軟件類專業(yè)的工程教育研究與實踐

　　摘要：本文從高等工程教育的一般規(guī)律和對CDIO模式的認識，擴展到對軟件類專業(yè)的工程教育問題研究，并以軟件測試專業(yè)為例，通過對軟件工程行業(yè)背景、軟件測試職業(yè)素質(zhì)要求、專業(yè)課程體系構(gòu)建和教學模式等問題進行多方位的分析與討論，并在此研究基礎(chǔ)上，闡述CDIO模式下開展工程教育的實踐與取得的成效。
　　關(guān)鍵詞：工程教育；CDIO；軟件測試；實踐過程
　　
　　1　對工程教育的理解與認識
　　
　　1.1　工程的概念
　　科學、技術(shù)與工程三者有聯(lián)系，但在內(nèi)涵和本質(zhì)上是有差別的概念?？茖W的目的是探索、認知、發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律與人類社會發(fā)展規(guī)律，即“求真”和探索，追尋和探究“為什么”?？茖W關(guān)注人類尚未確切、完全、詳細了解的知識，屬認知性的領(lǐng)域，不存在創(chuàng)新。而技術(shù)一般是指科學指導下的發(fā)明，是實踐中產(chǎn)生的創(chuàng)造。其目的是為人門找到可制作出產(chǎn)品的某種工藝，即策略、方法與過程。工程必然是一種或多種技術(shù)在配套環(huán)境與條件支撐下所形成的集成，為社會發(fā)展和人類進步提供產(chǎn)品，提供可服務的裝置和系統(tǒng)。從三個概念上看，三者的目標和需求不盡相同。
　　從工程學的角度審視，工程是應用學科知識和技術(shù)原理解決問題，是人類綜合應用科學理念與技術(shù)手段改造客觀世界的實踐活動，綜合性和實踐性是工程活動最基本的特征。工程師是工程實現(xiàn)的核心因素，工程師利用科學所發(fā)現(xiàn)的知識，制造對人類社會有用的物體或工具。
　　工程(包括產(chǎn)品生產(chǎn)和工程項目)在多數(shù)情況下，不僅需要符合技術(shù)要求，也必須滿足其他的條件。工程師最關(guān)鍵與獨特的任務是發(fā)現(xiàn)、理解并結(jié)合實際問題或條件的局限(包括材料來源，物理的或技術(shù)的限制1，來達到滿意的結(jié)果，通過構(gòu)思、判斷和推理，將科學、技術(shù)、數(shù)學和實踐的經(jīng)驗應用到設(shè)計、制造、對象或過程(運行或程序)的運用操作中。工程探究和實現(xiàn)局限條件改進的可行性和其他諸如經(jīng)濟成本、可生產(chǎn)性及適用性等問題的策略與措施。高等教育的工程類專業(yè)是將自然科學原理應用到工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各領(lǐng)域或生產(chǎn)部門所形成的諸多工程學科，也稱之為工學或工科。
　　
　　1.2　工程要解決問題
　　工程的目標是“求用”，工程活動更具實踐性。從經(jīng)濟角度看，工程師必須使制造出的物體(產(chǎn)品或項目)，在經(jīng)濟上可行，對工程而言，經(jīng)濟是必須考慮的因素。
　　
　　
　　
　　工程和科學都需要研究，但工程師是為“制造”或更好的“制造”而學習和研究。工程研究對象和過程是：在基本的物理化學問題已被了解和認識的基礎(chǔ)上，這些問題需要精確解決，即需要通過數(shù)學方法、技術(shù)策略和相關(guān)經(jīng)驗找到工程問題的解決策略，通過構(gòu)思、設(shè)計、實施、管理工程幾個環(huán)節(jié)來實現(xiàn)。工程研究和尋找的是近似方案，工程的本質(zhì)問題之一是評價和優(yōu)化方案，并實現(xiàn)與完成目標。
　　
　　1.3　工程教育與CDIO模式
　　高等教育中規(guī)模最大的工科教育在整個教育體系中具有舉足輕重的地位，工程教育的首要目標是培養(yǎng)工程師。因此，高等工程教育需要圍繞如何推進教育創(chuàng)新，進行各種有益探索，培養(yǎng)符合工程要求的專門人才，提供人才培養(yǎng)和成長的環(huán)境。
　　高等工程教育本科與?？茖哟蔚墓残允莾烧邔偻环懂?，區(qū)別在于前者是基于學科的工程教育，培養(yǎng)將科學原理轉(zhuǎn)變?yōu)楣こ?產(chǎn)品或項目)設(shè)計、工程規(guī)劃與決策的人才，而后者更多的是基于技術(shù)層面的工程教育，培養(yǎng)將工程原理應用于實踐并轉(zhuǎn)化為工程、產(chǎn)品等物質(zhì)形態(tài)的人才，因此，更具工程特性。
　　工程教育的目標、內(nèi)容和綜合性、復雜性要遠高于技藝型的職業(yè)教育(如藝術(shù)、農(nóng)技、維修等)，同時，它也不同于基于操作技能型的職業(yè)教育(如生產(chǎn)線的裝配等)，所培養(yǎng)的是以特定工程職業(yè)素養(yǎng)為基礎(chǔ)、為支撐的專門人才。
　　科技與社會的快速發(fā)展決定了職業(yè)、崗位及其內(nèi)涵的變化、更新。這對工程人才的知識、能力結(jié)構(gòu)不斷提出新的、更高的要求，其職業(yè)和專能適應性已從狹隘的崗位技能拓展為綜合性的職業(yè)能力，由單一的滿足為上崗所備能力轉(zhuǎn)變?yōu)檫m應社會與經(jīng)濟發(fā)展的綜合素質(zhì)。
　　工程在很大程度上是核心技術(shù)與多種技術(shù)的集成。在這個集成過程中，非工程化的因素，與技術(shù)和工程本身同等重要。現(xiàn)代合格的工程師不能完全在某一專業(yè)的封閉知識領(lǐng)域中培養(yǎng)出來，必須要接觸他人，形成團隊，必須接觸社會，適應各種法律、政策與環(huán)境，必須考慮其工程的成果對人類生活、資源環(huán)境所帶來的影響，否則這項工程是失敗的。由此，技術(shù)與自然科學、人文社會科學交叉、融合是培養(yǎng)新型工程人才的必然途徑。
　　ACM／IEEE對工程教育和人才的基本要求為6個方面。
　　(1)具有系統(tǒng)觀點：了解工程與社會間的復雜關(guān)系，熟悉系統(tǒng)設(shè)計、構(gòu)造和分析過程。應是能正確判斷和解決工程實際問題的多面手，并勝任跨學科合作：
　　(2)具有知識的深、廣度：知識面寬，但在具體領(lǐng)域方向能夠深入；
　　(3)具有設(shè)計經(jīng)驗：能參與設(shè)計活動，具有工程概念，懂得如何去設(shè)計和開發(fā)復雜的技術(shù)系統(tǒng)；
　　(4)掌握工具運用：能準確使用(軟、硬件)工具，分析和解決工程實際問題：
　　(5)通過職業(yè)訓練：了解職業(yè)(行業(yè))需求，具有產(chǎn)品(系統(tǒng)、應用服務)意識，生成終生學習的能力與習慣，適應和勝任多變的職業(yè)領(lǐng)域。
　　(6)具備交流技巧：能以合適的形式(書面、口頭等)與他人交流與溝通，具有交流能力與合作精神，并培養(yǎng)一定的商業(yè)和領(lǐng)導能力。
　　為此，美國工程與技術(shù)認證委員會制定了新的工程教育專業(yè)人才評估標準，并被認為是合格現(xiàn)代工程師應具備的能力和素質(zhì)要求。
　　·　有應用數(shù)學、科學與工程等知識的能力：
　　·　有進行設(shè)計、實驗分析與數(shù)據(jù)處理的能力；
　　·　有根據(jù)需要去設(shè)計一個部件、一個系統(tǒng)或一
　　個過程的能力；
　　·　有接受多種訓練的綜合能力：
　　·　有驗證、指導及解決工程問題的能力：
　　·　有對職業(yè)道德及社會責任的了解：
　　·　有有效地表達與交流、溝通的能力；
　　·　懂得工程問題對環(huán)境和社會的影響；
　　·　學會和形成終生學習的能力；
　　·　具有對有關(guān)當今時代問題的知識：
　　·　有運用各種現(xiàn)代技術(shù)與工具解決實際工程問題的能力。
　　從上述內(nèi)容可以看出，在重視科學基礎(chǔ)前提下，培養(yǎng)工程師更強調(diào)的重點是工程實踐能力、表達交流能力與團隊合作精神、終生學習能力、職業(yè)道德及社會責任、社會人文和經(jīng)濟管理、環(huán)境保護等知識與素質(zhì)。這對我們當前高等工程教育是很好的啟發(fā)和參照。
　　CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果。CDIO注重在構(gòu)思(conceive)、設(shè)計(Design)、實現(xiàn)(Implement)、運行(Operate)現(xiàn)實世界的系統(tǒng)和產(chǎn)品過程中學習工程的理論和實踐，使學生知識、素質(zhì)與能力得到完整全面提升。其核心思想是以產(chǎn)品(或項目)的研發(fā)到生成運行的生命周期為載體，以上述四個環(huán)節(jié)為進程，構(gòu)造基于工程(項目1的課程體系與教學實施。這種模式激活了教學過程的主動性、強化了實踐，要求教學融課程的有機聯(lián)系方式進行學習和體驗工程。CDIO模式對學生能動性的完成工程(項目)任務(活動)的培養(yǎng)具有重要效能與作用，使學生較深入地理解和認識工程，培養(yǎng)工程素養(yǎng)，解決工程問題。近年來，國、內(nèi)外高等教育依照該模式培養(yǎng)的工程人才，深受到產(chǎn)業(yè)與工程界的歡迎，并對此充分肯定。學習CDIO工程教育模式對改革當前高等工程教育是可借鑒和值得推廣的先進教育思想和策略方法，是提高工程教育質(zhì)量的“良方”。
　　
　　2　軟件工程內(nèi)涵與軟件測試特征
　　
　　2.1　軟件及其工程內(nèi)涵
　　軟件是人類的特殊智力產(chǎn)品，現(xiàn)代社會及各行業(yè)都高度依賴軟件的應用。各領(lǐng)域或行業(yè)的軟件應用促進了經(jīng)濟和社會發(fā)展，提高了工作效率，提升了人類生活質(zhì)量。
　　軟件產(chǎn)品(項目)的開發(fā)應用有其特定過程，這個過程被稱為“軟件生命周期”，其開發(fā)過程稱為軟件工程，它體現(xiàn)整個軟件工程知識體系和技術(shù)運用的過程。軟件工程是應用計算機科學、數(shù)學及管理科學等原理，開發(fā)軟件的工程。它是研究用工程化方法構(gòu)建和維護軟件，使其有效、實用與保證高質(zhì)量。軟件開發(fā)的能力包含在從需求分析、軟件架構(gòu)、設(shè)計編碼、質(zhì)量監(jiān)測、交付使用與“生命”終結(jié)的整個過程中，涉及到各種技術(shù)與非技術(shù)的因素。軟件的形成過程將構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)和過程運行緊密地捆綁，任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都將影響軟件的開發(fā)效率和質(zhì)量，其開發(fā)的過程和生命周期中包括諸多工程性因素。
　　在高等教育中，軟件工程是一門學科及專業(yè)，它涉及計算科學、設(shè)計模式、程序設(shè)計方法、軟件開發(fā)工具、質(zhì)量標準、系統(tǒng)平臺等多個方面，軟件工程教育的目標是認識和掌握軟件開發(fā)中的方法學和工程學知識，并應用于實踐。
　　傳統(tǒng)軟件專業(yè)教育，更多強調(diào)技術(shù)，而忽視工程。其中最為強調(diào)的是程序設(shè)計基礎(chǔ)，要求學生能很好掌握設(shè)計方法和技巧，熟悉編程語言(平臺)，忽略程序與軟件的區(qū)別與聯(lián)系，了解了程序，卻忽略了軟件；知道了軟件，又忽略了系統(tǒng)：熟悉了系統(tǒng)，又忘卻了工程。
　　工程化在軟件產(chǎn)品開發(fā)中體現(xiàn)出人的智能、技術(shù)、管理、心理及社會因素的整體蘊涵。工程化體現(xiàn)了計劃、過程、資源、成本等的要求，具體說，就是與市場、時間、成本、對象相關(guān)，涉及到技術(shù)之外的管理知識和行業(yè)經(jīng)驗，需要檢測、評估、管理和進度控制。
　　CC2004(ACM、AIS和IEEE-CS 2004.11聯(lián)合公布的新的計算學科教程)強調(diào)“理論一抽象一設(shè)計”的知識學習和應用過程。這里“理論一抽象”或“抽象一理論”體現(xiàn)理科特征，而“抽象一設(shè)計”或“理論一設(shè)計”則體現(xiàn)工科特征。
　　CC2005中，對計算科學每個學科領(lǐng)域都提出“職業(yè)訓練”或“社會和職業(yè)問題”的教學要求。這里不僅是專業(yè)與技術(shù)，實際上既包括專業(yè)知識領(lǐng)域，也涉及應用行業(yè)背景知識。
　　圖1是CC2005中軟件工程專業(yè)分析圖，表達計算學科知識與軟件工程的要求及其傾向。
　　軟件工程教育需要給予學生工程學習和訓練，以軟件生命周期為主線，構(gòu)建知識結(jié)構(gòu)，將學科知識、技術(shù)與工程有效結(jié)合，體現(xiàn)軟件工程領(lǐng)域中的工程學和方法學的實施，實施技術(shù)與管理能力訓練和職業(yè)綜合素質(zhì)綜合的培養(yǎng)。
　　
　　2.2　軟件測試特征
　　軟件測試是軟件學科領(lǐng)域的新發(fā)展軟件測試是新型專業(yè)，軟件測試具有工程化特征。
　　(1)軟件測試已發(fā)展成為軟件工程領(lǐng)域中的新的分支學科，它不僅與軟件傳統(tǒng)學科與技術(shù)產(chǎn)生交叉，而且體現(xiàn)出學科、技術(shù)相對獨立的特征，已形成相對獨立的知識理論體系、技術(shù)規(guī)范、策略方法與工程流程。圖2是以軟件測試生命周期建立的測試體系(v模型)，它呈現(xiàn)了測試策略、測試進程、測試標準和工程化過程與特征。
　　(2)軟件測試已建立專業(yè)的職業(yè)(崗位)系列，人才分布從初級工程師到高級工程師，軟件測試的工程化工作主要由測試工程師策劃和實施。分別完成測試執(zhí)行、測試設(shè)計、測試策劃管理，以及測試產(chǎn)品(平臺、工具)的開發(fā)。
　　(3)軟件測試領(lǐng)域已建立了全球權(quán)威唯一的國際軟件測試專業(yè)認證體系(ISTOB)，制定了軟件測試工程師的標準，得到全球40多個國家的參與認可，開展軟件測試專業(yè)認證工作。
　　(4)教育部等部委2007年出臺的《關(guān)于進一步加強國家重點領(lǐng)域緊缺人才培養(yǎng)工作的意見》，將軟件測試等確定為12個國家重點領(lǐng)域緊缺人才培養(yǎng)’專業(yè)。目前軟件測試已成為高等工程教育所重視和新的軟件專業(yè)，開展專業(yè)人才培養(yǎng)。
　　軟件測試工程化體現(xiàn)了測試計劃、測試過程、測試成本、運用資源的概念，具體來說就是與軟件測試與市場、時間、成本、對象有關(guān)，涉及到技術(shù)外的管理知識和行業(yè)經(jīng)驗。軟件測試策略體現(xiàn)了系統(tǒng)的折中優(yōu)化過程。在重視測試技術(shù)的同時，測試強調(diào)工程性，需要測試計劃、測試環(huán)境、測試工具、測試資源和實施的成本資金，同時測試需要評估、管理和進度控制，以及過程的改進。
　　
　　3　軟件測試專業(yè)的工程教育
　　
　　3.1　以工程教育理念和CDIO模式設(shè)計軟件測試專業(yè)
　　工程技術(shù)人員的能力主要體現(xiàn)在工程實踐活動中，突出表現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)新問題、提出新思路、創(chuàng)造新成果的能力。構(gòu)思以軟件項目教學主要為載體的CDIO工程教育模式實施方案，以軟件測試專業(yè)為實踐對象進行項目制教學的改革，探索可行的能力訓練方案，使學生的綜合職業(yè)能力與可持續(xù)發(fā)展能力均得到提高。
　　(1)以專業(yè)課程計劃、課程大綱和課程教學方案等教學文件的標準化建設(shè)，以“技術(shù)與工程中心”模式的實踐教學環(huán)境建設(shè)，以校企合作專兼結(jié)合的教學團隊建設(shè)，以項目為主要載體的工程教育課程，以電子化、網(wǎng)絡(luò)化的課程教學資源建設(shè)，形成科學的CDIO工程教育的范式，用以指導整個教學的進程與各項工作。
　　(2)建立具有工程內(nèi)容的課程結(jié)構(gòu)模式，課程建立采用平臺結(jié)構(gòu)，據(jù)此提高工程教育質(zhì)量。建立充足的工程實踐項目，安排足夠的工程實踐和實習訓練，建立真實的工程實踐環(huán)境與條件；引入和開展軟件測試的國際(工程師)資格認證，推進工程教育的效果檢驗和質(zhì)量評估價：建立和實施工程教育的崗前培養(yǎng)模式：對進入企業(yè)的畢業(yè)生進行必要的工程師崗位培訓。
　　(3)項目教學是一種具有針對性、實踐性、啟發(fā)性、研究性和實效性的教學方法，能開發(fā)學生智力，培養(yǎng)學生藝術(shù)設(shè)計實踐能力，激發(fā)學生的學習興趣，提高學生綜合素質(zhì)。項目教學法可活躍課堂氣氛，提高設(shè)計的教學效果，項目教學法理論聯(lián)系實際，讓學校教學與企業(yè)工作“零距離”靠近。
　　
　　3.2　軟件測試專業(yè)課程體系
　　(1)公共基礎(chǔ)與社會人文科學課程組合。
　　(2)軟件學科與技術(shù)課程組合。
　　(3)軟件測試專業(yè)課程組合。
　　(4)項目課程組合。
　　
　　3.3　建立滿足該專業(yè)特征的教學策略
　　軟件測試專業(yè)從建立初期就從學生的綜合素質(zhì)、基礎(chǔ)理論、動手實踐、創(chuàng)新設(shè)計、實踐訓練等多個環(huán)節(jié)進行全方位培養(yǎng)，提高其工程實踐能力、自主設(shè)計能力和綜合素質(zhì)的養(yǎng)成。
　　(1)研究和開發(fā)適合本校使命和特點的專業(yè)課程模式。其主導思想是：注重工程學科知識與技術(shù)的傳授，注重工程實踐訓練；注重綜合素質(zhì)與能力培養(yǎng)，注重社科人文、經(jīng)濟等方面知識的作用。通過教育，使學生不僅要有堅實的學科與技術(shù)基礎(chǔ)，這是今后可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，同時也獲得工程實際訓練，真正學會用學科與技術(shù)基礎(chǔ)運用于工程，去解決實際問題。因此，課程教學的核心問題在于如何把握好這幾方面的有效結(jié)合。
　　(2)綜合性的項目課程分別為單元與集成測試、軟件項目功能測試、軟件項目性能測試與系統(tǒng)測試。這些項目課程都設(shè)計為綜合性的工程項目。每個測試，將設(shè)計分為三個階段：項目分析、設(shè)計方案和執(zhí)行方案。每個項目由小組團隊完成，分別進行實施階段和成果的評估。
　　為保證項目教學的運行，選用和設(shè)計案例。案例是單門課程的教學載體，是工程中已有成果，其承載知識、技能與素養(yǎng)的學習，是實施項目制教學的前提，是培養(yǎng)高技能人才的重要基礎(chǔ)。案例學習注重“實施”和“運行”兩個環(huán)節(jié)，“實施”側(cè)重過程，設(shè)計和管理的執(zhí)行過程；而“運行”注重項目方案的優(yōu)化、改進與維護。
　　(3)在保證有扎實教學和學科基礎(chǔ)前提下，使之盡早面向工程實際、系統(tǒng)構(gòu)思、規(guī)范設(shè)計、合作學習、團隊工作、工程實踐等。加強工程訓練的策略，主要是實施兩個層面的活動，即案例實踐計劃和實踐導向計劃。前者，在課程教師指導下做小項目測試和案例測試；后者，與企業(yè)結(jié)合，組織學生加入軟件測試工程實踐，歷時三個月，集中學習如何完成實際項目，歷經(jīng)全過程，這些教學活動在培養(yǎng)學生進入實際工作環(huán)境，培養(yǎng)工程能力方面起到較大作用。
　　(4)完成軟件測試工程任務，需要建立行業(yè)或領(lǐng)域的概念，因為許多軟件是行業(yè)或領(lǐng)域應用的系統(tǒng)。軟件測試專業(yè)學生必須了解軟件項目的背景，這是軟件測試工程的要求。行業(yè)領(lǐng)域千差萬別，在校學習期間通過教學全面了解行業(yè)背景不現(xiàn)實，但結(jié)合軟件測試項目使學生對行業(yè)或領(lǐng)域建立概念，通過項目分析、專題講座、案例分析、實習環(huán)節(jié)等方式了解行業(yè)概念。通過尋找合作伙伴，組建團隊，與行業(yè)顧問、咨詢專家結(jié)合，將自己不熟悉的領(lǐng)域逐漸熟悉起來，培養(yǎng)學生合作完成測試任務的意識與行為。
　　(5)軟件測試不僅僅是某個單項技術(shù)或多項技術(shù)的應用，而是實施項目。在測試工程實施當中，通常會采用項目管理方式，因此，軟件測試工程師、項目經(jīng)理、軟件系統(tǒng)分析和軟件架構(gòu)、軟件開發(fā)工程、質(zhì)量管理人員等都是項目實施過程中干系人。測試人員需要學習和熟悉項目管理。
　　(6)教學方法從“講授知識，使學生知道了什么”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詫W生為本，讓學生會用得怎樣”。創(chuàng)造條件讓學生主動學習。目前貫徹的教學方法較多采用討論式學習和以小組形式完成具體工作任務的學習，結(jié)合實際項目，把學生組織為若干小組，教師聯(lián)合指導，通過合作完成項目，從中學習相關(guān)知識讓學生學會橫向思考、學會聯(lián)系實際地學習、學會對各部分內(nèi)容進行綜合、學會處理實際工作中的不確定性因素(建立風險意識)、學會團隊合作與工作協(xié)同配合等，培養(yǎng)綜合能力。
　　(7)建立開放的教學策略，為學生創(chuàng)造可靈活、自由、主動學習的環(huán)境，充分調(diào)動學生參加工程實踐、主動學習的積極性。為此，建立sparkIe網(wǎng)絡(luò)課程教學與資源管理系統(tǒng)，開發(fā)該專業(yè)多門課程電子教學資源，為學生自主、個性學習建立環(huán)境與條件，使培養(yǎng)模式和培養(yǎng)途徑多樣化。
　　(8)提升學校教師的專能，包括系統(tǒng)的學習和研修軟件測試專業(yè)理論知識，加強工程實踐，積累專業(yè)實際工作經(jīng)驗，重視軟件測試學科與測試技術(shù)的應用研究，將研究成果吸收并與專業(yè)教學有效結(jié)合；與企業(yè)建立持久而有效的合作機制，創(chuàng)造條件鼓勵專業(yè)教師積極與企業(yè)加強合作與交流。通過多種措施，提升教學能力，保障教學質(zhì)量。
　　
　　3.4　實施過程與方法
　　3.4.1　實施“兩個引進”策略
　　實施業(yè)界軟件測試專家和工程師的引進、企業(yè)真實軟件測試項目的引進。采用靈活辦法聘請豐富工程實際經(jīng)驗的軟件測試工程師或測試專家來校教學與指導學生工程實踐；建立在校教師與企業(yè)技術(shù)人員聯(lián)合教學團隊，形成以解決工程問題為主導的教學師資。
　　3.4.2　設(shè)計5個項目課程
　　其中4個為學期課程項目，1個為畢業(yè)項目課程(專業(yè)實習)。
　　學期項目課程：是專業(yè)課程的運用載體，是軟件項目測試工程中未來的成果，承載學生主動完成任務與工作能力的培養(yǎng)，是貫徹工程教育的重要策略與途徑。4個學期項目分別在前2、3、4、5學期實施，每個項目都安排“構(gòu)思”與“設(shè)計”兩個環(huán)節(jié)，發(fā)揮學生主動創(chuàng)新思維，綜合運用課程知識。“構(gòu)思”注重測試的需求分析和測試策略制定，“設(shè)計”注重測試用例的設(shè)計和測試過程的設(shè)計。為便于實施學期項目，建立以學期項目為中心的課程模塊。一個項目課程針對一項軟件測試主要的測試類別和特定任務領(lǐng)域性專業(yè)課程，使課程知識有機聯(lián)系。每學習完成一門項目課程，則應能完成該測試類別領(lǐng)域的任務和工作，更主要的是能通過課程的集成運用進行學期項目設(shè)計與運行。
　　畢業(yè)項目課程：是專業(yè)實習階段的學習載體，為企業(yè)的真實項目，承載著軟件測試工程師專業(yè)與職業(yè)綜合素質(zhì)的訓練。畢業(yè)項目在三年級實施，要求學生完成完整的測試工程項目。
　　在能力訓練體系中，案例教學與學期項目、畢業(yè)項目不間斷實施，使職業(yè)能力與可持續(xù)發(fā)展能力得到充分培育。
　　3.4.3　建立“技術(shù)與工程中心”工程訓練平臺
　　CDIO工程教育模式旨在培養(yǎng)工程技術(shù)人員素質(zhì)，應將項目“設(shè)計，制作”的全過程置于真實生產(chǎn)環(huán)境中。為此，通過建立技術(shù)與工程中心，形成開放式的實訓基地和技術(shù)培訓中心，依托真實生產(chǎn)環(huán)境(軟件開發(fā)與測試環(huán)境)實現(xiàn)學習與工作，達到理論與實踐有機結(jié)合，使項目教學的條件得到保障，使學生構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)和運行的項目工程得以實施。使理論知識、實踐技能、職業(yè)素養(yǎng)與實際應用環(huán)境結(jié)合在一起，從而達到工作過程與教學過程的融合。
　　3.4.4專業(yè)能力訓練體系的實施
　　(1)實施案例教學，促進學生職業(yè)能力發(fā)展。在課程設(shè)計上，以來自軟件測試的一組工業(yè)案例為載體，采用案例教學，按照案例的設(shè)計過程進行學習與訓練，對學生專業(yè)能力、方法能力、社會能力進行滲透和培養(yǎng)。
　　(2)安排實施計劃，保證項目運行。重構(gòu)思與設(shè)計，通過收集資料、頭腦風暴、整理方案、小組討論，然后制定實施計劃，進行小組分工，并開始進行方案設(shè)計。在項目，學生編制項目方案書，通過自評、互評和指導教師點評進行測試方案的評審，對項目設(shè)計的規(guī)范要求和可行性提出評估鑒定意見。項目方案評審，充分發(fā)揮學生的主動性思維；項目小組必須細化方案，形成完整書面文本，進行項目匯報、答辯與成果展示，并進行成績評定。其他學期項目也照此流程執(zhí)行，通過多次反復訓練，培養(yǎng)學生能完成任務和實際工作的能力。對評審完成的項目才能進入方案實施階段，在技術(shù)與工程中心完成。
　　(3)校企合作共同指導實習，確保畢業(yè)項目的真實開展。該階段項目選題由合作企業(yè)選擇其完成或運作的真實工程項目。專業(yè)實習以工程師培訓的形式完成，實行“雙導師”指導，由合作企業(yè)與學校教師共同實施。培訓集中、連續(xù)進行，中途不間斷；教學檢查由校企共同制定階段性檢查和項目考核目標的檢查。檢查注重項目運作成果和實用價值，以判斷學生的真實能力和培訓效果。
　　3.4.5能力培養(yǎng)體系的多維度評價，
　　在實施能力訓練體系時，實施考試改革，從項目匯報、項目成果、能力形成等方面進行綜合考核，注重綜合職業(yè)能力的評價，在CD環(huán)節(jié)重點考核獲取知識、運用知識能力和主動性創(chuàng)新思維；10環(huán)節(jié)重點考核技能。
　　CD環(huán)節(jié)評價。在項目實施中，根據(jù)項目方案匯報，由2～3名教師(校企雙方組成)團隊組織和負責評價，根據(jù)學生在項目方案中獲取知識與運用知識的能力進行判斷。
　　10環(huán)節(jié)評價。在項目實施后，其是否達到預期要求，通過運行進行檢驗。具體做法是，各項目小組通過項目總結(jié)交流，介紹項目實施過程；通過在測試環(huán)境中進行實際的運行，展示項目的實踐效果，并通過項目評價小組進行評價。
　　事實上，學生在CD階段一次評價就通過可實施的方案不超過20％，經(jīng)過對方案改進后，不斷優(yōu)化實施方案，多數(shù)學生的方案可實施。
　　通過軟件測試專業(yè)國際專業(yè)認證，學生的專業(yè)知識與能力得到業(yè)界認可，就業(yè)競爭力增強，綜合職業(yè)能力與可持續(xù)發(fā)展能力得到明顯提高。
　　
　　4　結(jié)語
　　
　　4.1　教學質(zhì)量明顯提高，內(nèi)涵建設(shè)成績顯著
　　從2004年開設(shè)軟件測試課程到2006開辦軟件測試專業(yè)，6年多的軟件測試教學實踐，已培養(yǎng)兩屆軟件測試專業(yè)人才：建立了一支專業(yè)水平較高、工程經(jīng)驗較豐富的“雙師”校企合作教學團隊，創(chuàng)建了工學結(jié)合的軟件技術(shù)與工程中心(軟件企業(yè)模式的工程運作環(huán)境)，匯集和運用軟件測試案例40多個，實施和完成軟件項目(包)測試項目約20個，編寫出版了3本專業(yè)教材，開發(fā)了網(wǎng)絡(luò)型課程教學和資源管理系統(tǒng)和可運行的12門專業(yè)課程，200多項課程資源。教學成果獲2007年度教育部高等學校國家級精品課程，廣州市第7屆高等教育教學成果獎、特等獎等多個獎項。
　　
　　4.2　學生綜合能力增強，就業(yè)質(zhì)量提高
　　軟件測試專業(yè)學生，特別是經(jīng)過CDIO模式教學活動的2006級學生，經(jīng)過各個階段工程教育，專業(yè)就業(yè)率達到1 00％，并就業(yè)于軟件測試或軟件開發(fā)崗位，從事專業(yè)性工作。2007級，由于貫徹CDIO模式教學，獲取國際軟件測試測試專業(yè)認證(ISTQB)的人數(shù)達到50％，截至2010年1月，中國通過該國際認證的近1000名軟件測試專業(yè)人員中，95％以上都具有本科以上學歷，或從事軟件測試領(lǐng)域?qū)I(yè)性工作。
　　企業(yè)對所接受的畢業(yè)生反映良好，不僅表現(xiàn)在對入職后的滿意度，也表現(xiàn)在就業(yè)之后的持續(xù)成長性方面。
　　事實說明，軟件類專業(yè)實施工程教育的思路正確，認真與科學落實CDIO模式的教學策略，能夠培養(yǎng)出為社會所需的高質(zhì)量專業(yè)人才。兩屆軟件測試專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)情況反映了軟件企業(yè)用人的理念，對學校培養(yǎng)的質(zhì)量合格人才——工程師，無論是哪個層次的人才，企業(yè)都需要。原本在招聘中要求應聘人員具有本科以上學歷的軟件企業(yè)，對達到同樣質(zhì)量要求的高職專業(yè)學生一樣青睞。企業(yè)看重的是合格的人才，并不以學歷作唯一考量，即使是對像軟件類專業(yè)技術(shù)和人才素質(zhì)較高的領(lǐng)域。
　　
　　4.3　社會服務功能增強，辦學層次和效益提高
　　通過校、企、政合作，建立軟件測試與質(zhì)量管理技術(shù)培訓中心機構(gòu)，將高等職業(yè)從學校拓展到社會、企業(yè)。開發(fā)軟件測試工程師培訓課程、高等學校軟件測試(專業(yè))課程師資研修課程、國際軟件測試專業(yè)認證(ISTQB-FL)課程，加強為社會、行業(yè)的服務，同時，與專業(yè)同行分享經(jīng)驗。開發(fā)的培訓課程貫徹和落實工程教育的思想和理念，因此，成效顯著。舉辦的軟件測試工程師培訓100％專業(yè)對口：開展的ISTQB課程兩期培訓100％認證通過；開展專業(yè)經(jīng)驗分享、交流達到十多次，我校高等教育社會服務功能增強，辦學層次和效益提高。成功的策略與做法已成案例，并得到持續(xù)發(fā)展和推廣。
　　
　　4.4　幾點體會
　　CDIO教育模式引入工程教育，是提高工程人才培養(yǎng)的重要策略，同時，它也是一件艱巨而長期的工作，不可能一蹴而就，需要不斷的努力。
　　我們需要繼續(xù)保持一定的數(shù)理基礎(chǔ)和學科教育，特別是針對軟件類領(lǐng)域的工程(項目)構(gòu)思和設(shè)計，需要一定的邏輯思維能力和訓練，對肢體動作的大、小腦配合性動作的要求不高，對操作技能性的要求也并不強烈。重視和強調(diào)工程實踐的訓練，不僅僅體現(xiàn)在技術(shù)上，也包括加強各種能力的培養(yǎng)：課程教學內(nèi)容需要反映和強調(diào)：綜合與集成、自然科學、人文社會科學與技術(shù)的結(jié)合、工程與經(jīng)濟管理的結(jié)合。
　　項目教學是CDIO工程教育模式實施過程中的最佳策略和方法之一，項目的載體作用和實現(xiàn)工程目標的功效要優(yōu)于其他的教學設(shè)計與方法，甚至可以認為是CDIO工程教育成敗和收效的關(guān)鍵因素之一，如何優(yōu)化項目的設(shè)計與運用依然需要進行研究、實踐、總結(jié)與探