基于工程認證的軟件測試課程考核方法

王羚伊，田林琳，韓志敏，李 瑩

(沈陽工學院 信息與控制學院，遼寧 撫順 113122)

0 引言

工程教育專業認證的核心就是要確認工科專業畢業生達到行業認可的既定質量標準要求，是一種以培養目標和畢業出口要求為導向的合格性評價。工程教育專業認證要求專業課程體系設置、師資隊伍配備、辦學條件配置等都圍繞學生畢業能力的培養為中心任務展開，并強調建立專業持續改進機制以保證專業教育質量和專業教育活力持續提高。工程教育專業認證理念包括以學生為中心的教育理念、成果導向的教育取向、持續改進的質量文化。以學生為中心的教育理念，即學校的一切工作都要保障學生的學習、生活順利進行，一切服務于學生，教師負責傳授知識、答疑解惑，后勤人員保障學生的日常生活，教學輔助人員協助教師完成教學工作。成果導向教育取向，即要改變傳統的以課程為導向的教學設計，學校定位決定專業培養目標，專業培養目標決定學生畢業要求，畢業要求決定課程體系，課程體系決定教學活動設計、師資及教學資源配置。持續改進質量文化，即建立常態性評價機制并不斷改進，培養目標、畢業要求、教學環節都要進行評價，每個教師在持續改進中均承擔責任，持續改進的效果通過學生表現來體現。

課程學習考核方法及指標體系直接影響高素質應用型人才培養的質量。實施工程教育認證，必須聚焦于以學生為中心的能力培養[1]。基于以學生為中心和持續改進的理念，將案例項目融入課程教學中，可以有效提升學生開發軟件項目和解決復雜工程問題的能力。張錦等[2]提出了一種面向工程教育認證的三階段迭代式軟件工程人才培養模式，即涵蓋專業啟蒙、專業拓展和專業綜合提升的三階段專業理念教育，提高了軟件工程專業的具體措施和效果。鄧娜等[3]提出了利用工程教育認證的畢業要求和項目驅動教學法之間的契合度，設計軟件工程課程的教學過程，獲得了良好的教學效果。景榮等[4]依托工程教育專業認證畢業要求指標點，從課程目標、課程教學和課程考核三個維度對教學大綱進行全方位構建。韓娜等[5]基于工程教育專業認證的教學理念和要求，研究了培養方案制訂、課程體系建設、師資培養措施、校企深度融合等方面的改進措施。隨著新一輪科技革命持續推進，美國工程與技術認證委員會對工程專業認證標準進行了改進，在認證理念、認證標準、卓越工程人才質量規格、育人價值觀及標準形成機制等方面進行了深入改革[6]。面對全球產業升級與競爭加劇的挑戰，美國在工程教育中引入創新創業教育，主動尋求改革創新[7]。進入21世紀，美國政府采取了一系列變革性應對政策，注重高等工程教育、實施工程素養培養、出臺資助與激勵機制，調整高等工程教育人才培養方案，獲得了顯著效果[8]。

1 立體化考核方法的基本思路

根據工程教育專業認證理念和課程特點，本文提出的立體化考核方法是以繼承傳統知識體系、引入現代科學理論與方法、滿足社會進步需求為目標，滿足工程教育認證指標體系，而實施的軟件工程系列課程成績考核方法，實現以解決復雜工程實際問題能力培養為核心的課程教學改革，培養大學生具備解決工程實際問題的能力，滿足社會進步需求，立體化考核方法基本思路如圖1所示。第一層面，繼承傳統理論知識，考核內容包括基本概念、基本知識、基本理論，考核方法采用平時作業、理論筆試、理論口試等。第二層面，引入現代科學理論與方法，考核內容包括先進的軟件工程設計思路和設計理念，考核方法采用期末上機測試、項目操作實踐、綜合作業等。第三層面，滿足社會進步需求，考核內容包括運用基本科學理論及先進軟件工程設計思路和設計理念解決復雜工程實際問題，考核方法采用項目設計、項目演示及結果分析等。通過不同層次的、循序漸進的立體化考核方法，實現以解決復雜工程問題能力培養為核心的課程考核思路。培養大學生掌握根據不同層次的考核結果進行合理的加權方法，確定最后的考核成績。

圖1 立體化考核方法基本思路Fig.1 Basic thinking of three-dimensional examination method

2 軟件測試課程考核方法

軟件測試課程是軟件工程專業學生的一門專業必修課。根據立體化考核方法的基本思路，針對軟件測試課程的性質及特點，制訂了考核內容及考核方法。

第一層面，繼承傳統理論知識，具體考核內容為基本概念、基本理論、基本方法。基本概念包括軟件測試基本技術、測試過程和管理、軟件測試計劃、軟件測試用例設計、測試執行、測試工具等。基本理論包括軟件測試過程模型、單元測試過程、集成測試過程、軟件測試項目管理、軟件測試計劃等。基本方法包括靜態測試方法、動態測試方法、黑盒測試方法、白盒測試方法、功能測試工具、性能測試工具、測試管理工具等。考核方法包括平時作業、理論筆試、理論口試。

第二層面，引入現代科學理論與方法，具體考核內容包括配置測試理論與技術、兼容性測試理論與技術、易用性測試理論與技術。配置測試理論與技術目的是發現硬件配置可能出現的問題，包括PC、組件、外圍設備、接口、選項和內存、設備驅動等。兼容性測試理論與技術的目的是檢查軟件之間能否正確地進行交互和共享信息，保證軟件按照用戶期望的方式進行交互。易用性測試理論與技術的目的是應用程序的易用性測試，包括易理解性測試、易學性測試、易操作性測試、吸引性測試、易用的依從性測試等。考核方法是綜合作業、項目操作、上機測試。

第三層面，滿足社會進步需求，具體考核內容是解決社會實例問題。實例1-圖書館管理軟件測試，采用智能導航式界面設計，全面實現圖書館的采購、編目、檢索、統計和流通等業務功能。實例2-酒店管理軟件測試，包含接待、收銀、客房、銷售、餐飲等功能。實例3-企業質量管理軟件測試，包括財務、資產、成本、質量、客戶等功能。考核方法是項目設計、項目演示、結果分析。

3 軟件測試課程立體化考核方法的考核指標體系

立體化考核方法分層面、分項目進行課程成績考核。課程成績評定方法以第一層面占50%、第二層面占30%、第三層面占20%的比例計算總成績。課程考核成績設定方法分優秀(≥90分)、良好(89～80分)、中等(79～70分)、及格(69～60分)、不及格(<60分)。

第一層面中，具體考核內容包括基本概念占40%、基本理論占30%、基本方法占30%。考核方法是平時作業占20%、理論筆試占40%、理論口試占40%。

第二層面中，具體考核內容包括配置測試理論與技術占40%、兼容性測試理論與技術占30%、易用性測試理論與技術占30%。考核方法是綜合作業占20%、項目操作占30%、上機測試占50%。

第三層面中，具體考核內容包括實例1-圖書館管理軟件測試占40%，實例2-酒店管理軟件測試占30%，實例3-企業質量管理軟件測試占30%。考核方法是綜合作業占20%、項目操作占30%、上機測試占50%。

4 立體化考核方法考核效果評價體系及實踐

通過課程教學實踐對立體化考核方法考核效果進行科學評價，根據不同層面的考核成績和總成績的分布規律制定賦分，即正態分布最高點出現區域在A區間(≥90)時賦分3分、在B區間(89～80分)時賦分5分、在C區間(79～70分)時賦分4分、在D區間(69～60分)時賦分3分、在E區間(<60分)時賦分2分。

根據立體化考核方法效果評價標準，按照第一層面、第二層面、第三層面、總評成績四個部分成績分布規律分別賦分，最后匯總合計分數。根據總賦分值確定立體化考核方法考核效果評價結果，分四個等級，即優秀(20～16分)、良好(15～12分)、中等(11～8分)、及格(≤7分)。

在軟件測試課程的成績考核中，采用本文提出的立體化考核方法的基本思路和理念，獲得了良好的教學效果。圖2為2020-2021學年第一學期軟件工程專業軟件測試課程的立體化考核方法中三個層面及總評成績分布曲線，其中A區間(≥90分)、B區間(89～80分)、C區間(79～70分)、D區間(69～60分)、E區間(<60分)。顯然，成績正態分布最高點都出現在B區間或C區間，因此考核效果評價結果為優秀。

圖2 立體化考核方法分項成績分布曲線Fig.2 Distribution curve of item score of three-dimensional assessment method

5 結語

根據工程教育專業認證理念，即以學生為中心的教育理念、成果導向的教育取向、持續改進的質量文化，本文提出了一種立體化考核方法，其基本思路是以繼承傳統知識體系、引入現代科學理論與方法、滿足社會進步需求三個層面為教學目標，設計了不同層面的立體化考核方法，制訂了考核指標體系。根據不同層面的成績分布規律，以正態分布圖的最高點所在區間作為考核效果評價體系基本指標。將立體化考核方法應用于軟件測試課程中，獲得了良好的教學效果，得到了學生的普遍好評，實現了以解決復雜工程實際問題能力培養為核心的課程教學改革，培養了大學生解決工程實際問題的能力，滿足了社會進步需求。