基于云計算的軟件工程專業實訓平臺構建與研究

包鋒BAO Feng

（東北石油大學秦皇島分校，秦皇島066004）

1 研究意義

經過調查，目前國內大多數的軟件學院工程實踐環節均使用人工管理方法。隨著高校人數的不斷增加，要想提高學生的素質和能力，必須實施更多的實踐項目。因此，迫切需要一個實訓平臺來完成整個實踐過程的管理。目前已經在使用或正在開發的實訓項目管理工具，多數只是實現單一的功能，并不能實現完整的工程實踐管理。針對這一情況，急需開發一個基于云計算的軟件工程專業實訓平臺，以管理整個實踐項目的全部過程，解決軟件工程專業實訓項目管理中存在的問題。

針對目前國內使用的基于云計算管理工具Redmine及trac進行比較后，發現使用Redmine系統管理工程實踐過程更方便操作，因此選擇Redmine作為項目管理工具。云計算平臺構建的成功后，所有參與工程實踐的學生，可以使用統一的云計算服務提供的工程實踐項目進行開發和管理。

2 系統概要設計

整個系統的管理功能分為三個部分，第一是管理網站，用于管理用戶的操作和工程實踐項目。第二是Redmine和SVN管理工具，用于團隊工程實踐的項目管理。第三是云計算服務器，它主要是提供工程實踐項目開發環境，存儲和顯示服務。此外使用前臺管理網站管理和控制整個系統。系統架構如圖1所示。

2.1 實訓網站管理平臺 實訓管理平臺的用戶有三類，分別為管理員，教師和學生。用戶第一次進入網站后，首先認證信息，然后根據不同的水平到相應的頁面。工程實踐分為四個階段，分別為選題開題階段，中期檢驗階段，項目驗收階段和結束總結階段。由系統管理員首先發布工程實踐題目，學生選題并發布團隊信息后，由相應的管理員來發布不同階段信息的。教師可以查看自己的項目和選擇相應項目的學生團隊，也可以根據管理員的信息發布相應的操作。學生可以查看信息，選擇主題，檢查他們的團隊，提交相關文件，利用該平臺提供的開發環境顯示相關信息。數據庫采用MySQL，操作方便，減少了數據庫設計的復雜性。

2.2 Redmine和SVN 利用Redmine和SVN系統，教師首先要建立實訓過程所需的每一個子項目，再由管理員添加屬于每個實訓項目的學生。選擇相應課題的學生進入Redmine管理自己的項目，學生在管理項目的過程中難免會遇到一些問題，此時教師應該予以指導，并且把相關數據存儲在云服務器上，以便于擴展和改進項目的實施。

2.3 云計算服務器 云計云計算軟件開發平臺模型架構主要分布于云計算環境的平臺層與應用層，云端平臺層提供構件支持、環境支持、開發工具支持，將平臺無關模型（Platform Independent Model，PIM）自動轉換為一個或多個特定平臺模型（Platform Specific Model，PSM），然后再生成代碼，最終進行系統測試與發布。模型交換和變換交換總線是聯系整個開發平臺的技術紐帶，以面向服務的體系結構（Service-Oriented Architecture，SOA）方式對外提供統一開放的應用程序編程接口（Application Programming Interface，API），其他模塊通過API進行交互。應用層向用戶提供軟件業務化定制接口，滿足用戶個性化軟件開發需求。對于傳統的個體開發模式更為簡單，直接通過云計算系統平臺層將軟件研發的平臺、開發環境作為一種服務向用戶提供，應用層為用戶提供各種應用軟件服務，即用基于云計算的實訓資源平臺為師生提供各種可靠的、經濟的在線應用軟件服務。

3 系統詳細設計

3.1 實訓資源模塊 實訓模塊包括實踐教學資源和環境資源實訓模塊。軟件工程實踐教學資源主要包括：軟件開發環境、企業實際的軟件項目、實訓資料、特殊的軟件開發技術的難點和關鍵數據及對數據的解釋和相關文件，這是應用軟件人才實訓項目的基礎。云計算平臺的環境模擬系統可以實現虛擬企業工作場景，讓學生體驗“真實”的企業環境，工作壓力，管理制度和企業文化，對提高學生的積極性和主動性的培養起著重要的作用。

通過交互式可視化工具，可以模擬在“云”中的企業實際工作現場，學生實踐訓練場地，工作流程，結合聲音效果，實現對實際環境的場景的視覺設計，建立虛擬元件。虛擬成分主要包括外部和內部特征的視覺設計。在“云”平臺上，建立一個虛擬的工作環境和建立每個小組討論和審查的特殊的虛擬會議室，并配有一些其他的輔助設施，比如虛擬表，投影儀，白板等，在這樣高仿真的企業工作環境中，學生的訓練效果一定會事半功倍的。

3.2 系統管理模塊 云計算實訓平臺的系統管理模塊具有系統維護和二次開發，教學資源的動態更新，系統的登錄權限設置管理等功能。其中實訓平臺的系統管理員負責基本信息維護、通訊錄管理、系統用戶管理、模板管理、日志管理、數據備份和恢復等。實訓平臺還為用戶提供了統一的接口，擁有授權的用戶就可以通過標準接口登錄到云計算服務實訓平臺。另外為方便用戶，在線云還采用B/S結構的Web技術，教師、學生及與學校合作企業只需要使用瀏覽器就可以訪問該平臺。

3.3 學生管理模塊 學生管理模塊的目的是實現實訓目標，由于學生是實訓的主體，在實訓期間組織和管理好學生是實訓過程的必要條件。如圖2所示，云計算學生管理平臺包括：學生自我管理模塊、學校管理模塊及企業指導教師模塊。學校的各相關部門和人員通過云計算平臺的學校入口對學生進行考勤、檢查等管理。企業的指導老師通過云計算平臺的企業管理入口，實現對學生的指導及監控，并對訓練過程中的學生進行評價。而學生自我管理則通過云計算平臺學生入口，實現學生的自我評價、個人考勤及團隊管理。

3.4 實訓評估模塊 實訓評估既是對學生實訓效果、校企合作效果及云計算實訓平臺的檢測，也能夠進一步完善實訓體系和教學管理，同時也可以幫助學生發現自身不足的地方，是一種牽引和指導。評價系統是一個多維度的評價體系，它是從專業技能、綜合能力和職業素質三方面進行評價，該評價系統既適用于評價團隊，也適用于評價個人，此外該實訓評估系統還能夠還實訓結果顯示出來，并生成模塊。

4 總結

云計算是個非常先進的計算機技術，通過云計算來進行實訓，能夠建設一個良好的環境，和傳統的實訓相比，云計算的實訓平臺有很大的優勢，能夠提供給學生更多的服務，老師使用過程中也是非常方便的，所以通過本平臺的構建能夠促進教學，提升學生的學習動力和積極性，讓學生的動手能力進一步提高。

[1]張向陽.基于“云計算”的教學資源平臺構架與應用功能研究[J].煤炭技術，2012(01).

[2]鐘鋒.云計算輔助教學的協作式教學環境設計與實踐[J].中國教育信息化，2011(11).

[3]徐建,李千目,嚴悍,張宏.軟件工程專業本科實踐教學體系建設探討[J].中國校外教育，2010(S1).