基于TPACK和翻轉(zhuǎn)課堂的軟件測(cè)試教學(xué)模式改革

楊彩 李亞

[摘 要]隨著軟件開發(fā)技術(shù)的飛速發(fā)展，軟件測(cè)試人才需求大增。目前的軟件測(cè)試人才培養(yǎng)模式和企業(yè)的實(shí)際崗位需求存在一定的距離。針對(duì)高校軟件測(cè)試課程教學(xué)過(guò)程中存在的學(xué)生興趣不高、授課效果不佳等問(wèn)題，引入TPACK模型和翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行教學(xué)改革與實(shí)踐，提出基于TPACK和翻轉(zhuǎn)課堂的軟件測(cè)試復(fù)合教學(xué)模式。該模式注重課程信息化、方法個(gè)性化和教師技能化。運(yùn)用此種教學(xué)模式，提升了課程綜合教學(xué)效果，提高了學(xué)生的軟件測(cè)試專業(yè)素養(yǎng)。

[關(guān)鍵詞]TPACK；翻轉(zhuǎn)課堂；軟件測(cè)試；教學(xué)模式

[中圖分類號(hào)] G642 ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 1008-2549（2023） 04-0102-04

軟件測(cè)試是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一門重要基礎(chǔ)課，對(duì)提高學(xué)生的軟件測(cè)試能力起著至關(guān)重要的作用。隨著課程的進(jìn)展我們也發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題，諸如理論和實(shí)踐脫節(jié)、教學(xué)模式僵化、學(xué)生興趣低下等。對(duì)于軟件測(cè)試的課程改革，很多學(xué)者進(jìn)行了各種嘗試，新教學(xué)方法不斷提出。為了解決軟件測(cè)試教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，本文提出將TPACK教學(xué)理念和翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式引入軟件測(cè)試教學(xué)過(guò)程中。TPACK教學(xué)理念是指整合技術(shù)學(xué)科的教學(xué)知識(shí)，包括學(xué)科內(nèi)容知識(shí)、教學(xué)方法知識(shí)和應(yīng)用技術(shù)知識(shí)等。基于TPACK和翻轉(zhuǎn)課堂的軟件測(cè)試復(fù)合教學(xué)模式，主要內(nèi)容是教師錄制教學(xué)視頻上傳到課程平臺(tái)上，引導(dǎo)學(xué)生利用業(yè)余時(shí)間參加課程學(xué)習(xí)；在授課過(guò)程中著重講解重點(diǎn)和難點(diǎn)，對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)部分的理解交給學(xué)生自主學(xué)習(xí)；開展小組討論，提高學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)能力；注重教師綜合素質(zhì)和能力的提升，為課程順利高效開展提供保障。實(shí)踐證明，該模式教學(xué)效果較好，提升了教學(xué)質(zhì)量，學(xué)生的軟件測(cè)試綜合能力也得到提升。

一、 軟件測(cè)試課程教學(xué)中存在的問(wèn)題

（一）教師教學(xué)理念陳舊，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不足

軟件測(cè)試課程的實(shí)踐性強(qiáng)，測(cè)試技術(shù)發(fā)展非?？?。為了適應(yīng)課程發(fā)展需要，任課教師亟須引入新的教學(xué)理念。當(dāng)下的教師授課中，很多人采用傳統(tǒng)教學(xué)方式，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不足，學(xué)習(xí)效果不理想，無(wú)法取得預(yù)期的教學(xué)效果。[1]為了解決學(xué)生學(xué)習(xí)興趣下降與學(xué)習(xí)動(dòng)力不足問(wèn)題，需要對(duì)軟件測(cè)試課程教學(xué)模式進(jìn)行改革與創(chuàng)新。

（二）偏重專業(yè)知識(shí)講授，忽視綜合素質(zhì)培養(yǎng)

當(dāng)下的軟件測(cè)試課程中，許多教師注重傳授專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和技能，忽視人文素質(zhì)教育。教學(xué)中缺乏人文的價(jià)值引領(lǐng)，使學(xué)生只關(guān)注專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)，不利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。要引導(dǎo)學(xué)生在掌握軟件測(cè)試技術(shù)的同時(shí)，形成正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀，讓學(xué)生樹立科技強(qiáng)國(guó)的理想。

（三）教學(xué)內(nèi)容更新不及時(shí)，考核方式落后

軟件測(cè)試過(guò)程主要是進(jìn)行軟件的測(cè)試設(shè)計(jì)、執(zhí)行與分析，實(shí)踐性強(qiáng)。企業(yè)實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，技術(shù)更新?lián)Q代快，這就要求軟件測(cè)試的授課內(nèi)容要做到及時(shí)更新，而我們的教學(xué)在這個(gè)方面亟待加強(qiáng)。在課程的考核方式方面，很多教師依舊采取單純的試卷考核方式，只注重理論知識(shí)，對(duì)于實(shí)踐重視不夠。因此，對(duì)課程考核方式應(yīng)積極進(jìn)行創(chuàng)新與改進(jìn)，要將專業(yè)知識(shí)的講授和實(shí)踐能力培養(yǎng)進(jìn)行更好地融合。

二、 基于TPACK和翻轉(zhuǎn)課堂的軟件測(cè)試復(fù)合教學(xué)模式

（一） TPACK框架

TPACK（Technological Pedagogical Content Knowledge），即整合技術(shù)的學(xué)科教學(xué)知識(shí)。TPACK框架包含三個(gè)核心元素：內(nèi)容知識(shí)（CK）、教學(xué)知識(shí)（PK）和技術(shù)知識(shí)（TK）。它包括四個(gè)組成部分：教學(xué)與內(nèi)容知識(shí)（PCK）、技術(shù)和內(nèi)容知識(shí)（TCK）、技術(shù)和教學(xué)知識(shí)（TPK）、技術(shù)教學(xué)知識(shí)集成（TPACK）。[2]TPACK框架如圖（1）所示。

TPACK有利于提高授課老師掌握與運(yùn)用信息技術(shù)的能力，教師的TPACK技能是未來(lái)必備的授課能力。TPACK框架涉及的學(xué)科內(nèi)容、教學(xué)法與技術(shù)等三種知識(shí)要素，其并不是這些知識(shí)的簡(jiǎn)單疊加，而是把技術(shù)融入學(xué)科內(nèi)容的講授中。

（二）翻轉(zhuǎn)課堂

翻轉(zhuǎn)課堂指的是重新優(yōu)化課堂內(nèi)外的學(xué)習(xí)時(shí)間，把學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)由任課教師轉(zhuǎn)移到學(xué)生。教師確定授課目標(biāo)后，按照教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)發(fā)布教學(xué)相關(guān)視頻，引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)方式進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。學(xué)生通過(guò)預(yù)習(xí)掌握課堂內(nèi)容。課堂內(nèi)的授課時(shí)間主要解決學(xué)生預(yù)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題。對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)部分，教師不用拿出專門的時(shí)間進(jìn)行講解，這些知識(shí)交給學(xué)生課前進(jìn)行預(yù)習(xí)。[3]可以通過(guò)學(xué)習(xí)平臺(tái)上傳的視頻、PPT、電子案例等，在線與同學(xué)交流，隨時(shí)隨地查詢資料。

（三）軟件測(cè)試課程的復(fù)合教學(xué)模式

結(jié)合TPACK和翻轉(zhuǎn)課堂的特點(diǎn)，將二者與軟件測(cè)試課程教學(xué)進(jìn)行結(jié)合，對(duì)軟件測(cè)試教學(xué)模式進(jìn)行改革。在該教學(xué)模式中，任課老師的引領(lǐng)作用繼續(xù)得到重視，同時(shí)使用個(gè)性化教學(xué)方法來(lái)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

該復(fù)合教學(xué)模式結(jié)合TPACK框架的三個(gè)基本要素和四個(gè)復(fù)合元素，將這種模式融入軟件測(cè)試教學(xué)過(guò)程中，創(chuàng)造性地提出基于TPACK學(xué)習(xí)理念，提升軟件測(cè)試課程教學(xué)質(zhì)量的方式方法。作為軟件測(cè)試課程的教師，對(duì)課程質(zhì)量起著關(guān)鍵作用。根據(jù)圖（1）可以分析軟件測(cè)試教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)，如表1所示。

TK、PK、CK三大核心要素不斷變化，教師需要有效地理解這三個(gè)要素與教學(xué)之間的動(dòng)態(tài)平衡。在TPACK集成框架下，教師可以利用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、智能設(shè)備等手段，將技術(shù)要素有效地集成到教學(xué)設(shè)計(jì)中。[4]

三、模式實(shí)施策略

軟件測(cè)試復(fù)合教學(xué)模式，將翻轉(zhuǎn)課堂方法與TPACK方法引入到軟件測(cè)試課程中，把授課內(nèi)容進(jìn)行二次更新，結(jié)合業(yè)界最新發(fā)展成果，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行豐富和調(diào)整。該教學(xué)模式可以根據(jù)學(xué)生具體情況，創(chuàng)建個(gè)性化軟件測(cè)試環(huán)境，將學(xué)生積極吸引到授課過(guò)程中。

（一）授課方式改革

該教學(xué)模式分為課堂授課和實(shí)踐教學(xué)兩個(gè)方面，課堂授課引入案例教學(xué)法，使得學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，對(duì)授課內(nèi)容產(chǎn)生興趣，增強(qiáng)學(xué)生參與感。實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，在老師指導(dǎo)下，學(xué)生可以有針對(duì)性地規(guī)劃課程學(xué)習(xí)，掌握學(xué)習(xí)主動(dòng)權(quán)。任課老師則采用個(gè)性化教學(xué)方法，輔助學(xué)生進(jìn)行軟件測(cè)試課程的學(xué)習(xí)。

軟件測(cè)試任課老師根據(jù)已定的教學(xué)任務(wù)和目標(biāo)，突出每次授課的重點(diǎn)和難點(diǎn)，將可以擴(kuò)展的方面及時(shí)上傳到學(xué)習(xí)平臺(tái)，方便學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。學(xué)生自由組合成不同的小組，由組長(zhǎng)負(fù)責(zé)，組長(zhǎng)類似軟件測(cè)試項(xiàng)目經(jīng)理角色。由組長(zhǎng)分配任務(wù)，學(xué)生按照任務(wù)來(lái)預(yù)習(xí)課程內(nèi)容，有的放矢，這樣預(yù)習(xí)的效果會(huì)更加顯著，上課效率也會(huì)更高。[5]

（二）增強(qiáng)學(xué)生參與性

教師授課過(guò)程中，積極吸納學(xué)生的課前預(yù)習(xí)成果，主動(dòng)邀請(qǐng)學(xué)生加入教學(xué)過(guò)程中來(lái)，組織部分學(xué)生進(jìn)行專題交流。這樣也方便各個(gè)小組之間進(jìn)行信息交流和溝通，通過(guò)相互提問(wèn)題答問(wèn)題的互動(dòng)方式，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)軟件測(cè)試知識(shí)的學(xué)習(xí)和研討。

根據(jù)軟件測(cè)試流程進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，按照測(cè)試計(jì)劃、測(cè)試用例設(shè)計(jì)、測(cè)試執(zhí)行和測(cè)試報(bào)告等，開展教學(xué)活動(dòng)。根據(jù)軟件測(cè)試教學(xué)大綱，制定合適的教學(xué)目標(biāo)，任課老師按照學(xué)生預(yù)習(xí)情況進(jìn)行知識(shí)講授，可以提升教學(xué)效率。同時(shí)，將學(xué)習(xí)任務(wù)分配給小組內(nèi)的成員，吸引學(xué)生以團(tuán)隊(duì)方式進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)，協(xié)作完成完整的軟件測(cè)試學(xué)習(xí)任務(wù)。這樣的學(xué)習(xí)流程不但可以提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，還能夠培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神與領(lǐng)導(dǎo)能力。

（三）重視課后輔導(dǎo)

軟件測(cè)試授課過(guò)程包括組織預(yù)習(xí)、授課和課后輔導(dǎo)，課后輔導(dǎo)可借助多樣化的形式進(jìn)行。在完成課堂授課后，教師督促學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)，深化對(duì)所學(xué)知識(shí)和技能的理解，并善于綜合利用在線課程資源。在軟件測(cè)試課程學(xué)習(xí)平臺(tái)上，學(xué)生能夠通過(guò)PPT溫習(xí)課堂授課內(nèi)容，參考測(cè)試用例、測(cè)試腳本、測(cè)試報(bào)告等教學(xué)資源。

學(xué)生在課程平臺(tái)上可以發(fā)帖進(jìn)行討論，也可以對(duì)其他同學(xué)的求助進(jìn)行回答，這樣的互動(dòng)可以幫助同學(xué)進(jìn)行主動(dòng)學(xué)習(xí)。在平臺(tái)上學(xué)生可以和任課教師及時(shí)溝通，對(duì)于共性問(wèn)題授課教師可以主動(dòng)開辟專欄進(jìn)行專門講解和回答，在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行有效指導(dǎo)，這樣可以大大提升學(xué)生學(xué)習(xí)的效果和質(zhì)量。[6]

（四）改進(jìn)考核方式

對(duì)于軟件測(cè)試課程的考核，也要適當(dāng)進(jìn)行改革。為了更加有效激勵(lì)學(xué)生，對(duì)課程考核方式進(jìn)行改革，將教學(xué)的各環(huán)節(jié)都賦予一定的分值，優(yōu)化考核的標(biāo)準(zhǔn)?？己谁h(huán)節(jié)包括：（1）預(yù)習(xí)情況考核，此環(huán)節(jié)包括課前準(zhǔn)備情形、課堂講解情況及團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新情形；（2）課堂授課考核，此環(huán)節(jié)是重點(diǎn)，要重點(diǎn)考核學(xué)生課上表現(xiàn)情況、回答問(wèn)題情形、小組探討情況；（3）繼續(xù)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)考核，此環(huán)節(jié)重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生自主學(xué)習(xí)情況、知識(shí)鞏固情況、在線溝通情形等；（4）團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，此環(huán)節(jié)旨在鼓勵(lì)學(xué)生更多地進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作，提升組織領(lǐng)導(dǎo)能力，提高合作效率。

綜合考核方法對(duì)學(xué)生的全程學(xué)習(xí)進(jìn)行關(guān)注，成績(jī)更多地體現(xiàn)在平時(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程中。同時(shí)關(guān)注實(shí)踐動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，這是使學(xué)生未來(lái)走得更遠(yuǎn)的基礎(chǔ)。

（五）實(shí)施效果分析

針對(duì)基于TPACK和翻轉(zhuǎn)課堂的軟件測(cè)試復(fù)合教學(xué)模式，我們采用教學(xué)實(shí)驗(yàn)法、問(wèn)卷調(diào)查法與訪談法，按照定量和定性相結(jié)合的協(xié)同評(píng)價(jià)方式，論證該教學(xué)模式在軟件測(cè)試授課中的應(yīng)用效果。研究對(duì)象是計(jì)算機(jī)專業(yè)三年級(jí)學(xué)生，可以代表基本學(xué)情。為確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，對(duì)實(shí)驗(yàn)班級(jí)的選取進(jìn)行了認(rèn)真篩選。試驗(yàn)前，實(shí)驗(yàn)班與控制班的軟件測(cè)試水平基本相當(dāng)，班級(jí)成績(jī)相差不大，選擇這樣的班級(jí)進(jìn)行教學(xué)模式效果測(cè)試，試圖根據(jù)測(cè)試后的數(shù)據(jù)收集來(lái)驗(yàn)證新教學(xué)模式的效果。

根據(jù)問(wèn)卷調(diào)查情況和訪談數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)合考試成績(jī)與實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生的實(shí)際表現(xiàn)進(jìn)行對(duì)比。調(diào)查問(wèn)卷的數(shù)據(jù)分析顯示： 91.2%的實(shí)驗(yàn)班學(xué)生對(duì)該教學(xué)模式持正面積極的態(tài)度（非常喜歡或喜歡），并對(duì)軟件測(cè)試考試成績(jī)表示滿意。對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，實(shí)驗(yàn)班94.3%學(xué)生贊同繼續(xù)使用該復(fù)合教學(xué)模式。參與調(diào)查的所有學(xué)生均認(rèn)為信息化技術(shù)與傳統(tǒng)講解方法結(jié)合，可以減少軟件測(cè)試傳統(tǒng)課堂的枯燥乏味情況，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。微課等在線資源的提供，則給了學(xué)生更多的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)和條件。

數(shù)據(jù)分析過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)一些不足。問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果顯示，仍有大約5.3%的學(xué)生對(duì)基于TPACK和翻轉(zhuǎn)課堂的復(fù)合教學(xué)模式持否定態(tài)度。通過(guò)訪談和分析，找到了他們無(wú)法適應(yīng)新模式的原因：（1）微課內(nèi)容豐富，術(shù)語(yǔ)較多；（2）受傳統(tǒng)教學(xué)模式影響，對(duì)任課教師過(guò)于依賴，自學(xué)能力不足。

總之，TPACK和翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的教學(xué)模式，對(duì)于軟件測(cè)試課程的教學(xué)改革提供了很好的思路。不但對(duì)知識(shí)的講授環(huán)節(jié)進(jìn)行了細(xì)化和升級(jí)，更能吸引學(xué)生主動(dòng)加入軟件測(cè)試教學(xué)過(guò)程中。這充分體現(xiàn)了以學(xué)生為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)的精神，能夠有效激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情，增強(qiáng)主觀能動(dòng)性。對(duì)于任課教師來(lái)說(shuō)，可以有更多的時(shí)間和精力進(jìn)行教學(xué)方法改革，更加有利于提升教學(xué)效果和質(zhì)量。通過(guò)角色轉(zhuǎn)變，學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)積極探索，學(xué)習(xí)態(tài)度和團(tuán)隊(duì)合作積極性充分提高。通過(guò)整理收集的數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)班與對(duì)比班的測(cè)試表明，新教學(xué)模式比傳統(tǒng)教學(xué)模式取得了更好的教學(xué)效果，學(xué)生的軟件測(cè)試綜合素養(yǎng)得到較大提升。該教學(xué)模式的適用性較強(qiáng)，教學(xué)效果良好，值得在其他計(jì)算機(jī)類課程中推廣應(yīng)用。

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（責(zé)任編輯：王義祥）

Reforming the Software Testing Teaching Mode

Based on TPACK and Flipped Classroom

Yang Cai， Li Ya

（School of computer science and technology， Nanyang Normal University）

Abstract： With the rapid development of software development technology， the demand for software testing talents has increased significantly. However， the current software testing training mode is not well-aligned with the actual job requirements of enterprises. To address the challenges of students' low interest and poor teaching effects in the teaching process of software testing course in colleges and universities， the TPACK model and flipped classroom method are introduced to carry out teaching reform and practice. A software testing integrated teaching mode based on TPACK and flipped classroom is thus established. This model emphasizes the informatization of the curriculum， personalization of teaching methods， and skill enhancement of teachers. By incorporating this teaching mode， the overall teaching effectiveness of the curriculum is enhanced and the students' professional competence in software testing is improved.

Key words： TPACK; Flipped classroom; Software testing; Teaching mode