楊彬　呂剛　陳圣兵

摘 要：針對應(yīng)用型大學(xué)學(xué)生軟件測試能力難以滿足企業(yè)實(shí)際需求這一情況，分析當(dāng)前國內(nèi)軟件測試人才需求現(xiàn)狀，指出導(dǎo)致高校人才培養(yǎng)與企業(yè)需求脫節(jié)的原因。以軟件測試課程為例，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、課程實(shí)踐安排等層面，闡述軟件測試課程教學(xué)改革思路，給出具體方法和實(shí)施途徑，探討能力導(dǎo)向的軟件測試應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型大學(xué)；軟件測試；教學(xué)改革；能力導(dǎo)向

0 引 言

軟件測試作為軟件質(zhì)量保證的一種重要手段，受到學(xué)術(shù)界、企業(yè)和教育界的高度重視[1]。作為當(dāng)前計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)研究方向，軟件測試?yán)碚摬粩嘭S富和發(fā)展；作為一門課程，國內(nèi)外眾多高校都將軟件測試作為計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門專業(yè)核心課程；作為一種職業(yè)，軟件測試工程師的需求缺口巨大。各大IT公司都設(shè)立了軟件測試與質(zhì)量保證部門，并設(shè)置專門的職業(yè)晉升通道。據(jù)國內(nèi)各大人才招聘網(wǎng)站數(shù)據(jù)顯示，目前國內(nèi)軟件測試人才的需求缺口在30萬人以上。軟件測試工程師的職業(yè)價(jià)值、發(fā)展前景得到了前所未有的提升。

盡管各大高校都開設(shè)了軟件測試及質(zhì)量保證相關(guān)課程，但培養(yǎng)出的學(xué)生普遍難以適應(yīng)企業(yè)對軟件測試崗位的能力需求[2-4]，高校人才培養(yǎng)與企業(yè)實(shí)際需求脫節(jié)嚴(yán)重。究其原因，傳統(tǒng)的軟件測試課程重理論知識講授，輕測試實(shí)踐和能力培養(yǎng)，導(dǎo)致學(xué)生動手能力較弱，軟件測試能力素養(yǎng)不足；而軟件企業(yè)要求測試人員除了具備軟件測試基本理論外，還要具備一定的軟件開發(fā)、測試用例設(shè)計(jì)、測試管理和測試文檔撰寫等能力，熟悉軟件開發(fā)和軟件測試流程，具有快速學(xué)習(xí)、快速掌握新技術(shù)和應(yīng)用新工具的能力。

1 軟件測試課程教學(xué)存在的問題

1）存在認(rèn)識誤區(qū)。

受傳統(tǒng)觀念影響，學(xué)生存在“重開發(fā)，輕測試”的認(rèn)識誤區(qū)，認(rèn)為只有學(xué)習(xí)成績差或編程能力差的人才會選擇軟件測試，甚至部分計(jì)算機(jī)專業(yè)的教師也持有同樣觀點(diǎn)，在教學(xué)過程中未能正確引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識軟件測試課程，導(dǎo)致學(xué)生未能正確對待本課程的學(xué)習(xí)。

2）教師教學(xué)重理論講授，輕實(shí)踐能力培養(yǎng)，理論與實(shí)踐的最后一公里尚未打通。

理論課程教學(xué)側(cè)重軟件測試?yán)碚?、方法、技術(shù)和體系的講授，貪圖理論體系的完整性，實(shí)踐教學(xué)占比較少。由于理論與實(shí)踐無法有效銜接，學(xué)生的測試能力存在嚴(yán)重欠缺。

3）實(shí)驗(yàn)環(huán)境欠缺。

軟件測試能力的培養(yǎng)需要學(xué)生熟練掌握常見的自動化測試工具，否則很難勝任軟件企業(yè)的測試工程師工作。目前，高校在自動化測試工具的選擇上存在困境，如何購買和選擇當(dāng)前的主流自動化測試工具，使用實(shí)際工程項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動手能力，對高校而言是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。此外，隨著Web技術(shù)的飛速發(fā)展，重要的業(yè)務(wù)系統(tǒng)需要進(jìn)行壓力測試、容量測試、負(fù)載測試等性能測試，對測試環(huán)境提出了更高的要求。

4）實(shí)際工程案例缺乏。

課程講授的理論知識只有經(jīng)過實(shí)際工程項(xiàng)目的應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的融會貫通。盡管公開出版的有關(guān)軟件測試的教材很多，但翔實(shí)的、適用于課程教學(xué)的實(shí)際工程項(xiàng)目案例還未多見。僅僅使用教材上的實(shí)驗(yàn)案例無法讓學(xué)生掌握軟件測試的基本技術(shù)和技能，傳統(tǒng)的基礎(chǔ)性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，難以培養(yǎng)學(xué)生的分析問題能力與解決問題能力，無法適應(yīng)學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)的需要。

5）缺乏具有工程實(shí)踐背景的師資。

具有較強(qiáng)理論知識和豐富項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)的師資隊(duì)伍，是保障軟件測試課程教學(xué)質(zhì)量的前提。盡管高校教師大部分都具有博士學(xué)位，具有較深的理論知識，但由于缺乏企業(yè)工作經(jīng)歷和實(shí)際工程背景，導(dǎo)致軟件測試課程教學(xué)質(zhì)量無法得到保證，學(xué)生的動手實(shí)踐能力無法得到有效提高。

2 能力導(dǎo)向的軟件測試課程教學(xué)改革

針對傳統(tǒng)軟件測試課程教學(xué)存在的問題，軟件測試課程教學(xué)改革應(yīng)該理論與實(shí)踐并重。傳統(tǒng)的軟件測試課程通常側(cè)重測試?yán)碚搩?nèi)容的講授，注重測試?yán)碚擉w系的完整性，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)寬泛、覆蓋知識面廣。這種課程內(nèi)容組織比較適合學(xué)術(shù)型和研究型人才的培養(yǎng)，不能滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要。為了提高學(xué)生的測試能力，軟件測試課程內(nèi)容重組的基本思路應(yīng)該是以企業(yè)實(shí)際需求為導(dǎo)向，結(jié)合學(xué)校辦學(xué)定位和專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，注重測試技術(shù)、自動化測試工具、測試流程、測試文檔撰寫和測試管理等內(nèi)容的講授，使用實(shí)際企業(yè)工程項(xiàng)目，讓學(xué)生在實(shí)踐過程中貫通理論知識，培養(yǎng)軟件測試能力。

下面以合肥學(xué)院為例，從教學(xué)內(nèi)容重組、教學(xué)方法改革、實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)等方面，闡述軟件測試課程教學(xué)改革舉措。

2.1 教學(xué)內(nèi)容重組

合肥學(xué)院自成立以來，堅(jiān)持“地方性、應(yīng)用型、國際化”的辦學(xué)定位，借鑒德國應(yīng)用科學(xué)大學(xué)辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)建了具有鮮明特色的應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系，從傳統(tǒng)的知識輸入為導(dǎo)向的課程體系轉(zhuǎn)變?yōu)橐阅芰敵鰹閷?dǎo)向的模塊化教學(xué)體系[5]。

軟件測試作為軟件工程專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，自2010年起開展了模塊化教學(xué)改革，圍繞應(yīng)用型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵要素，重組課程教學(xué)內(nèi)容，由“以知識為本位”過渡到“以能力為導(dǎo)向” 的課程教學(xué)，變“知識輸入”為“知識輸出”。軟件測試課程教學(xué)內(nèi)容重組基本思路見圖1。

學(xué)校軟件測試模塊課程構(gòu)建的指導(dǎo)思想是“以企業(yè)崗位能力需求為導(dǎo)向，以專業(yè)工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)為綱，基本覆蓋教指委標(biāo)準(zhǔn)”，注重學(xué)生軟件測試工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)高校人才培養(yǎng)與企業(yè)需求的無縫銜接。通過走訪科大訊飛、科大國創(chuàng)、文思海輝等80余家軟件企業(yè)，了解企業(yè)實(shí)際需求，明確了測試工程師、高級測試工程師、測試經(jīng)理等相關(guān)崗位的能力要求；通過實(shí)地參觀和深入座談，了解測試執(zhí)行、測試設(shè)計(jì)、測試分析等不同崗位職責(zé)要求；通過調(diào)研走訪國內(nèi)外兄弟院校，并與德、英、美等國合作院校及專家進(jìn)行交流，最終確定了軟件測試各崗位需要的專業(yè)能力，包括設(shè)計(jì)測試用例的能力、自動化測試工具能力、靜態(tài)代碼分析能力、實(shí)施軟件測試能力、測試文檔撰寫能力、測試管理和測試改進(jìn)能力以及質(zhì)量分析和軟件過程改進(jìn)能力等九大一級能力；在此基礎(chǔ)上，依據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)和畢業(yè)要求，確定了本模塊課程對畢業(yè)要求各指標(biāo)點(diǎn)的支撐，根據(jù)能力要求和課程的前后關(guān)系，結(jié)合軟件工程專業(yè)教指委標(biāo)準(zhǔn)的SE-VAV、SE-QUA和SE-MGT等知識領(lǐng)域要求，對每個(gè)專業(yè)能力進(jìn)行要素分解，最終落實(shí)到具體的知識點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)知識的重組，確定本模塊課程對畢業(yè)要求有所支撐。重組后的教學(xué)內(nèi)容知識點(diǎn)及其與專業(yè)能力、畢業(yè)要求達(dá)成度指標(biāo)點(diǎn)的對應(yīng)關(guān)系見圖2。endprint

2.2 教學(xué)方法改革

應(yīng)改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法，綜合運(yùn)用項(xiàng)目驅(qū)動式、任務(wù)驅(qū)動式和翻轉(zhuǎn)課堂式多種教學(xué)方法，使學(xué)生掌握軟件測試的整個(gè)過程，將理論與實(shí)際密切結(jié)合，加深學(xué)生對知識的理解。在教學(xué)過程中，注重與學(xué)生的交流、溝通和互動，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)使用的項(xiàng)目均來自教師親自參與的企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐、教師產(chǎn)學(xué)研課題以及我校歷年來校內(nèi)企業(yè)工程實(shí)訓(xùn)使用的工程項(xiàng)目。項(xiàng)目規(guī)模包括小、中、大各種類型，每個(gè)項(xiàng)目都有從需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、編碼實(shí)現(xiàn)和系統(tǒng)測試等各個(gè)階段的過程文檔及源代碼，以及最終部署的軟件系統(tǒng)。教師在教學(xué)過程中，針對具體的理論知識，選擇規(guī)模和難度適宜的項(xiàng)目，采用項(xiàng)目驅(qū)動式教學(xué)方法，引出具體知識點(diǎn)的介紹。例如，在講授動態(tài)白盒測試技術(shù)時(shí)，教師選用“學(xué)生成績管理系統(tǒng)”這一學(xué)生易理解的項(xiàng)目作為切入點(diǎn)，介紹項(xiàng)目需求和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，展示該系統(tǒng)V1.0版本的源代碼，引導(dǎo)學(xué)生思考如何設(shè)計(jì)測試用例進(jìn)行充分測試，隨后講授不同的白盒測試用例技術(shù)，并逐一在課堂上操作演示。在講授靜態(tài)白盒測試方法時(shí)，教師提供源代碼和評審規(guī)程，模擬非正式代碼評審會議，讓學(xué)生依據(jù)評審指南和核對表，有針對性地發(fā)現(xiàn)代碼中存在的數(shù)據(jù)聲明、計(jì)算、引用、參數(shù)等錯誤，加深對評審方法的理解。通過“項(xiàng)目引入—誘發(fā)思考—知識點(diǎn)講授—教師現(xiàn)場演示”的方式，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

此外，在教學(xué)過程中，適當(dāng)引入任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)方法，以任務(wù)為主線，以學(xué)生為主體，教師提供有缺陷的程序代碼，要求學(xué)生依據(jù)需求和設(shè)計(jì)文檔，設(shè)計(jì)測試用例，使用自動化測試工具對提供的代碼進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)其中存在的缺陷，并提交測試報(bào)告。教師對學(xué)生提交的測試報(bào)告進(jìn)行點(diǎn)評，結(jié)合學(xué)生發(fā)現(xiàn)的缺陷數(shù)量、類型、測試時(shí)間耗費(fèi)等引入測試成本管理概念，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的平滑過渡。

除了普遍使用的項(xiàng)目驅(qū)動式和任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)方法外，在本模塊教學(xué)過程中也穿插采用翻轉(zhuǎn)課堂式教學(xué)方法。例如，教師要求學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)測試驅(qū)動的軟件開發(fā)方法，課堂上教師列舉使用測試驅(qū)動開發(fā)方法求解斐波那契數(shù)列的例子，與學(xué)生展開充分討論，解答學(xué)生的疑惑，對學(xué)生遇到的學(xué)習(xí)困難，給予有效的指導(dǎo)，幫助學(xué)生促進(jìn)知識的消化吸收。

2.3 實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)

軟件測試是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程，實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生測試能力的核心環(huán)節(jié)。因此，在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置上，盡可能使用設(shè)計(jì)型、綜合型和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。軟件測試課程所有的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目均選自實(shí)際工程項(xiàng)目，由教師從項(xiàng)目庫中選取。教師提供項(xiàng)目需求規(guī)格說明、需求跟蹤矩陣、概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)文檔及多版本的程序源代碼，依據(jù)理論課程進(jìn)度和學(xué)生自主學(xué)習(xí)進(jìn)度情況進(jìn)行合理安排，采取循序漸進(jìn)的方式，讓學(xué)生理解問題、思考問題，綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決問題，完成從測試計(jì)劃制定、測試用例設(shè)計(jì)、自動化測試工具使用、測試缺陷管理和測試報(bào)告撰寫等全過程，將所學(xué)知識貫穿整個(gè)項(xiàng)目過程中，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動手能力、自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。

學(xué)校軟件測試模塊課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)為32學(xué)時(shí)，其中課內(nèi)實(shí)驗(yàn)16學(xué)時(shí)，課外自主學(xué)習(xí)16學(xué)時(shí)。實(shí)驗(yàn)設(shè)置學(xué)生成績管理系統(tǒng)、員工信息管理系統(tǒng)、網(wǎng)上花店電子商務(wù)系統(tǒng)等5個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，依據(jù)項(xiàng)目規(guī)模和任務(wù)要求合理分配實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)。針對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目具體情況，允許學(xué)生采用分組的形式完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，每組1～3人，明確項(xiàng)目小組長，要求分工明確，任務(wù)分配合理，杜絕濫竽充數(shù)的情況發(fā)生。對學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告及各種過程文檔，教師會進(jìn)行集中點(diǎn)評，指出其中存在的問題。

為提高學(xué)生的測試能力，學(xué)校購買了IMB Rational Quality Manager、IMB Rational Functional Tester、IMB Rational Performance Tester、IMB Rational AppScan等自動化測試工具。本模塊課程使用的自動化測試工具見表1。

3 對軟件測試課程教學(xué)改革的幾點(diǎn)思考

3.1 加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)

能力導(dǎo)向的應(yīng)用型軟件測試人才培養(yǎng)對高校師資隊(duì)伍提出了更高的要求。高校教師只有具備工程實(shí)踐背景，理解企業(yè)需求和軟件測試工程師的崗位能力要求，才能更好地培養(yǎng)學(xué)生的軟件測試能力，指導(dǎo)學(xué)生做好測試工作。因此，高校教師既要具備軟件測試的理論知識，又要具備軟件測試及質(zhì)量保證的工程化背景。近年來，學(xué)校大力加強(qiáng)雙能型教師隊(duì)伍建設(shè)，采用“引進(jìn)來”——從企業(yè)引進(jìn)具備工程化實(shí)戰(zhàn)背景的高素質(zhì)人才和“走出去”——鼓勵教師去軟件企業(yè)掛職，深入軟件開發(fā)、軟件測試和質(zhì)量保證的一線，培養(yǎng)教師的工程素養(yǎng)；同時(shí)，學(xué)校與合作企業(yè)，如科大訊飛、文思海輝、科大國創(chuàng)等軟件企業(yè)密切合作，聘請企業(yè)的資深工程師走入課堂，指導(dǎo)學(xué)生做好項(xiàng)目測試工作。

3.2 教學(xué)過程評價(jià)方式改革

借鑒德國FH模塊化教學(xué)改革理念，學(xué)校軟件測試課程打破了傳統(tǒng)的課程評價(jià)體系，采取“N+2”考核方式。軟件測試模塊課程的“N”指考核次數(shù)，具體為1次過程考核（測驗(yàn)）、1次學(xué)習(xí)報(bào)告和1次項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)考核；“2”指學(xué)習(xí)筆記和期末考試。學(xué)生的模塊課程成績由課程實(shí)驗(yàn)成績（20%）、學(xué)習(xí)筆記（5%）、過程考核（25%）和期末考試（50%）組成。對于學(xué)生提交的學(xué)習(xí)報(bào)告，采用一對一答辯的方式，由學(xué)生介紹學(xué)習(xí)內(nèi)容，教師提問，督促學(xué)生高質(zhì)量完成自主學(xué)習(xí)，避免學(xué)習(xí)報(bào)告流于形式、學(xué)習(xí)效果不佳的現(xiàn)象。通過采用綜合評價(jià)的方式，注重學(xué)生平時(shí)的學(xué)習(xí)過程和動手操作，有助于更加全面地評價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和能力培養(yǎng)。

3.3 課程持續(xù)改進(jìn)

為最終實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目的，學(xué)校軟件工程專業(yè)借鑒卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)軟件工程研究所的軟件過程能力成熟度模型集成CMMI的思想，構(gòu)建了各模塊課程的持續(xù)教學(xué)改革評價(jià)機(jī)制。通過跟蹤評價(jià)教學(xué)過程、教學(xué)效果考核、實(shí)踐能力培養(yǎng)以及用人單位反饋等全過程，分析本模塊課程對畢業(yè)要求達(dá)成度各指標(biāo)點(diǎn)的支持情況，發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的不足，形成“自評價(jià)、自改進(jìn)、自成長”螺旋形改進(jìn)機(jī)制，最終實(shí)現(xiàn)課程的持續(xù)優(yōu)化改進(jìn)，為應(yīng)用型軟件測試人才培養(yǎng)提供支撐。endprint

4 效果及評價(jià)

通過近幾年的課程模塊化教學(xué)改革實(shí)踐，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動手能力得到了顯著提高，教學(xué)效果良好。學(xué)生普遍意識到軟件測試工作的重要性，對軟件測試作為一門職業(yè)也有著更深刻的認(rèn)識。

表2列舉了近幾年軟件工程專業(yè)學(xué)生對軟件測試課程的教學(xué)評價(jià)情況，表中的數(shù)據(jù)來自于我校教務(wù)處教學(xué)質(zhì)量管理系統(tǒng)。課程結(jié)束后，學(xué)生登錄教務(wù)系統(tǒng)，依據(jù)教務(wù)處制定的各項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)，對授課教師的教學(xué)進(jìn)行評價(jià)打分。評價(jià)階段結(jié)束后，系統(tǒng)依據(jù)學(xué)生的各項(xiàng)打分情況自動進(jìn)行加權(quán)計(jì)算得出。

從學(xué)校近幾年軟件工程專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)統(tǒng)計(jì)及跟蹤回訪情況來看，軟件工程專業(yè)每年有20%左右的學(xué)生在相關(guān)軟件企業(yè)從事軟件測試工作，絕大部分從事軟件測試崗位的學(xué)生，經(jīng)過短暫的業(yè)務(wù)熟悉之后，能夠快速進(jìn)入崗位角色，表現(xiàn)出良好的職業(yè)素養(yǎng)，勝任測試工程師崗位，深受用人單位的好評。

5 結(jié) 語

經(jīng)過近幾年的模塊化教學(xué)改革，學(xué)校軟件測試模塊化課程以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，對課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了重組，綜合運(yùn)用項(xiàng)目驅(qū)動式、任務(wù)驅(qū)動式和翻轉(zhuǎn)課堂式教學(xué)方法，重視實(shí)踐課程教學(xué)，改革課程評價(jià)體系，注重學(xué)生的實(shí)踐能力培養(yǎng)，取得了良好的教學(xué)效果。今后，擬進(jìn)一步收集教學(xué)反饋，對本模塊課程進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。

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（編輯：孫怡銘）endprint