術(shù)要求以及實(shí)訓(xùn)組織方式。

(2) 實(shí)訓(xùn)小組組成，組合出每個小組的成員，選出項(xiàng)目小組長。

(3) 每個小組對功能模塊分工分配，確定每個人所承擔(dān)的功能模塊。

(4) 各小組討論需求分析，每個人撰寫模塊的詳細(xì)需求分析報告。

本情境結(jié)束后，要完成以下任務(wù)：

●老師要匯總出小組劃分、成員分工；

●項(xiàng)目小組提交一份詳細(xì)的需求分析報告。

3.3.2 情境2：搭建開發(fā)環(huán)境

本情境的典型工作任務(wù)是搭建J2EE開發(fā)環(huán)境。我們選擇的開發(fā)環(huán)境為：

●操作系統(tǒng)：Windows NT /Windows XP

●Java 平臺：JDK1.6 以上

●服務(wù)器：JBOSS 4.0.4

●數(shù)據(jù)庫服務(wù)器：MySQL 5.0

●開發(fā)平臺：MyEclipse 5.5

●建模工具： Rational Rose

●單元測試：Junit

●功能測試：手工測試

(1) 首先老師對開發(fā)環(huán)境進(jìn)行講解；

(2) 學(xué)生在自己的機(jī)器上完成以下任務(wù)：安裝JDK環(huán)境、安裝JBOSS服務(wù)器、安裝MySQL服務(wù)器、安裝MyEclipse集成開發(fā)工具、安裝Rational Rose建模工具、安裝Junit。

本情境結(jié)束后，要完成以下任務(wù)：

1) 學(xué)生在自己的機(jī)器上完成環(huán)境的搭建和測試。

3.3.3 情境3：設(shè)計

本情境的典型工作任務(wù)是撰寫詳細(xì)設(shè)計文檔。

(1) 老師對需求分析進(jìn)行點(diǎn)評，指出其中的問題和修改意見。

(2) 老師以其中某個模塊為例，講解所使用技術(shù)和技術(shù)線路。

(3) 進(jìn)行模塊設(shè)計和數(shù)據(jù)庫庫表設(shè)計，模塊之間接口的定義，數(shù)據(jù)庫中測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備。

本情境結(jié)束后，學(xué)生要完成的任務(wù)：

對需求分析報告進(jìn)行修改和完善。

撰寫詳細(xì)設(shè)計文檔，包括類圖和時序圖。

詳細(xì)設(shè)計包括以下組件的設(shè)計：模型實(shí)現(xiàn)類和DAO組件；業(yè)務(wù)邏輯組件；MVC層組件；表現(xiàn)層組件

撰寫數(shù)據(jù)庫表的設(shè)計以及測試數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫表設(shè)計包括庫表名稱、字段定義，測試數(shù)據(jù)以表格的方式形成。

3.3.4 情境4：編碼

本情境的典型工作任務(wù)是依照設(shè)計進(jìn)行代碼編寫，以及單元測試。

老師對學(xué)生的模塊設(shè)計和庫表設(shè)計進(jìn)行點(diǎn)評，指出其中的問題和修改意見。

在編碼過程中，老師要對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，幫助解決問題。學(xué)生之間應(yīng)互相配合，及時修正模塊設(shè)計中的錯誤。

本情境學(xué)生要完成的任務(wù)包括：

●修訂詳細(xì)模塊設(shè)計和數(shù)據(jù)庫庫表設(shè)計；

●用測試數(shù)據(jù)填充數(shù)據(jù)庫；

●制定編碼進(jìn)度；

●模型實(shí)現(xiàn)類和DAO組件的編碼和測試；

●業(yè)務(wù)邏輯組件的編碼和測試；

●MVC層組件的編碼和測試；

●表現(xiàn)層組件的編碼和測試。

3.3.5 情境5：系統(tǒng)集成和測試

本情境的典型工作任務(wù)是小組模塊集成和功能測試。

(1) 小組成員之間相互配合，完成整個系統(tǒng)的集成。

(2) 選擇另一個小組開發(fā)的系統(tǒng)，根據(jù)他們的需求分析報告，撰寫測試用例。

(3) 進(jìn)行功能測試并提交測試報告。

本情境完成，學(xué)生要完成以下任務(wù)：

將小組內(nèi)各成員開發(fā)的模塊進(jìn)行系統(tǒng)集成；

選擇另一個小組開發(fā)的系統(tǒng)撰寫測試用例，進(jìn)行功能測試，并提交測試報告。

3.3.6 情境6：項(xiàng)目發(fā)布

本情境的典型工作任務(wù)是部署項(xiàng)目、提交成果。

(1) 學(xué)生將實(shí)訓(xùn)成果進(jìn)行演示

(2) 學(xué)生提交可以部署的包和按工程組織的源代碼

(3) 老師對各個項(xiàng)目小組的成果進(jìn)行考評。

(4) 老師對整個實(shí)訓(xùn)進(jìn)行點(diǎn)評。

本情境完成，學(xué)生要提交以下程序和文檔：

●源代碼和可以部署的包

●實(shí)訓(xùn)報告

4 新的綜合實(shí)訓(xùn)模式對教師提出了更高的要求

基于工作過程的高職項(xiàng)目開發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)，覆蓋面廣，綜合性和工程實(shí)踐性強(qiáng)，要求按照軟件工程的要求，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行軟件項(xiàng)目開發(fā)實(shí)訓(xùn)，因而對指導(dǎo)教師的教學(xué)素養(yǎng)、主導(dǎo)作用、工程實(shí)踐經(jīng)歷提出了更高的要求。為此我們組建了一支以具有工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的核心教師為首，由各科任課教師組成的教師團(tuán)隊(duì)。進(jìn)入實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的教師必須首先對項(xiàng)目本身有足夠的認(rèn)識和理解，并且親自做過，才能在其參與指導(dǎo)的實(shí)訓(xùn)情境中指導(dǎo)學(xué)生完成該情境所指定的典型工作任務(wù)。而核心教師經(jīng)歷過企業(yè)軟件開發(fā)項(xiàng)目的全過程，熟悉軟件開發(fā)項(xiàng)目的管理過程，熟悉軟件開發(fā)程序的設(shè)計規(guī)范、調(diào)試過程、軟件質(zhì)量測試方法，以“項(xiàng)目經(jīng)理”的身份指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行軟件開發(fā)實(shí)訓(xùn)，其關(guān)鍵作用是不可置疑的。

同時，新的綜合實(shí)訓(xùn)模式必須有新的教學(xué)觀念、講授模式和管理模式。在實(shí)訓(xùn)過程中絕對不能再是“教師講授學(xué)生聽”，而是以學(xué)生為主體，以任務(wù)為驅(qū)動，教師重點(diǎn)放在講解每個任務(wù)的需求，完成該任務(wù)所要采用的知識、方法、工具和步驟，然后由學(xué)生自己進(jìn)行分析、建立問題模型，自己掌握開發(fā)的進(jìn)程。教師則更象一位項(xiàng)目經(jīng)理，控制項(xiàng)目進(jìn)度，評定軟件質(zhì)量。

5 結(jié)束語

基于工作過程的高職項(xiàng)目開發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)，是一種全新的軟件項(xiàng)目開發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)模式。該模式以工程項(xiàng)目貫穿始終，以軟件工程思想貫穿全線，圍繞學(xué)生完成一系列遞進(jìn)的典型工作任務(wù)來組織實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，覆蓋不同課程串聯(lián)不同知識。該模式是工作過程導(dǎo)向在軟件技術(shù)實(shí)訓(xùn)教學(xué)上的運(yùn)用，對當(dāng)今高職院校進(jìn)行課程改革具有重要的參考價值，同時對指導(dǎo)教師提出了更高的要求。

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