基于混合式學(xué)習(xí)的軟件測試課程設(shè)計(jì)

王軼辰 曹志欽

摘要：軟件測試是一門工程性很強(qiáng)的課程，為了實(shí)現(xiàn)以能力培養(yǎng)為目標(biāo)的教學(xué)要求，本文提出了一種基于混合式學(xué)習(xí)的軟件測試課程模型，其中采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，將線上教學(xué)與線下教學(xué)相融合，并結(jié)合案例式與任務(wù)型教學(xué)方法，在知識講授與能力培養(yǎng)的同時，突出了以學(xué)生為中心的教學(xué)理念。

關(guān)鍵詞：混合式學(xué)習(xí);翻轉(zhuǎn)課堂;任務(wù)式教學(xué);案例式教學(xué);軟件測試

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2019）21-0160-03

一、引言

軟件測試是一門非常強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性的工科課程，它具有實(shí)踐性、綜合性、創(chuàng)新性的特性。然而目前高校中無論是本科階段還是研究生階段開設(shè)的軟件測試課程由于課時和課程場所的限制往往只能夠完成一些基本概念與基本方法的講授，教學(xué)方法和手段單一，缺乏對能力的培養(yǎng)環(huán)節(jié)，教學(xué)效果欠佳?；旌鲜綄W(xué)習(xí)是使用“適當(dāng)?shù)摹辈呗?，選取“適當(dāng)?shù)摹睍r間、學(xué)習(xí)技術(shù)、學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)者與知識能力，從而取得最優(yōu)化的學(xué)習(xí)效果的學(xué)習(xí)方式。混合式學(xué)習(xí)起源于在線學(xué)習(xí)，它強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)，將多種學(xué)習(xí)方式進(jìn)行融合?；旌鲜綄W(xué)習(xí)（Blended Learning）的設(shè)計(jì)與應(yīng)用將是未來高等教育發(fā)展的重要趨勢之一。為了在軟件測試課程中實(shí)現(xiàn)知識講授與能力培養(yǎng)相結(jié)合的目標(biāo)，本文基于混合式學(xué)習(xí)提出一種采用翻轉(zhuǎn)課堂模式的軟件測試課程模型，其中融合了案例式與任務(wù)型教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)了以學(xué)生為中心的能力本位的教學(xué)目標(biāo)。

二、混合式學(xué)習(xí)的相關(guān)研究

對于混合式學(xué)習(xí)，在“混合”的過程中，需要理解和掌握各種教學(xué)方法，才能將其有機(jī)地融合在一起。

1.組合式學(xué)習(xí)。混合式學(xué)習(xí)是融合了傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)和網(wǎng)上學(xué)習(xí)優(yōu)點(diǎn)的一種學(xué)習(xí)方式，它包括多種運(yùn)營方式、教學(xué)設(shè)備、學(xué)習(xí)策略與評價方式等的混合?；旌鲜綄W(xué)習(xí)的關(guān)鍵是通過混合達(dá)到最優(yōu)的學(xué)習(xí)效果。

2.翻轉(zhuǎn)課堂。翻轉(zhuǎn)課堂（Flipped classroom）起源于美國。它的基本原理是調(diào)整課堂內(nèi)外的時間，簡單來說就是將學(xué)習(xí)的決定權(quán)和主動權(quán)交給學(xué)生，在課前由學(xué)生根據(jù)教師提供的各種學(xué)習(xí)資源進(jìn)行自主式學(xué)習(xí)，而教師不再占用課堂的時間來講授信息。與此同時，在課堂上教師則側(cè)重于引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論以及解決教師給出的實(shí)踐性課題等，這樣教師有更多的時間與每個同學(xué)交流，隨時解決他們不能解決的問題。工程類學(xué)科中的大部分知識屬于過程性知識，與陳述性知識不同，過程性知識不能直接陳述。而翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式就是起到了調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和積極性的作用，同時也可以增加實(shí)踐學(xué)習(xí)的機(jī)會和時間，也可得到教師的更多時間的補(bǔ)充指導(dǎo)。

3.研究性教學(xué)。所謂研究性教學(xué)，就是將課內(nèi)講授與課外實(shí)踐、教師引導(dǎo)與學(xué)生自學(xué)、教材與閱讀有機(jī)結(jié)合并達(dá)到完整、和諧、統(tǒng)一的教學(xué)。研究性教學(xué)在發(fā)揮教師主導(dǎo)作用的同時，又發(fā)揮了學(xué)生的主體作用，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與分析解決問題的能力，克服了接受性教學(xué)的缺陷。所謂研究，并不是要脫離教師指導(dǎo)、脫離課堂教學(xué)與教材，而是教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的認(rèn)識水平，激發(fā)學(xué)生主動參與教學(xué)過程，啟發(fā)學(xué)生積極思考，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識去積極探索新知識，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性地分析解決問題的能力。

4.任務(wù)型教學(xué)。任務(wù)型教學(xué)是指教師通過引導(dǎo)學(xué)習(xí)者在課堂上完成任務(wù)來進(jìn)行的教學(xué)。這是20世紀(jì)80年代興起的一種強(qiáng)調(diào)“在做中學(xué)”（learning by doing）的教學(xué)方法，是交際教學(xué)法的發(fā)展。任務(wù)型教學(xué)法非常適合翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)理念的實(shí)施，因?yàn)樵谡n前學(xué)生已經(jīng)完成了陳述性知識的自主學(xué)習(xí)，掌握了一定的基本概念與基本原理，而在課堂上利用任務(wù)來組織教學(xué)，讓學(xué)生充分地調(diào)動自身能力參與和體驗(yàn)實(shí)際任務(wù)，與同學(xué)和老師進(jìn)行交流與合作，解決任務(wù)中的問題。

5.案例式教學(xué)。案例教學(xué)起源于“哈佛大學(xué)”的情景案例教學(xué)課，之后迅速成為一種被全球培訓(xùn)業(yè)公認(rèn)為最行之有效的培訓(xùn)方式之一。與任務(wù)型教學(xué)一樣，案例式教學(xué)非常符合翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)思想。課堂上學(xué)生在對案例進(jìn)行思考和分析的過程中，會不斷運(yùn)用課前自主學(xué)習(xí)的陳述性知識，對案例進(jìn)行思考與分析，并不斷地將陳述性知識向過程性知識轉(zhuǎn)化，力求解決案例中的各種問題，同時在這個過程中不斷地與其他學(xué)生和老師進(jìn)行互動與交流。

三、基于混合式學(xué)習(xí)的教學(xué)模式設(shè)計(jì)

（一）軟件測試課程的特點(diǎn)

軟件測試是一門工程性較強(qiáng)的課程，授課過程中不僅需要向?qū)W生講授一些基本概念與方法，而且需要讓學(xué)生掌握一定的實(shí)踐技能，具備一定的解決問題能力。如圖1所示，軟件測試課程具有如下特點(diǎn)：

1.是一門中級課程，需要具備一定的知識基礎(chǔ)，典型的前序課程包括：計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、軟件設(shè)計(jì)與編程基礎(chǔ)、軟件工程基礎(chǔ)以及軟件質(zhì)量工程基礎(chǔ)等。

2.是一門擴(kuò)展性很強(qiáng)的課程，課程內(nèi)容隨著軟件產(chǎn)業(yè)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展而不斷演化，在課程時間與資源有限的情況下，課程內(nèi)容必須抓住核心知識集。

3.是一門突出能力培養(yǎng)的課程，測試課程中涉及多種工程能力，例如工程問題分析能力、測試策劃能力、數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)與分析能力、測試開發(fā)能力、測試質(zhì)量的控制能力等。

（二）基于混合式的軟件測試課程模型

利用混合式學(xué)習(xí)理論構(gòu)建軟件測試的課程模型，需要做到三個融合：

●方式的融合，即線上教學(xué)與線下教學(xué)方式的融合;

●目標(biāo)的融合，即知識講授與能力培養(yǎng)的融合;

●方法的融合，即翻轉(zhuǎn)課堂、案例教學(xué)、任務(wù)型教學(xué)以及研究性教學(xué)的融合。

如圖2所示，在基于混合式學(xué)習(xí)構(gòu)建軟件測試課程模型的時候，我們主要采用了翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，將原本一直在課堂上進(jìn)行的知識傳授階段翻轉(zhuǎn)到了課前，在課堂上主要由教師引導(dǎo)進(jìn)行知識的轉(zhuǎn)化與能力的鍛煉。我們將混合后的翻轉(zhuǎn)課堂分為三個階段：課前階段、課堂階段和課后階段。

1.課前學(xué)習(xí)。在進(jìn)行軟件測試的知識構(gòu)成的過程中，圖1中的核心知識體系部分主要由學(xué)生在課前學(xué)習(xí)階段自主完成，在這個階段我們主要采用線上學(xué)習(xí)的方式，通過給學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資源以及定期的線上師生交流來達(dá)到學(xué)生通過適合自己的學(xué)習(xí)方式進(jìn)行學(xué)習(xí)的目的。

教學(xué)視頻是課前學(xué)習(xí)資料經(jīng)常采用的一種方式，其在內(nèi)容上應(yīng)該以知識點(diǎn)的形式進(jìn)行組織，每個知識點(diǎn)錄制一段視頻，時長一般15分鐘左右。通常在課前一周將教學(xué)視頻發(fā)給學(xué)生，學(xué)生根據(jù)自己的時間安排學(xué)習(xí)，達(dá)到對基本概念的熟知以及對基本方法的深度學(xué)習(xí)。

因?yàn)樵诜D(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中我們?nèi)谌肓巳蝿?wù)型與案例式教學(xué)，所以在課堂教學(xué)過程中我們會以完成特定任務(wù)或者自主分析案例的方式進(jìn)行課堂教學(xué)，在課前階段將課堂要完成的任務(wù)或者案例提前交代給學(xué)生，會讓學(xué)生的自主學(xué)習(xí)更有針對性。

2.課堂教學(xué)。經(jīng)過多種方式的課前學(xué)習(xí)，學(xué)生基本掌握了所需要的概念以及方法，課堂階段是將知識進(jìn)行內(nèi)化的過程，在此我們結(jié)合軟件測試課程的特點(diǎn)，主要將案例式教學(xué)和任務(wù)型教學(xué)方法相混合，對學(xué)生分析解決問題的能力和分工協(xié)作能力等進(jìn)行培養(yǎng)與鍛煉。

以軟件測試課程中的“嵌入式軟件可靠性測試”一課為例，介紹一下課堂教學(xué)的幾個主要環(huán)節(jié)。

如表1所示，在課前學(xué)習(xí)階段，學(xué)生對主要知識點(diǎn)通過學(xué)習(xí)資料、微視頻的方式已經(jīng)進(jìn)行自學(xué)，并完成了老師布置的課前練習(xí)任務(wù)，在課堂上主要包括以下幾個步驟和環(huán)節(jié)：（1）學(xué)習(xí)情況的摸底，主要采用對知識點(diǎn)的提問和完成練習(xí)題的方式進(jìn)行。在該環(huán)節(jié)，教師也會根據(jù)學(xué)生的掌握情況對課程的知識點(diǎn)進(jìn)行簡單的講解，該環(huán)節(jié)的時間比例應(yīng)該控制在一堂課的15%以內(nèi)。（2）案例的分析，將軟件測試程中遇到的實(shí)際案例或者可能遇到的實(shí)際問題進(jìn)行抽象和總結(jié)之后形成的案例，提供給學(xué)生供其分析，在分析過程中教師會積極地進(jìn)行引導(dǎo)并同時回答學(xué)生的疑問，完成案例分析后，教師選擇部分學(xué)生進(jìn)行案例分析的結(jié)果匯報，并做點(diǎn)評。（3）任務(wù)的完成，課堂上的任務(wù)通常以小組活動的形式開展，將學(xué)生進(jìn)行分組完成任務(wù)，需要學(xué)生的高度參與，同時也培養(yǎng)了學(xué)生在工作中的人際交流能力。

教師根據(jù)本講的知識點(diǎn)設(shè)計(jì)出相應(yīng)的子任務(wù)以及綜合運(yùn)用各個知識點(diǎn)的綜合任務(wù)，每個任務(wù)都要設(shè)計(jì)明確的任務(wù)要求和具體的任務(wù)成果，任務(wù)活動完成后各個小組選出一名或幾名學(xué)生進(jìn)行成果匯報與交流。匯報交流的形式可以多種多樣，比如：報告、評審等。

3.課后階段。課后階段是一個重要的階段，課前與課堂兩個階段是知識的吸收和消化階段，想真正做到利用所學(xué)的知識來解決問題，必須結(jié)合知識的運(yùn)用，而課后階段主要實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)。

在課后階段我們主要融合了研究性教學(xué)的思想，采用線上教學(xué)方式，將所學(xué)的知識以更加接近實(shí)際的方式進(jìn)行任務(wù)的設(shè)計(jì)，例如論文的寫作、軟件系統(tǒng)的開發(fā)、制作課件以及參與課題等。在這些過程中學(xué)生需要利用所學(xué)知識以及各種能力來解決這些問題，同時教師會安排固定的時間與學(xué)生進(jìn)行交流與答疑。

四、結(jié)論與展望

在工程類課程中采用混合式學(xué)習(xí)還是一個比較新的概念，雖然我們在軟件測試課程中對此進(jìn)行了研究與實(shí)驗(yàn)，取得了一定的效果，但是仍然存在大量待解的決問題，例如授課教師的思維轉(zhuǎn)換與能力提高問題，混合式教學(xué)的技術(shù)支持問題，以及混合式學(xué)習(xí)中對學(xué)生的評價問題等。

總之，在工程類課程中采用混合式教學(xué)模式具有很多優(yōu)勢，不僅符合工程類學(xué)科的學(xué)習(xí)認(rèn)知規(guī)律而且有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和知識創(chuàng)新能力，是一種值得研究與推廣的教學(xué)模式。

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