基于OBE模式的軟件測試課程教學改革研究

【摘要】OBE（Outcomes Based Education）的教學是以學生的學習產出為中心的教育模式。本文介紹了在軟件測試課程中采用OBE模式的教學，首先定義了軟件測試課程的明確具體的學習產出，基于學習產出反向設計出了課堂教學內容，采取了學習產出驅動的教學方式，并對學生在學習與實踐過程中的形成性學習產出進行重點評價，實現對學習產出全面合理的評價。

【關鍵詞】軟件測試 學習產出 形成性評價

【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）41-0216-02

一、引言

軟件測試課程是軟件工程專業的重要的專業核心課程之一，具有很強的理論性與實踐性。如何扎實有效的培養軟件工程學生在軟件測試領域既具有理論基礎、又具有工程實戰能力，目前許多軟件工程專業教育者進行了積極的探索[1]。但在軟件測試理論課程教學與相關實踐教學中，發現相當一部分學生學習興趣不高、理論知識不扎實、動手能力不強、不善于將所學知識運用到實際軟件項目的測試中去[2]。針對教學中存在的問題，我們采取了一些有益的探索，特別是將OBE模式引入到了軟件測試的課程中去，探索了基于OBE模式的軟件測試課程的學習產出制定、教學內容設計、教學方式改變、評價方法改進。

二、OBE教育模式

基于OBE的工程教育模式最早出現于美國和澳大利亞的基礎教育改革。美國學者Spady W.D將OBE定義為“清晰的聚焦和組織教育系統，使之圍繞確保學生獲得在未來生活中獲得實質性成功的經驗”，澳大利亞教育部門將OBE定義為“基于實現學生特定學習產出的教育過程。教育結構和課程被視為手段而非目的。如果它們無法為培養學生特定能力做出貢獻，它們就要被重建。學生產出驅動教育系統運行。”雖然二者表述不同，但都認同OBE是一個學習產出驅動整個課程活動和學生學習產出評價的結構與系統。OBE可以看成是一個描述學習產出、實現學習產出、評估學習產出、基于學習產出改善教學的循環過程。

在OBE教育系統中，教育者必須對學生在課程結束時應達到的能力及其水平有清楚的構想，然后尋求設計適宜的教育結構來保證學生達到這些預期目標。學生的學習產出而非教科書或教師經驗成為驅動教育系統運作的動力，這與傳統上內容驅動和重視投入的教育形成了鮮明的對比。

三、軟件測試課程學習產出

學習產出是指學生在課程結束時應達到的能力標準與品質。我們根據軟件測試知識域來圈定學生應掌握的理論知識，借鑒國際上得到認可的工程師認證標準設定學生應具備的能力，基于軟件行業對卓越軟件工程師的需求規范學生應擁有的品質，根據過去軟件工程專業核心課中的成功經驗與不足之處重新設定學生應達到的層次，進而定義出既具有綱領指導性、又細化具有可操作性的學習產出。定義的學習產出將分成不同的層次，形成一個樹狀結構學習產出。其中一級學習產出是較為抽象，二級學習產出較為具體，三級學習產出比較詳細。首先我們結合一些國際上權威的工程認證標準制定了軟件測試課程的一級學習產出：

a： 運用數學、科學和工程知識的能力

b： 設計和實施實驗及分析和解釋數據的能力

c： 發現、提出和解決工程問題的能力

d： 有效溝通的能力

e： 具備從本專業角度理解科技熱點問題的知識

f： 綜合運用技術、技能和現代工程工具來進行工程實踐的能力

然后對一級學習產出進行具體化得到二級學習產出，例如對于其中的學習產出f，針對軟件測試課程，得到的二級學習產出：

f1： 運用軟件測試管理工具的能力

f2： 運用單元測試工具的能力

f3： 運用集成測試工具的能力

f4： 運用性能測試工具的能力

……

最后再對二級學習產出進行詳細分析得到三級學習產出，例如對于其中的二級學習產出f2，得到更詳細的三級學習產出：

f2.1： 運用JUnit實現對Java程序的單元測試能力

f2.2： 運用CPPUnit實現對C++程序的單元測試能力

……

四、基于學習產出反向設計軟件測試課程教學內容

根據定義出的學習產出，結合軟件測試知識域反向設計軟件測試課程的教學內容，得到一個課程內容與學習產出的匹配矩陣。表1是部分教學內容與一級學習產出的匹配矩陣。

四、學習產出驅動的軟件測試課程教學

學習產出是整個學習的指導與目標，教學的過程就是推動學生實現學習產出的過程。一旦定義出了學習產出，學生就理解和明確通過學習將具備什么樣的能力。學習產出驅動的教學中學生占據主動的角色，學生負責自己的學習，學習的動力來自于不斷的反饋和積極的自我價值感。

在基于OBE工程教育模式的軟件工程專業核心課的教學中，我們將教學重點放在學習產出上，講授的內容將與學生實踐課的實際情景相聯系。為體現學生學習的主體角色，我們將采用CDIO的工程教育模式與案例式教學，還將采用翻轉教學、翻轉學習等方法，進一步的激發學生自主學習的積極性與主動性。

我們還研究了不同的學習產出采用什么樣的教學策略更有效果，例如對于“運用數學、科學和工程知識的能力”這一學習產出主要采取講授的教學策略，對于“綜合運用技術、技能和現代工程工具來進行工程實踐的能力”這一學習產出主要采取案例式教學。再根據課程內容與學習產出的匹配矩陣，可啟發不同的教學內容對應的教學策略。例如，對于表1中軟件測試的“應用JMeter的性能測試”的內容，采用了案例式教學與翻轉學習方法更為合適。

五、分層次、分內容、分主體的學習產出評估

評估學習產出是OBE工程教育模式中十分重要的環節，也是牽扯教師精力最多、最復雜的環節也恰恰是目前國內高校做的相對薄弱的環節。對于學習產出的評估，應該從宏觀的視野來看待學生的學習成就，理解錯誤是發展能力過程中不可缺少的。在對軟件測試課程的整體學習產出的評估上，我們采取了采取分層次、分內容、分主體的評估。分層次評估分為學習過程評估、理論課評估、實踐課成果評估等。分內容評估分為直接評估和間接評估。分主體評估分為教師、學生等的評估。其中對于課程的考試，我們將重點放在了理論知識應用解決實際問題的能力的考察，摒除客觀題、選用客觀題讓學生發揮，采用了案例式考試方法，即給出一個案例，根據學習產出的能力標準設計一些題目，考察學生解決實際的軟件測試能力。例如在2017年度的軟件測試課程的考試中，我們設計了一個名為“藍色水滴”的志愿服務系統，給出了該系統的詳細描述及部分實現代碼，圍繞著學習產出設計了測試管理、測試方法、測試階段等方面對于該案例的測試。

六、總結

OBE教育模式明確了學習產出，理順了授課內容與學生能力之間的關系，激發了學生的學習主動性，提升了教學質量。今后我們將會根據課程教學反饋，進一步優化學習產出、授課內容、講課方法之間的關系，并采取更有效、更全面的評估方式。

參考文獻：

[1]李靜， 趙志升. 軟件測試專業課程體系建設和教學改革[J]. 教育與職業， 2014（2）：135-137.

[2]董玉坤. “軟件測試”課程教學現狀分析[J]. 課程教育研究， 2015（25）：229-229.endprint