軟件測試課程的項目驅動式教學方法與實踐

摘? 要：目前軟件測試與質量保證人才缺口較大，各大專院校正在逐步展開或完善該類人才的培養體系。如何合理設置和開展此課程，讓學生能夠扎實掌握基礎知識和技能并了解前沿技術，成為該學科建設中亟待解決的問題。為此，結合實際教育經驗，進行項目驅動式教學方法和實踐的探索，形成包括課程內容標準、案例實施方案、過程化考核方案等的教學體系，達到更好培養學生的目的。

關鍵詞：軟件測試；項目案例驅動；教學方法與實踐；學科建設；過程化考核

中圖分類號：G640? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2023）23-0092-04

Abstract： At present， the demand of software testing and quality assurance talents is large， and colleges and universities are gradually developing or improving the education system for such talents. How to reasonably set up and carry out this course to let students firmly grasp the basic knowledge and skills and understand the cutting-edge technology， has become an urgent problem to solve in the construction of the discipline. Combined with practical educational experience， this paper explores the project-driven teaching method and practice， forms a teaching system including course content standards、case implementation plans and process assessment programs， and achieves the purpose of better cultivating students.

Keywords： software testing; project-driven; teaching method and practice; discipline construction; process assessment

如何培養符合國家信息產業發展要求的計算機專業人才，一直是人們十分關心的問題[1]。目前軟件測試行業有大量的人才缺口，努力培養合格的學生，是人們達成的重要共識之一[2]。為此，教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會專門編寫了《高等學校計算機科學與技術專業實踐教學體系與規范》（清華大學出版社出版）。但是，如何加強學生的實踐能力培養，在現實中依然遇到種種困難。

很多院校雖然有加強軟件測試教學質量的熱情與愿望，但卻面臨著教學方式以理論灌輸為主、師資隊伍有限、缺乏企業和行業實踐經驗以及課件與教學資源匱乏等問題。同時，缺少與IT技術發展同步的一流軟件測試案例、無法有效地對學生進行企業化實訓的管理與評價，也嚴重制約著院校軟件測試教學的發展與提高。

為解決傳統教學的弊端，提高高等教育教學質量和人才培養質量，筆者依托多年的軟件行業工作經驗和大學教育經歷，采用計算機教育領域中卓有成效的項目驅動式教學方法，突出“做中學”的理念，突出案例（而不是“實驗和練習”）的作用，開發了一套完整的項目驅動式教學體系，為軟件測試專業人才的培養帶來了一股新風。

一? 現狀分析和研究內容

從近幾年軟件測試行業人才培養現狀來看，許多任課教師反映目前教學體系和方法不合適。具體體現在以下方面： 第一，教學中以理論授課為主，沒有緊密結合行業應用，不利于培養和提高學生的動手實踐能力；第二，教學案例比較匱乏，與企業的實際情況相差太遠，致使案例可參考性差；第三，缺乏具體的課程實踐指導和真實項目環境。因此，針對高等院校軟件測試課程的教學特點與需求，開發具有適用性和實踐性的教學體系已是刻不容緩。

那么，什么是學習軟件測試課程最好的方法呢？答案是項目案例驅動理論學習。通過項目驅動式的教學，可以揭示各個知識點之間的相互聯系，便于學生真正掌握知識，并且運用知識解決實際問題。同時，學生在解決問題中不斷總結學習，逐步完善、提高和創新，在實踐中將這些知識和經驗逐步融合成綜合能力和素質。

國內教師和學者針對項目案例驅動方法進行了一系列的研究和探索，取得了豐富的成果。當前計算機專業和軟件工程教學模式發生了極大的改變，教學中更側重培養學生實踐操作能力。從近況來看，軟件工程教學中應用案例即項目驅動教學模式取得了不錯的成效，能夠提升學生就業競爭力[3-4]。另外有教師針對目前工科教學中存在的忽視學生主體地位，缺乏真實的實踐環節等問題，提出了結合校企各自優勢的項目案例教學法，對探索新工科背景下的新型教學模式[5]，有很好的借鑒意義。針對一些課程的教學現狀以及目前存在的問題，有教師提出了教學模式，并結合專業課程，探討項目驅動和案例教學法相融合的教學模式的具體應用方法，通過案例引導下的課程總體設計、項目驅動下的課程單元設計，將教學模式應用到課程教學實施過程中，取得良好的教學效果[6]。

在國外，項目驅動式教學方法也得到廣泛認可，其是德國大學工程教育中培養具有自主學習能力和創新能力的工程專業學生的一種重要教學模式[7]。德國應用技術大學人才培養模式的重要特征是在高等教育中融入實踐的元素并將其與職業實踐結合起來。這一模式要求無論是在本科還是碩士階段的教學都要有相應的教學計劃，各個專業、各個模塊和各種形式的教學也都要有相應的教學方案支持。通過多特蒙德應用技術大學的教學實例和經驗，提倡在高等教育中融入實踐元素，著重采用案例教學、項目教學及校企合作[8]。德國高校的技能操作以真實案例和項目實作的形式傳授給學生，“教”與“學”的融合培養出技能嫻熟的產業人員，成就了德國社會先進的生產力水平[9]。美國的情況也類似，跨學科項目學習是STEM（科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、數學（Mathematics）四門學科英文首字母的縮寫）教育常見的實施方式。高校從項目學習的任務設計、問題驅動和應用評估三個角度結合案例來解析項目設計要領，以及關注STEM項目的實施機制[10]。最近幾年，在美國眾多的工程類大學中，最受家長和同學們關注的是一所位于波士頓附近的私立本科大學，名字叫富蘭克林歐林學院（Franklin W. Olin College of Engineering）。這所學院最大的特色是堅持以實用教育為導向，與許多傳統的“先理論后實踐”院校不同，這個學院強調的不僅僅是教授基本知識，而是要求學生把各個知識點與實際生活中的問題聯系起來，找出解決方案。換一句話說，就是以解決實際問題為導向，以項目案例為驅動。

基于項目案例驅動理論學習的新型教育理念和方法，筆者主持編寫了高等學校計算機科學與技術項目驅動案例實踐規劃系列教材。其以教育部計算機專業教學指導委員會的規范和標準為指南，以教育部軟件工程專業大學生實習實訓基地為依托，組織具有計算機科學技術和軟件工程重點建設專業的高等院校骨干教師，協同具有豐富行業經驗的企業精英共同開發。本系列教材由清華大學出版社出版，受到廣大讀者的歡迎和好評。

針對軟件測試方向，筆者充分調研職業崗位所需關鍵技術能力、職業素質、可持續發展能力，在此基礎上構建學生的知識、技能和素質結構，形成了包括課程內容標準、案例實施方案、過程化考核方案等的教學體系。主要創新點如下。

1）采用Project-Driven Learning（項目實踐來帶動理論學習）的方式，將軟件測試相關的案例分析和理論知識點融合和交互。

2）設計和開發了軟件測試項目案例實施方案，并組織學生通過小組合作等形式完成。

3）制定新的考核標準，在項目案例考核、團隊合作考核和過程任務考核幾個方面作深入探討。

二? 項目案例驅動式教學方法與實踐

（一）? 基于項目案例驅動式教學方法的課程體系

筆者結合多年來在軟件測試與質量保證等方面的研究，一直在探索軟件測試教學與質量保證的教學改革，推出更加符合當前軟件測試與質量保證發展方向的方法和體系。筆者希望推廣一種最有效的學習與培訓的途徑，這就是Project-Driven learning，也就是用項目實踐來帶動理論的學習（或者叫做“做中學”）。其體現的是源于企業、面向高校的教學理念，為軟件測試與質量保證的教學提供真實的企業項目案例和實踐環境。

基于此，筆者圍繞一個艾斯醫藥商務系統項目案例來貫穿軟件測試及管理各個模塊的理論講解，包括軟件測試概述、軟件測試計劃、軟件測試技術、單元測試技術、集成測試技術和系統測試技術等。通過項目實踐，可以對技術應用有明確的目的性（為什么學），對技術原理更好地融會貫通（學什么），也可以更好地檢驗學習效果（學得怎樣）。項目案例的開發和測試流程如圖1所示。

基于項目案例驅動方法的課程體系從項目開發和測試流程出發，重點講述核心理論和實際應用。本體系的特色是以項目實踐作為主線貫穿其中，提供了一個完整的項目案例，力求使學生不但知其然，而且知其所以然，既培養學生解決問題的能力，又使他們熟練掌握軟件測試與質量保證相關知識，特別把重點放在培養學生分析問題和解決問題的能力訓練方面。

（二）? 項目案例實施方案

在教學實施過程中，我們以項目為載體，學生為主體，通過項目案例驅動來進行課程內容教學，實現理論實踐一體化，使學生在完成相應項目任務的過程中來學習理論知識和提升實踐技能。針對軟件測試課程的項目案例實施方案見表1。

（三）? 過程式考核方式

目前，大部分的課程采用以考試成績為主，實驗成績為輔，適當考慮平時表現的考核方式，這種考核方式并不合適應用性強的課程。我們將嘗試建立多元化的過程考核評價體系，在項目案例考核、團隊合作考核和過程任務考核幾個方面進行探討，具體見表2。

本次教學實踐的考核中，我們突出項目案例驅動的作用。除了傳統的平時考勤和實驗作業成績以外，我們還采用了項目展示和項目答辯等方式來考察學生項目實踐能力和團隊意識，并在評分體系中，加大了項目案例部分的權重。其中，項目展示部分包括項目代碼、文檔、學習心得和記錄及項目運行結果等，項目答辯部分包括PPT制作、團隊分工與協作及表達溝通能力等。項目部分的評分由團隊分數和個人分數兩項組成，既考察學生的團隊寫作能力，又避免分工不均和個人不努力的情況。

（四）? 實踐效果

通過軟件測試課程的項目驅動式教學方法和實踐，能夠幫助學生熟悉和掌握軟件測試最本質的核心技術和應用方向，培養出適應市場需求的高層次實用型軟件測試工程師。在軟件測試課程的教學實踐中，學生的學習興趣、實踐能力和綜合素質都得到了提升，取得了良好的效果。首先，在自主完成項目案例過程中，學生發現了學習的目標，挖掘了對軟件測試和軟件工程的興趣。其次，學生順利完成了項目案例的全流程測試實踐操作，掌握了相關理論知識點，大大提高了運用理論知識解決實際問題的能力。另外，通過項目匯報和答辯，學生們加強了項目總結和表達溝通能力，積累了團隊協作經驗。

先進的教學模式為學生奠定了堅實的基礎，為后期的學習做了很好的鋪墊。深圳技術大學的學生在許多全國性競賽中獲獎，2021年，在第六屆“中國高校計算機大賽-團體程序設計天梯賽”全國總決賽中，獲得全國團隊銅獎1項、全國個人二等獎2項、全國個人三等獎5項。這些獎項的獲得，驗證了項目驅動式方法和實踐在人才培養中的有效性。

三? 結束語

當前，軟件測試行業人才的有效培養已經成為了亟待解決的問題。本文探討了軟件測試課程的項目驅動式教學方法和實踐教學研究的成果，包括以下幾個方面：采用Project-Driven Learning（項目實踐來帶動理論學習）的方式，將理論和實踐一體化；設計和開發軟件測試項目案例實施方案；制定新的過程式考核標準等。希望在未來幾年中，在國家、省、市、校等各級相關政策引導下，繼續完善文中提出的體系建設，全面開展學生專業能力與職業能力的綜合培養，以便適應產業發展需求，提高畢業生的就業率與就業質量。

參考文獻：

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[9] 楊謙.德國科技應用大學中的“教”與“學”[J].陜西工業職業技術學院學報，2013，8（2）：61-63.

[10] 金可澤.跨學科項目學習設計與實施機制——美國STEM課堂教學觀察與啟示[J].上海教育科研，2020（4）：12-17.

基金項目：深圳技術大學教學研究和改革項目“軟件測試與質量保證教學改革研究”（20211005）

作者簡介：梁立新（1970-），男，漢族，河北石家莊人，碩士（美國），副教授，副院長。研究方向為軟件理論和技術、大數據分析、人工智能等。