1 研究意义
经过调查,目前国内大多数的软件学院工程实践环节均使用人工管理方法。随着高校人数的不断增加,要想提高学生的素质和能力,必须实施更多的实践项目。因此,迫切需要一个实训平台来完成整个实践过程的管理。目前已经在使用或正在开发的实训项目管理工具,多数只是实现单一的功能,并不能实现完整的工程实践管理。针对这一情况,急需开发一个基于云计算的软件工程专业实训平台,以管理整个实践项目的全部过程,解决软件工程专业实训项目管理中存在的问题。
针对目前国内使用的基于云计算管理工具 Redmine及 trac 进行比较后,发现使用 Redmine 系统管理工程实践过程更方便操作,因此选择 Redmine 作为项目管理工具。云计算平台构建的成功后,所有参与工程实践的学生,可以使用统一的云计算服务提供的工程实践项目进行开发和管理。
2 系统概要设计
整个系统的管理功能分为三个部分,第一是管理网站,用于管理用户的操作和工程实践项目。第二是Redmine 和 SVN 管理工具,用于团队工程实践的项目管理。第三是云计算服务器,它主要是提供工程实践项目开发环境,存储和显示服务。此外使用前台管理网站管理和控制整个系统。系统架构如图 1 所示。【图1】
2.1 实训网站管理平台 实训管理平台的用户有三类,分别为管理员,教师和学生。用户第一次进入网站后,首先认证信息,然后根据不同的水平到相应的页面。工程实践分为四个阶段,分别为选题开题阶段,中期检验阶段,项目验收阶段和结束总结阶段。由系统管理员首先发布工程实践题目,学生选题并发布团队信息后,由相应的管理员来发布不同阶段信息的。教师可以查看自己的项目和选择相应项目的学生团队,也可以根据管理员的信息发布相应的操作。学生可以查看信息,选择主题,检查他们的团队,提交相关文件,利用该平台提供的开发环境显示相关信息。数据库采用 MySQL,操作方便,减少了数据库设计的复杂性。
2.2 Redmine 和 SVN 利用 Redmine 和 SVN 系统,教师首先要建立实训过程所需的每一个子项目,再由管理员添加属于每个实训项目的学生。选择相应课题的学生进入Redmine 管理自己的项目,学生在管理项目的过程中难免会遇到一些问题,此时教师应该予以指导,并且把相关数据存储在云服务器上,以便于扩展和改进项目的实施。
2.3 云计算服务器 云计云计算软件开发平台模型架构主要分布于云计算环境的平台层与应用层,云端平台层提供构件支持、环境支持、开发工具支持,将平台无关模型(Platform Independent Model,PIM)自动转换为一个或多个特定平台模型(Platform Specific Model,PSM),然后再生成代码,最终进行系统测试与发布。模型交换和变换交换总线是联系整个开发平台的技术纽带,以面向服务的体系结构(Service-Oriented Architecture,SOA)方式对外提供统一开 放 的 应 用 程 序 编 程 接 口(Application ProgrammingInterface,API),其他模块通过 API 进行交互。应用层向用户提供软件业务化定制接口,满足用户个性化软件开发需求。对于传统的个体开发模式更为简单,直接通过云计算系统平台层将软件研发的平台、开发环境作为一种服务向用户提供,应用层为用户提供各种应用软件服务,即用基于云计算的实训资源平台为师生提供各种可靠的、经济的在线应用软件服务。
3 系统详细设计
3.1 实训资源模块 实训模块包括实践教学资源和环境资源实训模块。软件工程实践教学资源主要包括:软件开发环境、企业实际的软件项目、实训资料、特殊的软件开发技术的难点和关键数据及对数据的解释和相关文件,这是应用软件人才实训项目的基础。云计算平台的环境模拟系统可以实现虚拟企业工作场景,让学生体验“真实”的企业环境,工作压力,管理制度和企业文化,对提高学生的积极性和主动性的培养起着重要的作用。
通过交互式可视化工具,可以模拟在“云”中的企业实际工作现场,学生实践训练场地,工作流程,结合声音效果,实现对实际环境的场景的视觉设计,建立虚拟元件。虚拟成分主要包括外部和内部特征的视觉设计。在“云”平台上,建立一个虚拟的工作环境和建立每个小组讨论和审查的特殊的虚拟会议室,并配有一些其他的辅助设施,比如虚拟表,投影仪,白板等,在这样高仿真的企业工作环境中,学生的训练效果一定会事半功倍的。
3.2 系统管理模块 云计算实训平台的系统管理模块具有系统维护和二次开发,教学资源的动态更新,系统的登录权限设置管理等功能。其中实训平台的系统管理员负责基本信息维护、通讯录管理、系统用户管理、模板管理、日志管理、数据备份和恢复等。实训平台还为用户提供了统一的接口,拥有授权的用户就可以通过标准接口登录到云计算服务实训平台。另外为方便用户,在线云还采用 B/S 结构的 Web 技术,教师、学生及与学校合作企业只需要使用浏览器就可以访问该平台。
3.3 学生管理模块 学生管理模块的目的是实现实训目标,由于学生是实训的主体,在实训期间组织和管理好学生是实训过程的必要条件。如图 2 所示,云计算学生管理平台包括:学生自我管理模块、学校管理模块及企业指导教师模块。学校的各相关部门和人员通过云计算平台的学校入口对学生进行考勤、检查等管理。企业的指导老师通过云计算平台的企业管理入口,实现对学生的指导及监控,并对训练过程中的学生进行评价。而学生自我管理则通过云计算平台学生入口,实现学生的自我评价、个人考勤及团队管理。【图2】
3.4 实训评估模块 实训评估既是对学生实训效果、校企合作效果及云计算实训平台的检测,也能够进一步完善实训体系和教学管理,同时也可以帮助学生发现自身不足的地方,是一种牵引和指导。评价系统是一个多维度的评价体系,它是从专业技能、综合能力和职业素质三方面进行评价,该评价系统既适用于评价团队,也适用于评价个人,此外该实训评估系统还能够还实训结果显示出来,并生成模块。
4 总结
云计算是个非常先进的计算机技术,通过云计算来进行实训,能够建设一个良好的环境,和传统的实训相比,云计算的实训平台有很大的优势,能够提供给学生更多的服务,老师使用过程中也是非常方便的,所以通过本平台的构建能够促进教学,提升学生的学习动力和积极性,让学生的动手能力进一步提高。
参考文献:
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[3]徐建,李千目,严悍,张宏。软件工程专业本科实践教学体系建设探讨[J].中国校外教育,2010(S1)。