工程認證背景下軟件質(zhì)量保證與測試課程教學(xué)改革研究

丁智國，吳建斌

（浙江師范大學(xué) 數(shù)理與信息工程學(xué)院，浙江 金華 321004）

0 引 言

工程教育專業(yè)認證是國際通行的工程教育質(zhì)量保證制度，是實現(xiàn)工程教育國際化互認和工程師資格國際互認的重要基礎(chǔ)。中國獲得工程教育認證資格，標(biāo)志著中國的高等教育走向國際化，人才培養(yǎng)的層次結(jié)構(gòu)、類型和質(zhì)量在一定程度上得到國際多邊互認[1-2]。浙江師范大學(xué)從2014年開展工程專業(yè)認證工作，根據(jù)工程教育認證中對專業(yè)體系課程設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)要求進行改革和建設(shè)。

軟件質(zhì)量保證與測試課程是軟件工程專業(yè)的核心課程，課程的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)軟件測試師，理論教學(xué)和實踐教學(xué)都應(yīng)該圍繞該目標(biāo)開展。近年來，隨著中國信息化建設(shè)和軟件產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，軟件測試師在軟件開發(fā)中扮演的角色越來越重要，國內(nèi)測試行業(yè)處在蓬勃發(fā)展階段。面向市場培養(yǎng)人才是該課程教學(xué)的主要導(dǎo)向，該教學(xué)目標(biāo)和軟件工程認證“以人為中心”的理念密切相關(guān)。在該課程的教學(xué)過程中，思考如何全面貫徹工程教育理念并對課程進行改革是課程教學(xué)面臨的一個關(guān)鍵問題。

1 工程認證背景下課程建設(shè)改革

工程教育認證的理念可以總結(jié)為：一個中心、兩個導(dǎo)向和三個支柱，其核心思想就是教學(xué)活動和人才培養(yǎng)應(yīng)該以人為本，以學(xué)生為中心。認證評價是基于輸出的評價，是對整個專業(yè)建設(shè)的綜合要求，培養(yǎng)過程始終以培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求為導(dǎo)向。因此，在課程體系、師資力量和軟硬件條件這3方面，必須能勝任學(xué)生培養(yǎng)的需求[3]。

培養(yǎng)目標(biāo)是整個人才培養(yǎng)的指揮棒。針對軟件質(zhì)量保證與測試課程，除了配置優(yōu)秀的教師隊伍、軟硬件教學(xué)環(huán)境之外，在具體的教學(xué)過程中，應(yīng)以培養(yǎng)目標(biāo)為導(dǎo)向，修改課程教學(xué)大綱，優(yōu)化課程體系，達到持續(xù)改進。工程教育認證從學(xué)生素質(zhì)、知識和能力3個方面提出了要求，培養(yǎng)的學(xué)生需要達到7項指標(biāo)和與之對應(yīng)的12項畢業(yè)要求。在這12項畢業(yè)要求中，專業(yè)核心課程軟件質(zhì)量保證與測試和畢業(yè)要求1、3、4、5、9、11相關(guān)（表1）。

2 以學(xué)生為中心的教學(xué)模式改革

“以學(xué)生為中心”是工程教育專業(yè)認證的核心理念，和傳統(tǒng)的“以教師為中心，強調(diào)教師在教學(xué)過程中的核心作用”的模式不同，它要求把學(xué)生放在教學(xué)的主體地位，圍繞學(xué)生的能力培養(yǎng)、能力提升來組織教學(xué)活動，培養(yǎng)具有發(fā)現(xiàn)技能、探索技能和創(chuàng)造技能的學(xué)生。因此，理論教學(xué)模式、實踐教學(xué)設(shè)計和課程評價體系也需要相應(yīng)地改革。

表1 軟件質(zhì)量保證與測試課程與畢業(yè)要求指標(biāo)關(guān)系

圖1 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

2.1 引入翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)

翻轉(zhuǎn)課堂（Flipped Classroom或Inverted Classroom），是一種新興的教學(xué)模式，在現(xiàn)代教學(xué)過程中得到了廣泛的研究和應(yīng)用，并被稱為影響未來課堂教學(xué)的重大技術(shù)變革。該教學(xué)模式的目的是考慮學(xué)生的個性化，進行針對性的教學(xué)，以學(xué)生為中心，要求學(xué)生在上課前，對教師布置的教學(xué)主題及相關(guān)資源進行預(yù)學(xué)習(xí)，帶著問題聽課，教師的角色從“教”翻轉(zhuǎn)為“導(dǎo)”和“答”，學(xué)生的角色從“聽”翻轉(zhuǎn)為“問”。基于學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，教師的主要任務(wù)是教學(xué)引導(dǎo)和答疑解惑。角色的翻轉(zhuǎn)強調(diào)了學(xué)生的主體地位。研究應(yīng)用結(jié)果表明該種模式能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，具有良好的教學(xué)效果[4]。

在課程的建設(shè)過程中，翻轉(zhuǎn)課堂也被引入軟件質(zhì)量保證與測試的教學(xué)中，教師調(diào)整教學(xué)環(huán)節(jié)中的各個步驟，以教學(xué)任務(wù)為主線，以教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向，涉及教學(xué)內(nèi)容，將教學(xué)分為課前、課中、課后3階段，見圖1[5]。

2.2 基于任務(wù)驅(qū)動的實踐教學(xué)

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)方法的主要特點是以任務(wù)為主線，以教師為指導(dǎo)，以學(xué)生為主題。這種教學(xué)模式完全符合以學(xué)生為中心的工程教育培養(yǎng)模式。軟件質(zhì)量保證與測試課程是一門實踐性很強的課程，學(xué)生需要掌握具體的測試方法和測試工具的使用。軟件測試本身具有探索性，需要學(xué)生主動運用所學(xué)的理論綜合設(shè)計測試用例并開展測試活動。結(jié)合課程對應(yīng)的畢業(yè)要求和指標(biāo)，可以將課程實踐內(nèi)容分成基礎(chǔ)實踐和拓展實踐兩部分，見表2。

表2 軟件質(zhì)量保證與測試課程實踐教學(xué)內(nèi)容

上述兩類實踐教學(xué)中，教學(xué)基礎(chǔ)實踐是課程配套實驗，目標(biāo)是要求學(xué)生掌握基本的測試技能和測試案例設(shè)計方法，能針對簡單問題開展測試活動。對應(yīng)表1指標(biāo)點1—4，掌握解決復(fù)雜軟件工程項目所需的軟件工程領(lǐng)域的基本專業(yè)知識。另外，考慮軟件測試的實踐特性，學(xué)生需要了解并掌握當(dāng)前主流測試工具的使用。

第二部分拓展實踐針對指標(biāo)點3—1,4—3,5—2,9—2,11—1進行設(shè)置。在該實踐過程中，學(xué)生需要在教師的引導(dǎo)下主動完成任務(wù)，目的是培養(yǎng)學(xué)生對復(fù)雜工程問題的分析與設(shè)計能力。和基礎(chǔ)實踐不同，該部分實踐教學(xué)需要學(xué)生組成項目團隊，不同的學(xué)生在項目中扮演不同的角色（如系統(tǒng)架構(gòu)師、系統(tǒng)開發(fā)人員、測試人員、項目經(jīng)理等）。由于測試活動貫穿軟件開發(fā)的整個生命周期，因此該實踐需要小組成員共同完成整個項目的過程，包括需求分析、概要設(shè)計、系統(tǒng)實現(xiàn)、系統(tǒng)測試、部署驗收等。

2.3 課程評價標(biāo)準(zhǔn)

應(yīng)對上述教學(xué)改革，本課程的考核采用過程考核、階段考核與目標(biāo)考核相結(jié)合的方式。

過程考核包括在線學(xué)習(xí)、上課考勤、平時作業(yè)、團隊協(xié)作等情況。

階段考核包括期中、期末考試，項目階段性評審。

目標(biāo)考核包括個人總結(jié)、小組評分、教師評分、項目成果、項目答辯、整體貢獻度、文檔代碼規(guī)范度等。

需要說明的是，拓展實踐由學(xué)生分組完成。在教師指導(dǎo)下，團隊負責(zé)人對項目進行整體規(guī)劃，該分值由教師和學(xué)生打分組成，其中教師根據(jù)項目完成情況、匯報情況給予評分，小組成員根據(jù)各自在項目中的貢獻共同商定打分，小組內(nèi)需要根據(jù)項目完成情況和每名成員的貢獻打分。這種評分模式充分調(diào)動了成員積極性，避免了傳統(tǒng)團隊合作中的部分學(xué)生只是掛靠而主要工作由極少同學(xué)完成的弊端。

學(xué)生的最終課程考核成績由過程考核、階段考核與目標(biāo)考核3部分成績按照一定比例計算而成。在線學(xué)習(xí)情況統(tǒng)計中，圖2描述了學(xué)生通過不同終端，在不同的時間段學(xué)習(xí)課程資源的情況。

2.4 課程的持續(xù)改進

工程教育專業(yè)認證中一個非常重要的理論就是課程持續(xù)改進，即使某專業(yè)通過工程教育認證，也需要持之以恒、與時俱進地設(shè)計課程體系，改進課程教學(xué)，提高教學(xué)效果。針對課程建設(shè)情況，主要采用3種途徑對課程進行持續(xù)改革。

（1）定期記錄，適時反饋：通過讀書報告、課堂討論、多樣性實踐報告等，布置和收集相應(yīng)成果，實時記錄學(xué)生的知識掌握運用能力，評估學(xué)生 指標(biāo)點 1—4、3—1、4—3、5—2、9—2、11—1的達成度，并根據(jù)反饋及時調(diào)整。

（2）評估結(jié)果，分析改進：通過分析近兩年學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和考試成績，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對具體的項目分析、設(shè)計能力較弱，因此，要加強實驗教學(xué)，設(shè)置多樣性的實驗題目，強化學(xué)生對理論理解，并學(xué)以致用。

圖2 學(xué)生在線學(xué)習(xí)情況統(tǒng)計

（3）全方位多角度持續(xù)改進：利用互聯(lián)網(wǎng)資源、校企合作等開展拓展性實驗輔助教學(xué)。

3 結(jié) 語

軟件質(zhì)量保證與測試作為軟件工程的專業(yè)核心課程，在整個軟件工程人才培養(yǎng)中占據(jù)著重要作用。以人為本的工程教育教學(xué)理念重在培養(yǎng)學(xué)生的工程能力并提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。在該課程的教學(xué)中，雖然學(xué)校的課程教學(xué)已經(jīng)參考工程認證的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)，重視教學(xué)輸出，但仍要持續(xù)以工程教育認證為標(biāo)準(zhǔn)，不斷在教學(xué)中嘗試新的方法，思考新的教學(xué)思路，增加課程的持續(xù)改革能力，力求培養(yǎng)出優(yōu)秀的軟件測試人才，推動我國IT技術(shù)的發(fā)展。

[1] 陳平. 專業(yè)認證理念推進工科專業(yè)建設(shè)內(nèi)涵式發(fā)展[J]. 中國大學(xué)教學(xué), 2014(1): 42-47.

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