安達 崔紅芳 陳萍

摘要：借鑒國內(nèi)計算機職業(yè)教學(xué)經(jīng)驗和CDIO理念教學(xué)模式，在分析了我國職業(yè)教育人才培養(yǎng)方案和軟件工程產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，提出了一種基于“訓(xùn)練-項目-競賽”三位一體的多元化互動式教學(xué)模式。并以《軟件工程導(dǎo)論》課程為例，從重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)模式、改進實踐場景和完善考核方式等方向入手，展示該教學(xué)模式在實際教學(xué)中的應(yīng)用。作為改革教育教學(xué)質(zhì)量的重要抓手，在提高個人能力、團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識等方面取得一定成效。

關(guān)鍵詞：“訓(xùn)練-項目-競賽”;多元化互動式;軟件工程導(dǎo)論;工程職業(yè)教育

目前高等職業(yè)教育在更加全球化和創(chuàng)新的時代，面臨著新的發(fā)展環(huán)境。深化工程教育改革、建設(shè)工程教育強國，對服務(wù)和支撐我國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級意義重大。獵聘近期推出的《2019年人才前景趨勢大數(shù)據(jù)報告》[1]中指出，進入2018年下半年后，互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)人才緊缺指數(shù)（TSI）下滑幅度較小，居全行業(yè)第二?；ヂ?lián)網(wǎng)行業(yè)總體人才呈現(xiàn)緊缺態(tài)勢，尋求行之有效的教學(xué)模式，用于提高學(xué)生綜合素質(zhì)和未來職業(yè)能力是正在探討和研究的問題[2]。

一、工程職業(yè)教育背景下教學(xué)模式剖析

（一）人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

在我國科學(xué)教育由來已久，相對來說工程教育發(fā)展較晚，因此，對于二者的教育模式很容易混為一談。這就導(dǎo)致了普遍的工程教育教學(xué)過程中重理論輕實踐，同時已有的實踐內(nèi)容與現(xiàn)實脫節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生所學(xué)的知識與職業(yè)需求無法達到一致，這是造成學(xué)生畢業(yè)后無法快速順利就業(yè)和適應(yīng)工程師角色的主要因素。同時，在實踐教學(xué)過程中還存在其他問題，如強調(diào)個人學(xué)術(shù)能力而忽視團隊協(xié)作精神，重視知識學(xué)習(xí)而輕視開拓創(chuàng)新的培養(yǎng)等問題。

（二）主流教學(xué)模式分析

針對傳統(tǒng)教學(xué)方式中存在的不足，近年來在教育教學(xué)領(lǐng)域水平超前的院校中，應(yīng)用較為廣泛的教學(xué)模式為項目驅(qū)動式教學(xué)。該教學(xué)模式是建立在建構(gòu)主義（Constructivism）教學(xué)理論基礎(chǔ)之上的教學(xué)法，同時也是CDIO（Conceive，Implement，Design，Operate）理念所倡導(dǎo)的教學(xué)模式[3]。

清華大學(xué)啟動設(shè)立“逆向創(chuàng)新示范中心”，逆向思維，發(fā)現(xiàn)需求，尋求解決辦法，從而引導(dǎo)技術(shù)創(chuàng)新;天津大學(xué)在深圳中美教育研討會上正式發(fā)布的教育方案以立德樹人統(tǒng)領(lǐng)培養(yǎng)全過程，建設(shè)開放和跨界融合的中國特色新教育與多學(xué)科交叉工程教育，形成高度關(guān)聯(lián)、貫通融合、持續(xù)創(chuàng)新的新教育體系;東南大學(xué)“做中學(xué)、學(xué)中研、研中創(chuàng)”的培養(yǎng)理論，構(gòu)建了立體化、多層次開放式的創(chuàng)新實踐平臺[4]。

（三）“訓(xùn)練-項目-競賽（TPC）”三位一體教學(xué)模式的提出

為了挖掘和提升學(xué)生創(chuàng)新力，發(fā)散性思維和動手實踐能力，改善生硬的課程教學(xué)評價體系，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和主觀能動性，文章提出一種新的基于“訓(xùn)練-項目-競賽”三位一體教學(xué)模式，以多元化互動式培養(yǎng)方式使教育改革具有更加明確的方向性、系統(tǒng)性，使學(xué)生更容易達到行業(yè)中相應(yīng)工作崗位的要求，畢業(yè)后實現(xiàn) “大學(xué)生”到“職員”的無縫銜接。

二、構(gòu)建 TPC三位一體多元化互動式教學(xué)模式

（一）“訓(xùn)練（Train）”作為TPC教學(xué)模式的第一階段，是后面各環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)和前提

該環(huán)節(jié)以教師為主導(dǎo)，認真分析教材和參考資料，把教學(xué)內(nèi)容分解為若干個任務(wù)模塊作為教學(xué)過程開展的主線。針對教學(xué)內(nèi)容中的重點和難點在課堂上進行詳細講解，在較短的時間內(nèi)完成核心知識點的教學(xué)，做到“少而精”;以學(xué)生為主體，通過多個小的案例進行常規(guī)性問題訓(xùn)練，將理論知識與實踐進行有效結(jié)合，實現(xiàn)由小及大，由量變到質(zhì)變的累積。對于學(xué)生在訓(xùn)練過程中存在的疑問和難點，先由學(xué)生進行組內(nèi)探討，對于共性問題和不能解決的問題，教師再進行答疑。將互動式教學(xué)法貫穿整個課堂教學(xué)，營造師生平等交流的課堂氛圍，使師生在互動過程中實現(xiàn)教學(xué)相長。通過訓(xùn)練環(huán)節(jié)，培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、主動發(fā)現(xiàn)問題能力和解決問題能力，同時能取長補短，從而提升學(xué)生的基礎(chǔ)知識水平和個人理論能力。

（二）“項目（Project）” 作為TPC教學(xué)模式的核心階段，將企業(yè)真實項目融于實際教學(xué)過程中

通過模塊化課程設(shè)置、融合性實踐體系和團隊協(xié)作式修學(xué)方式，進行“職場模擬”的情景化教學(xué)實踐。以學(xué)生為主體，改變被動接收知識的傳統(tǒng)課堂形式，體驗在企業(yè)中研發(fā)系統(tǒng)的全部流程，有助于縮短學(xué)生與就業(yè)崗位的距離，同時在不斷嘗試中推進帶動課程的教學(xué)，提升學(xué)生對課程知識的掌握。

（三）“競賽（Competition）” 作為TPC教學(xué)模式的最高階段，是促進學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力提升的關(guān)鍵

習(xí)近平總書記指出，青年是國家和民族的希望，創(chuàng)新是社會進步的靈魂，創(chuàng)業(yè)是推動經(jīng)濟社會發(fā)展的重要途經(jīng)，可見其重要性。鼓勵并指導(dǎo)學(xué)生參加各類相關(guān)競賽，以賽促學(xué)，以學(xué)勝賽，達到雙贏的目的。將競賽納入到教學(xué)模式中，鞏固基礎(chǔ)訓(xùn)練內(nèi)容，改革實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，同時完善競賽組織管理的體制，起到了很好的紐帶作用。

TPC三位一體多元化互動式教學(xué)模式（如圖1）使“產(chǎn)學(xué)、校企、競賽”緊密聯(lián)系并積極互動，同時專門針對學(xué)生展開全方位、全角度的評價體制改革。將學(xué)生的能力劃分為理論能力、實踐能力、團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力等多個層面，更加強調(diào)學(xué)生的責(zé)任擔(dān)當(dāng)意識、工程思維拓展和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生全面發(fā)展，將人才實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)引向深處。

三、TPC三位一體教學(xué)模式在課程中的應(yīng)用

（一）課程分析

以《軟件工程導(dǎo)論》課程為例，分析TPC教學(xué)模式在教育教學(xué)中的應(yīng)用。該課程在人才培養(yǎng)方案中定位為專業(yè)必修課，是學(xué)校理論知識與未來工作崗位所需技能緊密相聯(lián)的紐帶（如圖2）。主要研究軟件工程實踐中的方法學(xué)，是指導(dǎo)軟件開發(fā)人員進行軟件的開發(fā)、維護和管理的科學(xué)。同期開設(shè)的課程包括面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言和數(shù)據(jù)庫相關(guān)的課程，這些課程能夠為軟件工程導(dǎo)論提供實踐手段，而軟件工程導(dǎo)論又可以為這些課程提供理論指導(dǎo)[5]。通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該初步具備計算機應(yīng)用軟件的開發(fā)與維護能力和團隊協(xié)作能力，為今后從事軟件開發(fā)、管理與維護打下良好的基礎(chǔ)。在授課過程中注重前導(dǎo)課程與后續(xù)課程之間的聯(lián)系，讓學(xué)生真切體會到課程之間的關(guān)聯(lián)，將分散學(xué)習(xí)的知識點串聯(lián)起來，有助于課程系統(tǒng)的學(xué)習(xí)、理解和應(yīng)用。

根據(jù)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》等文件精神，需要將人才培養(yǎng)目標落在相應(yīng)行業(yè)（職業(yè)）層面，以市場崗位需求和職業(yè)技能為導(dǎo)向，完善相關(guān)的課程體系，培養(yǎng)能夠分析和解決實際問題的應(yīng)用型人才。對于課程授課來說，教師一直在積極尋求與未來職業(yè)發(fā)展需求相匹配的應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才的課程教學(xué)模式。

（二）教學(xué)過程總體思路設(shè)計

文章選取了《軟件工程導(dǎo)論》課程進行TPC多元化互動式教學(xué)模式的應(yīng)用，首先根據(jù)企業(yè)真實情境的工程項目開發(fā)過程，重構(gòu)課程知識體系。提煉出課程核心知識點進行任務(wù)模塊分解，通過小案例消化知識點。這樣有目的性的“訓(xùn)練”過程，有助于幫助學(xué)生快速掌握課程內(nèi)容，同時可以了解到在未來軟件研發(fā)企業(yè)工作的全貌。通過以教師為主導(dǎo)的任務(wù)導(dǎo)向式講解，訓(xùn)練學(xué)生對課程基礎(chǔ)理論的掌握，主要培養(yǎng)學(xué)生個人能力;其次是完整的“項目”引入，學(xué)生按小組劃分為多個團隊，將真實的企業(yè)工程案例分配給學(xué)生或是由學(xué)生自主選擇。教師進行項目剖析和過程指導(dǎo)，以學(xué)生為主體進行工程實踐，將“學(xué)以致用”的理念貫穿于課程教學(xué)的始終。學(xué)生自主選擇在項目中的任務(wù)職責(zé)，經(jīng)過組內(nèi)團隊協(xié)作，在規(guī)定學(xué)時內(nèi)完成工程任務(wù)，主要培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和團隊協(xié)作能力;最后通過“競賽”進行拓展，基于已有的基礎(chǔ)理論知識積累和項目實踐經(jīng)驗，以期提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，完善高校的培養(yǎng)模式。

（三）“訓(xùn)練”階段的教學(xué)任務(wù)分解

教師根據(jù)軟件工程導(dǎo)論課程的人才培養(yǎng)方案和企業(yè)對軟件項目開發(fā)的實際流程規(guī)劃教學(xué)環(huán)節(jié)，大體分解為六個主要任務(wù)模塊（如圖3），項目管理、需求分析、軟件設(shè)計、程序設(shè)計語言和編程、軟件測試和軟件維護。不同的任務(wù)模塊需要位于不同職位的員工來完成。

訓(xùn)練過程中重點剖析每個任務(wù)模塊中的4W主線，分別是“需要由團隊中的什么人（who）來完成？” “需要實現(xiàn)什么（what）任務(wù)？” “怎樣（how）去實現(xiàn)？” “每個階段完成后需要提交哪些文檔（which）？”。

教學(xué)過程通過“提出問題-解決問題”的反問式教學(xué)方法，由現(xiàn)象看本質(zhì)的“典型案例分析”式教學(xué)方法，“思維導(dǎo)圖”拓展式教學(xué)方法等多元化教學(xué)方法，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，進而掌握就業(yè)必備的理論知識儲備和實踐基礎(chǔ)。

（四）“項目”引入階段的設(shè)計

與軟件開發(fā)企業(yè)合作開展教學(xué)實踐活動，由企業(yè)專員和教師進行溝通，將學(xué)生分為若干小組并分配或自主選擇不同的軟件工程實踐項目。本文給出其中兩個項目的詳細功能解析（見圖4），在課程實踐中這部分內(nèi)容是由學(xué)生團隊協(xié)同來完成的。整個階段以學(xué)生為主體，教師負責(zé)階段審查和答疑。

領(lǐng)取項目任務(wù)后，組內(nèi)成員自主選擇項目中擔(dān)任的職位，包括項目經(jīng)理、需求分析師、軟件設(shè)計工程師、軟件開發(fā)工程師、UI設(shè)計師、軟件測試工程師和軟件維護工程師，可以一人兼任多角，不同的職位承擔(dān)不同的職責(zé)。然后各司其職，協(xié)同合作，最終完成項目任務(wù)達到教學(xué)目標。根據(jù)學(xué)科特點，該項目實踐具有通識性，培養(yǎng)學(xué)生舉一反三的學(xué)習(xí)能力，從而可以解決一般的工程項目完整生命周期中的很多問題。

（五）利用學(xué)科“競賽”提升綜合職業(yè)素養(yǎng)

競賽是檢測學(xué)生在短時間內(nèi)查閱文獻、問題分析設(shè)計、開發(fā)調(diào)試、論文寫作等綜合能力的有效方法，是提升學(xué)生團隊合作精神和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識的載體，是改革教育教學(xué)質(zhì)量的重要抓手（見圖5）?；谀壳傲餍懈傎惖奶攸c，與《軟件工程導(dǎo)論》課程進行互動性研究，將學(xué)科競賽與實踐教學(xué)環(huán)節(jié)緊密結(jié)合，完善教學(xué)和競賽管理體制，構(gòu)建科學(xué)的“訓(xùn)練、項目、競賽”體系，強化應(yīng)用型院校實踐教學(xué)的工程實踐性和創(chuàng)新型。

四、工程教育考核環(huán)節(jié)優(yōu)化

對于工程類課程普遍的考核方式由筆試、實驗報告、考勤、作業(yè)和課堂小測幾個部分組成，屬于靜態(tài)評價。無法準確地、全面地對學(xué)生的課程學(xué)習(xí)情況進行評價。TPC三位一體教學(xué)模式注重學(xué)生在實踐過程中不斷提升的實踐能力，因此，需要從多維度對學(xué)生的課程水平進行評價，包括考核主體、考核形式、考核內(nèi)容三個方面進行多元化優(yōu)化。考核主體由單一的教師評價調(diào)整為學(xué)生自評、組內(nèi)互評、教師評價;考核形式可以說開卷考試、閉卷考試、上機考試、項目答辯、項目成果演示等多種樣式;考核內(nèi)容擴展為基礎(chǔ)知識、實踐能力、團隊合作素養(yǎng)、責(zé)任意識等方面。

針對軟件工程導(dǎo)論課程的實踐考核環(huán)節(jié)進行實際應(yīng)用，考核方式選用項目答辯，最后實踐成績的組成包括學(xué)生自評（10%）、組內(nèi)互評（20%）和教師評價（70%）組成。具體的考核評價標準見表1，其中，文檔撰寫包括：項目開發(fā)計劃進度表、需求規(guī)劃說明書、軟件設(shè)計說明書、程序源代碼、軟件測試說明書和軟件維護文檔。圖表繪制包括：項目開發(fā)進度表、系統(tǒng)流程圖、數(shù)據(jù)流圖、E-R圖等。

五、結(jié)語

基于TPC三位一體教學(xué)模式，實現(xiàn)了“提出問題-解決問題”的反問式教學(xué)方法，由現(xiàn)象看本質(zhì)的“典型案例分析”式教學(xué)方法，“思維導(dǎo)圖”拓展式教學(xué)方法和項目引入式教學(xué)方法，“職場模擬”的情景化教學(xué)實踐等多元化互動式教學(xué)模式的改革。多次實踐結(jié)果表明，該教學(xué)模式在工程職業(yè)教育是可行的，可以有效提升學(xué)生的工程項目分析、設(shè)計、編碼、測試和維護等綜合實踐能力、團隊協(xié)作能力、參與競賽能力和就業(yè)面試能力，極大提高了學(xué)生對未來職業(yè)的認知和把握。

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