虛擬實訓平臺在高職軟件開發類課程教學中的應用研究

蔡艷婧 ，程實

（1.江蘇商貿職業學院電子與信息學院，江蘇南通 226011；2.南通大學 電子信息學院，江蘇南通 226011；3.南通大學計算機科學與技術學院 ，江蘇南通 226011）

為了培養高技能、應用型軟件人才，在高職軟件技術、移動互聯應用技術專業實施“職業情境、項目引領、能力遞進”人才培養模式。該培養模式把工學結合分為三個階段：第一階段為基礎學習階段，目標是培養學生的應用基礎技能，即項目單元的設計與實現能力；第二階段為技能培養和開發演練階段，目標是培養學生的專業核心技能和綜合實踐技能，即企業仿真項目的設計與實施能力；第三階段為頂崗實習階段，目標是培養學生的綜合技能，即企業真實項目的開發能力，相關崗位所需的綜合能力。

學生在這三個階段過程中需要通過大量實踐掌握軟件開發技能，因此高職軟件技術、移動互聯應用技術專業的相關軟件開發類核心課程是以某個開發項目為載體，通過實訓，使學生提高實踐能力、積累實際軟件開發經驗。為了實現實踐教學過程與軟件開發過程的對接，必須采用相適應的教學模式以及提供合適的軟件開發實訓環境。由于培訓費用、實踐場地的限制，缺乏大中型軟件開發過程的分工實踐，缺乏全周期項目開發監控，缺乏智能化代碼過程管理，缺乏全方位數據統計分析。在高職軟件開發類課程中采用基于虛擬實訓的實踐教學模式可以很好地解決上述問題，虛擬實訓作為一種打破時間、空間限制的實訓方式在節約教學投資、教學過程有效跟蹤分析、實現資源共享等方面起到十分重要的作用。

1 虛擬實訓平臺介紹

江蘇商貿職業學院與大連東軟實現校企多層面合作，在東軟軟件專業職業場景虛擬實訓室的基礎上構建了具有江蘇商貿職業學院軟件技術、移動互聯應用技術專業特色的虛擬實訓平臺，是將企業真實軟件開發全流程信息化管理與高職院校實訓教學管理相融合的教學信息化平臺。

為教師和學生搭建一個企業真實的軟件開發環境，在校內任何一個地方都可以完成企業實習；支持多語言、多技術方向實訓教學,包括Java、Andriod、WEB前端、PHP、Python、C/C++等技術方向下多崗位的實訓教學；滿足教學實踐、課程設計、實訓周、畢業設計、技能競賽等多場景實踐教學需求；實現實訓教學的全流程信息化、標準化管理，實時掌握項目階段進度，隨時了解實訓情況，及時把握實訓進展。現已經在江蘇商貿職業學院軟件技術、移動互聯應用技術專業多門核心課程教學過程中使用。

2 虛擬實訓平臺教學實踐

2.1 “虛實結合”教學過程

軟件產品開發過程包括需求分析、設計、編碼、測試等一系列工作，要求學生在不同階段的工作崗位中運用不同的技能。既要熟悉軟件開發流程，掌握相關開發技術，又要具備良好的代碼編碼習慣及技術文檔編寫能力，還需要有較強的自學能力、分析和獨立解決問題的能力、團隊合作精神和溝通能力。

為保持課程實踐過程與實際工作過程一致性，引入虛擬公司形式，采用虛擬實訓環境與真實項目相結合、虛擬員工與真實項目管理相結合的方式，形成具有“虛實結合”特點的實踐教學過程。

借助虛擬實訓平臺，以真實項目為載體，按照公司的軟件項目開發流程完成項目開發，實現全流程信息化、標準化管理，實時掌握項目階段進度，隨時了解實訓情況，及時把握實訓進展，進而縮短學生校內所學知識和企業實際項目之間的距離；借助虛擬實訓平臺模擬企業真實項目開發團隊組織人員架構進行角色轉換，設置教師、學生、學生組長三種項目角色，教師相當于團隊管理者，學生組長相當于項目經理，學生相當于開發工程師，依照教學安排及企業標準開發流程進行分組項目實戰。通過身份角色轉變，可以增強學生的代入感，提高綜合實訓實踐效果。

2.2 虛擬實訓平臺教與學實踐功能

虛擬實訓平臺具有實訓項目管理功能,其中包括實訓項目跟蹤功能、代碼檢查功能、代碼統計功能、測試、考核等功能。

實訓項目跟蹤功能：遵循瀑布式開發模型，實訓過程覆蓋完整項目開發生命周期，分為“項目啟動—需求分析—系統設計—代碼實現—系統測試—項目總結”六大階段。學生實訓全流程可查可控，多層次任務看板實時呈現項目開發進度，小組及成員開發任務、測試任務進度，Bug統計數據實時更新。實訓項目全生命周期跟蹤檢查，保證開發過程清晰可控。

實訓項目代碼檢查功能：集成支持Java、Andriod、PHP、Python、C/C++等主流語言代碼的規范性（安全、架構、風格、編碼問題）檢查，提供代碼質量風險指數、未解決問題、有效代碼行、注釋行、圈復雜度、代碼重復率等多維度代碼質量報表，精確定位代碼缺陷，提供詳細的缺陷影響說明、正確示例、錯誤示例、修改建議等，第一時間進行用戶反饋。多語言代碼規范性檢查，保證項目代碼開發質量。

實訓項目代碼統計功能：按照不同維度進行代碼提交情況統計，項目組及成員代碼貢獻清晰可見，學生代碼提交時間、更改次數、代碼行數及在項目組整體占比精準統計，教師可輕松掌握各小組及組內成員代碼完成情況，參考貢獻度進行個性化學生指導及教學改進，并進行學生能力評價。項目代碼貢獻實時統計，及時掌握學生項目完成情況。

實訓項目測試功能：各需求測試任務職能、快速分配到測試人員；教師通過看板跟進測試過程，提高管理效率降低工作量；整合測試用例所關聯任務及需求，方便學生準確把握測試目標；提供用例執行、bug管理及跟蹤、Bug統計、項目缺陷報告；通過“需求——用例”雙向追溯，杜絕漏測、誤測，提高測試效率，保證項目質量，提高實訓教學效果。項目測試流程一體化管理，顯著提高項目實訓教學質量。

實訓項目考核功能：實訓平臺智能采集實訓教學過程所產生的操作數據，每日打卡簽到、開發日報、會議紀要、發起討論；小組內成員可按照教學安排進行任務互評、項目答辯互評；平臺實時呈現班級內經驗值排行和學生代碼量排行；項目結束后每位學生可查看專屬項目報告及成績單，學生項目總結報告全面、清晰，所參與的項目背景、規模，學習任務、開發任務、測試任務、Bug修改任務完成情況，對應工時及所獲經驗值等精準統計。支持教師全面考核學生知識、技能掌握情況，全方位統計學生成績，清晰反饋實訓過程學生的數據，直觀反映學生項目開發能力及素養，幫助學生及時了解自身能力水平，激發學習動力，提高學習主動性。

3 虛擬實訓平臺的特色

3.1 職場化虛擬實訓環境布置

虛擬實訓平臺為學生提供一個模擬企業項目開發的軟硬件環境，進一步滿足模擬職業場景項目實踐要求，進一步提升學生崗位所需知識、能力和素質。

3.2 “虛實結合”教與學技術支撐

虛擬實訓平臺為“虛實結合”教與學提供軟、硬件技術支撐，采用虛擬環境與真實項目相結合、虛擬員工與真實管理相結合的方式，以真實項目為載體，模擬公司的軟件項目開發流程完成項目開發，模擬企業真實項目開發團隊組織人員架構進行角色轉換，對開發全流程進行信息化、標準化管理。

3.3 一體化實訓項目資源構建

虛擬實訓平臺支持 Java、Andriod、web 前端、PHP、Python、C/C++等多語言、多技術方向、多崗位的實訓教學，構建了覆蓋課程實訓、課程設計、畢業設計一體化實訓項目資源，培養具有較強工程實踐能力的軟件人才。

3.4 多場景實踐教學應用

虛擬實訓平臺可以支撐課程實驗（實訓）、課程設計、畢業設計、競賽、創新創業項目等多場景實踐教學應用，滿足高職學校軟件開發類課程的多種項目實踐要求。

3.5 實訓教學實現全流程管理

虛擬實訓平臺對高職學校軟件開發類課程教學實行全流程信息化、標準化管理，幫助教師和學生實時掌握項目階段進度，隨時了解實訓情況，及時把握實訓進展。

4 結語

對于高職軟件開發類課程實訓教學，基于虛擬實訓平臺的“虛實結合”實踐教學過程，給教師的“教”和學生的“學”帶來了前所未有的體驗，學生在模擬職場環境下，按照企業軟件項目開發的規范、流程和標準，開展項目實踐，掌握軟件項目開發主流技術，提升軟件編碼能力和職場素質，增強就業競爭力；教師通過智能便捷的操作環境，減輕繁重的教學過程管理壓力，模擬企業項目開發流程有效組織實訓教學，實時掌握學生開發進度與質量，提升實訓教學的針對性與質量。

隨著虛擬實訓平臺的不斷發展，實訓教學內容、教學手段、培養模式將發生巨大的變化，虛擬實訓教學平臺的應用對于高職院校高技能、應用型人才的培養將起到越來越重要的作用。