專業認證背景下《軟件測試基礎》課程思政教學實踐

張綱強 周衛 楊靜 劉美玲

【摘 要】本文基于專業認證背景，闡述《軟件測試基礎》課程思政建設內容和實例，以“性能測試”為例，論述《軟件測試基礎》課程思政教學的實踐過程，提出實踐策略：由知識點引出思政元素，再由思政元素關聯能力和素養，最后由能力和素養延伸至學科前沿和新技術。

【關鍵詞】專業認證 軟件測試 課程思政 教學實踐

【中圖分類號】G? 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2021）27-0096-03

《軟件測試基礎》是軟件工程專業的核心專業課程。軟件測試是軟件生命周期的重要組成部分，對保證軟件質量具有重要的意義。本文基于《工程教育專業認證標準（試行）》（2008年）中“畢業生能力”知識、能力與素質的基本要求，嘗試在《軟件測試基礎》課程教學中融入思政元素，圍繞“工匠精神”主線，將學科知識與技能、學科核心素養與思政內容貫穿于整個課程教學全過程，培養學生的專業綜合職業素養和職業規范意識，達成立德樹人的教育目標。

一、專業認證背景下的《軟件測試基礎》課程思政建設內容

結合工程教育專業認證要求，以學生為中心，課程建設圍繞培養學生解決測試軟件系統復雜問題的能力展開，將思政元素融入《軟件測試基礎》課程內容。

《軟件測試基礎》主要學習軟件測試的基本方法、技術和工具，包括測試的相關概念、設計測試用例的方法、不同測試階段的測試技術和工具以及測試需求分析、編制測試計劃、缺陷的管理等測試管理的過程。在這樣一個培養過程中，可以考慮從以下幾個方面融合課程內容與思政元素開展教學。

（一）教學案例資源建設

《軟件測試基礎》基本原理部分的授課內容以理論為主，所使用的教材中幫助理解理論知識的應用實例很少，任課教師往往需要在這個教學環節之前，搜索和收集大量的實例或案例來幫助學生理解測試理論。測試理論是純粹的技術理論知識，其中存在大部分與思政內容不易產生直接關聯的教學內容，對于這類技術理論知識，可以通過組織學生開發具備社會主義核心價值觀主題的被測試系統或程序模塊，開展驗證性實驗，從而形成軟件測試基礎理論教學與思政教育的協調統一，達到“潤物無聲”“潛移默化”的境界。

（二）辯證思維能力

全國高校思想政治工作會議指出，思政教育的要義在于學會用正確的立場、觀點和方法分析問題，把學習、觀察、實踐同思考緊密結合起來，善于把握歷史和時代的發展方向、把握社會的主流和支流、現象和本質，養成歷史思維、辯證思維、系統思維和創新思維。

軟件測試的方法眾多，但沒有一種方法可以獨自覆蓋所有測試目標，它們各有優點和缺點，存在著相互依賴、相互對立的辯證統一關系。例如，白盒測試方法需要知道產品內部工作過程、準備時間長、清楚已測試的程度，適合單元測試、集成測試，而不適合系統測試;黑盒測試方法是從用戶角度出發，不考慮程序內部結構和內部特性，方法簡單有效，適合系統的功能測試、易用性測試、驗收測試、確認測試，但不適合單元測試、集成測試，且測試結果的覆蓋度不容易度量。其他如靜態測試和動態測試之間、手工測試與自動化測試之間，都存在辯證統一的關系。通過對學習內容開展不同視角的課堂討論，有助于學生理解理論知識、提高職業技能，也有助于學生將思政課程中的馬克思主義世界觀和方法論應用到專業課程的學習中，培養學生的辯證思維能力。

（三）工匠精神

工匠精神的基本內涵包括敬業、精益、專注、創新等方面的內容。測試技術類似一門手藝，它需要對被測試系統和程序模塊的深入了解、選擇適當測試工具的能力以及使用這些工具的經驗。沒有100%完善的軟件，零缺陷是不可能的，所以盡早開展軟件測試工作、盡量多地找出軟件缺陷，就要求做軟件測試一定要有工匠精神。

軟件測試包括調試、證明、破壞、評估、預防五個階段。調試是為了確保程序做了程序員想讓它做的事;測試是為了確保程序解決了它該解決的問題;破壞則是測試為發現錯誤現執行程序的過程，保證軟件沒做不該做的事情;評估包括驗證和確認，驗證表示是否正確地構造了產品，確認則表示是否構造了正確的產品;預防則確保測試與開發是并行的。白盒測試的每種測試方法都有各自的優點和不足，為了有效地發現軟件錯誤，提高測試效率和測試覆蓋率，需要根據實際軟件特點、實際測試目標和測試階段選擇合適的方法設計測試用例。在測試中，先進行代碼檢查和靜態結構分析，再進行覆蓋測試，利用靜態分析的結果，通過代碼檢查和動態測試的方式對靜態分析的結果做進一步確認。依據此測試過程進行的教學活動，可以對學生進行工匠精神的培養。

（四）職業規范與法制教育

工程規范是思政元素中的一部分。軟件測試工作過程中的倫理問題，是軟件測試工作過程中應該遵守的倫理道德范疇內的法則，是軟件測試過程工作中的規范和準則。軟件開發過程中存在的倫理問題涉及用戶的個人隱私經常受到侵犯、軟件知識產權保護以及軟件產品的質量。引導學生學習軟件文檔國家標準以及相關企業內部文檔標準，將工程規范這一思政元素有機融入專業課程教學中;在講授本地化軟件測試時，強調除功能和性能測試外，還要考慮本地化后的軟件是否與本地的文化、宗教、風俗習慣產生沖突，是否遵守本地的法律法規，將法制教育的思政元素有機融入本地化軟件測試的學習中。

二、《軟件測試基礎》課程思政教學實例

“學生為中心，成果為導向，持續改進”是當前各高校開展專業建設、教育改革的核心理念，即從社會和學生的實際需求出發，改進教學模式，將思政元素以“潤物無聲”的方式融入教學環節中，使學生能夠學以致用。課程思政要避免簡單粗暴的“課程+思政”方式，兩者是有機融合的關系，要相互促進、協調發展。在挖掘課程思政元素時，要充分考慮國情教育和主流價值觀，通過廣泛的文獻研究和社會調查，將家國情懷自然地滲入課程知識點的傳授中，將知識點、思政元素、能力與素養融合，實現知識傳授、價值塑造和能力培養的統一（如表1所示）。

立德樹人是課程思政最終要完成的根本任務。在課堂教學中，以學生為中心，將價值觀引導寓于知識傳授和能力培養中，教師先列出課程所要傳授的知識點，采用案例式、啟發式、專題式以及研討式等多種教學方式，由知識點導出相應的思政元素，再由思政元素關聯能力和素養，最后由能力和素養延伸至學科前沿和新技術，引導學生主動學習，拓寬學習視野，強化軟件測試專業綜合能力。

三、《軟件測試基礎》課程思政教學實踐

在《軟件測試基礎》課程教學中，起點是知識點的傳授，目標是能力與素養，橋梁是課程思政。通過思政的橋梁作用聯系起知識點與能力和素養，將課程教學與思政內容有機融入教學環節中，達成課程思政教學目標。

性能測試指檢驗軟件是否達到需求規格說明書中規定的各類性能指標以及是否滿足一些性能相關的約束和限制條件。其目的是通過測試，確認軟件是否滿足產品的性能需求，同時發現系統中存在的性能瓶頸，并對系統進行優化。它可以通過自動化的測試工具模擬多種正常、峰值以及異常負載條件來系統地對各項性能指標進行測試。基于將思政元素融入課程知識點的課程思政教學思路，下面以性能測試教學與思政元素融合為例，設計“性能測試”思政教學案例，融入科技自信、使命擔當和精益求精的工匠精神等思政元素。

（一）知識點導出思政元素

以學生非常熟悉的12306火車票訂票網站（以下簡稱12306）為例，介紹中國高鐵這些年在“春運”和“長假”交易峰值這一領域取得的技術進步以及中國高鐵在國際上的領先優勢，培養學生的科技自信。

素材一：12306互聯網售票系統的發展，高峰售票量由2012年春運的119萬張/天，增至2013年春運的364萬張/天，系統架構的優化與調整起到了至關重要的作用。2014年和2015年春運售票量分別再次超過500萬/天、600萬/天，最高達到636萬/天，驗證了二次優化后架構的合理性和有效性。去年高峰日的網絡頁面瀏覽量超過1500億次，相當于全中國人每人每天訪問了票務頁面100多次;在高峰日平均1秒就要承受170多萬次點擊，大概相當于每個中國人每天在12306上點擊了100次。而今年的數據量肯定比去年還大。

素材二：作為對比，2019年淘寶的訂單創建峰值是54.4萬筆/秒。Trustdata的數據顯示，淘寶App 2019年“雙11”當天的日活躍用戶為4.76億。若以此計算，12306的最高訪問量相當于淘寶“雙11”當天活躍用戶每人點擊超過300次。12306系統面臨的，基本上是“天天被秒殺、天天被搶購、天天‘雙11”。

在素材一、素材二的基礎上，教師闡釋“為什么要進行性能測試”這一教學知識點，同時指出科技的進步不是一帆風順的，12306網站從2012年“一用就崩潰”到現在能夠應對“天天被秒殺”，使學生對我國信息技術發展的過程和現狀有一個明確的認識，進而增強科技自信，激發學生科技強國的家國情懷。此外，素材呈現的12306網站的技術進步過程，也讓學生直觀地體會到什么是使命擔當和精益求精的大國工匠精神。

（二）思政元素關聯能力和素養

由12306網站逐漸完善的過程，引出“如何設計并實現一個能滿足類似12306網站性能需求的系統”這一能力和素養方面的問題，這也是教學的難點。教師首先結合12306網站的改進過程，引入先進技術簡介，列舉其中的相關技術，激發學生的學習興趣和學習主動性，拓寬學生的學習途徑及視野。接著，布置任務“查閱文獻資料，完成一篇關于12306網站架構設計的調研報告”，引導學生在學習軟件設計時要根據不同的業務場景考慮相應的性能需求并做到精益求精，用精益求精的工匠精神去完成任務，使學生具備解決復雜工程問題的能力和素養。

（三）能力和素養延伸至學科前沿和新技術

由“阿里云與12306合作，接手75%宕機隱患最大的查票業務”，引出“政府數據安全、去IOE（IBM，Oracle，EMC）”主題，要求學生結合《科技日報》報道的操作系統、機器人核心算法、數據庫管理系統等“卡脖子”技術這一現實，完成作業“了解并補充有哪35項‘卡脖子技術”“有哪些公司對外提供了云計算服務”，使學生在完成作業的過程中了解國內云計算的發展水平以及應用前景等學科前沿知識及相關領域新技術，從而提升專業綜合能力，同時強化科技強國的家國情懷和使命擔當。

整個教學過程，由素材“12306網站訂票從崩潰到應對自如”引出課程知識點“為什么要進行性能測試”，由知識點關聯思政元素“科技自信、使命擔當和精益求精的工匠精神”，再由思政元素關聯能力和素養“如何測試系統是否滿足需求規定的性能指標”，最后由能力和素養延伸至學科前沿和新技術“‘卡脖子技術”，逐步實現《軟件測試基礎》課程思政教學目標。

高校教學改革面臨著如何實現價值塑造、知識傳授和能力培養的立德樹人目標。本文論述的教學實踐通過思政元素融入知識點、能力與素養，最終匯入課程教學知識點的模式，深挖課程思政元素，通過課堂教學這個主渠道，不僅傳授了專業知識，還潛移默化地實現了育人功能，較好地完成了課程培養目標。

【參考文獻】

[1]張慶林，邱江.思維心理學[M].重慶：西南師范大學出版社，2007.

[2]徐耀強.論“工匠精神”[J].紅旗文稿，2017（10）.

[3]李駿揚.理工科課程中的思政與情感[J].中國大學教學，2019（12）.

[4]周川，王旭東.軟件開發工程中的倫理問題及對策探究[J].科技創新與應用，2018（28）.

[5]丁智國.軟件質量保證與測試課程的課程思政建設[J].計算機教育，2020（5）.

[6]周琦.記者探訪12306監控中心最高日訪問量1500億次，12306到底有多牛[J].中國經濟周刊，2020（2）.

注：2019年廣西高等教育本科教學改革工程項目“基于工程教育認證的軟件工程專業建設與實踐”（2019JGB174）;2018年廣西民族大學高等教育教學改革工程項目“線性代數智能教材的研究與實踐”（2018XJGZ08）;廣西民族大學2018—2021校級特色專業及實驗實訓教學基地（中心）建設項目（軟件工程，民大[2018]271號）

【作者簡介】張綱強（1972— ），男，回族，廣西桂林人，軟件工程碩士，廣西民族大學人工智能學院軟件工程系主任，副教授，碩士生導師，研究方向為軟件工程教育研究;周 衛（1980— ），男，漢族，廣西欽州人，博士，廣西民族大學人工智能學院碩士生導師，副教授，研究方向為軟件工程教學方法研究;楊 靜（1984— ），女，漢族，山西太谷人，博士，廣西民族大學數學與物理學院碩士生導師，講師，研究方向為計算機數學交叉學科教育教學理論研究;劉美玲（1979— ），女，漢族，廣西南寧人，碩士，廣西民族大學人工智能學院副教授，研究方向為計算機程序設計教學方法研究。