基于OBE和CDIO的軟件測試課程混合式教學探究

王駿美 吳吉紅 鄭東霞 房穎

摘 ?要：隨著科技的發(fā)展，軟件應用滲透到社會的各個領域，作為軟件質量的守護者軟件測試工程師是軟件研發(fā)必不可少的人才，筆者針對怎樣以OBE的教育理念和CDIO的人才培養(yǎng)方式為指導培養(yǎng)符合社會需求的軟件測試人才，對軟件測試課程的混合式教學進行了探討，深入研究了課程的教學目標、培養(yǎng)路徑、課程內容的設置、混合式教學的實施以及課程的考核與評價，使工程教育改革真正落到實處，提高教學質量。

關鍵詞：OBE;CDIO;混合式教學;軟件測試

中圖分類號：TP311.5 ? ? 文獻標識碼：A

Abstract：With the development of science and technology，software applications have penetrated in all fields of society.As the guardian of software quality，software testing engineers are indispensable talents for software research and development.The author aims at how to cultivate talents in accordance with social needs under the guidance of OBE educational concept and CDIO education model，probes into the blended teaching of the software testing course，deeply studies the teaching objectives，cultivation paths，course contents，the implementation of the blended teaching and the assessment and the evaluation of the course so as to make the reform of engineering education come into practice and improve the teaching quality.

Keywords：OBE;CDIO;blended teaching;software testing

1 ? 引言（Introduction）

隨著軟件產業(yè)的發(fā)展，企業(yè)對軟件測試人才的需求越來越大，而隨著軟件測試技術的進步，企業(yè)對軟件測試人才的要求也越來越高[1]。據悉，中國軟件測試人才缺口達到30萬名，并且仍在以每年20%的速度增加。培養(yǎng)具有扎實理論基礎、行業(yè)背景知識、工程實踐能力和創(chuàng)新能力的軟件測試人才是軟件工程人才培養(yǎng)的一個重要的領域。OBE（Outcome-Based Education）成果導向教育，是1981年由Spady率先提出的，被認為是追求卓越教育的正確方向。CDIO是注重學生工程實踐的全新工程教育理念和實施體系，是提升工程師能力非常有效的工程教育模式[2]。混合式教學是以“學生學習為中心”，以學生的興趣發(fā)展和能力培養(yǎng)為導向的教學模式[3]。本文基于OBE和CDIO的教育理念和人才培養(yǎng)模式，對軟件測試課程的混合式教學進行了探討。

2 ?OBE、CDIO和混合式教育（OBE，CDIO and blended teaching）

2.1 ? OBE的教學理念

OBE是指教學設計和教學實施的目標是學生通過教育過程最后所取得的學習成果。學生的畢業(yè)要求是需求導向或成果導向的?；贠BE的教育的三個關鍵是成果導向的教學設計、成果導向的教學實施以及成果導向的教學評價。成果導向的教學設計要求進行反向設計，要求課程從最終成果反向倒推設計以確定邁向最終成果的教學適切性。不是單純按照教師想法去安排教學內容，而是要根據最終達成的成果分析需要教什么以及怎么教。所以成果導向教育的培養(yǎng)目標是由國家社會及教育發(fā)展需要、行業(yè)產業(yè)發(fā)展及職場需求、學校定位及發(fā)展目標以及學生發(fā)展及家長校友期望決定的。

2.2 ? CIDO人才培養(yǎng)模式

CDIO人才培養(yǎng)模式要求以產品的從研發(fā)到運行的構思（Conceive）—設計（Design）—實現（Implement）—運作（Operate）的過程模式為背景培養(yǎng)工程人才，讓學生深刻理解課程之間的聯(lián)系、知識之間的聯(lián)系并且具有很強的工程實踐能力。CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力四個層面，大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學生在這四個層面達到預定目標。

2.3 ? 混合式教學

混合式教學，即將傳統(tǒng)教學模式所具有的優(yōu)勢與網絡化或數字化教學的優(yōu)勢進行有效結合，形成一種“線上”+“線下”的教學模式[4]。要進行混合式教學就要有效利用線上教學資源和教學手段提高學生的學習效率、激發(fā)學生的學習興趣、加深學生的學習深度。

3 ?基于OBE和CDIO的軟件測試課程混合式教學（Blended teaching of the software testing course based on OBE and CDIO）

3.1 ? 課程的總體教學目標

基于OBE人才培養(yǎng)理念，分析當前軟件測試國家社會及教育發(fā)展需要、行業(yè)產業(yè)發(fā)展及職場需求，以及學校培養(yǎng)應用型人才的定位，從知識、能力和素質三方面制定了軟件測試課程總體的教學目標。在知識目標中強調對基礎知識和基本原理的理解和掌握;在能力目標中強調對整個測試項目的實操實踐能力;在素質目標中強調語言表達能力、自主學習能力、溝通合作能力、分析和解決問題的能力，以及責任心、細心、耐心、堅持不懈、持之以恒的工匠精神。

3.2 ? 課程的培養(yǎng)路徑

基于CDIO工程教育理念和實施體系，針對課程總體教學目標，從知識目標、能力目標和素質目標三方面制定了相應的培養(yǎng)路徑，體現理論和實踐相結合的人才培養(yǎng)方式，提升學生的實踐能力、分析能力和工程能力。

知識目標的培養(yǎng)路徑是以課前自主學習，課上小組合作學習、實踐，課下訓練、拓展學習的方式進行專業(yè)知識的學習，多種教學方法結合使用，輔以期中測試、作業(yè)等進行強化，教師提供微課視頻、項目案例、課件、學習網站等多種教學資源，線上、線下多種答疑方式，學生小組合作、互助學習。

能力目標的培養(yǎng)路徑是主要采用實際項目實施實踐的方式進行能力訓練，通過單元項目訓練、三級項目訓練，運用測試理論、測試方法、測試策略等對訓練項目進行測試用例設計實踐、完整測試過程實踐。在項目的選取上，選取學生看得見、摸得著的實際應用項目來做訓練;在任務的布置上，分級別設置，設置既具有能力訓練的簡單任務，又有能力提高拓展訓練的挑戰(zhàn)性任務。

素質目標的培養(yǎng)路徑是以分組的形式布置任務、小組同學互相溝通、互助學習，協(xié)作完成任務;設置具有挑戰(zhàn)性的任務，同學間溝通、討論自主完成。

3.3 ? 課程內容的設置

基于OBE和CDIO，在課程內容的設置上既有軟件測試和缺陷的基本概念、軟件測試的分類、軟件測試各階段的基礎理論和黑盒測試、白盒測試、靜態(tài)測試等測試方法的介紹，又結合企業(yè)需求融入了測試管理工具和移動應用自動化測試工具等當前社會急需技能的教授和項目的實踐，課程安排了三個五級項目，讓學生練習使用單元測試工具、測試管理工具和移動應用自動化測試工具，最后以三級項目貫穿整個課程內容始終。

在課程順序的編排上，采用先理論，后實踐的授課次序，理論知識的學習結合項目實踐，學生在項目的實踐中可以加深對理論知識的理解。

3.4 ? 混合式教學的實施

本課程采用線上和線下相結合的混合式教學模式，本著以學生為中心的思想，分為課前-課中-課后為學生提供學習計劃（學習計劃示例如表1所示），在教學資源上不僅為學生提供微課視頻、課件、習題庫、試題庫、案例庫，而且提供國內外軟件測試前沿網站等資源促進學生的學習過程和學習效果。

本課程以每次課為單位為學生提供教學視頻。課前，學生提前觀看微課視頻并就其他線上教學資源對課程進行提前預習，每個微課視頻都有較強的針對性，并且視頻的播放時間大約控制在7—20分鐘，教師在這個時長范圍內既能說明問題，同時學生觀看的時候也可以保持良好的注意力，不至于長時間觀看導致疲倦，涉及具體操作的課程內容，在微課視頻中都有詳細的演示，學生可以依據視頻反復練習操作，達到熟練的水平。微課視頻的提供不僅方便學生課前預習，同時學生在課后復習的時候也可反復觀看，加強對知識的理解和操作技能的熟練程度。

在課堂上，教師借助線上應用軟件，如微助教，來掌控課堂，進行混合式教學，提高上課效率，幫助學生加深對知識的理解。教師使用線上教學應用軟件進行掃碼簽到、課件發(fā)布、在線答題、課堂反饋、線上討論、點答、線上互評等活動。掃碼簽到可以提高簽到效率，特別是對于班型較大的班級，可以使用這種方法節(jié)省時間。教師使用課件發(fā)布功能可以發(fā)布課件到統(tǒng)一的平臺，方便學生查找學習資料。使用在線答題功能可以在課堂上隨時設置和發(fā)布題目，并限定答題時間，同時監(jiān)控參與答題的同學的答題情況并收集學生答案的分布數據，提高學生的參與度，這樣老師可以及時了解學生的學習效果，同時可以隨時公布答案解析，使學生及時得到正確答案，促進學生查漏補缺。使用課堂反饋功能收集學生對教師的教學水平和教學態(tài)度的評價，這樣教師也可以及時了解到學生對課程的意見和建議。使用線上討論功能進行在線開放討論，教師提供討論主題并開啟討論，學生可以在線上各抒己見，使用線上討論的方式可以使信息的傳遞更加高效，提高學生的參與度和學習的深度。使用點答功能在課堂開展搶答或隨機點同學回答問題，既增加課堂的趣味性，又避免學生出現注意力不集中的情況。使用線上互評功能就某一主題進行個人互評、組間互評、組內互評、自評或師評，不僅可以及時傳遞評價信息，同時可以設置評價維度，準確記錄評價結果。

在課外時間，教師可以借助QQ、微信、電子郵件等在線應用與學生進行交流互動，為學生提供在線答疑，及時為學生的學習提供指導。

在課程的實施過程中采用講授教學法、討論教學法、案例驅動教學法、翻轉課堂教學法、指導教學法、自主學習法等方法相結合進行教學。

講授教學法是通過教師對知識的系統(tǒng)講解而使學生獲得大量知識的教學模式，學生可以在短時間內學習大量知識，使用講授法，可以使學生全面并且準確地掌握知識。在軟件測試課程的教學中，對于理論性強的內容，主要采用講授教學法，在使用講授教學法時注意引導學生興趣，并且精心設計簡潔明了的板書，使學生體快樂學習。

討論教學法的步驟為設計問題-提供資料-啟發(fā)思路-得出結論，在軟件測試課程的教學過程中，利用微助教等應用進行線上討論，老師可以及時給出反饋，引導學生積極探索，對所學知識加深理解。

案例驅動教學法即基于案例的教學方法。老師以軟件測試專業(yè)領域內的各種案例為學習起點，以案例為核心規(guī)劃學習內容，學生圍繞案例尋求解決方案。在此過程中教師提出問題并設計課程，最后評估結果。案例教學法的使用可以提高學生學習主動性和課堂參與度，激發(fā)學生的求知欲。

翻轉課堂教學法是學生在家使用教師提供的微課視頻或其他線上資源完成知識的學習，在課堂上老師與學生進行互動，老師對學生進行答疑解惑，從而使學生的學習達到更好的效果。翻轉課堂是建立在互聯(lián)網信息化的大背景之下的，學生可以通過線上資源提前預習課程內容。翻轉課堂教學模式突破了傳統(tǒng)教學模式的時空限制，構建了開放的教學空間，可以滿足不同層次的學習需求[5]。使用翻轉課堂教學法，老師在課堂上就有更多時間幫助學生解決問題，而不是基本概念的講授，翻轉課堂教學法可以幫助學生提高自學能力，促進學生積極思考，在軟件測試課程的教學中，教師提供高質量的課前學習資源和視頻，并且積極培養(yǎng)學生的學習主動性，防止由于學生放任自己懶散而造成的失控，在課堂上收集學生提出的問題，再結合其他教學方法幫助學生解答。

指導教學法是在老師耐心仔細的指導下，按規(guī)定程序來進行的學習。這里的程序，可以是程序化的教材，也可以是能逐步做出明確指導的“程序化”教師。軟件測試課程教材可以為學生的學習和問題的解決提供詳細的理論知識和案例，學生可以在教材的指導下解決問題;同時，教師在課堂上為學生提供面對面的指導，為同學答疑解惑，或在課外時間及時為學生提供在線指導。

自主學習法是教育信息化環(huán)境下的教學設計中的最核心環(huán)節(jié)。要讓學生自主學習，教師首先要建立概念框架，或者拋出真實問題，將學生引入問題情境，然后學生進行自主學習，小組協(xié)作學習，最后進行評價，包括自我評價和小組評價等。本課程在集成測試部分為同學設置了課下自主學習內容，老師在課上幫助學生建立集成測試的方法的基本概念框架，同時提供基于自動化測試工具的集成測試課下學習微課視頻，讓學生自主學習，小組討論，完成具有挑戰(zhàn)性的實踐內容，最后給予評價。

對于在混合式教學實施過程中容易發(fā)生的問題，教師積極設計應對措施。比如學生不完成學習計劃中的預習任務的問題是通過在課堂上設置測驗環(huán)節(jié)防止的，教師在每節(jié)課的前10—15分鐘檢測學生課前預習的效果。再比如，在線平臺上很容易發(fā)生作業(yè)抄襲情況，這種情況一旦被發(fā)現，同時取消抄襲者和被抄襲者成績。再如，以小組完成項目時出現組員之間發(fā)生矛盾的問題是通過設置小組成員之間互評環(huán)節(jié)解決的。

3.5 ? 課程的考核與評價

以OBE和CIDO的教學理念為指導，軟件測試課程的考核方式包括形成性考核和終結性考核兩種方式，在考核中注重結合實際應用場景考核學生的理論水平和專業(yè)應用能力。課程總成績（100分）由形成性考核成績（50分×100%）和終結性考核成績（100分×50%）構成。在形成性考核中從考勤、三級項目、課堂實踐、作業(yè)和期中考試五個方面進行打分以考核學生的學習態(tài)度、綜合運用知識能力、單元知識實踐能力、自主學習能力以及基礎知識掌握能力。終結性考核采用閉卷筆試的方式進行。

4 ? 結論（Conclusion）

綜上所述，在軟件測試課程的教學中，將OBE的教學理念、CDIO的人才培養(yǎng)模式，以及混合式教學方法滲透到課程的教學目標和培養(yǎng)路徑的制定、課程內容的設置、教學的實施，以及課程的考核與評價等各個環(huán)節(jié)，并且持續(xù)改進，培養(yǎng)符合社會需求的軟件測試人才。目前，對混合式教學怎么“混”更有效的問題仍在不斷的探討之中，相信隨著科技的發(fā)展，線上資源對教學的支持會更加方便、更加有效，隨著混合式教學改革的不斷深入，基于OBE和CDIO的混合式教學體系會更加完備。

參考文獻（References）

[1] 王智鋼，王愛俠，王蓁蓁，等.以新工科為指導的軟件測試課程群建設[J].計算機教育，2018（9）：102-106.

[2] 趙麗萍.基于CDIO模式的“軟件測試技術”實踐教學研究與實踐[J].黑龍江教育（高效研究與教育），2018（7）：21-22.

[3] 馮曉英，王瑞雪.“互聯(lián)網+”時代核心目標導向的混合式學習設計模式[J].中國遠程教育，2019（7）：19-26.

[4] 黃莉.信息化背景下大學多元混合式教學模式改革研究[J].教育教學論壇，2019（31）：82-83.

[5] 王海青.“以學生為中心”的教學理念在翻轉課堂教學模式中的實施[J]教育教學論壇，2019（30）：193-195.

作者簡介：

王駿美（1979-），女，碩士，工程師.研究領域：軟件工程，軟件測試.

吳吉紅（1986-），女，碩士，講師.研究領域：軟件工程，云計算.

鄭東霞（1978-），女，碩士，教授.研究領域：軟件工程，軟件測試.

房 ?穎（1977-），女，碩士，講師.研究領域：軟件工程，軟件測試.