《軟件質(zhì)量保證與測試》創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程教學(xué)案例的設(shè)計與優(yōu)化

樊鑫 段喜龍 胡正 蔡軻

摘 要：伴隨著我國“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的來臨，高等教育面臨著如何將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入傳統(tǒng)課程教學(xué)的問題。文章分析了軟件工程專業(yè)《軟件質(zhì)量保證與測試》課程的教學(xué)特點(diǎn)及以往教學(xué)案例的不足，根據(jù)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和應(yīng)用性人才培養(yǎng)的要求，提出了對教學(xué)案例進(jìn)行重新設(shè)計和優(yōu)化的具體方法和思路。通過將新技術(shù)和新工具引入教學(xué)案例，能夠加強(qiáng)對學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，并提高教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育；軟件質(zhì)量保證與測試；教學(xué)案例

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2096-000X（2017）23-0040-03

Abstract： Along with China "Internet+" era coming， high education is facing the problem of how to integrate "Double-Creative" talents cultivation into traditional curriculum teaching. This paper analyzes the teaching characteristics of software quality assurance and testing course of software engineering major and the deficiency of previous teaching cases. According to the requirements of "Double-Creative" talents cultivation and applied talents training， this paper puts forward some concrete methods and ideas for redesigning and optimizing teaching cases. By introducing new technology and new tools into teaching cases， we can strengthen the cultivation of students' practical and innovative ability， and improve the course teaching effect.

Keywords： "Internet+"； "Double-Creative" talents cultivation； software quality insurance and testing； teaching cases

引言

近年來隨著我國經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級，“互聯(lián)網(wǎng)+”時代已經(jīng)來臨，為進(jìn)一步深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革，全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，為企業(yè)和行業(yè)提供具有雙創(chuàng)素質(zhì)的創(chuàng)新型應(yīng)用人才，國家和地方政府紛紛出臺了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實(shí)施方案。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是以培養(yǎng)具有創(chuàng)業(yè)基本素質(zhì)和開創(chuàng)型個性的人才為目標(biāo)，不僅僅以培育在校學(xué)生的創(chuàng)業(yè)意識、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力為主的教育，而且要面向全社會，針對那些打算創(chuàng)業(yè)、已經(jīng)創(chuàng)業(yè)、成功創(chuàng)業(yè)的創(chuàng)業(yè)群體，分階段分層次的進(jìn)行創(chuàng)新思維培訓(xùn)的教育。教育部要求從2016年起所有高校都要設(shè)置創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程[1-3]，對全體學(xué)生開發(fā)開設(shè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育必修課和選修課，并納入學(xué)分管理。

軟件工程專業(yè)固然是直接參與“互聯(lián)網(wǎng)+”的重要熱門專業(yè)，如何將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入傳統(tǒng)的軟件工程專業(yè)各課程教學(xué)實(shí)踐是目前各軟件學(xué)院正在積極探索和實(shí)踐的主要工作[4-6]?！盾浖|(zhì)量保證與測試》是軟件工程專業(yè)的專業(yè)核心課程。該課程旨在拓寬和加強(qiáng)學(xué)生對于軟件測試技術(shù)的了解和認(rèn)識，并重點(diǎn)向?qū)W生介紹軟件測試中基于各種測試技術(shù)的基本思想和基本方法，通過理論授課和實(shí)驗(yàn)練習(xí)，使學(xué)生具備參與和實(shí)施軟件測試的基本能力，為學(xué)生今后從事軟件開發(fā)和測試工作打下基礎(chǔ)。本文剖析了《軟件質(zhì)量保證與測試》以往教學(xué)中的不足，通過優(yōu)化和重新設(shè)計教學(xué)案例，以提高教學(xué)效果和加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)。

一、《軟件質(zhì)量保證與測試》的課程現(xiàn)狀

《軟件質(zhì)量保證與測試》課程是目前很多軟件工程專業(yè)和計算機(jī)相關(guān)專業(yè)均開始的專業(yè)課程。該課程早期的名稱為《軟件測試》、《軟件測試技術(shù)》，后于2011年左右根據(jù)教育部高等學(xué)校軟件工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會發(fā)布的軟件工程知識體系SWEBOK[7-8]改名為《軟件質(zhì)量保證與測試》。該課程的主要教學(xué)內(nèi)容包括軟件測試的背景、軟件測試的基本概念、軟件質(zhì)量的基本概念、軟件測試的數(shù)學(xué)背景、軟件測試中的黑盒測試技術(shù)、軟件測試中的白盒測試技術(shù)、集成測試技術(shù)、系統(tǒng)測試技術(shù)以及自動化測試技術(shù)等知識點(diǎn)。

（一）課程理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要特點(diǎn)

1. 課程教學(xué)的理論部分具有一定的理論性、綜合性和總結(jié)性。由于軟件測試的相關(guān)技術(shù)均為在軟件測試的實(shí)踐活動中通過經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、理論歸納和技術(shù)提煉的得到相關(guān)知識，因此課程的理論部分具有一定的綜合性和總結(jié)性。為了更好地說明相關(guān)技術(shù)，課程授課多以案例教學(xué)[9]為主，通過教學(xué)案例的講解來幫助學(xué)生領(lǐng)會和理解相關(guān)技術(shù)和方法。

2. 課程教學(xué)的實(shí)驗(yàn)部分具有較強(qiáng)的實(shí)踐性。軟件測試本身就是對軟件進(jìn)行測試的活動，因此該課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分具有較強(qiáng)的實(shí)踐性。通過給學(xué)生布置相應(yīng)的任務(wù)，讓學(xué)生運(yùn)用課程中介紹的測試方法和技術(shù)，自己動手來對相應(yīng)的軟件或系統(tǒng)進(jìn)行測試并發(fā)現(xiàn)軟件缺陷。

3. 課程教學(xué)對教學(xué)內(nèi)容應(yīng)具有工程時效性和項目真實(shí)性的要求?！盾浖|(zhì)量保證與測試》的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)以基本方法和技術(shù)的介紹為重點(diǎn)，但不能完全陷入僅對基本方法和技術(shù)的介紹，而應(yīng)與工程項目有機(jī)結(jié)合，從工程項目中抽取合適的案例并加以裁減以適應(yīng)教學(xué)的需要，才能使學(xué)生真正地學(xué)有所獲，最大程度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。

（二）課程理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的主要問題

在日常的教學(xué)環(huán)節(jié)中，任課老師對于教學(xué)重點(diǎn)的把握不會有太大的問題，且都能對重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行細(xì)心地講解和闡述。結(jié)合學(xué)生評教的教學(xué)反饋和跟蹤業(yè)界對學(xué)生的要求，本課程的教學(xué)還存在以下的問題：

1. 理論教學(xué)中單純地知識講授容易形成乏味枯燥的課堂氣氛、且學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高。

在理論教學(xué)中對于測試基本方法、基本技術(shù)的介紹容易陷入單純、知識性地講解和灌輸，而學(xué)生面對老師的灌輸式教學(xué)往往提不起學(xué)習(xí)興趣，從而慢慢進(jìn)入被動學(xué)習(xí)的狀態(tài)，更不愿意理解方法、技術(shù)背后的思想，將本來需要理解和領(lǐng)會的課程內(nèi)容一概歸為死記硬背的基本概念，導(dǎo)致課堂的教學(xué)效果欠佳。

2. 理論教學(xué)的教學(xué)案例與實(shí)際工程項目存在一定程度的脫節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生懂原理不懂實(shí)際，懂方法不懂運(yùn)用。

雖然很多老師在本課程的教學(xué)中引入案例式教學(xué)，通過案例教學(xué)來幫助學(xué)生理解相應(yīng)的知識內(nèi)容，但很多教學(xué)案例的設(shè)計教學(xué)演示味道較濃，與實(shí)際工程項目存在一定的脫節(jié)，即使學(xué)生理解了原理和方法，但運(yùn)用能力欠缺，在實(shí)際的測試問題中不能變通運(yùn)用。

3. 實(shí)踐教學(xué)中實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一，且所使用的測試環(huán)境和測試工具更傾向于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，與工程領(lǐng)域的生產(chǎn)環(huán)境相差太大。

本課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)是教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。目前，很多實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置相對簡單和單一，對學(xué)生的訓(xùn)練僅能做到“點(diǎn)到為止”，且實(shí)驗(yàn)的測試環(huán)境和工具與工程領(lǐng)域?qū)嶋H生產(chǎn)狀態(tài)的環(huán)境和工具相差較大，使得學(xué)生在測試環(huán)境和工具的搭建、使用等方面不能得到有效的訓(xùn)練。

二、課程教學(xué)案例的優(yōu)化

針對課程理論教學(xué)中的相關(guān)問題，在繼續(xù)開展案例式教學(xué)的基礎(chǔ)上，以覆蓋《軟件質(zhì)量保證與測試》各主要知識點(diǎn)為基礎(chǔ)，以融入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育思想為基本要求，從與學(xué)校行業(yè)背景相結(jié)合、與實(shí)際工程項目相結(jié)合、與新技術(shù)方向結(jié)合等多個角度，重新設(shè)計并優(yōu)化了《軟件質(zhì)量保證與測試》的課程教學(xué)案例，部分優(yōu)化后的典型案例如表1所示。

（一）從與學(xué)校行業(yè)背景相結(jié)合的角度優(yōu)化教學(xué)案例

由于本校是具有航空特色的本科院校，很多學(xué)生對于與航空航天相關(guān)的話題都有較濃厚的興趣和好奇心。在課程教學(xué)案例設(shè)計的時候如果能夠挑選合適的航空航天類的教學(xué)案例，在介紹軟件測試領(lǐng)域知識的同時，又引入航空類的案例，一方面能激發(fā)學(xué)生的興趣，了解軟件測試在航空航天領(lǐng)域?qū)嶋H的工程運(yùn)用情況；另一方面又能擴(kuò)展課本上的專業(yè)知識、開拓學(xué)生的知識面，對幫助學(xué)生理解課程內(nèi)容能起到事半功倍的效果。如：

1. 在介紹軟件測試概述和背景知識點(diǎn)的時候，以往給學(xué)生介紹軟件缺陷導(dǎo)致事故的案例往往只是介紹一些軟件中曾經(jīng)出現(xiàn)過的問題，給學(xué)生的印像并不是很深刻。在優(yōu)化且重新設(shè)計的案例中，給學(xué)生介紹一下歐航局“斯基亞帕雷利”火星探測器因軟件缺陷而發(fā)生任務(wù)失敗的案例，由于該事件發(fā)生于2016年，又是在高技術(shù)含量的航天領(lǐng)域。該案例比原有的案例具有更新的時間屬性和更大的說服力，能夠有力向?qū)W生傳遞軟件測試在航空航天領(lǐng)域更為關(guān)鍵的知識點(diǎn)。

2. 對于測試文檔和測試標(biāo)準(zhǔn)知識點(diǎn)的講解，在以往的教學(xué)過程中，通常是給學(xué)生把標(biāo)準(zhǔn)化的文檔模板和測試標(biāo)準(zhǔn)文本做一個逐項的講解，講解過程中難免顯得枯燥乏味。在優(yōu)化后的教學(xué)案例中，引入“波音為了提高其機(jī)載軟件的可靠和安全性提出了MC/DC標(biāo)準(zhǔn)”的案例，該案例也是在向?qū)W生說明標(biāo)準(zhǔn)，但并非是單純地羅列標(biāo)準(zhǔn)，而是告訴學(xué)生測試標(biāo)準(zhǔn)是如何產(chǎn)生的，自然就能讓學(xué)生更好地理解軟件測試標(biāo)準(zhǔn)并非是一個生硬的要求和條款，而是前人在測試的工程實(shí)際中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，另外也體現(xiàn)了測試標(biāo)準(zhǔn)對測試活動的重要指導(dǎo)作用。

（二）從與實(shí)際工程項目相結(jié)合的角度優(yōu)化教學(xué)案例

教學(xué)案例的優(yōu)化需要從多個方面來進(jìn)行思考，針對以往的有些教學(xué)案例教學(xué)演示味道較濃、存在“為了舉例而舉例”等問題，在優(yōu)化教學(xué)案例的過程中，有針對性地從實(shí)際項目中裁減出合適的例子并設(shè)計成教學(xué)案例，能夠使教學(xué)案例更加生動，同時在教學(xué)過程中學(xué)生的參與度會顯著提高。

1. 黑盒測試方法和技術(shù)是本課程的重要知識點(diǎn)。根據(jù)以往學(xué)生的反饋，有的學(xué)生在參加測試崗位應(yīng)聘的時候，用人單位往往直接從項目中抽取一段實(shí)際的軟件需求來作為筆試或面試考題，由于以往課程教學(xué)中的案例比較簡單，與實(shí)際項目有一些脫節(jié)，學(xué)生往往不能較好地回答。“電話計費(fèi)系統(tǒng)”的教學(xué)案例來自實(shí)際項目，在設(shè)計案例時，將其計費(fèi)規(guī)則的需求進(jìn)行了一定程度的簡化。裁減后的案例雖比實(shí)際工程項目簡單，但相對于教學(xué)需要，其需求說明所涉及的邏輯關(guān)系遠(yuǎn)比以往的教學(xué)案例充實(shí)和復(fù)雜。在實(shí)際的教學(xué)過程中，該案例能夠很快將學(xué)生拉入“如何理解計費(fèi)規(guī)則”的實(shí)際項目場景中，學(xué)習(xí)的主動性也隨之提高。

2. 對于白盒測試技術(shù)的介紹，案例的選擇也尤為重要，以往普通的教學(xué)案例雖能發(fā)揮教學(xué)演示的作用，但源程序的邏輯結(jié)構(gòu)比較簡單，在優(yōu)化后的教學(xué)案例中，從某科研項目中摘取了一段飛行管理程序源代碼來作為教學(xué)案例，從源代碼的規(guī)模和邏輯復(fù)雜性等方面均有提高，對于此類具有項目背景的源代碼，學(xué)生的學(xué)習(xí)和研究興趣將極大提高，通過案例講解和學(xué)生聯(lián)系，能夠更好地掌握白盒測試中邏輯覆蓋的相關(guān)技術(shù)。

（三）從與新技術(shù)方向相結(jié)合的角度優(yōu)化教學(xué)案例

軟件、互聯(lián)網(wǎng)和計算機(jī)本身就是一個不斷創(chuàng)新、不斷發(fā)展的新興行業(yè)。新技術(shù)和新產(chǎn)品每天都在更新和衍生，因此軟件專業(yè)課程的教學(xué)應(yīng)及時地吸收并引入新鮮的知識點(diǎn)并傳授給學(xué)生。

1. 在介紹測試過程和方法知識點(diǎn)的時候，將“Google如何進(jìn)行測試和人工智能測試”的案例引入課堂，學(xué)生在了解傳統(tǒng)測試過程和方法的同時，更能了解跟蹤工業(yè)界最新的測試過程和方法，對于測試過程的掌握將更加深刻，也開闊了學(xué)生對于專業(yè)人士的視野。

2. 自動化測試是軟件測試領(lǐng)域未來的發(fā)展方向。在課程教學(xué)的過程中，引入自動化測試技術(shù)的教學(xué)案例，對引導(dǎo)學(xué)生了解和認(rèn)識自動化測試技術(shù)有很大的幫助，如“利用QTP進(jìn)行自動化測試”的教學(xué)案例，能夠讓學(xué)生親自體驗(yàn)自動化測試的過程和實(shí)際場景，同時也能夠讓學(xué)生自己動手編寫測試腳本來驅(qū)動自動化測試，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意思和實(shí)踐意識有很大的幫助。

三、結(jié)束語

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的實(shí)踐性不僅要求訓(xùn)練學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維、培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，而且也是對教師創(chuàng)新思維的要求?！盾浖|(zhì)量保證與測試》課程教學(xué)內(nèi)容的安排和設(shè)計是直接影響課程教學(xué)質(zhì)量和效果的關(guān)鍵因素，同時也是能否達(dá)到創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)。本文從與行業(yè)背景結(jié)合、與實(shí)際項目結(jié)合和與新技術(shù)結(jié)合等方面對優(yōu)化和改進(jìn)課程的教學(xué)案例進(jìn)行了討論。改進(jìn)后的案例已用于教學(xué)實(shí)踐，學(xué)生普遍反映收獲更多、學(xué)習(xí)興趣更濃，取得了較好的教學(xué)效果。

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