基于“訓練-項目-競賽”的高職多元化互動式教學模式

安達 崔紅芳 陳萍

摘要：借鑒國內計算機職業教學經驗和CDIO理念教學模式，在分析了我國職業教育人才培養方案和軟件工程產業現狀基礎上，提出了一種基于“訓練-項目-競賽”三位一體的多元化互動式教學模式。并以《軟件工程導論》課程為例，從重構教學內容、創新教學模式、改進實踐場景和完善考核方式等方向入手，展示該教學模式在實際教學中的應用。作為改革教育教學質量的重要抓手，在提高個人能力、團隊協作能力和創新創業意識等方面取得一定成效。

關鍵詞：“訓練-項目-競賽”;多元化互動式;軟件工程導論;工程職業教育

目前高等職業教育在更加全球化和創新的時代，面臨著新的發展環境。深化工程教育改革、建設工程教育強國，對服務和支撐我國經濟轉型升級意義重大。獵聘近期推出的《2019年人才前景趨勢大數據報告》[1]中指出，進入2018年下半年后，互聯網行業人才緊缺指數（TSI）下滑幅度較小，居全行業第二。互聯網行業總體人才呈現緊缺態勢，尋求行之有效的教學模式，用于提高學生綜合素質和未來職業能力是正在探討和研究的問題[2]。

一、工程職業教育背景下教學模式剖析

（一）人才培養現狀

在我國科學教育由來已久，相對來說工程教育發展較晚，因此，對于二者的教育模式很容易混為一談。這就導致了普遍的工程教育教學過程中重理論輕實踐，同時已有的實踐內容與現實脫節，導致學生所學的知識與職業需求無法達到一致，這是造成學生畢業后無法快速順利就業和適應工程師角色的主要因素。同時，在實踐教學過程中還存在其他問題，如強調個人學術能力而忽視團隊協作精神，重視知識學習而輕視開拓創新的培養等問題。

（二）主流教學模式分析

針對傳統教學方式中存在的不足，近年來在教育教學領域水平超前的院校中，應用較為廣泛的教學模式為項目驅動式教學。該教學模式是建立在建構主義（Constructivism）教學理論基礎之上的教學法，同時也是CDIO（Conceive，Implement，Design，Operate）理念所倡導的教學模式[3]。

清華大學啟動設立“逆向創新示范中心”，逆向思維，發現需求，尋求解決辦法，從而引導技術創新;天津大學在深圳中美教育研討會上正式發布的教育方案以立德樹人統領培養全過程，建設開放和跨界融合的中國特色新教育與多學科交叉工程教育，形成高度關聯、貫通融合、持續創新的新教育體系;東南大學“做中學、學中研、研中創”的培養理論，構建了立體化、多層次開放式的創新實踐平臺[4]。

（三）“訓練-項目-競賽（TPC）”三位一體教學模式的提出

為了挖掘和提升學生創新力，發散性思維和動手實踐能力，改善生硬的課程教學評價體系，激發學生的學習熱情和主觀能動性，文章提出一種新的基于“訓練-項目-競賽”三位一體教學模式，以多元化互動式培養方式使教育改革具有更加明確的方向性、系統性，使學生更容易達到行業中相應工作崗位的要求，畢業后實現 “大學生”到“職員”的無縫銜接。

二、構建 TPC三位一體多元化互動式教學模式

（一）“訓練（Train）”作為TPC教學模式的第一階段，是后面各環節的基礎和前提

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

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

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

（三）“競賽（Competition）” 作為TPC教學模式的最高階段，是促進學生創新創業能力提升的關鍵

習近平總書記指出，青年是國家和民族的希望，創新是社會進步的靈魂，創業是推動經濟社會發展的重要途經，可見其重要性。鼓勵并指導學生參加各類相關競賽，以賽促學，以學勝賽，達到雙贏的目的。將競賽納入到教學模式中，鞏固基礎訓練內容，改革實踐教學環節，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模式（如圖1）使“產學、校企、競賽”緊密聯系并積極互動，同時專門針對學生展開全方位、全角度的評價體制改革。將學生的能力劃分為理論能力、實踐能力、團隊協作能力和創新創業能力等多個層面，更加強調學生的責任擔當意識、工程思維拓展和創新創業能力，以綜合的培養方式使學生全面發展，將人才實踐創新能力培養引向深處。

三、TPC三位一體教學模式在課程中的應用

（一）課程分析

以《軟件工程導論》課程為例，分析TPC教學模式在教育教學中的應用。該課程在人才培養方案中定位為專業必修課，是學校理論知識與未來工作崗位所需技能緊密相聯的紐帶（如圖2）。主要研究軟件工程實踐中的方法學，是指導軟件開發人員進行軟件的開發、維護和管理的科學。同期開設的課程包括面向對象的程序設計語言和數據庫相關的課程，這些課程能夠為軟件工程導論提供實踐手段，而軟件工程導論又可以為這些課程提供理論指導[5]。通過該課程的學習，學生應該初步具備計算機應用軟件的開發與維護能力和團隊協作能力，為今后從事軟件開發、管理與維護打下良好的基礎。在授課過程中注重前導課程與后續課程之間的聯系，讓學生真切體會到課程之間的關聯，將分散學習的知識點串聯起來，有助于課程系統的學習、理解和應用。

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

（二）教學過程總體思路設計

文章選取了《軟件工程導論》課程進行TPC多元化互動式教學模式的應用，首先根據企業真實情境的工程項目開發過程，重構課程知識體系。提煉出課程核心知識點進行任務模塊分解，通過小案例消化知識點。這樣有目的性的“訓練”過程，有助于幫助學生快速掌握課程內容，同時可以了解到在未來軟件研發企業工作的全貌。通過以教師為主導的任務導向式講解，訓練學生對課程基礎理論的掌握，主要培養學生個人能力;其次是完整的“項目”引入，學生按小組劃分為多個團隊，將真實的企業工程案例分配給學生或是由學生自主選擇。教師進行項目剖析和過程指導，以學生為主體進行工程實踐，將“學以致用”的理念貫穿于課程教學的始終。學生自主選擇在項目中的任務職責，經過組內團隊協作，在規定學時內完成工程任務，主要培養學生實踐能力和團隊協作能力;最后通過“競賽”進行拓展，基于已有的基礎理論知識積累和項目實踐經驗，以期提升學生的學習積極性，檢驗學生的學習水平，激發學生的創新創業能力，完善高校的培養模式。

（三）“訓練”階段的教學任務分解

教師根據軟件工程導論課程的人才培養方案和企業對軟件項目開發的實際流程規劃教學環節，大體分解為六個主要任務模塊（如圖3），項目管理、需求分析、軟件設計、程序設計語言和編程、軟件測試和軟件維護。不同的任務模塊需要位于不同職位的員工來完成。

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

教學過程通過“提出問題-解決問題”的反問式教學方法，由現象看本質的“典型案例分析”式教學方法，“思維導圖”拓展式教學方法等多元化教學方法，提高學生的學習興趣，引導學生自主學習，進而掌握就業必備的理論知識儲備和實踐基礎。

（四）“項目”引入階段的設計

與軟件開發企業合作開展教學實踐活動，由企業專員和教師進行溝通，將學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容是由學生團隊協同來完成的。整個階段以學生為主體，教師負責階段審查和答疑。

領取項目任務后，組內成員自主選擇項目中擔任的職位，包括項目經理、需求分析師、軟件設計工程師、軟件開發工程師、UI設計師、軟件測試工程師和軟件維護工程師，可以一人兼任多角，不同的職位承擔不同的職責。然后各司其職，協同合作，最終完成項目任務達到教學目標。根據學科特點，該項目實踐具有通識性，培養學生舉一反三的學習能力，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）利用學科“競賽”提升綜合職業素養

競賽是檢測學生在短時間內查閱文獻、問題分析設計、開發調試、論文寫作等綜合能力的有效方法，是提升學生團隊合作精神和創新創業意識的載體，是改革教育教學質量的重要抓手（見圖5）。基于目前流行競賽的特點，與《軟件工程導論》課程進行互動性研究，將學科競賽與實踐教學環節緊密結合，完善教學和競賽管理體制，構建科學的“訓練、項目、競賽”體系，強化應用型院校實踐教學的工程實踐性和創新型。

四、工程教育考核環節優化

對于工程類課程普遍的考核方式由筆試、實驗報告、考勤、作業和課堂小測幾個部分組成，屬于靜態評價。無法準確地、全面地對學生的課程學習情況進行評價。TPC三位一體教學模式注重學生在實踐過程中不斷提升的實踐能力，因此，需要從多維度對學生的課程水平進行評價，包括考核主體、考核形式、考核內容三個方面進行多元化優化。考核主體由單一的教師評價調整為學生自評、組內互評、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;考核內容擴展為基礎知識、實踐能力、團隊合作素養、責任意識等方面。

針對軟件工程導論課程的實踐考核環節進行實際應用，考核方式選用項目答辯，最后實踐成績的組成包括學生自評（10%）、組內互評（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：項目開發計劃進度表、需求規劃說明書、軟件設計說明書、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：項目開發進度表、系統流程圖、數據流圖、E-R圖等。

五、結語

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

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