基于TOPCARES—CDIO的HTML5實訓課程教學實踐

黃波+張小華

摘要：CDIO是目前國際上比較流行的一種工程教育培養模式與方法，它的目標是培養下一代國際化工程師。本文探討了將TOPCARES-CDIO工程教育理念引入HTML5實訓課程，對包括實訓計劃的制定，實訓環境的建設，進行有效的考核，以及教師的培養進行了有益的探索和實踐，相關教學改革取得了很好的效果。

關鍵詞：TOPCARES-CDIO；HTML5實訓；教學實踐

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）08-0029-02

CDIO代表構思（conceive）、設計（design）、實施（implemnt）、運行（operate）。CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果，不僅繼承和發展了歐美20多年來工程教育改革的理念，更重要的是系統地提出了具有可操作性的能力培養。高等教育的任務是教育學生成為有能力的當代工程師，能夠參與并最終領導構思、設計、實施和運行系統、產品、過程或項目。通過系統的工程教育來更好地教育學生是CDIO改革的最終目的。

TOPCARES-CDIO（以下簡稱T-C）是東軟教育集團在繼承的基礎上將CDIO本土化和中國化。TOPCARES是8個一級能力指標（表1）首個英文字母的組合。

一、T-C模式下實訓課程的教學實踐

隨著HTML5技術標準的成熟，瀏覽器逐步支持更豐富的HTML5特性，HTML5顛覆了PC互聯網的格局，優化了移動互聯網的體驗，HTML5展現出富含多元化的市場機會，與之對應的軟件開發工程師缺口較大，而目前只有少數高校開設了HTML5應用開發課程或方向，培養周期較長，人數少，遠不能滿足移動互聯網行業發展對HTML5人才的需要。為了拓寬學生就業方向，我院結合TOPCARES-CDIO模式對HTML5的實訓作了一些課程改革實踐。

1.一體化實訓計劃。實訓的計劃在制定時，我們首先與校外IT企業進行了積極合作，對HTML5應用開發所涉及的崗位和技能進行了整理，在這個過程中，往屆的畢業生在相應崗位的跟蹤反饋也很重要。T-C大綱不是一成不變的，針對調研及反饋的結果，我們對實訓計劃及大綱進行優化；再根據學院現有的硬件和軟件條件，我們整個實訓的重點放在了以HTML5 APP的開發實踐作為突破口，這也是目前HTML5最吸引各大IT公司的地方以及要求重點掌握的技術之一。在實訓過程中，學生不僅需要學科知識，而且還包括終身學習能力，團隊交流能力和在企業和社會環境下的構思—設計—實施—運行能力。對于技術選型，我們選用了Dcloud（數字天堂（北京）網絡技術有限公司）的產品Hbuilder作為開發工具，可以讓HTML5 APP接近原生開發水平，功能強大也比較完善，也易于激發學生的興趣。

2.實訓環境的建設。CDIO強調要為學生的工程教育提供相應的實踐環境，它能支持簡單或復雜的個人或小組項目進行構思—設計—實施—運行的全過程。以往的項目實踐往往是由教師單一片面的講解，學生項目完全是“單兵作戰”，缺乏團隊意識，采用的是拷貝和復制集成項目，效率低下，教師也無法科學地進行檢查，以確保學生的工作質量。這也是企業經常給學校提的意見之一，學生進入企業，很難快速融入團隊開發。為了模擬真實的軟件團隊開發環境，HTML5實訓中全程使用了Git版本管理工具，該工具與Hbuilder也能輕松集成，我院給每個實訓教師都配備了有較強置和固定IP的虛擬機，教師在服務器上搭建了Git服務端，為每個學生分配帳號，學生在校園網內都可以很方便地進行連接，不論課堂內外都可以輕松實現團隊協作。采用這種方式可以進行有效的實訓管理，優勢非常明顯：（1）作為項目成員的每個學生只需按時提交分工所完成的任務，由于是版本管理，學生之間的分工互不影響或影響很小，而大大提高了工作效率，而且能深深體會到軟件開發中真正的團隊協作，這也是T-C教育理念中強調的責任感和團隊精神培養。（2）教師的角色也從原有的講授者，變成引導者和顧問，工作重心由如何防止學生搭車轉變成有效指導學生。由于可以隨時查看代碼倉庫中各學生工作日志，對于學生的工作考核，可以作到真正的科學與公平。對于學生的開發團隊，根據這幾年的實踐經驗，以及各公司的建議，對于HTML5實訓的團隊一般設定在3—4人為宜。對于APP項目的選擇，通常由學生自行構思和創意，但原則上必須有相應的服務端提供相應的數據，避免所謂的“玩具項目”，基于實訓時間有限以及難度考慮，我們目前主要選擇了兩條途徑：（1）學生自行搭建Bmob移動云服務，免去所有的服務端編碼；（2）采用聚合API，使用網絡提供的數據。對于項目的需求以及測試，也借鑒了IT企業真實的開發環境，采用了禪道項目管理軟件。

3.進行有效的考核。在T-C模式下，對HTML5實訓的考核結合了定性和定量分析，做到了有效的評估，除了學生的HTML5 APP開發的工程能力，也對學生的其他方面，比如口頭表達能力，團隊合作能力，主動學習能力進行相應的評估。整個考核在整個HTML5的實訓過程中，由于采用了逼真的工作環境，教師能具體監控到學生完成任務的質量與時間。考核中除了教師的評估，小組之間的互評，學生之間的互評，學生的自評也是重要因素，都進行了考慮。構思—設計—實施—運行的每個階段，對應小組的規模，每位成員都有機會代表自己的團隊去展示。通過學生的創意、構思以及實現的產品是否成功，能否有效溝通，可以判斷他們在個人、人際交往能力以及產品、過程和系統的建造能力上是否成功，即使APP項目在功能性和界面上不是很成功，其他同學仍然可能發現它仍有值得學習的地方，并且提出許多建設性意見。項目的驗收也是實行交叉檢查，每個開發小組會認真測試，驗收另外一個小組的項目，在禪道項目管理中及時提交bug報告，開發團隊會根據反饋，再次系統升級，直到驗收通過。

二、教師的培養

CDIO標準非常重視教師能力的提升和教學能力的提高。這往往是眾多高校在進行工程教育中最易忽視的。沒有任何理由希望教師在眾多工程實踐能力上達到很高的水平，也絕對沒有理由要求他們能教授這些能力。要想成功地幫助學生進行學習，首先要幫助教師提高工程能力。我們采取相應的措施包括：支持教師參與校內外師資交流；將具備工程經驗作為職位聘用的要求；積極同IT企業合作，共同展開一些項目研究，讓教師直接參加一些實際項目的開發，也展開了一些教育合作，由教師和IT企業共同完成授課；聘請校外技術專家為教師授課和技術培訓，甚至直接參與HTML5實訓。

三、結語

實踐證明，將TOPCARES-CDIO理念引入HTML5實訓教學后，學生對HTML5 APP開發的知識掌握得更系統、更扎實，在項目和設計開發過程中不僅提高了工程能力，還有效提高了自身的合作交流能力，特別是對于未來融入公司的團隊開發具有了信心，合作的企業對于實訓效果也進行了肯定。教師在實訓中也得到了鍛煉，提高了自身的工程能力。

參考文獻：

[1]溫濤.基于TOPCARES-CDIO的一體化人才培養模式探索與實踐[J].計算機教育，2010，（6）：24.

[2]重新認識工程教育——國際CDIO培養模式與方法[M].顧佩華，沈民奮，陸小華，譯.北京：高等教育出版社.