竇燕 董俊 余揚(yáng) 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(yùn)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(yàn)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(duì)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(diǎn)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(diǎn)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(xiàng)目案例教學(xué)作為創(chuàng)新點(diǎn)，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(shí)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(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)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(duì)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(diǎn)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(shí)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(yàn)

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(yàn)，共有兩次平時測驗(yàn)，成績占總成績的10%。

（3）三級項(xiàng)目

《軟件質(zhì)量保證與測試》這門課程的實(shí)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(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，必須以真實(shí)項(xiàng)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(shí)的項(xiàng)目，借鑒任務(wù)驅(qū)動法，讓學(xué)生在真實(shí)的企業(yè)項(xiàng)目中做測試。

本課程的三級項(xiàng)目針對一個實(shí)際軟件項(xiàng)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(xiàng)目的實(shí)施使學(xué)生加深對軟件測試過程的理解，并初步具備運(yùn)用所學(xué)知識進(jìn)行中等復(fù)雜程度的實(shí)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(duì)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(shí)施過程中也發(fā)現(xiàn)一些問題。因?yàn)檎n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(yàn)成績、項(xiàng)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(yàn)（10%）：兩次測驗(yàn)（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(xiàng)目（20%）：分組完成“軟件測試教學(xué)輔助平臺v1.0 ”項(xiàng)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(shí)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(xiàng)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(shí)踐，本研究采用數(shù)據(jù)分析的方法檢驗(yàn)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(xiàng)目實(shí)踐提升了學(xué)生的動手實(shí)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)。

參考文獻(xiàn)：

[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.

[2]蘇蕊，蘇偉.基于校企合作的軟件測試專業(yè)教學(xué)綜合改革[J].計算機(jī)教育，2015（2）：52-55.

[3]鞠小林，陳翔，文萬志，等.“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的軟件測試課程教學(xué)體系構(gòu)建[J].計算機(jī)教育，2017（5）：112- 116.

[4]鄭煒，王文鵬，胡德生，等.基于MOOC的軟件測試課程教學(xué)建設(shè)[J].計算機(jī)教育，2017（1）：31-37.

[5]丁智國.慕課背景下軟件測試課程教學(xué)改革探索[J].計算機(jī)教育，2016（3）：46-48+52.

（編輯：李曉萍）