面向OBE 的《软件质量保证与测试》课程教学改革*

窦 燕，董 俊，余 扬，张 炳

（燕山大学 信息科学与工程学院，河北 秦皇岛 066004）

一、引言

软件测试是软件开发过程中不可或缺的环节，是保证软件质量的重要技术手段。目前国内许多高校都面向本科生和研究生开设了该门课程。我校为本科生开设的课程为《软件质量保证与测试》。该课程理论知识部分的知识点非常多，内容也比较抽象。不同学校针对各自学校的特点采用了不同的教学方法。

朱少民[1]从2012 年开始尝试问题驱动的教学模式，让学生积极参与，提高了学生的学习积极性。苏蕊[2]提出校企合作的教学模式，以企业项目案例教学作为创新点，提升专业内涵建设。随着互联网技术的迅速发展，越来越多的高校利用信息通信技术及互联网平台，开展互联网与传统教育深度融合的新教学模式[3-5]。以上这些教学模式大多强调教学模式的构建，没有突出学生的参与度。

近年来，基于“学生为本、成果导向、持续改进”的OBE（Outcomes-Based Education）教育模式越来越受到高校的青睐。我校软件工程专业的软件测试课程也采用这种教学模式，取得了较好的学习效果。

二、本研究的设计

1.研究目标

通过在《软件质量保证与测试》课程应用面向OBE的教学模式，进一步探讨适合于该教学模式的教学设计流程和考核方式，提高教学效果。

2.研究方法

本研究采用个案研究法进行实证研究。个案研究法是指对一个团体、一个组织或一个人以及一个人一个事件进行详尽的调查研究方法。个案研究的目的有两个：一是对个案作一个广泛深入的考察；二是发展一般性理论以概括说明社会结构或过程[3]。

本研究在笔者所开设的《软件质量保证与测试》课程中进行，利用课堂和网络教学平台设计相应的教学活动，对学生的学习效果进行全面的跟踪，记录实验过程及整个教学活动中所出现的教学问题和相应的解决方案。

3.研究对象

本研究以我校2013 级和2014 级软件工程专业的本科生共438 名学生为研究对象。

三、课程教学改革方案及实施

OBE 课程改革的三大特征是：目标导向、学生为中心和持续改进。目标导向是指课程教学目标指向毕业要求；学生为中心是指学生在教学活动中应处于中心地位；持续改进是指基于课程目标达成度评价的持续改进。

在整个教学过程中注重学生的产出，课堂中给学生参与讨论的机会，锻炼学生的口头表达和PPT 制作能力；课后让学生在学完每章内容后画出一幅或多幅思维导图，加强对理论知识的掌握；以4-5 人为一个小组让学生针对企业真实软件进行测试，了解和掌握企业级的测试是如何进行的，培养学生团队合作与沟通交流能力。面向OBE 的《软件质量保证与测试》课程教学模式整体框架如图1 所示。

图1 面向OBE 的《软件质量保证与测试》课程教学模式整体框架

1.以目标导向

《软件质量保证与测试》课程支持的毕业要求指标点有6 个，课程设计了7 个教学目标，分别是：①掌握软件工程领域软件测试部分的相关概念，了解软件测试与软件开发的关系；②能够利用所掌握的软件测试知识从3 个层面深入分析如何选择和设计有效的测试用例，制定合适的测试策略；③学会使用白盒测试技术进行单元测试、集成测试；④学会使用黑盒测试技术进行系统测试；⑤能够利用搜索引擎等网络工具查找与复杂工程问题相关的网络资源；⑥针对软件测试全生命周期，能够选择使用适当的软件测试工具对复杂软件进行有效测试；⑦了解软件质量标准及相关模型，掌握软件质量与管理等知识。

2.以学生为中心

以学生为中心是指学生在教学活动中应处于中心地位，教师采用讲授法、讨论法、练习法、任务驱动法等教学方法，具体实施过程中以“学生为中心”体现在以下教学环节：

（1）讨论课

本门课程设有6 次讨论课，主要培养学生的口头表达能力，要求学生按照讨论题目分组查阅资料、归纳总结、撰写报告、制作PPT。讨论课采用教师随机选取的方式确定由哪组进行汇报及汇报人。讨论课占总成绩的15%；具体讨论课的内容如表1 所示。

讨论课是让学生针对某一个主题提前查阅资料、阅读课本，然后分组在课堂上进行讨论。开展这样的活动，学生需要在课前准备资料，调动了学生的学习积极性，效果很不错。

表1 讨论课内容安排

（2）平时测验

软件质量保证与测试课程分为两大部分：一部分为单元测试和集成测试；另一部分为系统测试。理论知识内容比较多，因此让学生用思维导图来梳理概念。理论知识要求学生做6 张思维导图，具体内容如表2 所示。每做完3 张思维导图进行一次测验，共有两次平时测验，成绩占总成绩的10%。

表2 软件质量保证与测试课程内容

（3）三级项目

《软件质量保证与测试》这门课程的实践性极强，课程目标不仅仅是让学生掌握测试的基本理论，更要以行业岗位需要为目标。在实践教学环节，必须以真实项目为依托，以测试岗位要求为核心，为此软件工程系在2015 年引进了一套企业真实的项目，借鉴任务驱动法，让学生在真实的企业项目中做测试。

本课程的三级项目针对一个实际软件项目选择合适的软件测试方法和工具，完成测试计划的制定、测试用例的设计和测试的执行，填写软件缺陷记录报告和撰写测试报告。

通过该项目的实施使学生加深对软件测试过程的理解，并初步具备运用所学知识进行中等复杂程度的实际问题的测试过程组织和测试用例设计能力，引导学生积极思考、主动学习，锻炼和提高学生的交流、沟通和表达能力以及团队合作能力，培养学生的责任感和职业道德，具体的内容安排如表3 所示。

表3 三级项目内容安排

3.持续改进

虽然我们的教学改革设计采用了OBE 理念教学模式，但是在整个系统的实施过程中也发现一些问题。因为课程的教学改革注重学生的产出，而且对学生的考核更注重过程，因此在学生的每个产出环节，都会及时根据学生的反馈进行后续的教学，从而不断优化整个教学改革内容。

4.多模态考核方式

《软件质量保证与测试》课程教学改革，既然是以学生为中心，注重学生的产出，因此在考核方式上设计出一种多模态的考核方式，分为讨论成绩、测验成绩、项目成绩和期末考核成绩，详细情况如下所述：

（1）讨论（20%）：12 学时讨论课；

（2）测验（10%）：两次测验（第1 次：第1-7 章内容结束后，提交3 张思维导图和测试。第2 次：第8-18 章内容结束后，提交3 张思维导图和测试）；

（3）三级项目（20%）：分组完成“软件测试教学辅助平台v1.0”项目的系统测试，制定软件测试计划、设计测试用例、执行与实施测试计划、撰写测试报告并完成相关文档的撰写。要求测试中要包含基础测试、功能测试、文档测试这三种测试，总的测试用例的设计要超过30 个。完成的4 份文档提交到“三级项目相关文档提交处”；

（4）期末考核（50%）：闭卷考核。

四、课程教学改革效果分析

为了全面了解基于OBE 教学模式的应用效果，笔者使用SPSS 数据统计分析软件，采用单因素分析的方法对学生的期末成绩和总成绩进行了分析，具体如表4-6 所示。

由表6 可知，基于OBE 教学模式单因素的影响，则期末成绩总变差（59845.874）中不同教学模式可解释的变差为710.852，抽样误差引起的变差为59135.023，它们之间的方差分别为710.852 和135.631，相除所得的F 统计量的观测值为5.241，对应的概率P 值为0.023。如果显著性水平α 为0.05，由于概率P 值小于显著性水平α，所以不应该接受原假设，认为不同的教学模式对期末成绩的平均值有显著影响。

表4 基本描述统计量表

表5 方差同质性检验

表6 方差分析表

图2 软件工程专业2013 级和2014 级成绩比较

此外从中还可以看出，仅考虑基于OBE 教学模式的单因素的影响，则总成绩总变差（26653.654）中不同教学模式可解释的变差为1185.435，抽样误差引起的变差为25468.219，它们之间的方差分别为1185.435 和58.413，相除所得的F 统计量的观测值为20.294，对应的概率P 值为0.000。如果显著性水平α为0.05，由于概率P 值小于显著性水平α，所以不应接受原假设，认为不同的教学模式对总成绩的平均值有极其显著的影响。

图2a、b 为软件工程专业2013 级1-8 班和2014 级1-8 班的期末成绩和总成绩的平均值对比图，从中可见采用面向OBE 的教学模式教学效果显著好于传统的教学模式。

五、结束语

通过对《软件质量保证与测试》课程两年的面向OBE 模式的教学实践，本研究采用数据分析的方法检验了OBE 教学模式的教学效果，探索出在《软件质量保证与测试》课程中进行的“以目标为导向、以学生为中心、持续改进”的面向OBE 的教学模式。

该教学模式以课程目标为导向，以学生为中心，注重学生的产出，注重学生学习的成效，理论学习采用思维导图的方式增强效果，课堂讨论提高了学生文档组织能力和口头表达能力，项目实践提升了学生的动手实践能力，面向OBE 的教学模式取得了良好的教学效果。但是也有一些不足之处，今后要进一步收集教学反馈，对课程教学进行持续改进。