面向OBE的《軟件質(zhì)量保證與測試》 課程教學(xué)改革

竇燕 董俊 余揚 張炳

摘 要：文章以《軟件質(zhì)量保證與測試》課程為例，采用面向OBE的教學(xué)模式，運用數(shù)據(jù)分析法收集學(xué)校2013級和2014級軟件工程專業(yè)共438名學(xué)生各個環(huán)節(jié)的考核數(shù)據(jù)，檢驗了OBE教學(xué)模式的教學(xué)效果，探索出“以目標(biāo)為導(dǎo)向、以學(xué)生為中心、持續(xù)改進(jìn)”的面向OBE的教學(xué)模式。結(jié)果表明該教學(xué)模式能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊合作精神，有效提高了教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：OBE教學(xué)模式;軟件質(zhì)量保證與測試;教學(xué)改革;教學(xué)質(zhì)量

中圖分類號： G434? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B? ? ? ? ? 文章編號：1673-8454（2019）24-0044-04

一、引言

軟件測試是軟件開發(fā)過程中不可或缺的環(huán)節(jié)，是保證軟件質(zhì)量的重要技術(shù)手段。目前國內(nèi)許多高校都面向本科生和研究生開設(shè)了該門課程。我校為本科生開設(shè)的課程為《軟件質(zhì)量保證與測試》。該課程理論知識部分的知識點非常多，內(nèi)容也比較抽象。不同學(xué)校針對各自學(xué)校的特點采用了不同的教學(xué)方法。

朱少民[1]從2012年開始嘗試問題驅(qū)動的教學(xué)模式，讓學(xué)生積極參與，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。蘇蕊[2]提出校企合作的教學(xué)模式，以企業(yè)項目案例教學(xué)作為創(chuàng)新點，提升專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，越來越多的高校利用信息通信技術(shù)及互聯(lián)網(wǎng)平臺，開展互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)教育深度融合的新教學(xué)模式[3-5]。以上這些教學(xué)模式大多強(qiáng)調(diào)教學(xué)模式的構(gòu)建，沒有突出學(xué)生的參與度。

近年來，基于“學(xué)生為本、成果導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的OBE（Outcomes-Based Education）教育模式越來越受到高校的青睞。我校軟件工程專業(yè)的軟件測試課程也采用這種教學(xué)模式，取得了較好的學(xué)習(xí)效果。

二、本研究的設(shè)計

1.研究目標(biāo)

通過在《軟件質(zhì)量保證與測試》課程應(yīng)用面向OBE的教學(xué)模式，進(jìn)一步探討適合于該教學(xué)模式的教學(xué)設(shè)計流程和考核方式，提高教學(xué)效果。

2.研究方法

本研究采用個案研究法進(jìn)行實證研究。個案研究法是指對一個團(tuán)體、一個組織或一個人以及一個人一個事件進(jìn)行詳盡的調(diào)查研究方法。個案研究的目的有兩個：一是對個案作一個廣泛深入的考察;二是發(fā)展一般性理論以概括說明社會結(jié)構(gòu)或過程[3]。

本研究在筆者所開設(shè)的《軟件質(zhì)量保證與測試》課程中進(jìn)行，利用課堂和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺設(shè)計相應(yīng)的教學(xué)活動，對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行全面的跟蹤，記錄實驗過程及整個教學(xué)活動中所出現(xiàn)的教學(xué)問題和相應(yīng)的解決方案。

3.研究對象

本研究以我校2013級和2014級軟件工程專業(yè)的本科生共438名學(xué)生為研究對象。

三、課程教學(xué)改革方案及實施

OBE課程改革的三大特征是：目標(biāo)導(dǎo)向、學(xué)生為中心和持續(xù)改進(jìn)。目標(biāo)導(dǎo)向是指課程教學(xué)目標(biāo)指向畢業(yè)要求;學(xué)生為中心是指學(xué)生在教學(xué)活動中應(yīng)處于中心地位;持續(xù)改進(jìn)是指基于課程目標(biāo)達(dá)成度評價的持續(xù)改進(jìn)。

在整個教學(xué)過程中注重學(xué)生的產(chǎn)出，課堂中給學(xué)生參與討論的機(jī)會，鍛煉學(xué)生的口頭表達(dá)和PPT制作能力;課后讓學(xué)生在學(xué)完每章內(nèi)容后畫出一幅或多幅思維導(dǎo)圖，加強(qiáng)對理論知識的掌握;以4-5人為一個小組讓學(xué)生針對企業(yè)真實軟件進(jìn)行測試，了解和掌握企業(yè)級的測試是如何進(jìn)行的，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊合作與溝通交流能力。面向OBE的《軟件質(zhì)量保證與測試》課程教學(xué)模式整體框架如圖1所示。

1.以目標(biāo)導(dǎo)向

《軟件質(zhì)量保證與測試》課程支持的畢業(yè)要求指標(biāo)點有6個，課程設(shè)計了7個教學(xué)目標(biāo)，分別是：①掌握軟件工程領(lǐng)域軟件測試部分的相關(guān)概念，了解軟件測試與軟件開發(fā)的關(guān)系;②能夠利用所掌握的軟件測試知識從3個層面深入分析如何選擇和設(shè)計有效的測試用例，制定合適的測試策略;③學(xué)會使用白盒測試技術(shù)進(jìn)行單元測試、集成測試;④學(xué)會使用黑盒測試技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)測試;⑤能夠利用搜索引擎等網(wǎng)絡(luò)工具查找與復(fù)雜工程問題相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源;⑥針對軟件測試全生命周期，能夠選擇使用適當(dāng)?shù)能浖y試工具對復(fù)雜軟件進(jìn)行有效測試;⑦了解軟件質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)模型，掌握軟件質(zhì)量與管理等知識。

2.以學(xué)生為中心

以學(xué)生為中心是指學(xué)生在教學(xué)活動中應(yīng)處于中心地位，教師采用講授法、討論法、練習(xí)法、任務(wù)驅(qū)動法等教學(xué)方法，具體實施過程中以“學(xué)生為中心”體現(xiàn)在以下教學(xué)環(huán)節(jié)：

（1）討論課

本門課程設(shè)有6次討論課，主要培養(yǎng)學(xué)生的口頭表達(dá)能力，要求學(xué)生按照討論題目分組查閱資料、歸納總結(jié)、撰寫報告、制作PPT。討論課采用教師隨機(jī)選取的方式確定由哪組進(jìn)行匯報及匯報人。討論課占總成績的15%;具體討論課的內(nèi)容如表1所示。

討論課是讓學(xué)生針對某一個主題提前查閱資料、閱讀課本，然后分組在課堂上進(jìn)行討論。開展這樣的活動，學(xué)生需要在課前準(zhǔn)備資料，調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，效果很不錯。

（2）平時測驗

軟件質(zhì)量保證與測試課程分為兩大部分：一部分為單元測試和集成測試;另一部分為系統(tǒng)測試。理論知識內(nèi)容比較多，因此讓學(xué)生用思維導(dǎo)圖來梳理概念。理論知識要求學(xué)生做6張思維導(dǎo)圖，具體內(nèi)容如表2所示。每做完3張思維導(dǎo)圖進(jìn)行一次測驗，共有兩次平時測驗，成績占總成績的10%。

（3）三級項目

《軟件質(zhì)量保證與測試》這門課程的實踐性極強(qiáng)，課程目標(biāo)不僅僅是讓學(xué)生掌握測試的基本理論，更要以行業(yè)崗位需要為目標(biāo)。在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，必須以真實項目為依托，以測試崗位要求為核心，為此軟件工程系在2015年引進(jìn)了一套企業(yè)真實的項目，借鑒任務(wù)驅(qū)動法，讓學(xué)生在真實的企業(yè)項目中做測試。

本課程的三級項目針對一個實際軟件項目選擇合適的軟件測試方法和工具，完成測試計劃的制定、測試用例的設(shè)計和測試的執(zhí)行，填寫軟件缺陷記錄報告和撰寫測試報告。

通過該項目的實施使學(xué)生加深對軟件測試過程的理解，并初步具備運用所學(xué)知識進(jìn)行中等復(fù)雜程度的實際問題的測試過程組織和測試用例設(shè)計能力，引導(dǎo)學(xué)生積極思考、主動學(xué)習(xí)，鍛煉和提高學(xué)生的交流、溝通和表達(dá)能力以及團(tuán)隊合作能力，培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任感和職業(yè)道德，具體的內(nèi)容安排如表3所示。

3.持續(xù)改進(jìn)

雖然我們的教學(xué)改革設(shè)計采用了OBE理念教學(xué)模式，但是在整個系統(tǒng)的實施過程中也發(fā)現(xiàn)一些問題。因為課程的教學(xué)改革注重學(xué)生的產(chǎn)出，而且對學(xué)生的考核更注重過程，因此在學(xué)生的每個產(chǎn)出環(huán)節(jié)，都會及時根據(jù)學(xué)生的反饋進(jìn)行后續(xù)的教學(xué)，從而不斷優(yōu)化整個教學(xué)改革內(nèi)容。

4.多模態(tài)考核方式

《軟件質(zhì)量保證與測試》課程教學(xué)改革，既然是以學(xué)生為中心，注重學(xué)生的產(chǎn)出，因此在考核方式上設(shè)計出一種多模態(tài)的考核方式，分為討論成績、測驗成績、項目成績和期末考核成績，詳細(xì)情況如下所述：

（1）討論（20%）：12學(xué)時討論課;

（2）測驗（10%）：兩次測驗（第1次：第1-7章內(nèi)容結(jié)束后，提交3張思維導(dǎo)圖和測試。第2次：第8-18章內(nèi)容結(jié)束后，提交3張思維導(dǎo)圖和測試）;

（3）三級項目（20%）：分組完成“軟件測試教學(xué)輔助平臺v1.0 ”項目的系統(tǒng)測試，制定軟件測試計劃、設(shè)計測試用例、執(zhí)行與實施測試計劃、撰寫測試報告并完成相關(guān)文檔的撰寫。要求測試中要包含基礎(chǔ)測試、功能測試、文檔測試這三種測試，總的測試用例的設(shè)計要超過30個。完成的4份文檔提交到“三級項目相關(guān)文檔提交處”;

（4）期末考核（50%）：閉卷考核。

四、課程教學(xué)改革效果分析

為了全面了解基于OBE教學(xué)模式的應(yīng)用效果，筆者使用SPSS數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析軟件，采用單因素分析的方法對學(xué)生的期末成績和總成績進(jìn)行了分析，具體如表4-6所示。

由表6可知，基于OBE教學(xué)模式單因素的影響，則期末成績總變差（59845.874）中不同教學(xué)模式可解釋的變差為710.852，抽樣誤差引起的變差為59135.023，它們之間的方差分別為710.852和135.631，相除所得的F統(tǒng)計量的觀測值為5.241，對應(yīng)的概率P值為0.023。如果顯著性水平α為0.05，由于概率P值小于顯著性水平α，所以不應(yīng)該接受原假設(shè)，認(rèn)為不同的教學(xué)模式對期末成績的平均值有顯著影響。

此外從中還可以看出，僅考慮基于OBE教學(xué)模式的單因素的影響，則總成績總變差（26653.654）中不同教學(xué)模式可解釋的變差為1185.435，抽樣誤差引起的變差為25468.219，它們之間的方差分別為1185.435和58.413，相除所得的F統(tǒng)計量的觀測值為20.294，對應(yīng)的概率P值為0.000。如果顯著性水平α為0.05，由于概率P值小于顯著性水平α，所以不應(yīng)接受原假設(shè)，認(rèn)為不同的教學(xué)模式對總成績的平均值有極其顯著的影響。

圖2a、b為軟件工程專業(yè)2013級1-8班和2014級1-8班的期末成績和總成績的平均值對比圖，從中可見采用面向OBE的教學(xué)模式教學(xué)效果顯著好于傳統(tǒng)的教學(xué)模式。

五、結(jié)束語

通過對《軟件質(zhì)量保證與測試》課程兩年的面向OBE模式的教學(xué)實踐，本研究采用數(shù)據(jù)分析的方法檢驗了OBE教學(xué)模式的教學(xué)效果，探索出在《軟件質(zhì)量保證與測試》課程中進(jìn)行的 “以目標(biāo)為導(dǎo)向、以學(xué)生為中心、持續(xù)改進(jìn)”的面向OBE的教學(xué)模式。

該教學(xué)模式以課程目標(biāo)為導(dǎo)向，以學(xué)生為中心，注重學(xué)生的產(chǎn)出，注重學(xué)生學(xué)習(xí)的成效，理論學(xué)習(xí)采用思維導(dǎo)圖的方式增強(qiáng)效果，課堂討論提高了學(xué)生文檔組織能力和口頭表達(dá)能力，項目實踐提升了學(xué)生的動手實踐能力，面向OBE的教學(xué)模式取得了良好的教學(xué)效果。但是也有一些不足之處，今后要進(jìn)一步收集教學(xué)反饋，對課程教學(xué)進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。

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[1]朱少民.軟件測試課程的問題驅(qū)動教學(xué)模式探索[J].中國大學(xué)教學(xué)，2018（10）：32-36.

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（編輯：李曉萍）