“三點一貫穿”培育線上線下混合式金課
——以軟件測試技術(shù)課程為例

王 妍，齊蘇敏

（曲阜師范大學(xué)網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)院，山東曲阜 273165）

0 引言

2018 年教育部陳寶生部長提出“金課”概念，強調(diào)了大學(xué)課程要具有“學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度、課程難度、課程深度”，學(xué)生要跳一跳才能完成學(xué)業(yè)要求。在此基礎(chǔ)上，文獻(xiàn)［1］提煉出“兩性一度”，即高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度的內(nèi)涵與外延；文獻(xiàn)［2］又從具體建設(shè)層面提出打造“金課”的要求；文獻(xiàn)［3］從理論與方法上提出金課建設(shè)路徑；文獻(xiàn)［4］、［5］從一流課程的角度討論了金課構(gòu)建模式；文獻(xiàn)［6］、［7］則進(jìn)一步探討了人工智能、深度學(xué)習(xí)等在金課建設(shè)中的應(yīng)用。本文以軟件測試技術(shù)混合式金課建設(shè)為例，提出“三點一貫穿”的金課培育方案，所謂“三點”指課前、課中、課后3 個節(jié)點，“一貫穿”指思政教育貫穿教學(xué)始終。即從課程特點出發(fā)，結(jié)合課前預(yù)設(shè)學(xué)情分析、課中合理運用各種教學(xué)方式、課后構(gòu)建梯度化學(xué)習(xí)內(nèi)容的三點式教學(xué)方法，遵循情感思政教育貫穿教學(xué)始終的原則，從課程內(nèi)容、授課方式、實踐實驗、思政教育4 個方面闡述了“三點一貫穿”混合式金課構(gòu)建過程與方法。

1 “三點”式教學(xué)模式

課前預(yù)習(xí)其實是傳統(tǒng)教學(xué)的一部分，但傳統(tǒng)教學(xué)中的預(yù)習(xí)是指以學(xué)生為中心的自主學(xué)習(xí)，也即是說預(yù)習(xí)這一行為是學(xué)生自主意愿式的行為，無任何檢查機制。然而，在現(xiàn)代教學(xué)方法中，強調(diào)課堂以學(xué)生的學(xué)為中心，如果學(xué)生連這節(jié)課學(xué)什么都不知道，那么課堂該如何以學(xué)生為中心？因此，本文進(jìn)行的改革是課前通過雨課堂有針對性地將任務(wù)推送給學(xué)生，并要求其在規(guī)定時間內(nèi)完成。通過雨課堂的反饋，可精準(zhǔn)了解學(xué)生預(yù)習(xí)情況，知道哪些是學(xué)生通過預(yù)習(xí)已掌握的內(nèi)容，哪些是預(yù)習(xí)中沒有解決的問題。課中可針對這些問題有的放矢地進(jìn)行講解，合理安排課堂內(nèi)容和講授重難點，從而有效提高課堂教學(xué)效果，做到課堂授課以學(xué)生為中心，學(xué)生也能在對知識點掌握情況心中有數(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行選擇性學(xué)習(xí)。課后通過雨課堂生成課堂反饋報告，以教師為中心制定合理的課后作業(yè)，也通過雨課堂發(fā)布，針對薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行加強訓(xùn)練，并要求在規(guī)定時間內(nèi)完成，最后生成學(xué)習(xí)報告。中心由學(xué)生回到教師，教師根據(jù)學(xué)習(xí)報告進(jìn)行總結(jié)并歸納出需進(jìn)一步強化的知識點，同時注意知識點之間的連貫性，準(zhǔn)備下次課程的預(yù)習(xí)單，使整個教學(xué)過程形成一個閉環(huán)，如圖1 所示。根據(jù)雨課堂生成的學(xué)情分析報告，教學(xué)中心在教師與學(xué)生之間進(jìn)行合理切換，使得整個教學(xué)過程更加完整、科學(xué)、合理。

Fig.1 Closed teaching loop圖1 教學(xué)閉環(huán)圖

2 教學(xué)內(nèi)容合理化

豐富的教學(xué)內(nèi)容是課堂教學(xué)的核心，只有教學(xué)內(nèi)容具有專業(yè)性、連貫性及前沿性才稱得上含金量高，才能符合混合式金課標(biāo)準(zhǔn)。通過使教學(xué)內(nèi)容更加凝練融合、環(huán)環(huán)相扣，可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮其學(xué)習(xí)的能動性；通過使教學(xué)內(nèi)容更具高階性和挑戰(zhàn)性，可激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望，提升其創(chuàng)造力。軟件測試技術(shù)是軟件工程專業(yè)學(xué)生的必修課，課程以培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和崗位勝任能力為目標(biāo)，具有很強的專業(yè)性和實踐性。該課程自開展“混合式金課”教學(xué)以來，從專業(yè)性、連貫性、前沿性3 個方面重構(gòu)了教學(xué)內(nèi)容（見圖2），使教學(xué)內(nèi)容在結(jié)構(gòu)上更具梯度性和延展性，學(xué)生對知識的吸收接納更具有層次性，在基礎(chǔ)理論應(yīng)用上更具有難度。

2.1 專業(yè)性

專業(yè)性體現(xiàn)課程的深度和難度。對于一個知識點，沿縱向拓展可增加深度，橫向拓展可增加難度。例如在講解黑盒測試技術(shù)中的“正交實驗法”時，對正交實驗法進(jìn)行了拓展，由原來的一種情況縱向拓展為兩種情況，分別是單因素單水平和多因素多水平，一下子增加了內(nèi)容的深度。同時，為了增加內(nèi)容的難度，從一個例題變成了3 個進(jìn)階式例題，學(xué)生可由簡到難逐步進(jìn)行學(xué)習(xí)，最后一個較難的例題要花費一些時間和精力才能掌握。實踐證明，采用基礎(chǔ)知識層層遞進(jìn)的方式更符合學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律。

Fig.2 Course content reconstruction diagram圖2 課程內(nèi)容重構(gòu)圖

2.2 連貫性

連貫性是指課程內(nèi)容要能較全面地覆蓋相關(guān)知識領(lǐng)域。在課程內(nèi)容重構(gòu)過程中貫穿兩大主線：一是以軟件測試流程為主線串起測試需求分析、測試計劃設(shè)計、測試用例設(shè)計、測試執(zhí)行、缺陷發(fā)現(xiàn)與報告、測試總結(jié)等基礎(chǔ)知識點；二是以測試類型為輔線貫穿開發(fā)者測試、功能測試、性能測試、Web 應(yīng)用測試、移動應(yīng)用測試等高階知識點。兩條主線既相對獨立，又有交叉融合，學(xué)生可以在學(xué)習(xí)的同時查缺補漏，不遺留任何知識的空白區(qū)。

2.3 前沿性

前沿性體現(xiàn)課程的時代特性。當(dāng)前是“互聯(lián)網(wǎng)+”社會，學(xué)生獲取信息的途徑更多，為避免學(xué)生“學(xué)死書”和“死學(xué)書”，應(yīng)鼓勵學(xué)生及時進(jìn)行知識的輸出和轉(zhuǎn)化，獲得更多自信心。例如，鼓勵學(xué)生參與一些前沿話題的論壇討論或參加大學(xué)生軟件測試大賽，引入一些行業(yè)及企業(yè)專家為學(xué)生作線上報告等，以此提高學(xué)生對前沿知識的敏銳度，增強對知識的運用能力。

3 授課方式多樣化

各種類型的知識點有各自的特點，根據(jù)不同的授課內(nèi)容，使用不同方式進(jìn)行教學(xué)。不同類型授課方式及改進(jìn)方法如表1所示。

Table 1 Different types of teaching modes and improvement methods表1 不同類型授課方式及改進(jìn)方法

例如以“黑盒測試”一章為例，該章節(jié)共有7 個小知識點。在講解等價類和邊界值時，考慮到這是學(xué)生剛接觸的基礎(chǔ)知識，因此采用講授法完成課堂教學(xué)，通過語言及情感帶動，借助PPT 的動畫效果，一下吸引了學(xué)生注意力；在講解決策表、決策樹和因果圖時，則通過大量預(yù)設(shè)問題，讓學(xué)生在課前進(jìn)行預(yù)習(xí)，并對學(xué)習(xí)情況作了反饋與分析，課堂上進(jìn)行翻轉(zhuǎn)教學(xué)，借助雨課堂進(jìn)行當(dāng)堂小測，同樣收到了不錯的效果；在講解場景法時，首先提出預(yù)設(shè)問題，采用分組討論的方法，學(xué)生們進(jìn)行了激烈討論，每組選取一位學(xué)生回答問題，也收到了很好的效果；在講解正交試驗法時，因為是前沿性知識點，告訴學(xué)生收集資料的方法，完全放手讓學(xué)生去收集資料完成學(xué)習(xí)，雖然最后提交的小論文有些不盡如人意，但整個過程學(xué)生的參與熱情還是相當(dāng)高的。

4 實驗內(nèi)容梯度化

軟件測試技術(shù)是一門實踐性很強的課程，如何讓學(xué)生在實踐中鍛煉并強化動手能力，培養(yǎng)學(xué)生的崗位勝任力，是教師最關(guān)注的問題。為此，本文加強了對學(xué)生實驗過程的管理，充分利用軟件測試虛擬實驗平臺，每次實驗規(guī)定了實驗內(nèi)容與實驗時間，學(xué)生通過終端登錄實驗平臺完成作業(yè)，并在規(guī)定時間內(nèi)提交。該方法既鍛煉了學(xué)生獨立完成實驗的能力，又強化了學(xué)生的時間觀念，同時提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。針對不同實驗內(nèi)容，采取基礎(chǔ)實驗梯度化、分角色實驗團(tuán)隊化、綜合實驗項目化的三化進(jìn)階方法，如圖3所示。

Fig.3 Advanced experiment contents of three modernizations圖3 三化進(jìn)階實驗內(nèi)容

4.1 基礎(chǔ)實驗梯度化

軟件測試技術(shù)課程涉及大量自動化測試工具和自動化測試管理工具。本文設(shè)計了梯度化的基礎(chǔ)實驗內(nèi)容，每個知識點都設(shè)置低、中、高3 種難度的實驗題目，要求學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成，然后通過自動化管理平臺對實驗結(jié)果進(jìn)行管理。

4.2 分角色實驗團(tuán)隊化

軟件測試是一個嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪^程，講究團(tuán)隊協(xié)作。因此，在一些測試管理類實驗中，例如測試過程管理實驗，將學(xué)生分成小組，10 人一組，每組設(shè)1 位項目經(jīng)理、3 位開發(fā)人員、3 位測試人員與3 位用戶角色，大家各司其職，共同協(xié)作完成測試的整個流程。

4.3 綜合實驗項目化

如果只有基礎(chǔ)實驗，學(xué)生只能將課本知識簡單轉(zhuǎn)化為應(yīng)用。同樣，分角色的團(tuán)隊化實驗項目也只是模擬具體崗位，而沒有結(jié)合被測系統(tǒng)展開完整的測試工作。因此，設(shè)計了以具體項目為驅(qū)動的綜合實驗，學(xué)生結(jié)合具體的被測系統(tǒng)，從管理員立項、項目經(jīng)理安排任務(wù)開始，各角色按照分工，完成測試需求設(shè)計、測試計劃設(shè)計、測試用例設(shè)計、測試執(zhí)行、缺陷上報、測試總結(jié)等全部測試工作，是一種真槍實戰(zhàn)的測試演習(xí)。

5 思政教育貫穿課堂始終

一堂好的混合式課程要兼具美與深刻。所謂美是指師生的共情度和切合度，無論是一問一答之間，還是一個眼神的交流都有可能引起師生的共情，這是一堂課的外在美好呈現(xiàn)。切合度是指老師與學(xué)生在思想交流上的吻合度，是老師的某個思想在學(xué)生心靈上的敲擊程度。所謂深刻是指專業(yè)知識以外的思想共鳴，所有教育最后都會落腳在學(xué)生的思想教育上，學(xué)生眼中的好課也許不是灌輸了多少知識，或使用了多么花哨的現(xiàn)代媒體，而是與學(xué)生的心靈引起了多少共鳴。軟件測試技術(shù)課程旨在培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維、發(fā)散思維與協(xié)同思維，因此要在知識灌輸?shù)耐瑫r融入思政教育，將專業(yè)知識傳授與道德精神教育融為一體。例如，在講解情景法設(shè)計測試用例時，把情景圖中體現(xiàn)從第一步到最后一步操作的成功業(yè)務(wù)流程基本流比喻成流暢的人生路，然而實際上人生不會任何時候都那么順暢，于是又引出了備選流。這種講課方式既講授了理論知識，又將思想教育融入其中，還活躍了課堂氣氛，提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。為了將理論教育與思政教育無縫銜接，本文主要做了以下工作：

（1）從測試思維出發(fā)，將其應(yīng)用于生活中。比如在培養(yǎng)學(xué)生全面分析測試需求、從質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)角度對被測對象進(jìn)行客觀評價等方面，可強調(diào)全面性思維的培養(yǎng)，自然地灌輸給學(xué)生在生活中看問題、分析事物要從多方面、多角度進(jìn)行。

（2）注重實踐能力培養(yǎng)，將情商鍛煉融入實踐教學(xué)中。軟件測試實驗是一個講究團(tuán)隊協(xié)作的過程，因此在一些測試管理類實驗中，將學(xué)生分為小組完成實驗，大家各司其職，共同協(xié)作完成整個測試流程。實踐過程中可能會發(fā)生各種沖突，比如意見不合、工作分配不均、開發(fā)人員與測試人員工作不協(xié)調(diào)等情況，如何更好地協(xié)調(diào)項目組各個成員，以及如何團(tuán)結(jié)大多數(shù)人員共同完成測試任務(wù)也是實驗中考驗學(xué)生情商的地方。

（3）課堂教學(xué)融入思政教育。在測試?yán)碚摻虒W(xué)中，有很多知識點的教學(xué)可以從思想高度進(jìn)行情懷教育。比如在講等價類劃分時，可向?qū)W生強調(diào)政治站位要高，否則被劃分在無效區(qū)間，必將面臨測試用例失敗的結(jié)果；在講解邊界值分析時，為了說明邊界的地方容易發(fā)生錯誤，可告訴學(xué)生凡事有度，一定要在規(guī)定范圍內(nèi)嚴(yán)于律己等。

6 階段性建設(shè)評價

軟件測試技術(shù)課程自2019 年被設(shè)為“金課”培育項目以來，本文整合了教學(xué)內(nèi)容，出版了《軟件測試技術(shù)與工具應(yīng)用》一書，豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)資源。同時構(gòu)建了軟件測試實驗平臺，使學(xué)生不再受制于實驗地點和實驗時間，可通過網(wǎng)絡(luò)完成各種實驗。實驗內(nèi)容通過平臺發(fā)送，規(guī)定開始和結(jié)束時間，從而大大提高了學(xué)生的實驗效率。該方式將預(yù)習(xí)—反饋—授課—評價—實驗—評閱整個教學(xué)環(huán)節(jié)形成了一個閉環(huán)。通過實驗平臺可有效管理學(xué)生的實驗環(huán)節(jié)，從實驗時間到實驗內(nèi)容反饋再到實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計都得到了有效記錄，還可通過反饋對學(xué)生實驗的薄弱環(huán)節(jié)作進(jìn)一步改進(jìn)。學(xué)生可通過該平臺對實驗內(nèi)容、實驗步驟、實驗過程提前進(jìn)行預(yù)習(xí)，課后也可從平臺獲取實驗結(jié)果，對比自己的實驗過程找到疏漏點。

通過在2019 級和2020 級兩屆學(xué)生中分別采用改革前和改革后的教學(xué)方式進(jìn)行授課，從到課率、階梯實驗完成率、項目完成率3 個方面進(jìn)行了數(shù)據(jù)統(tǒng)計，其中實驗難度也作了梯度化的區(qū)分，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實驗完成率上有所提高，尤其對高難度實驗的完成率較之前有明顯提高，如表2所示。

Table 2 Students'evaluation data表2 學(xué)生評價數(shù)據(jù)

通過到課人數(shù)、低中高難度實驗完成人數(shù)和實驗實踐項目完成人數(shù)計算出相應(yīng)的到課率、實驗完成率與項目完成率，教學(xué)效果對比折線圖如圖4所示。

Fig.4 Teaching effect comparison line chart圖4 教學(xué)效果對比折線圖

從圖4 中可以看出，學(xué)生的到課率、實驗完成率及實踐完成率都較之前有所提高，說明學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣有所提升，另外高難度實驗完成率及項目實踐完成率有較大提高，說明新的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式對于提高學(xué)生的創(chuàng)造力和實踐能力有較大幫助。

7 結(jié)語

隨著混合式金課建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展，完全使用傳統(tǒng)方式進(jìn)行混合式授課已不能滿足要求。一門課程里通常融合了多種教學(xué)形式，比如雖然是混合式金課，但通過雨課堂推送課前課后習(xí)題，通過在線學(xué)習(xí)及考試平臺進(jìn)行實驗及考試，線上線下混合式教學(xué)的界限已越來越模糊，或許只有如此才能真正達(dá)到一堂好課的標(biāo)準(zhǔn)，從根本上提高課堂教學(xué)效果，將教學(xué)與育人、傳統(tǒng)與現(xiàn)代融為一體。