DevCloud 課程教學(xué)強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐能力

文/張齊勛 汪盛 田在銘 楊志偉

軟件工程課程是軟件工程專業(yè)一門綜合性基礎(chǔ)課程，對于軟件工程專業(yè)的其他課程起到穿針引線的作用，是其他課程基礎(chǔ)知識的綜合應(yīng)用，包含程序設(shè)計(jì)語言、數(shù)據(jù)庫、開發(fā)工具、系統(tǒng)平臺以及軟件設(shè)計(jì)模式等內(nèi)容，采用工程化的概念、原理、技術(shù)和方法進(jìn)行軟件的開發(fā)和維護(hù)，貫穿軟件的全生命周期，包括軟件的需求分析、設(shè)計(jì)、開發(fā)、測試、交付以及維護(hù)等全過程。

隨著IT 技術(shù)的不斷更新及發(fā)展，企業(yè)對軟件工程人才的需求提出了更高的要求，為了培養(yǎng)符合IT 企業(yè)需求的軟件工程專業(yè)人才，學(xué)院在華為公司的支持下，對軟件工程實(shí)踐課程進(jìn)行了改革，針對課程的知識體系、教學(xué)方法、實(shí)踐項(xiàng)目以及考核標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，邀請企業(yè)導(dǎo)師參與課程實(shí)踐項(xiàng)目的指導(dǎo)，按照企業(yè)的軟件開發(fā)模式及開發(fā)流程，指導(dǎo)學(xué)生完成小組項(xiàng)目，使學(xué)生在學(xué)校期間真正學(xué)習(xí)到企業(yè)的軟件工程能力，為將來實(shí)習(xí)和就業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。

在實(shí)踐教學(xué)過程中，如何激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，讓學(xué)生課后主動彌補(bǔ)自己知識的不足也是本次課程教學(xué)改革的一個目標(biāo)。首先是教師角色的轉(zhuǎn)變，從知識的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生走向知識的領(lǐng)路人。其次要有信息化的手段，幫助教師與學(xué)生之間更好的互動，教師需要及時(shí)了解學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的更多細(xì)節(jié)，掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和課程項(xiàng)目實(shí)踐的參與程度。

課程改革思路

針對目前的課程教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)模式，本課程主要從以下幾個方面進(jìn)行了教學(xué)改革的思考和嘗試。

課程知識體系的完善

在保持課程內(nèi)容相對穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，補(bǔ)充業(yè)界最新的軟件工程理念、技術(shù)和方法，強(qiáng)化課程實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目與相關(guān)知識點(diǎn)的結(jié)合。在講授基礎(chǔ)知識的過程中，貫穿教學(xué)案例分析與講解，讓學(xué)生真正掌握軟件工程的相關(guān)理論、工程方法以及創(chuàng)新實(shí)踐技術(shù)，訓(xùn)練學(xué)生從事軟件開發(fā)的系統(tǒng)能力，使學(xué)生通過學(xué)習(xí)本課程既掌握理論基礎(chǔ)知識，又具備軟件創(chuàng)新實(shí)踐能力。

教學(xué)模式的改變

教學(xué)過程一方面要發(fā)揮教師教學(xué)的主觀能動性，另一方面也要充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并將之保持下去。這就需要采用豐富有效的教學(xué)方式。

本課程將理論、實(shí)踐和創(chuàng)新的培養(yǎng)結(jié)合在一起。通過理論、實(shí)踐和創(chuàng)新的結(jié)合，形成相互促進(jìn)的螺旋式上升結(jié)構(gòu)，教師與學(xué)生能夠進(jìn)行充分的溝通和交流，讓教學(xué)內(nèi)容、積極思考和創(chuàng)新思想深入到學(xué)生的思維，從而達(dá)到良好的教學(xué)效果。

在教學(xué)過程中，除正常的教師授課外，還采用了課堂討論的方式，通過交互式的交流和探討，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生積極活躍的進(jìn)行思考。同時(shí)，通過交互式的教學(xué)，還提高了學(xué)生的自學(xué)能力和表達(dá)能力。

在軟件生命周期中，除了設(shè)計(jì)能力和編程能力外，還涉及軟件文檔撰寫能力、口頭表達(dá)能力和團(tuán)隊(duì)配合能力等多方面素質(zhì)，進(jìn)而完成軟件系統(tǒng)的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和實(shí)施等全過程。

課程定期邀請企業(yè)的專家學(xué)者參與課程教學(xué)過程，使學(xué)生能夠更好的了解軟件工程領(lǐng)域最新進(jìn)展。

課程考核方式的改變

作為一門理論與實(shí)踐并重的課程，課程學(xué)習(xí)結(jié)果的考核綜合考慮了理論、實(shí)踐兩個方面。學(xué)生的最終課程成績分布為:理論成績30%，平時(shí)實(shí)驗(yàn)20%，綜合實(shí)踐項(xiàng)目30%，課堂討論20%。通過這種考核方式，同學(xué)們不再單純的關(guān)注傳統(tǒng)的書面考試，而是將理論、實(shí)踐、課堂互動交流等綜合起來，同時(shí)促進(jìn)學(xué)生主動思考，積極創(chuàng)新，從而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

教學(xué)效果的跟蹤

為了對教學(xué)效果進(jìn)行有效的跟蹤，課程組采用多種方法收集課程的教學(xué)效果。首先在課程過程中通過對學(xué)生在討論交流中曝露出的問題進(jìn)行分析，找出問題的主要原因及應(yīng)對方法，進(jìn)而反饋到教學(xué)中;在課程結(jié)束后，進(jìn)行問卷調(diào)查，對學(xué)生進(jìn)行訪談，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)效果;在課程結(jié)束半年后，進(jìn)行問卷調(diào)查和訪談，收集學(xué)生對本課程的改進(jìn)意見。教學(xué)效果跟蹤對于改善課程設(shè)置，提高教學(xué)水平起到了良好的作用。

基于DevCLoud 的軟件工程課程實(shí)踐教學(xué)改革

學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)主要來源于項(xiàng)目實(shí)踐環(huán)節(jié)，除了邀請企業(yè)專家參與授課，最重要的是采用企業(yè)先進(jìn)的開發(fā)理念、流程以及工具，按照企業(yè)開發(fā)場景進(jìn)行實(shí)訓(xùn)操作，在課程實(shí)踐教學(xué)中，需求分析、項(xiàng)目管理、軟件開發(fā)、部署等過程均基于華為云DevCloud，參照企業(yè)實(shí)際開發(fā)流程進(jìn)行。軟件實(shí)踐過程中，讓學(xué)生們真正體會把理論知識變成軟件產(chǎn)品的全過程。

DevCloud 是華為云提供的一站式云端DevOps 平臺，覆蓋軟件研發(fā)過程中項(xiàng)目管理、代碼托管、代碼檢查、編譯構(gòu)建、測試管理、自動化測試、自動化部署、發(fā)布管理和流水線端到端的業(yè)務(wù)過程，讓軟件開發(fā)簡單高效，并可以管理和監(jiān)測軟件開發(fā)的全過程。在使用DevCloud 進(jìn)行課程項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)過程中，可以及時(shí)了解到每位學(xué)生的日常表現(xiàn)。

項(xiàng)目管理：包含多項(xiàng)目管理、敏捷迭代、看板協(xié)作、需求管理、缺陷跟蹤、文檔管理、Wiki 在線協(xié)作、儀表盤自定制報(bào)表等功能。

代碼托管：提供基于Git 的在線代碼托管服務(wù)，包括代碼克隆/下載/提交/推送/比較/合并/分支/Code Review 等功能。

代碼檢查：基于云端實(shí)現(xiàn)代碼質(zhì)量管理的服務(wù)，軟件開發(fā)者可在編碼完成后執(zhí)行多語言的代碼靜態(tài)檢查和安全檢查，獲取全面的質(zhì)量報(bào)告，并提供缺陷的改進(jìn)建議和趨勢分析，有效管控代碼質(zhì)量。

部署：提供可視化、一鍵式部署服務(wù)，支持并行部署和流水線無縫集成，支持腳本部署，容器部署等部署類型，支持java、node.js、python 等多種技術(shù)棧，實(shí)現(xiàn)部署環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)化和部署過程自動化。

發(fā)布：提供軟件倉庫、軟件發(fā)布、發(fā)布包下載、發(fā)布包元數(shù)據(jù)管理等功能，通過安全可靠的軟件倉庫，實(shí)現(xiàn)軟件包版本管理。

在小組實(shí)踐項(xiàng)目管理過程中，小組人員進(jìn)行角色分工，華為專家通過分享企業(yè)實(shí)際開發(fā)過程中所使用的敏捷開發(fā)流程，以及企業(yè)在軟件工程中的不同角色之間如何協(xié)同開發(fā)，每個角色所需的關(guān)鍵技能，使學(xué)生參照企業(yè)真實(shí)開發(fā)流程，討論需求、分工協(xié)作，使用華為云DevCloud 進(jìn)行敏捷開發(fā)項(xiàng)目實(shí)踐。

在企業(yè)中，通常迭代周期為1 周或2 周，在課堂上，同樣采用迭代的方式驗(yàn)收小組項(xiàng)目，課程項(xiàng)目采用2 周發(fā)布一次迭代的方式，對項(xiàng)目及成員的表現(xiàn)進(jìn)行考核，為了確?？己藰?biāo)準(zhǔn)可量化，也為了使學(xué)生能夠更加深入的理解敏捷軟件項(xiàng)目開發(fā)的項(xiàng)目管理和實(shí)施細(xì)節(jié)，課程教師共同針對本課程，制定了表1 的課程項(xiàng)目迭代考核標(biāo)準(zhǔn)，每次迭代驗(yàn)收均按照迭代考核標(biāo)準(zhǔn)對小組項(xiàng)目及組內(nèi)每個成員進(jìn)行考核打分。

表1 課程項(xiàng)目迭代考核標(biāo)準(zhǔn)

通過一個學(xué)期的課程改革及教學(xué)實(shí)踐，本課程基于軟件工程基礎(chǔ)知識和DevCloud 開發(fā)平臺，將教學(xué)知識體系與工程技術(shù)教學(xué)相結(jié)合，使教學(xué)與工程完美融合在一起。學(xué)生反饋通過本次課程的學(xué)習(xí)，了解了IT 企業(yè)真實(shí)的工作模式，收獲了獨(dú)立解決問題的能力，掌握了學(xué)習(xí)新技術(shù)的能力，具備了工程實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、交流溝通能力。

軟件工程課程教學(xué)改革以學(xué)生發(fā)展為中心，以企業(yè)為市場主體，把培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力放在軟件工程人才培養(yǎng)的核心地位，采取多項(xiàng)課程改革方式，引入企業(yè)先進(jìn)的軟件技術(shù)及研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，調(diào)動企業(yè)參與人才培養(yǎng)的積極性，構(gòu)建產(chǎn)學(xué)深度融合的多方協(xié)同育人平臺，強(qiáng)化學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。