何成



一、“以產品開發為主線”人才培養模式的構建思路
1.背景分析
現有普通高等教育存在著重數量輕質量、重知識傳授輕創新能力培養、重文憑輕素質、重學歷輕高層次內容研究的現象,致使現有從事信息工作的人員素質偏低、知識老化、創新意識不強。因此,現在的高職院校亟須一套能夠快速適應市場需求變化的人才培養機制。其他國內重點高職院校的軟件專業也對此進行了一些探索,取得了一些成績。比如無錫科技職業學院的“政產學”三位一體軟件人才培養模式,深圳職業技術學院的融入印度NIIT 軟件人才培養模式,廣東輕工職業技術學院提出并實踐“三階段技能遞進式”軟件技術專業人才培養模式。
中山職業技術學院軟件技術專業提出的將綜合軟件產品融入整個課程體系作為貫穿的支柱,這是對現有高職軟件專業人才培養方案的一種創新,目前在國內尚未有相關研究和探索。中山職業技術學院軟件技術專業在堅持“工學結合、項目過程化”的人才培養模式的基礎上,經過多年的探索,結合高職學生素質特點及軟件技術人才的職業特點,為滿足用人單位對高職學生IT人才崗位能力的要求,創造性地推出了“以產品開發為主線”的人才培養模式。即以典型性產品為主線,各專業方向的核心課程圍繞產品開發流程而展開課堂教學,實踐教學采用模擬實現相類似的產品,加深學生的理解及動手能力,學生通過完整的產品及市場需求來樹立對專業的整體認識,通過產品樹立對軟件產品的開發過程及知識體系的全局思維。
中山職業技術學院軟件技術專業于2007年開始招生,2012年成功申報為廣東省重點培育專業,2014年成功確立為廣東省重點專業建設單位。軟件技術專業作為中山職業技術學院信息技術專業群的重點專業之一,從2010 年開始進行“以產品開發為主線”人才培養模式探索與實踐,目前已與中山市同攜智能手機軟件有限公司合作開展游戲開發人才培養,畢業生深受軟件開發行業用人單位的歡迎。中山職業技術學院軟件技術專業“以產品開發為主線”人才培養模式改革,對高職院校專業建設具有一定的參考和借鑒作用。
2.構建思路
(1) 分解產品,構建課程體系
“以產品開發為主線”的人才培養模式是指各專業方向教學團隊與有關軟件企業密切協作,共同選取典型軟件產品,對開發該產品所必需的知識與技能進行分解,圍繞產品開發流程設置核心課程、構建知識體系,通過理論與實踐一體化教學實現或模擬實現該產品,全景展現軟件產品開發過程,突出實踐能力培養,有效提高學生的整體素質和技能水平,確保人才培養質量?!耙援a品開發為主線”的人才培養模式以主流軟件技術應用為中心,以產品開發工作過程為導向,把產品分解為項目(子系統或部件),圍繞項目設計重構知識體系,通過項目實施強化技能訓練,能夠較好地達到高職教育培養目標,已在實踐中收到良好效果。軟件技術專業的課程體系架構于三到四個典型軟件產品,專業課程體系圍繞這些軟件產品的實現進行構建,軟件技術專業各個專業方向與本地企業開展深度合作,企業參與人才培養方案的制定,參與“典型軟件產品”的確定和開發。課程體系中的軟件產品原型來自企業或本校信息技術應用需求的真實項目。專業教師和企業技術骨干共同分析開發這些軟件產品的工作過程,將整個開發過程分解成若干個緊密聯系的工作任務,分別融入5個學期的專業課程中,借此構建以產品開發為主線的課程體系。
(2)分步實施
分步實施的主要思路就是在軟件產品的講授過程中把“教”和“學”分成三個主要的階段:第一個階段是教師講解軟件開發過程,在這個階段主要講解課程并給學生演示一個游戲產品的完整的開發過程,主要的代碼由教師完成,學生根據教師布置的作業來完成游戲項目中約20%的工作量,通過這個階段學生將學會如何進行一個軟件產品的開發。第二個階段為教師輔導學生進行第二個游戲產品的開發,這個軟件產品由教師事先進行開發完成,完成后將這個游戲產品分解為10個左右的子項目,這10個子項目作為作業由學生逐步完成,在這個游戲的開發過程中,學生完成主要的代碼編寫工作,而教師則只是在學生特別有困難的地方將代碼提供給學生,通過這種方式引導學生完成軟件產品的開發工作。第三個階段則是完全由學生自己主導完成一個游戲產品的開發,教師僅僅是給學生提供一些簡單的支持,其中90%以上的代碼都是通過項目小組的形式由學生自己完成(表1)。
二、“以產品開發為主線”人才培養模式的構建過程
1.統一思想認識
在傳統的軟件技術專業人才培養過程中,一般都是講述軟件開發的基本方法和理論,軟件專業的學生在畢業后仍然需要進行很長時間的適應,才能將自己所學的理論知識應用于具體的軟件產品開發過程。針對高職學生在校時間短、學生的理論基礎薄弱的情況,我校軟件技術專業大膽嘗試,直接在教學過程中引導學生進行軟件開發,整個教學過程以軟件產品開發為主線,直接講授在開發過程所需要用到的知識點和技術,講授具體知識點在產品開發過程中的應用,講述開發工具和算法,主要培養學生開發軟件產品的各種能力。這樣就避免了學生學習到知識仍然不知道產品開發從何下手的情況。
2.選擇典型產品
軟件技術專業各個專業方向與本地企業開展深度合作,企業參與人才培養方案的制定,參與“典型軟件產品”的確定和開發。軟件產品原型來自企業或本校信息技術應用需求的真實項目。專業教師和企業技術骨干共同分析開發這些軟件產品的工作過程,將整個開發過程分解成如圖1所示的若干個子項目。目前,軟件技術專業游戲開發方向已經完成的典型游戲軟件產品庫如表2所示。
以上游戲產品包含了目前市場上主流的游戲類型,包括平臺游戲、益智游戲、塔防游戲和基礎動作游戲等類型,這些游戲的開發過程用到了Unity這個主流的游戲引擎中的界面設計、粒子系統設計、二維動畫設計、三維動畫設計、UI設計以及主要游戲算法等絕大多數游戲元素的開發和設計技術。
3.構建課程體系
根據調研結果,軟件技術專業游戲開發在四門主要的專業課程中確定了四個典型軟件產品作為課程體系的載體。將每個軟件產品分解為若干個子項目,將子項目與專業課程對應融合,根據軟件典型開發過程設置課程順序,同時兼顧基礎課程和課程難度,然后將子項目對應的專業課程分布到學生在校學習的五個學期,最終完成課程體系的構建,形成基于軟件開發過程和以軟件產品為主線的課程體系。構建過程參考圖1。
例如,軟件技術專業游戲開發方向以俄羅斯方塊游戲、悟空傳奇、植物大戰僵尸和超級瑪麗游戲這四款產品作為課程體系的主線,將每一款游戲產品分解為多個子項目,最后將這幾個子項目對應到游戲專業方向的多門專業課程中,具體的構建過程參見圖2。
4.分步實施
(1)多個課程聯合實現一個軟件產品
由于在基礎課程中,學生沒有學習到本專業的深層次的專業知識,往往不知道自己學習的東西將應用在什么地方,如何應用。但是在我們的人才培養方案,學生一開始就清楚了解在校期間將要開發設計的四個教學中將要學習的游戲產品和四個作為課程作業將要開發的游戲產品。在課程教學內容的安排上,在基礎的JAVA編程課程中,教師講解的便是在后面的游戲產品開發過程中需要用到的游戲類型。在第一學期的游戲美術基礎中,學生學到的都是在以后的游戲開發過程中需要用到的游戲卡通、游戲界面設計等,而且在這些課程中完成的美術資源的開發和設計都會直接用于后期的游戲開發過程。另外,在游戲算法設計這個課程中,則集中和詳細地講解在四個游戲中需要用到的碰撞檢測、尋路算法、跟蹤算法、回避算法等主要算法。通過這種方式,真正實現多門課程協同配合,在不同課程中講授和設計一個游戲產品的不同模塊或者不同的內容,從而共同完成一個游戲產品的開發過程。
在“以產品開發為主線”的人才培養模式的實施過程中,課程之間的相關銜接是整個實施過程中的重要環節。整個課程體系的教學內容都是圍繞幾個典型軟件產品的實現來開展,基于軟件開發過程進行課程設置。以軟件技術專業的游戲開發方向為例,游戲方向確定的典型產品有超級瑪麗游戲、植物大戰僵尸、俄羅斯方塊游戲和悟空傳奇四款游戲產品,對應的專業課程有面向對象程序設計、游戲美術基礎、游戲引擎入門、游戲算法設計、游戲引擎進階等。面向對象程序設計完成以上四款游戲產品中基本類的設計,游戲美術基礎完成以上四款游戲產品的界面、游戲角色等游戲資源的設計和制作,游戲算法設計通過學習碰撞檢測、尋路算法、跟蹤算法、回避算法等主要算法完成以上四款游戲產品的功能。
(2)加強基礎能力訓練
軟件技術專業充分利用省級實訓基地建設成果,針對專業基礎能力、專業核心能力、綜合就業能力采用層層遞進的培養方式。在專業基礎課程部分借助在線測試系統采用“量化培養方式”對學生進行專業基礎能力訓練;基于軟件產品的開發對學生進行專業核心能力訓練;通過頂崗實習的企業項目或創新創業項目進行就業綜合能力培養。學生經過三個階段的能力訓練,一步一個臺階,逐漸提高職業能力,順利走上工作崗位,成為高端技能型軟件人才。
以學生為中心的“量化培養方式”訓練專業基礎能力。軟件技術專業通過調研得出學生的軟件開發能力與學生編寫過的代碼數量成正比關系,一般情況下,學生在校期間代碼寫得越多,軟件技術應用能力就越強。為了夯實學生的專業基礎能力,采用以下三種方式進行訓練。
①利用“在線測試系統”對學生進行編程基礎訓練
軟件技術專業自行研發的程序在線測試系統是一個基于B/S 結構的在線程序與算法設計練習、競賽平臺,主要功能可分為用戶管理、題庫管理、在線提交、在線比賽及在線排名、在線討論等。該系統改變了以往單純依靠教師講授、學生練習的教學模式,為學生提供了大量練習和競賽題目,學生可在線提交解決相關練習和競賽題的程序代碼,系統可以自動編譯程序代碼,生成可執行文件,并根據已存儲的測試用例,從程序的正確性、程序運行總時間、耗費內存、單用例執行時間、程序返回結果等各方面評測程序代碼,并精確返回各方面的評測結果。
軟件技術專業學生從入學的第1門編程語言課開始,通過該系統來培養程序思維能力和語法算法基礎,要求在第一學期完成200題,第二學期完成400題,沒有完成的學生不能參加編程語言基礎課和進階課程的期末考試,通過在線測試系統兩個學期的做題訓練,學生可以完成約15000行的編碼訓練。編程語言課程作為專業的平臺,可以實現專業教師集體備課,合理安排教學進度,改革評價標準和評價方式。自2012年開始,軟件技術專業編程能力基礎課程充分利用實訓基地的實訓條件和自主研發的“在線測試系統”開展編程能力訓練,提供實訓室給大一新生進行晚修,并從大二學生中挑選編程能力較強的學生分配到大一新生班,晚修期間負責指導新生在測試系統做題。編程能力課程的考核由三部分組成:平時正確完成的題數(50%)+編程能力測驗(2次,20%)+期末編程能力考評(30%)。課程的三種考核都通過在線測試系統完成。
②專業課程中“四階段”教學過程深化基礎能力訓練
在專業課程教學過程中,基于典型產品中分解出來的子項目,將教學過程分成“個人照著做”“個人模仿做”“小組協同做”“個人獨立做”四個階段,通過這四個階段的教學,學生基本完成約3個項目,大約3-4萬行代碼的訓練。
③“以賽促教”式基礎編碼能力訓練
藍橋杯全國軟件人才大賽目前是全國規模最大的比賽,為了進一步激發學生學習興趣和鞏固編程基礎,軟件技術專業自2012年以來組成競賽教師團隊,每年都組織和選拔學生參加工信部組織的“藍橋杯”軟件和信息技術專業人才大賽,對于編程特別有興趣的學生進行輔導,激發潛力,為提升學生專業核心能力奠定堅實基礎。
(3)突出技術應用能力培養
第一,基于“軟件產品開發”訓練專業核心能力。
軟件技術專業結合專業特點,充分利用實踐育人體系,采用以實訓室為主的常規教學方式和以工作室為主的輔助教學方式。常規教學方式中,學生通過完成課程體系中的典型游戲軟件產品開發訓練專業核心能力。輔助教學方式中,學生通過完成工作室的軟件產品任務開發訓練專業核心能力。
①課程體系中的典型軟件產品培養專業核心能力
教學過程中采用“項目-任務”驅動模式,專業課程通過實現子項目的教學任務完成對學生能力目標、知識目標、職業目標的培養。課程體系中的專業課程位置按照企業對應的典型產品開發順序進行設置,學生完成五個學期的專業課程學習,同時也完成了兩個典型軟件產品的設計和開發。學生的訓練場所以實踐育人體系中的實訓室為主。
②基于工作室的學分替換制度培養專業核心能力
軟件技術專業實踐育人體系按照專業方向建成了四個專業工作室。學生根據自己的專業興趣和特長可以選擇加入實踐教學體系中各專業方向的工作室,通過參與工作室中的軟件產品開發訓練專業核心能力。對于參與工作室項目的學生,如果能力已經達到人才培養方案中的要求,可實施“學分替換”制度,學生可以免修對應的專業課程。學分替換采用工作室指導教師負責制,學生在學期初進行申請,學期中間由指導教師進行任務安排和評價,期末需要經過專業和學院兩級答辯,最后由學院答辯小組評定成績。
第二,企業真實項目和創新創業項目訓練就業綜合能力。
①頂崗實習企業項目訓練就業綜合能力
軟件技術專業根據課程設置在第六學期安排學生到校企合作企業進行為期6個月的頂崗實習,學生在頂崗實習期間參與企業的項目,在真實的社會環境中鍛煉就業能力。
②創新創業項目訓練就業綜合能力
對于少部分特別有創新精神和有創業計劃的學生,軟件技術專業響應國家“大眾創業、萬眾創新”的號召,充分利用校內創新創業的條件,積極鼓勵和指導他們參與創新創業項目,學生團隊撰寫創新創業項目申報書進行申請,學校評審通過后給予一定經費支持和場地支持。這部分學生可以不參與企業頂崗實習,通過創新項目的開發和運維,培養專業技術應用能力、團隊能力和創新能力等。
三、“以產品開發為主線”人才培養模式的實施效果
軟件技術專業在近10年的建設中,基于“以產品開發為主線”人才培養模式,通過實踐育人體系保障了人才培養質量。本專業近四年的就業率都是100%,從麥可思公司的調查報告來看,11屆學生畢業六個月之后的收入排在全校第四,12屆和14屆都是全校第一,14屆收入高于同類院校13%;從就業競爭力來看,14屆的畢業生全校排名第二,高于同類院校的同類專業。
軟件技術專業的畢業生因為專業能力強,工作表現特別出色,深受企業青睞,近年來不僅本專業的畢業生待遇明顯高于本校其他專業,而且供不應求,出現企業提前到學校來“預定”學生的現象。
四、結束語
“以產品開發為主線”的人才培養模式以主流軟件技術應用為中心,以產品開發工作過程為導向,把產品分解為項目,圍繞項目設計重構知識體系,通過項目實施強化技能訓練,能夠較好地達到高職教育培養目標,已在實踐中收到良好效果。
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[基金支持:中山職業技術學院教研教改課題,JYA1305,軟件技術專業“以產品開發為主線”的人才培養模式研究與實踐。]
責任編輯 陳春陽