工程認證背景下軟件質量保證與測試課程教學改革研究

丁智國，吳建斌

（浙江師范大學 數理與信息工程學院，浙江 金華 321004）

0 引 言

工程教育專業認證是國際通行的工程教育質量保證制度，是實現工程教育國際化互認和工程師資格國際互認的重要基礎。中國獲得工程教育認證資格，標志著中國的高等教育走向國際化，人才培養的層次結構、類型和質量在一定程度上得到國際多邊互認[1-2]。浙江師范大學從2014年開展工程專業認證工作，根據工程教育認證中對專業體系課程設置的標準要求進行改革和建設。

軟件質量保證與測試課程是軟件工程專業的核心課程，課程的教學目標是培養軟件測試師，理論教學和實踐教學都應該圍繞該目標開展。近年來，隨著中國信息化建設和軟件產業的快速發展，軟件測試師在軟件開發中扮演的角色越來越重要，國內測試行業處在蓬勃發展階段。面向市場培養人才是該課程教學的主要導向，該教學目標和軟件工程認證“以人為中心”的理念密切相關。在該課程的教學過程中，思考如何全面貫徹工程教育理念并對課程進行改革是課程教學面臨的一個關鍵問題。

1 工程認證背景下課程建設改革

工程教育認證的理念可以總結為：一個中心、兩個導向和三個支柱，其核心思想就是教學活動和人才培養應該以人為本，以學生為中心。認證評價是基于輸出的評價，是對整個專業建設的綜合要求，培養過程始終以培養目標和畢業要求為導向。因此，在課程體系、師資力量和軟硬件條件這3方面，必須能勝任學生培養的需求[3]。

培養目標是整個人才培養的指揮棒。針對軟件質量保證與測試課程，除了配置優秀的教師隊伍、軟硬件教學環境之外，在具體的教學過程中，應以培養目標為導向，修改課程教學大綱，優化課程體系，達到持續改進。工程教育認證從學生素質、知識和能力3個方面提出了要求，培養的學生需要達到7項指標和與之對應的12項畢業要求。在這12項畢業要求中，專業核心課程軟件質量保證與測試和畢業要求1、3、4、5、9、11相關（表1）。

2 以學生為中心的教學模式改革

“以學生為中心”是工程教育專業認證的核心理念，和傳統的“以教師為中心，強調教師在教學過程中的核心作用”的模式不同，它要求把學生放在教學的主體地位，圍繞學生的能力培養、能力提升來組織教學活動，培養具有發現技能、探索技能和創造技能的學生。因此，理論教學模式、實踐教學設計和課程評價體系也需要相應地改革。

表1 軟件質量保證與測試課程與畢業要求指標關系

圖1 翻轉課堂教學模式

2.1 引入翻轉課堂教學

翻轉課堂（Flipped Classroom或Inverted Classroom），是一種新興的教學模式，在現代教學過程中得到了廣泛的研究和應用，并被稱為影響未來課堂教學的重大技術變革。該教學模式的目的是考慮學生的個性化，進行針對性的教學，以學生為中心，要求學生在上課前，對教師布置的教學主題及相關資源進行預學習，帶著問題聽課，教師的角色從“教”翻轉為“導”和“答”，學生的角色從“聽”翻轉為“問”。基于學生的學習情況，教師的主要任務是教學引導和答疑解惑。角色的翻轉強調了學生的主體地位。研究應用結果表明該種模式能激發學生的學習主動性，具有良好的教學效果[4]。

在課程的建設過程中，翻轉課堂也被引入軟件質量保證與測試的教學中，教師調整教學環節中的各個步驟，以教學任務為主線，以教學目標為導向，涉及教學內容，將教學分為課前、課中、課后3階段，見圖1[5]。

2.2 基于任務驅動的實踐教學

任務驅動教學方法的主要特點是以任務為主線，以教師為指導，以學生為主題。這種教學模式完全符合以學生為中心的工程教育培養模式。軟件質量保證與測試課程是一門實踐性很強的課程，學生需要掌握具體的測試方法和測試工具的使用。軟件測試本身具有探索性，需要學生主動運用所學的理論綜合設計測試用例并開展測試活動。結合課程對應的畢業要求和指標，可以將課程實踐內容分成基礎實踐和拓展實踐兩部分，見表2。

表2 軟件質量保證與測試課程實踐教學內容

上述兩類實踐教學中，教學基礎實踐是課程配套實驗，目標是要求學生掌握基本的測試技能和測試案例設計方法，能針對簡單問題開展測試活動。對應表1指標點1—4，掌握解決復雜軟件工程項目所需的軟件工程領域的基本專業知識。另外，考慮軟件測試的實踐特性，學生需要了解并掌握當前主流測試工具的使用。

第二部分拓展實踐針對指標點3—1,4—3,5—2,9—2,11—1進行設置。在該實踐過程中，學生需要在教師的引導下主動完成任務，目的是培養學生對復雜工程問題的分析與設計能力。和基礎實踐不同，該部分實踐教學需要學生組成項目團隊，不同的學生在項目中扮演不同的角色（如系統架構師、系統開發人員、測試人員、項目經理等）。由于測試活動貫穿軟件開發的整個生命周期，因此該實踐需要小組成員共同完成整個項目的過程，包括需求分析、概要設計、系統實現、系統測試、部署驗收等。

2.3 課程評價標準

應對上述教學改革，本課程的考核采用過程考核、階段考核與目標考核相結合的方式。

過程考核包括在線學習、上課考勤、平時作業、團隊協作等情況。

階段考核包括期中、期末考試，項目階段性評審。

目標考核包括個人總結、小組評分、教師評分、項目成果、項目答辯、整體貢獻度、文檔代碼規范度等。

需要說明的是，拓展實踐由學生分組完成。在教師指導下，團隊負責人對項目進行整體規劃，該分值由教師和學生打分組成，其中教師根據項目完成情況、匯報情況給予評分，小組成員根據各自在項目中的貢獻共同商定打分，小組內需要根據項目完成情況和每名成員的貢獻打分。這種評分模式充分調動了成員積極性，避免了傳統團隊合作中的部分學生只是掛靠而主要工作由極少同學完成的弊端。

學生的最終課程考核成績由過程考核、階段考核與目標考核3部分成績按照一定比例計算而成。在線學習情況統計中，圖2描述了學生通過不同終端，在不同的時間段學習課程資源的情況。

2.4 課程的持續改進

工程教育專業認證中一個非常重要的理論就是課程持續改進，即使某專業通過工程教育認證，也需要持之以恒、與時俱進地設計課程體系，改進課程教學，提高教學效果。針對課程建設情況，主要采用3種途徑對課程進行持續改革。

（1）定期記錄，適時反饋：通過讀書報告、課堂討論、多樣性實踐報告等，布置和收集相應成果，實時記錄學生的知識掌握運用能力，評估學生 指標點 1—4、3—1、4—3、5—2、9—2、11—1的達成度，并根據反饋及時調整。

（2）評估結果，分析改進：通過分析近兩年學生的學習狀態和考試成績，發現學生對具體的項目分析、設計能力較弱，因此，要加強實驗教學，設置多樣性的實驗題目，強化學生對理論理解，并學以致用。

圖2 學生在線學習情況統計

（3）全方位多角度持續改進：利用互聯網資源、校企合作等開展拓展性實驗輔助教學。

3 結 語

軟件質量保證與測試作為軟件工程的專業核心課程，在整個軟件工程人才培養中占據著重要作用。以人為本的工程教育教學理念重在培養學生的工程能力并提高學生的學習能力。在該課程的教學中，雖然學校的課程教學已經參考工程認證的標準設計教學環節，重視教學輸出，但仍要持續以工程教育認證為標準，不斷在教學中嘗試新的方法，思考新的教學思路，增加課程的持續改革能力，力求培養出優秀的軟件測試人才，推動我國IT技術的發展。

[1] 陳平. 專業認證理念推進工科專業建設內涵式發展[J]. 中國大學教學, 2014(1): 42-47.

[2] 陳永, 胡曉輝. 工程認證背景下軟件標準化文檔課堂教學研究[J]. 計算機教育, 2016(11): 123-125.

[3] 徐翀, 仇建, 胡維華. 工程教育認證背景下網絡工程專業建設的探討[J]. 杭州電子科技大學學報, 2014(6): 88-91.

[4] 周群. 計算機應用型人才培養翻轉課堂教學模式研究[J]. 大學教育, 2016(3): 150-152.

[5] 丁智國. 翻轉課堂在軟件體系結構課程教學中的實踐[J]. 計算機教育, 2017(3): 68-71.