軟件測(cè)試課程的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法與實(shí)踐

摘? 要：目前軟件測(cè)試與質(zhì)量保證人才缺口較大，各大專院校正在逐步展開或完善該類人才的培養(yǎng)體系。如何合理設(shè)置和開展此課程，讓學(xué)生能夠扎實(shí)掌握基礎(chǔ)知識(shí)和技能并了解前沿技術(shù)，成為該學(xué)科建設(shè)中亟待解決的問題。為此，結(jié)合實(shí)際教育經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法和實(shí)踐的探索，形成包括課程內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)、案例實(shí)施方案、過程化考核方案等的教學(xué)體系，達(dá)到更好培養(yǎng)學(xué)生的目的。

關(guān)鍵詞：軟件測(cè)試；項(xiàng)目案例驅(qū)動(dòng)；教學(xué)方法與實(shí)踐；學(xué)科建設(shè)；過程化考核

中圖分類號(hào)：G640? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-000X（2023）23-0092-04

Abstract： At present， the demand of software testing and quality assurance talents is large， and colleges and universities are gradually developing or improving the education system for such talents. How to reasonably set up and carry out this course to let students firmly grasp the basic knowledge and skills and understand the cutting-edge technology， has become an urgent problem to solve in the construction of the discipline. Combined with practical educational experience， this paper explores the project-driven teaching method and practice， forms a teaching system including course content standards、case implementation plans and process assessment programs， and achieves the purpose of better cultivating students.

Keywords： software testing; project-driven; teaching method and practice; discipline construction; process assessment

如何培養(yǎng)符合國(guó)家信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求的計(jì)算機(jī)專業(yè)人才，一直是人們十分關(guān)心的問題[1]。目前軟件測(cè)試行業(yè)有大量的人才缺口，努力培養(yǎng)合格的學(xué)生，是人們達(dá)成的重要共識(shí)之一[2]。為此，教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)專門編寫了《高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系與規(guī)范》（清華大學(xué)出版社出版）。但是，如何加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力培養(yǎng)，在現(xiàn)實(shí)中依然遇到種種困難。

很多院校雖然有加強(qiáng)軟件測(cè)試教學(xué)質(zhì)量的熱情與愿望，但卻面臨著教學(xué)方式以理論灌輸為主、師資隊(duì)伍有限、缺乏企業(yè)和行業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及課件與教學(xué)資源匱乏等問題。同時(shí)，缺少與IT技術(shù)發(fā)展同步的一流軟件測(cè)試案例、無法有效地對(duì)學(xué)生進(jìn)行企業(yè)化實(shí)訓(xùn)的管理與評(píng)價(jià)，也嚴(yán)重制約著院校軟件測(cè)試教學(xué)的發(fā)展與提高。

為解決傳統(tǒng)教學(xué)的弊端，提高高等教育教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量，筆者依托多年的軟件行業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)和大學(xué)教育經(jīng)歷，采用計(jì)算機(jī)教育領(lǐng)域中卓有成效的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法，突出“做中學(xué)”的理念，突出案例（而不是“實(shí)驗(yàn)和練習(xí)”）的作用，開發(fā)了一套完整的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)體系，為軟件測(cè)試專業(yè)人才的培養(yǎng)帶來了一股新風(fēng)。

一? 現(xiàn)狀分析和研究?jī)?nèi)容

從近幾年軟件測(cè)試行業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀來看，許多任課教師反映目前教學(xué)體系和方法不合適。具體體現(xiàn)在以下方面： 第一，教學(xué)中以理論授課為主，沒有緊密結(jié)合行業(yè)應(yīng)用，不利于培養(yǎng)和提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力；第二，教學(xué)案例比較匱乏，與企業(yè)的實(shí)際情況相差太遠(yuǎn)，致使案例可參考性差；第三，缺乏具體的課程實(shí)踐指導(dǎo)和真實(shí)項(xiàng)目環(huán)境。因此，針對(duì)高等院校軟件測(cè)試課程的教學(xué)特點(diǎn)與需求，開發(fā)具有適用性和實(shí)踐性的教學(xué)體系已是刻不容緩。

那么，什么是學(xué)習(xí)軟件測(cè)試課程最好的方法呢？答案是項(xiàng)目案例驅(qū)動(dòng)理論學(xué)習(xí)。通過項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式的教學(xué)，可以揭示各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的相互聯(lián)系，便于學(xué)生真正掌握知識(shí)，并且運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題。同時(shí)，學(xué)生在解決問題中不斷總結(jié)學(xué)習(xí)，逐步完善、提高和創(chuàng)新，在實(shí)踐中將這些知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)逐步融合成綜合能力和素質(zhì)。

國(guó)內(nèi)教師和學(xué)者針對(duì)項(xiàng)目案例驅(qū)動(dòng)方法進(jìn)行了一系列的研究和探索，取得了豐富的成果。當(dāng)前計(jì)算機(jī)專業(yè)和軟件工程教學(xué)模式發(fā)生了極大的改變，教學(xué)中更側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐操作能力。從近況來看，軟件工程教學(xué)中應(yīng)用案例即項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式取得了不錯(cuò)的成效，能夠提升學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力[3-4]。另外有教師針對(duì)目前工科教學(xué)中存在的忽視學(xué)生主體地位，缺乏真實(shí)的實(shí)踐環(huán)節(jié)等問題，提出了結(jié)合校企各自優(yōu)勢(shì)的項(xiàng)目案例教學(xué)法，對(duì)探索新工科背景下的新型教學(xué)模式[5]，有很好的借鑒意義。針對(duì)一些課程的教學(xué)現(xiàn)狀以及目前存在的問題，有教師提出了教學(xué)模式，并結(jié)合專業(yè)課程，探討項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)和案例教學(xué)法相融合的教學(xué)模式的具體應(yīng)用方法，通過案例引導(dǎo)下的課程總體設(shè)計(jì)、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)下的課程單元設(shè)計(jì)，將教學(xué)模式應(yīng)用到課程教學(xué)實(shí)施過程中，取得良好的教學(xué)效果[6]。

在國(guó)外，項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法也得到廣泛認(rèn)可，其是德國(guó)大學(xué)工程教育中培養(yǎng)具有自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力的工程專業(yè)學(xué)生的一種重要教學(xué)模式[7]。德國(guó)應(yīng)用技術(shù)大學(xué)人才培養(yǎng)模式的重要特征是在高等教育中融入實(shí)踐的元素并將其與職業(yè)實(shí)踐結(jié)合起來。這一模式要求無論是在本科還是碩士階段的教學(xué)都要有相應(yīng)的教學(xué)計(jì)劃，各個(gè)專業(yè)、各個(gè)模塊和各種形式的教學(xué)也都要有相應(yīng)的教學(xué)方案支持。通過多特蒙德應(yīng)用技術(shù)大學(xué)的教學(xué)實(shí)例和經(jīng)驗(yàn)，提倡在高等教育中融入實(shí)踐元素，著重采用案例教學(xué)、項(xiàng)目教學(xué)及校企合作[8]。德國(guó)高校的技能操作以真實(shí)案例和項(xiàng)目實(shí)作的形式傳授給學(xué)生，“教”與“學(xué)”的融合培養(yǎng)出技能嫻熟的產(chǎn)業(yè)人員，成就了德國(guó)社會(huì)先進(jìn)的生產(chǎn)力水平[9]。美國(guó)的情況也類似，跨學(xué)科項(xiàng)目學(xué)習(xí)是STEM（科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學(xué)（Mathematics）四門學(xué)科英文首字母的縮寫）教育常見的實(shí)施方式。高校從項(xiàng)目學(xué)習(xí)的任務(wù)設(shè)計(jì)、問題驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用評(píng)估三個(gè)角度結(jié)合案例來解析項(xiàng)目設(shè)計(jì)要領(lǐng)，以及關(guān)注STEM項(xiàng)目的實(shí)施機(jī)制[10]。最近幾年，在美國(guó)眾多的工程類大學(xué)中，最受家長(zhǎng)和同學(xué)們關(guān)注的是一所位于波士頓附近的私立本科大學(xué)，名字叫富蘭克林歐林學(xué)院（Franklin W. Olin College of Engineering）。這所學(xué)院最大的特色是堅(jiān)持以實(shí)用教育為導(dǎo)向，與許多傳統(tǒng)的“先理論后實(shí)踐”院校不同，這個(gè)學(xué)院強(qiáng)調(diào)的不僅僅是教授基本知識(shí)，而是要求學(xué)生把各個(gè)知識(shí)點(diǎn)與實(shí)際生活中的問題聯(lián)系起來，找出解決方案。換一句話說，就是以解決實(shí)際問題為導(dǎo)向，以項(xiàng)目案例為驅(qū)動(dòng)。

基于項(xiàng)目案例驅(qū)動(dòng)理論學(xué)習(xí)的新型教育理念和方法，筆者主持編寫了高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)案例實(shí)踐規(guī)劃系列教材。其以教育部計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)為指南，以教育部軟件工程專業(yè)大學(xué)生實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地為依托，組織具有計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)和軟件工程重點(diǎn)建設(shè)專業(yè)的高等院校骨干教師，協(xié)同具有豐富行業(yè)經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)精英共同開發(fā)。本系列教材由清華大學(xué)出版社出版，受到廣大讀者的歡迎和好評(píng)。

針對(duì)軟件測(cè)試方向，筆者充分調(diào)研職業(yè)崗位所需關(guān)鍵技術(shù)能力、職業(yè)素質(zhì)、可持續(xù)發(fā)展能力，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建學(xué)生的知識(shí)、技能和素質(zhì)結(jié)構(gòu)，形成了包括課程內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)、案例實(shí)施方案、過程化考核方案等的教學(xué)體系。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下。

1）采用Project-Driven Learning（項(xiàng)目實(shí)踐來帶動(dòng)理論學(xué)習(xí)）的方式，將軟件測(cè)試相關(guān)的案例分析和理論知識(shí)點(diǎn)融合和交互。

2）設(shè)計(jì)和開發(fā)了軟件測(cè)試項(xiàng)目案例實(shí)施方案，并組織學(xué)生通過小組合作等形式完成。

3）制定新的考核標(biāo)準(zhǔn)，在項(xiàng)目案例考核、團(tuán)隊(duì)合作考核和過程任務(wù)考核幾個(gè)方面作深入探討。

二? 項(xiàng)目案例驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法與實(shí)踐

（一）? 基于項(xiàng)目案例驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法的課程體系

筆者結(jié)合多年來在軟件測(cè)試與質(zhì)量保證等方面的研究，一直在探索軟件測(cè)試教學(xué)與質(zhì)量保證的教學(xué)改革，推出更加符合當(dāng)前軟件測(cè)試與質(zhì)量保證發(fā)展方向的方法和體系。筆者希望推廣一種最有效的學(xué)習(xí)與培訓(xùn)的途徑，這就是Project-Driven learning，也就是用項(xiàng)目實(shí)踐來帶動(dòng)理論的學(xué)習(xí)（或者叫做“做中學(xué)”）。其體現(xiàn)的是源于企業(yè)、面向高校的教學(xué)理念，為軟件測(cè)試與質(zhì)量保證的教學(xué)提供真實(shí)的企業(yè)項(xiàng)目案例和實(shí)踐環(huán)境。

基于此，筆者圍繞一個(gè)艾斯醫(yī)藥商務(wù)系統(tǒng)項(xiàng)目案例來貫穿軟件測(cè)試及管理各個(gè)模塊的理論講解，包括軟件測(cè)試概述、軟件測(cè)試計(jì)劃、軟件測(cè)試技術(shù)、單元測(cè)試技術(shù)、集成測(cè)試技術(shù)和系統(tǒng)測(cè)試技術(shù)等。通過項(xiàng)目實(shí)踐，可以對(duì)技術(shù)應(yīng)用有明確的目的性（為什么學(xué)），對(duì)技術(shù)原理更好地融會(huì)貫通（學(xué)什么），也可以更好地檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果（學(xué)得怎樣）。項(xiàng)目案例的開發(fā)和測(cè)試流程如圖1所示。

基于項(xiàng)目案例驅(qū)動(dòng)方法的課程體系從項(xiàng)目開發(fā)和測(cè)試流程出發(fā)，重點(diǎn)講述核心理論和實(shí)際應(yīng)用。本體系的特色是以項(xiàng)目實(shí)踐作為主線貫穿其中，提供了一個(gè)完整的項(xiàng)目案例，力求使學(xué)生不但知其然，而且知其所以然，既培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，又使他們熟練掌握軟件測(cè)試與質(zhì)量保證相關(guān)知識(shí)，特別把重點(diǎn)放在培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力訓(xùn)練方面。

（二）? 項(xiàng)目案例實(shí)施方案

在教學(xué)實(shí)施過程中，我們以項(xiàng)目為載體，學(xué)生為主體，通過項(xiàng)目案例驅(qū)動(dòng)來進(jìn)行課程內(nèi)容教學(xué)，實(shí)現(xiàn)理論實(shí)踐一體化，使學(xué)生在完成相應(yīng)項(xiàng)目任務(wù)的過程中來學(xué)習(xí)理論知識(shí)和提升實(shí)踐技能。針對(duì)軟件測(cè)試課程的項(xiàng)目案例實(shí)施方案見表1。

（三）? 過程式考核方式

目前，大部分的課程采用以考試成績(jī)?yōu)橹鳎瑢?shí)驗(yàn)成績(jī)?yōu)檩o，適當(dāng)考慮平時(shí)表現(xiàn)的考核方式，這種考核方式并不合適應(yīng)用性強(qiáng)的課程。我們將嘗試建立多元化的過程考核評(píng)價(jià)體系，在項(xiàng)目案例考核、團(tuán)隊(duì)合作考核和過程任務(wù)考核幾個(gè)方面進(jìn)行探討，具體見表2。

本次教學(xué)實(shí)踐的考核中，我們突出項(xiàng)目案例驅(qū)動(dòng)的作用。除了傳統(tǒng)的平時(shí)考勤和實(shí)驗(yàn)作業(yè)成績(jī)以外，我們還采用了項(xiàng)目展示和項(xiàng)目答辯等方式來考察學(xué)生項(xiàng)目實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)意識(shí)，并在評(píng)分體系中，加大了項(xiàng)目案例部分的權(quán)重。其中，項(xiàng)目展示部分包括項(xiàng)目代碼、文檔、學(xué)習(xí)心得和記錄及項(xiàng)目運(yùn)行結(jié)果等，項(xiàng)目答辯部分包括PPT制作、團(tuán)隊(duì)分工與協(xié)作及表達(dá)溝通能力等。項(xiàng)目部分的評(píng)分由團(tuán)隊(duì)分?jǐn)?shù)和個(gè)人分?jǐn)?shù)兩項(xiàng)組成，既考察學(xué)生的團(tuán)隊(duì)寫作能力，又避免分工不均和個(gè)人不努力的情況。

（四）? 實(shí)踐效果

通過軟件測(cè)試課程的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法和實(shí)踐，能夠幫助學(xué)生熟悉和掌握軟件測(cè)試最本質(zhì)的核心技術(shù)和應(yīng)用方向，培養(yǎng)出適應(yīng)市場(chǎng)需求的高層次實(shí)用型軟件測(cè)試工程師。在軟件測(cè)試課程的教學(xué)實(shí)踐中，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)都得到了提升，取得了良好的效果。首先，在自主完成項(xiàng)目案例過程中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)了學(xué)習(xí)的目標(biāo)，挖掘了對(duì)軟件測(cè)試和軟件工程的興趣。其次，學(xué)生順利完成了項(xiàng)目案例的全流程測(cè)試實(shí)踐操作，掌握了相關(guān)理論知識(shí)點(diǎn)，大大提高了運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。另外，通過項(xiàng)目匯報(bào)和答辯，學(xué)生們加強(qiáng)了項(xiàng)目總結(jié)和表達(dá)溝通能力，積累了團(tuán)隊(duì)協(xié)作經(jīng)驗(yàn)。

先進(jìn)的教學(xué)模式為學(xué)生奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為后期的學(xué)習(xí)做了很好的鋪墊。深圳技術(shù)大學(xué)的學(xué)生在許多全國(guó)性競(jìng)賽中獲獎(jiǎng)，2021年，在第六屆“中國(guó)高校計(jì)算機(jī)大賽-團(tuán)體程序設(shè)計(jì)天梯賽”全國(guó)總決賽中，獲得全國(guó)團(tuán)隊(duì)銅獎(jiǎng)1項(xiàng)、全國(guó)個(gè)人二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、全國(guó)個(gè)人三等獎(jiǎng)5項(xiàng)。這些獎(jiǎng)項(xiàng)的獲得，驗(yàn)證了項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式方法和實(shí)踐在人才培養(yǎng)中的有效性。

三? 結(jié)束語

當(dāng)前，軟件測(cè)試行業(yè)人才的有效培養(yǎng)已經(jīng)成為了亟待解決的問題。本文探討了軟件測(cè)試課程的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法和實(shí)踐教學(xué)研究的成果，包括以下幾個(gè)方面：采用Project-Driven Learning（項(xiàng)目實(shí)踐來帶動(dòng)理論學(xué)習(xí)）的方式，將理論和實(shí)踐一體化；設(shè)計(jì)和開發(fā)軟件測(cè)試項(xiàng)目案例實(shí)施方案；制定新的過程式考核標(biāo)準(zhǔn)等。希望在未來幾年中，在國(guó)家、省、市、校等各級(jí)相關(guān)政策引導(dǎo)下，繼續(xù)完善文中提出的體系建設(shè)，全面開展學(xué)生專業(yè)能力與職業(yè)能力的綜合培養(yǎng)，以便適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，提高畢業(yè)生的就業(yè)率與就業(yè)質(zhì)量。

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基金項(xiàng)目：深圳技術(shù)大學(xué)教學(xué)研究和改革項(xiàng)目“軟件測(cè)試與質(zhì)量保證教學(xué)改革研究”（20211005）

作者簡(jiǎn)介：梁立新（1970-），男，漢族，河北石家莊人，碩士（美國(guó)），副教授，副院長(zhǎng)。研究方向?yàn)檐浖碚摵图夹g(shù)、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等。