鄭浩 李真 劉建芳

摘要：按照工程教育專業(yè)認證要求，文章設計了軟件工程專業(yè)移動互聯(lián)網(wǎng)方向開設的《軟件測試技術》課程教學目標、內(nèi)容和考核評價方式等，貫徹以學生為中心、成果導向和持續(xù)改進的理念。經(jīng)過一學期的課程改革與實踐，各個課程目標的達成度均有所提高，對培養(yǎng)學生解決復雜工程問題的能力有較大的幫助。

關鍵詞：工程教育認證;軟件測試技術;以學生為中心;成果導向;持續(xù)改進

中圖分類號：TP393? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）22-0174-04

1 概述

工程教育專業(yè)認證是國際通行的工程教育質(zhì)量保障制度，也是實現(xiàn)工程教育國際互認和工程師資格國際互認的重要基礎。工程教育專業(yè)認證的核心就是要確認工科專業(yè)畢業(yè)生達到行業(yè)認可的既定質(zhì)量標準要求，是一種以培養(yǎng)目標和畢業(yè)出口要求為導向的合格性評價。工程教育專業(yè)認證要求專業(yè)課程體系設置、師資隊伍配備、辦學條件配置等都圍繞學生畢業(yè)能力達成這一核心任務展開，并強調(diào)建立專業(yè)持續(xù)改進機制和文化以保證專業(yè)教育質(zhì)量和專業(yè)教育活力[1]。

工程教育專業(yè)認證包含三大理念，分別是以學生為中心的教育理念，成果導向的教育取向和持續(xù)改進的質(zhì)量文化。所謂以學生為中心要求教育目標圍繞學生的培養(yǎng)，教學設計聚焦學生能力培養(yǎng);師資與教育資源滿足學生學習效果的達成;評價的焦點是對學生效果的評價[2，3]。

以成果導向的教育取向完整地說明了學校定位、培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求、課程體系、教學活動、師資及教學資源之間的關系：學校定位決定專業(yè)培養(yǎng)目標;專業(yè)培養(yǎng)目標決定學生畢業(yè)要求;畢業(yè)要求決定課程體系;課程體系決定教學活動設計、師資及教學資源配置[4]。

持續(xù)改進的質(zhì)量文化包括建立常態(tài)性評價機制并不斷改進;培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求、教學環(huán)節(jié)都要進行評價;每個教師在持續(xù)改進中均承擔責任;持續(xù)改進的效果通過學生的表現(xiàn)來體現(xiàn)。

隨著軟件開發(fā)技術的不斷發(fā)展，新的軟件系統(tǒng)層出不窮，人們對軟件系統(tǒng)的可用性要求也變得越來越高，軟件的質(zhì)量成為軟件開發(fā)需要考慮的重要問題，軟件質(zhì)量是軟件能夠得到用戶支持的重要支撐。然而，如何在合理的時間內(nèi)根據(jù)質(zhì)量目標的要求對軟件進行有針對性測試卻不是一件簡單的事情，因其類似于軟件工程，涉及計劃的制訂、人員及資源的分配、進度安排、測試策略選擇、測試用例設計、測試執(zhí)行及反饋、測試跟蹤及分析等多個方面。因此，如何在軟件測試技術課程的目標設計、教學內(nèi)容與方法、教學評價等環(huán)節(jié)貫徹工程教育專業(yè)認證的三大理念，提高本專業(yè)學生的軟件質(zhì)量意識、掌握軟件測試的基本理論和相關技術，培養(yǎng)學生有效實現(xiàn)軟件領域復雜工程問題的分析能力和評價能力十分必要。

2 課程目標設計

2.1 課程目標與專業(yè)畢業(yè)要求的關系

在軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案中，軟件測試技術課程目標與專業(yè)畢業(yè)要求的關系如表1所示。

為支撐畢業(yè)要求指標點1.4，本課程要求學生利用分析方法，結合所掌握地軟件測試基本概念、測試計劃、測試策略、測試方法和測試過程模型等專業(yè)知識，對軟件系統(tǒng)測試方案能否滿足工程需要進行分析并給出結論。

為支撐畢業(yè)要求指標點2.3，本課程要求學生基于所學握的等價類劃分法、邊界值分析法、決策表、因果圖、邏輯覆蓋和基本路徑覆蓋等軟件測試方法，針對某一具體的軟件測試項目進行分析并設計相應的測試方案。

為支撐畢業(yè)要求指標點5.4，本課程要求學生結合某一自動化測試技術，為待測試系統(tǒng)開發(fā)相應的自動化測試工具，用以檢驗軟件中的設計并給出評價。

為支撐畢業(yè)要求指標點7.1，本課程要求學生結合軟件測試的目的及意義、測試項目管理、性能測試、回歸測試的相關內(nèi)容，深入理解通過軟件測試保障軟件在開發(fā)和使用過程中的可重用性對于社會可持續(xù)發(fā)展的重要意義以及環(huán)境保護和社會可持續(xù)發(fā)展對軟件測試提出的新要求，如加強軟件產(chǎn)品可擴展性的測試力度等。

為支撐畢業(yè)要求指標點7.3，本課程要求學生結合軟件測試管理、軟件安全性測試和容錯性測試的相關內(nèi)容，針對某一軟件工程項目，從安全性、兼容性和容錯性等方面判斷產(chǎn)品周期中可能對人類和環(huán)境造成的損害，并給出相關結論。

2.2 課程具體目標

軟件測試技術課程是軟件工程專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，該課程側重于軟件測試中的原理、方法和相關技術的教學，包括黑盒測試、白盒測試、單元測試、集成測試、系統(tǒng)測試、驗收測試、面向?qū)ο蟮能浖y試、軟件測試工具的使用等方面的內(nèi)容[5]。結合本課程對專業(yè)畢業(yè)要求及其指標點的支撐，課程具體目標設計如下：

1） 能夠系統(tǒng)地掌握軟件測試的基本概念與基本理論，學會軟件測試的方法、軟件測試工具的使用、軟件測試過程的管理，運用專業(yè)知識對軟件應用系統(tǒng)的測試解決方案進行評價;

2） 能夠應用軟件測試的相關理論，通過文獻分析，找到對軟件應用系統(tǒng)進行測試的多種方案，并能正確描述所用的解決方案;

3） 能夠根據(jù)實際軟件測試項目的需求，借助自動化測試技術開發(fā)測試腳本工具，對待測工程項目進行評價;

4） 理解環(huán)境保護和社會可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵和意義，能夠結合軟件測試相關概念和原理理解軟件測試對社會可持續(xù)發(fā)展的影響和社會可持續(xù)發(fā)展對軟件測試的反饋和影響;

5） 能夠針對實際軟件工程項目，結合軟件測試管理及軟件測試相關技術，評價項目及其成果對人和環(huán)境造成損害的隱患。

2.3 課程對解決復雜工程問題能力的培養(yǎng)

軟件測試技術課程內(nèi)容符合《華盛頓協(xié)議》關于復雜工程問題的特征。一個實際的軟件測試項目需要結合深入的測試原理進行綜合分析，選擇合理的測試策略和方法才能解決問題;問題需求涉及開發(fā)項目管理、開發(fā)技術選擇、測試項目管理、測試策略及方法等多個因素，開發(fā)項目管理和測試項目管理相互制約相互影響，不同的開發(fā)技術可能需要使用不同的測試策略及測試技術，必要時需引入自動化測試技術以提升測試效率;在解決問題的過程中，問題相關的各方的利益不完全一致，在按要求解決軟件開發(fā)問題的共同前提下，開發(fā)組希望項目盡早交付，測試組要確保軟件質(zhì)量符合要求，管理人員希望用最低的成本最短的時間解決問題，用戶希望用最低的成本獲得高質(zhì)量的軟件，這種情形下可以從環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的角度為問題的協(xié)調(diào)和解決提供參考并反映到測試項目管理和具體的測試任務中。所以，本課程不僅要使學生掌握軟件測試技術相關的理論、方法、技術和實踐，還需要能夠使用自動化測試技術針對不同的問題開發(fā)相應的工具對設計進行自動化驗證。對于實際的軟件測試項目，還要考慮到環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展對軟件測試項目提出的要求，在進行實際測試時也能夠考慮軟件項目對環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展帶來的影響。軟件測試技術是軟件工程（移動互聯(lián)網(wǎng)） 專業(yè)培養(yǎng)學生實現(xiàn)軟件領域復雜工程問題解決方案能力的有效載體之一。

3 教學內(nèi)容與方法

3.1 教學內(nèi)容

本課程按照培養(yǎng)軟件工程專業(yè)人才的要求，遵循以能力培養(yǎng)為導向的指導思想，總學時54，其中理論授課36學時，課內(nèi)實驗18學時。

理論教學分為11個單元，分別是軟件測試引論（2學時） 、軟件測試的基本概念（2學時） 、軟件測試方法（8學時） 、軟件測試流程和規(guī)范（2學時） 、單元測試與集成測試（6學時） 、系統(tǒng)測試（4學時） 、驗收測試（2學時） 、軟件本地化測試（2學時） 、測試自動化及其框架（2學時） 、測試需求分析與測試計劃（4學時） 、測試執(zhí)行、缺陷報告與跟蹤（2學時） 。

實驗教學分為5個實驗項目，分別是實例程序設計（4學時） 、黑盒測試（4學時） 、白盒測試（4學時） 、單元測試（2學時） 、QTP自動化測試（4學時） 。

3.2 教學方法

1） 教授方法

本課程貫徹“以學生為中心”的教學思想，采用“互動、開放”的課堂形式，具體以講授為主，實驗教學為輔，教師采用啟發(fā)式、問題式的教學方法，以知識為載體，傳授軟件測試的思想和方法，課堂教學盡量引入互動環(huán)節(jié)，引導學生尋找解決方案，基于軟件領域的軟件系統(tǒng)測試問題，提高學生有效實現(xiàn)計算機領域復雜工程問題解決能力，促進學生課程目標的達成[6-8]。

為了促進課程目標1的達成，根據(jù)教學內(nèi)容，采用課堂教授和實驗教學的方式，利用啟發(fā)式和問題式教學方法，對軟件測試的各類方法、常用軟件測試工具的用法和軟件測試過程管理進行講解并分析對比不同方法和工具的適用范圍，理解軟件測試過程各個環(huán)節(jié)的目標和主要任務，在實驗教學環(huán)節(jié)中將不同的軟件測試方法和工具應用在特定的場景中，為學生運用專業(yè)知識對軟件領域復雜工程問題的解決方案進行判斷并給出結論。

為了促進課程目標2的達成，根據(jù)教學內(nèi)容，采用課堂討論和文獻查閱分析的方式，運用軟件測試的相關理論，針對某一軟件系統(tǒng)的測試需求找出解決方案并使用規(guī)范的文檔描述解決方案。

為了促進課程目標3的達成，根據(jù)教學內(nèi)容，采用課堂教授、實驗和課下作業(yè)的方式，利用問題式教學方法，加強實驗環(huán)節(jié)的引導，通過自動化測試腳本的開發(fā)和執(zhí)行，分析和評價待測系統(tǒng)。

為了促進課程目標4的達成，根據(jù)教學內(nèi)容，采用課堂討論的方式，從對人類和環(huán)境的影響出發(fā)，引導學生理解軟件測試和社會可持續(xù)發(fā)展之間的相互作用和相互影響。

為了促進課程目標5的達成，根據(jù)教學內(nèi)容，采用課堂討論的方式，利用啟發(fā)式教學方法，加深學生對軟件工程項目和軟件測試項目的理解。

2） 學習方法

為了促進課程目標1的達成，學生應該系統(tǒng)地學習軟件測試基本理論和方法，結合實際問題，運用專業(yè)知識評價軟件系統(tǒng)解決方案。

為了促進課程目標2的達成，學生應該提升自學能力，通過對相關文獻進行分析，找出可行的軟件系統(tǒng)測試方案，并通過文檔正確描述所用解決方案。

為了促進課程目標3的達成，學生應該提升創(chuàng)新能力，能夠針對特定的應用開發(fā)自動化腳本、存儲過程或觸發(fā)器等工具，從而更好地對軟件系統(tǒng)進行測試。

為了促進課程目標4的達成，學生應該開闊視野，關注社會可持續(xù)發(fā)展的形勢和政策，并對能夠說明軟件測試和社會可持續(xù)發(fā)展之間的相互影響和作用。

為了促進課程目標5的達成，學生應該開闊視野，關注軟件產(chǎn)品可能造成的人和環(huán)境損害，并能夠評價某一實際的軟件系統(tǒng)存在的損害人和環(huán)境的隱患。

4 教學評價

根據(jù)每項課程目標的達成途徑，以及評價每項課程目標實現(xiàn)情況的需要，確定相應的考核方式和不同考核方式在每項課程目標評價中所占比例[9-11]。本課程的學生成績構成參考比例：作業(yè)20%，實驗20%，課程設計60%?？己朔绞皆谡n程目標評價中的比例如表2所示。

5 持續(xù)改進

5.1 近兩年課程目標達成情況對比

本次課程改革在軟件工程專業(yè)移動互聯(lián)網(wǎng)方向2018級實施后，對比2017級學生的課程目標達成情況，各課程目標的達成度均有所提高。具體對比數(shù)據(jù)如圖1所示。

針對上一輪次改進措施中提到的方案，本輪次做了以下改進：

1） 加強學生的課堂管理。上學期由于疫情原因，采用線上教學方式，在教學過程中，難以及時掌握學生的實時學習情況。課堂活動由于設置時間限制，導致部分同學未能在規(guī)定時間內(nèi)完成課堂布置的任務。本學期線下教學過程中，加強對學生課堂表現(xiàn)進行跟蹤，對課堂積分較低的同學，及時進行預警，促進其目標達成。

2） 加強學生項目分析、設計的訓練，強調(diào)在課程設計中體現(xiàn)能夠在具體復雜工程問題中，理解軟件測試與社會可持續(xù)發(fā)展之間的關系，評價項目及其成果的可用性、可靠性和安全性。后續(xù)應加強學生分析和設計能力的訓練，改進教學手段，引導學生利用網(wǎng)絡資源，強化課程目標4和課程目標5中涉及的能力培養(yǎng)。

5.2 問題分析

從分析與統(tǒng)計結果可以看出，有以下問題：

1） 課程目標5達成情況評價值相對于其他課程目標偏低。經(jīng)分析，課程目標 5達成情況評價的考核方式為課程設計（30%） 、作業(yè)（40%） 和實驗（30%） 。課程設計主要針對課程目標中“能夠針對待測軟件工程項目，評價項目及其成果的可用性、可靠性和安全性?！边M行考核、作業(yè)主要“針對自己開發(fā)的一個Web系統(tǒng)/App應用程序/Windows應用程序，借助相關測試方法和工具開展測試，結合測試結果評價系統(tǒng)的可用性、可靠性和安全性?！边M行考核，實驗主要針對“能夠結合軟件測試相關原理和技術，通過實驗案例評價，評價軟件對人和環(huán)境造成損害的隱患?！边M行考核;后續(xù)加強學生對軟件的評價能力。

2） 少數(shù)學生的課程目標達成情況較差，學生個體課程目標達成情況存在兩極分化的趨勢。課程目標1、課程目標2的達成情況分析中，少數(shù)學生的達成情況評價值在0.6左右，而部分學生的達成情況評價值在0.9以上，說明學生存在一定程度的兩極分化。

3） 整體各個課程目標整體達成均在0.8以上，學生整體目標達成情況較好。

5.3 改進措施

1） 針對課程目標5，下一步將引導學生利用網(wǎng)絡課程資源平臺，增加相關軟件系統(tǒng)的案例分析，全面覆蓋Web系統(tǒng)、App應用程序、Windows應用程序等軟件項目類型，在師生共同分析的過程中培養(yǎng)學生對自選軟件工程項目的評價能力。

2） 針對兩極分化的問題，后續(xù)將加強學生管理，設置階段性考核，通過學生分組，組長把關，教師抽檢的方式，對學生學習情況進行跟蹤，及時發(fā)現(xiàn)自覺性較差、自學能力較弱的學生，及時進行干預，逐步消除兩極分化現(xiàn)象。

6 結束語

論文在分析工程教育認證特點的基礎上，貫徹落實工程教育專業(yè)認證的三大理念，從課程目標設計、教學內(nèi)容與方法、教學評價、持續(xù)改進等環(huán)節(jié)進行設計實施，旨在提高本專業(yè)學生的軟件質(zhì)量意識、掌握軟件測試的基本理論和相關技術，培養(yǎng)學生有效實現(xiàn)軟件領域復雜工程問題的分析能力和評價能力。經(jīng)過對比近兩年課程目標達成情況，學生的各課程目標達成情況均有提升。

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【通聯(lián)編輯：王力】