摘要:本文從高等工程教育的一般規(guī)律和對CDIO模式的認(rèn)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(xué)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(rèn)識
1.1 工程的概念
科學(xué)、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。科學(xué)的目的是探索、認(rèn)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(xué)關(guān)注人類尚未確切、完全、詳細(xì)了解的知識,屬認(rèn)知性的領(lǐng)域,不存在創(chuàng)新。而技術(shù)一般是指科學(xué)指導(dǎo)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(wù)的裝置和系統(tǒng)。從三個概念上看,三者的目標(biāo)和需求不盡相同。
從工程學(xué)的角度審視,工程是應(yīng)用學(xué)科知識和技術(shù)原理解決問題,是人類綜合應(yīng)用科學(xué)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(xué)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(wù)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(dá)到滿意的結(jié)果,通過構(gòu)思、判斷和推理,將科學(xué)、技術(shù)、數(shù)學(xué)和實踐的經(jīng)驗應(yīng)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(xué)原理應(yīng)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(xué)科,也稱之為工學(xué)或工科。
1.2 工程要解決問題
工程的目標(biāo)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(xué)都需要研究,但工程師是為“制造”或更好的“制造”而學(xué)習(xí)和研究。工程研究對象和過程是:在基本的物理化學(xué)問題已被了解和認(rèn)識的基礎(chǔ)上,這些問題需要精確解決,即需要通過數(shù)學(xué)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(biāo)。
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(biāo)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專科層次的共性是兩者屬同一范疇,區(qū)別在于前者是基于學(xué)科的工程教育,培養(yǎng)將科學(xué)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(yīng)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(biāo)、內(nèi)容和綜合性、復(fù)雜性要遠(yuǎn)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(yīng)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(yīng)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?,F(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(yīng)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(xué)、人文社會科學(xué)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(fù)雜關(guān)系,熟悉系統(tǒng)設(shè)計、構(gòu)造和分析過程。應(yīng)是能正確判斷和解決工程實際問題的多面手,并勝任跨學(xué)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(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng);
(4)掌握工具運用:能準(zhǔn)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(xùn)練:了解職業(yè)(行業(yè))需求,具有產(chǎn)品(系統(tǒng)、應(yīng)用服務(wù))意識,生成終生學(xué)習(xí)的能力與習(xí)慣,適應(yīng)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(dǎo)能力。
為此,美國工程與技術(shù)認(rèn)證委員會制定了新的工程教育專業(yè)人才評估標(biāo)準(zhǔn),并被認(rèn)為是合格現(xiàn)代工程師應(yīng)具備的能力和素質(zhì)要求。
· 有應(yīng)用數(shù)學(xué)、科學(xué)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(xùn)練的綜合能力:
· 有驗證、指導(dǎo)及解決工程問題的能力:
· 有對職業(yè)道德及社會責(zé)任的了解:
· 有有效地表達(dá)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(xué)會和形成終生學(xué)習(xí)的能力;
· 具有對有關(guān)當(dāng)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(xué)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(dá)交流能力與團隊合作精神、終生學(xué)習(xí)能力、職業(yè)道德及社會責(zé)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(dāng)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(xué)習(xí)工程的理論和實踐,使學(xué)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(xué)實施。這種模式激活了教學(xué)過程的主動性、強化了實踐,要求教學(xué)融課程的有機聯(lián)系方式進行學(xué)習(xí)和體驗工程。CDIO模式對學(xué)生能動性的完成工程(項目)任務(wù)(活動)的培養(yǎng)具有重要效能與作用,使學(xué)生較深入地理解和認(rèn)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(xué)習(xí)CDIO工程教育模式對改革當(dāng)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(yīng)用。各領(lǐng)域或行業(yè)的軟件應(yīng)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(yīng)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(yīng)用計算機科學(xué)、數(shù)學(xué)及管理科學(xué)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(xué)科及專業(yè),它涉及計算科學(xué)、設(shè)計模式、程序設(shè)計方法、軟件開發(fā)工具、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)平臺等多個方面,軟件工程教育的目標(biāo)是認(rèn)識和掌握軟件開發(fā)中的方法學(xué)和工程學(xué)知識,并應(yīng)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(xué)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(xué)科教程)強調(diào)“理論一抽象一設(shè)計”的知識學(xué)習(xí)和應(yīng)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(xué)每個學(xué)科領(lǐng)域都提出“職業(yè)訓(xùn)練”或“社會和職業(yè)問題”的教學(xué)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(yīng)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(dá)計算學(xué)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(xué)生工程學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,以軟件生命周期為主線,構(gòu)建知識結(jié)構(gòu),將學(xué)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(xué)和方法學(xué)的實施,實施技術(shù)與管理能力訓(xùn)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(xué)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(xué)科,它不僅與軟件傳統(tǒng)學(xué)科與技術(shù)產(chǎn)生交叉,而且體現(xiàn)出學(xué)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(biāo)準(zhǔn)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(rèn)證體系(ISTOB),制定了軟件測試工程師的標(biāo)準(zhǔn),得到全球40多個國家的參與認(rèn)可,開展軟件測試專業(yè)認(rèn)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(xué)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(xué)的改革,探索可行的能力訓(xùn)練方案,使學(xué)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(xué)方案等教學(xué)文件的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),以“技術(shù)與工程中心”模式的實踐教學(xué)環(huán)境建設(shè),以校企合作專兼結(jié)合的教學(xué)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(xué)資源建設(shè),形成科學(xué)的CDIO工程教育的范式,用以指導(dǎo)整個教學(xué)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(xí)訓(xùn)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(rèn)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(xùn)。
(3)項目教學(xué)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(xué)方法,能開發(fā)學(xué)生智力,培養(yǎng)學(xué)生藝術(shù)設(shè)計實踐能力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生綜合素質(zhì)。項目教學(xué)法可活躍課堂氣氛,提高設(shè)計的教學(xué)效果,項目教學(xué)法理論聯(lián)系實際,讓學(xué)校教學(xué)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(xué)課程組合。
(2)軟件學(xué)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(xué)策略
軟件測試專業(yè)從建立初期就從學(xué)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(xùn)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(dǎo)思想是:注重工程學(xué)科知識與技術(shù)的傳授,注重工程實踐訓(xùn)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(xué)生不僅要有堅實的學(xué)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(xùn)練,真正學(xué)會用學(xué)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(xué)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(xué)的運行,選用和設(shè)計案例。案例是單門課程的教學(xué)載體,是工程中已有成果,其承載知識、技能與素養(yǎng)的學(xué)習(xí),是實施項目制教學(xué)的前提,是培養(yǎng)高技能人才的重要基礎(chǔ)。案例學(xué)習(xí)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(xué)和學(xué)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(xué)習(xí)、團隊工作、工程實踐等。加強工程訓(xùn)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(dǎo)向計劃。前者,在課程教師指導(dǎo)下做小項目測試和案例測試;后者,與企業(yè)結(jié)合,組織學(xué)生加入軟件測試工程實踐,歷時三個月,集中學(xué)習(xí)如何完成實際項目,歷經(jīng)全過程,這些教學(xué)活動在培養(yǎng)學(xué)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(wù),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(yīng)用的系統(tǒng)。軟件測試專業(yè)學(xué)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(xué)習(xí)期間通過教學(xué)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(xué)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(xí)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(xué)生合作完成測試任務(wù)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(yīng)用,而是實施項目。在測試工程實施當(dāng)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(xué)習(xí)和熟悉項目管理。
(6)教學(xué)方法從“講授知識,使學(xué)生知道了什么”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詫W(xué)生為本,讓學(xué)生會用得怎樣”。創(chuàng)造條件讓學(xué)生主動學(xué)習(xí)。目前貫徹的教學(xué)方法較多采用討論式學(xué)習(xí)和以小組形式完成具體工作任務(wù)的學(xué)習(xí),結(jié)合實際項目,把學(xué)生組織為若干小組,教師聯(lián)合指導(dǎo),通過合作完成項目,從中學(xué)習(xí)相關(guān)知識讓學(xué)生學(xué)會橫向思考、學(xué)會聯(lián)系實際地學(xué)習(xí)、學(xué)會對各部分內(nèi)容進行綜合、學(xué)會處理實際工作中的不確定性因素(建立風(fēng)險意識)、學(xué)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(xué)策略,為學(xué)生創(chuàng)造可靈活、自由、主動學(xué)習(xí)的環(huán)境,充分調(diào)動學(xué)生參加工程實踐、主動學(xué)習(xí)的積極性。為此,建立sparkIe網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)與資源管理系統(tǒng),開發(fā)該專業(yè)多門課程電子教學(xué)資源,為學(xué)生自主、個性學(xué)習(xí)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(xué)校教師的專能,包括系統(tǒng)的學(xué)習(xí)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(xué)科與測試技術(shù)的應(yīng)用研究,將研究成果吸收并與專業(yè)教學(xué)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(xué)能力,保障教學(xué)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(xué)與指導(dǎo)學(xué)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(xué)團隊,形成以解決工程問題為主導(dǎo)的教學(xué)師資。
3.4.2 設(shè)計5個項目課程
其中4個為學(xué)期課程項目,1個為畢業(yè)項目課程(專業(yè)實習(xí))。
學(xué)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(xué)生主動完成任務(wù)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(xué)期項目分別在前2、3、4、5學(xué)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(xué)生主動創(chuàng)新思維,綜合運用課程知識?!皹?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(xué)期項目,建立以學(xué)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(wù)領(lǐng)域性專業(yè)課程,使課程知識有機聯(lián)系。每學(xué)習(xí)完成一門項目課程,則應(yīng)能完成該測試類別領(lǐng)域的任務(wù)和工作,更主要的是能通過課程的集成運用進行學(xué)期項目設(shè)計與運行。
畢業(yè)項目課程:是專業(yè)實習(xí)階段的學(xué)習(xí)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(xùn)練。畢業(yè)項目在三年級實施,要求學(xué)生完成完整的測試工程項目。
在能力訓(xùn)練體系中,案例教學(xué)與學(xué)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(xùn)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(yīng)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(xùn)基地和技術(shù)培訓(xùn)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(xué)習(xí)與工作,達(dá)到理論與實踐有機結(jié)合,使項目教學(xué)的條件得到保障,使學(xué)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(yīng)用環(huán)境結(jié)合在一起,從而達(dá)到工作過程與教學(xué)過程的融合。
3.4.4專業(yè)能力訓(xùn)練體系的實施
(1)實施案例教學(xué),促進學(xué)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(xué),按照案例的設(shè)計過程進行學(xué)習(xí)與訓(xùn)練,對學(xué)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(fēng)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(xué)生編制項目方案書,通過自評、互評和指導(dǎo)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(xué)生的主動性思維;項目小組必須細(xì)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(xué)期項目也照此流程執(zhí)行,通過多次反復(fù)訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生能完成任務(wù)和實際工作的能力。對評審?fù)瓿傻捻椖坎拍苓M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(dǎo)實習(xí),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(xí)以工程師培訓(xùn)的形式完成,實行“雙導(dǎo)師”指導(dǎo),由合作企業(yè)與學(xué)校教師共同實施。培訓(xùn)集中、連續(xù)進行,中途不間斷;教學(xué)檢查由校企共同制定階段性檢查和項目考核目標(biāo)的檢查。檢查注重項目運作成果和實用價值,以判斷學(xué)生的真實能力和培訓(xùn)效果。
3.4.5能力培養(yǎng)體系的多維度評價,
在實施能力訓(xùn)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(fù)責(zé)評價,根據(jù)學(xué)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(dá)到預(yù)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(xué)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(xué)生的方案可實施。
通過軟件測試專業(yè)國際專業(yè)認(rèn)證,學(xué)生的專業(yè)知識與能力得到業(yè)界認(rèn)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(xué)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(xué)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(xué)團隊,創(chuàng)建了工學(xué)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(xué)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(xué)成果獲2007年度教育部高等學(xué)校國家級精品課程,廣州市第7屆高等教育教學(xué)成果獎、特等獎等多個獎項。
4.2 學(xué)生綜合能力增強,就業(yè)質(zhì)量提高
軟件測試專業(yè)學(xué)生,特別是經(jīng)過CDIO模式教學(xué)活動的2006級學(xué)生,經(jīng)過各個階段工程教育,專業(yè)就業(yè)率達(dá)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(xué),獲取國際軟件測試測試專業(yè)認(rèn)證(ISTQB)的人數(shù)達(dá)到50%,截至2010年1月,中國通過該國際認(rèn)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(xué)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(rèn)真與科學(xué)落實CDIO模式的教學(xué)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(xué)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(yīng)聘人員具有本科以上學(xué)歷的軟件企業(yè),對達(dá)到同樣質(zhì)量要求的高職專業(yè)學(xué)生一樣青睞。企業(yè)看重的是合格的人才,并不以學(xué)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(wù)功能增強,辦學(xué)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(xùn)中心機構(gòu),將高等職業(yè)從學(xué)校拓展到社會、企業(yè)。開發(fā)軟件測試工程師培訓(xùn)課程、高等學(xué)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(rèn)證(ISTQB-FL)課程,加強為社會、行業(yè)的服務(wù),同時,與專業(yè)同行分享經(jīng)驗。開發(fā)的培訓(xùn)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(xùn)100%專業(yè)對口:開展的ISTQB課程兩期培訓(xùn)100%認(rèn)證通過;開展專業(yè)經(jīng)驗分享、交流達(dá)到十多次,我校高等教育社會服務(wù)功能增強,辦學(xué)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(xué)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(xùn)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(xùn)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(xué)內(nèi)容需要反映和強調(diào):綜合與集成、自然科學(xué)、人文社會科學(xué)與技術(shù)的結(jié)合、工程與經(jīng)濟管理的結(jié)合。
項目教學(xué)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(biāo)的功效要優(yōu)于其他的教學(xué)設(shè)計與方法,甚至可以認(rèn)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