基于TPACK和翻轉課堂的軟件測試教學模式改革

楊彩 李亞

[摘 要]隨著軟件開發技術的飛速發展，軟件測試人才需求大增。目前的軟件測試人才培養模式和企業的實際崗位需求存在一定的距離。針對高校軟件測試課程教學過程中存在的學生興趣不高、授課效果不佳等問題，引入TPACK模型和翻轉課堂進行教學改革與實踐，提出基于TPACK和翻轉課堂的軟件測試復合教學模式。該模式注重課程信息化、方法個性化和教師技能化。運用此種教學模式，提升了課程綜合教學效果，提高了學生的軟件測試專業素養。

[關鍵詞]TPACK；翻轉課堂；軟件測試；教學模式

[中圖分類號] G642 ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼] A [文章編號] 1008-2549（2023） 04-0102-04

軟件測試是計算機科學的一門重要基礎課，對提高學生的軟件測試能力起著至關重要的作用。隨著課程的進展我們也發現了一些問題，諸如理論和實踐脫節、教學模式僵化、學生興趣低下等。對于軟件測試的課程改革，很多學者進行了各種嘗試，新教學方法不斷提出。為了解決軟件測試教學過程中存在的問題，本文提出將TPACK教學理念和翻轉課堂教學模式引入軟件測試教學過程中。TPACK教學理念是指整合技術學科的教學知識，包括學科內容知識、教學方法知識和應用技術知識等。基于TPACK和翻轉課堂的軟件測試復合教學模式，主要內容是教師錄制教學視頻上傳到課程平臺上，引導學生利用業余時間參加課程學習；在授課過程中著重講解重點和難點，對于基礎知識部分的理解交給學生自主學習；開展小組討論，提高學生的主動學習能力；注重教師綜合素質和能力的提升，為課程順利高效開展提供保障。實踐證明，該模式教學效果較好，提升了教學質量，學生的軟件測試綜合能力也得到提升。

一、 軟件測試課程教學中存在的問題

（一）教師教學理念陳舊，學生學習興趣不足

軟件測試課程的實踐性強，測試技術發展非常快。為了適應課程發展需要，任課教師亟須引入新的教學理念。當下的教師授課中，很多人采用傳統教學方式，導致學生學習興趣不足，學習效果不理想，無法取得預期的教學效果。[1]為了解決學生學習興趣下降與學習動力不足問題，需要對軟件測試課程教學模式進行改革與創新。

（二）偏重專業知識講授，忽視綜合素質培養

當下的軟件測試課程中，許多教師注重傳授專業基礎知識和技能，忽視人文素質教育。教學中缺乏人文的價值引領，使學生只關注專業知識學習，不利于培養學生的綜合素質。要引導學生在掌握軟件測試技術的同時，形成正確的世界觀、人生觀、價值觀，讓學生樹立科技強國的理想。

（三）教學內容更新不及時，考核方式落后

軟件測試過程主要是進行軟件的測試設計、執行與分析，實踐性強。企業實際應用過程中，技術更新換代快，這就要求軟件測試的授課內容要做到及時更新，而我們的教學在這個方面亟待加強。在課程的考核方式方面，很多教師依舊采取單純的試卷考核方式，只注重理論知識，對于實踐重視不夠。因此，對課程考核方式應積極進行創新與改進，要將專業知識的講授和實踐能力培養進行更好地融合。

二、 基于TPACK和翻轉課堂的軟件測試復合教學模式

（一） TPACK框架

TPACK（Technological Pedagogical Content Knowledge），即整合技術的學科教學知識。TPACK框架包含三個核心元素：內容知識（CK）、教學知識（PK）和技術知識（TK）。它包括四個組成部分：教學與內容知識（PCK）、技術和內容知識（TCK）、技術和教學知識（TPK）、技術教學知識集成（TPACK）。[2]TPACK框架如圖（1）所示。

TPACK有利于提高授課老師掌握與運用信息技術的能力，教師的TPACK技能是未來必備的授課能力。TPACK框架涉及的學科內容、教學法與技術等三種知識要素，其并不是這些知識的簡單疊加，而是把技術融入學科內容的講授中。

（二）翻轉課堂

翻轉課堂指的是重新優化課堂內外的學習時間，把學習的主動權由任課教師轉移到學生。教師確定授課目標后，按照教學內容和目標發布教學相關視頻，引導學生利用網絡方式進行自主學習。學生通過預習掌握課堂內容。課堂內的授課時間主要解決學生預習過程中遇到的問題。對于基礎知識部分，教師不用拿出專門的時間進行講解，這些知識交給學生課前進行預習。[3]可以通過學習平臺上傳的視頻、PPT、電子案例等，在線與同學交流，隨時隨地查詢資料。

（三）軟件測試課程的復合教學模式

結合TPACK和翻轉課堂的特點，將二者與軟件測試課程教學進行結合，對軟件測試教學模式進行改革。在該教學模式中，任課老師的引領作用繼續得到重視，同時使用個性化教學方法來調動學生的學習積極性。

該復合教學模式結合TPACK框架的三個基本要素和四個復合元素，將這種模式融入軟件測試教學過程中，創造性地提出基于TPACK學習理念，提升軟件測試課程教學質量的方式方法。作為軟件測試課程的教師，對課程質量起著關鍵作用。根據圖（1）可以分析軟件測試教師的知識結構，如表1所示。

TK、PK、CK三大核心要素不斷變化，教師需要有效地理解這三個要素與教學之間的動態平衡。在TPACK集成框架下，教師可以利用網絡系統、智能設備等手段，將技術要素有效地集成到教學設計中。[4]

三、模式實施策略

軟件測試復合教學模式，將翻轉課堂方法與TPACK方法引入到軟件測試課程中，把授課內容進行二次更新，結合業界最新發展成果，對教學內容進行豐富和調整。該教學模式可以根據學生具體情況，創建個性化軟件測試環境，將學生積極吸引到授課過程中。

（一）授課方式改革

該教學模式分為課堂授課和實踐教學兩個方面，課堂授課引入案例教學法，使得學生主動學習，對授課內容產生興趣，增強學生參與感。實踐教學過程中，在老師指導下，學生可以有針對性地規劃課程學習，掌握學習主動權。任課老師則采用個性化教學方法，輔助學生進行軟件測試課程的學習。

軟件測試任課老師根據已定的教學任務和目標，突出每次授課的重點和難點，將可以擴展的方面及時上傳到學習平臺，方便學生主動學習。學生自由組合成不同的小組，由組長負責，組長類似軟件測試項目經理角色。由組長分配任務，學生按照任務來預習課程內容，有的放矢，這樣預習的效果會更加顯著，上課效率也會更高。[5]

（二）增強學生參與性

教師授課過程中，積極吸納學生的課前預習成果，主動邀請學生加入教學過程中來，組織部分學生進行專題交流。這樣也方便各個小組之間進行信息交流和溝通，通過相互提問題答問題的互動方式，強化學生對軟件測試知識的學習和研討。

根據軟件測試流程進行課程設計，按照測試計劃、測試用例設計、測試執行和測試報告等，開展教學活動。根據軟件測試教學大綱，制定合適的教學目標，任課老師按照學生預習情況進行知識講授，可以提升教學效率。同時，將學習任務分配給小組內的成員，吸引學生以團隊方式進行探究式學習，協作完成完整的軟件測試學習任務。這樣的學習流程不但可以提高學生自主學習能力，還能夠培養團隊合作精神與領導能力。

（三）重視課后輔導

軟件測試授課過程包括組織預習、授課和課后輔導，課后輔導可借助多樣化的形式進行。在完成課堂授課后，教師督促學生繼續學習，深化對所學知識和技能的理解，并善于綜合利用在線課程資源。在軟件測試課程學習平臺上，學生能夠通過PPT溫習課堂授課內容，參考測試用例、測試腳本、測試報告等教學資源。

學生在課程平臺上可以發帖進行討論，也可以對其他同學的求助進行回答，這樣的互動可以幫助同學進行主動學習。在平臺上學生可以和任課教師及時溝通，對于共性問題授課教師可以主動開辟專欄進行專門講解和回答，在關鍵節點上對學生的學習進行有效指導，這樣可以大大提升學生學習的效果和質量。[6]

（四）改進考核方式

對于軟件測試課程的考核，也要適當進行改革。為了更加有效激勵學生，對課程考核方式進行改革，將教學的各環節都賦予一定的分值，優化考核的標準。考核環節包括：（1）預習情況考核，此環節包括課前準備情形、課堂講解情況及團隊創新情形；（2）課堂授課考核，此環節是重點，要重點考核學生課上表現情況、回答問題情形、小組探討情況；（3）繼續學習環節考核，此環節重點關注學生自主學習情況、知識鞏固情況、在線溝通情形等；（4）團隊協作能力，此環節旨在鼓勵學生更多地進行團隊合作，提升組織領導能力，提高合作效率。

綜合考核方法對學生的全程學習進行關注，成績更多地體現在平時學習過程中。同時關注實踐動手能力和團隊協作精神，這是使學生未來走得更遠的基礎。

（五）實施效果分析

針對基于TPACK和翻轉課堂的軟件測試復合教學模式，我們采用教學實驗法、問卷調查法與訪談法，按照定量和定性相結合的協同評價方式，論證該教學模式在軟件測試授課中的應用效果。研究對象是計算機專業三年級學生，可以代表基本學情。為確保實驗數據的準確，對實驗班級的選取進行了認真篩選。試驗前，實驗班與控制班的軟件測試水平基本相當，班級成績相差不大，選擇這樣的班級進行教學模式效果測試，試圖根據測試后的數據收集來驗證新教學模式的效果。

根據問卷調查情況和訪談數據進行分析，結合考試成績與實驗過程中學生的實際表現進行對比。調查問卷的數據分析顯示： 91.2%的實驗班學生對該教學模式持正面積極的態度（非常喜歡或喜歡），并對軟件測試考試成績表示滿意。對收集的數據進行分析，實驗班94.3%學生贊同繼續使用該復合教學模式。參與調查的所有學生均認為信息化技術與傳統講解方法結合，可以減少軟件測試傳統課堂的枯燥乏味情況，提升學生學習興趣。微課等在線資源的提供，則給了學生更多的學習機會和條件。

數據分析過程中也發現一些不足。問卷調查結果顯示，仍有大約5.3%的學生對基于TPACK和翻轉課堂的復合教學模式持否定態度。通過訪談和分析，找到了他們無法適應新模式的原因：（1）微課內容豐富，術語較多；（2）受傳統教學模式影響，對任課教師過于依賴，自學能力不足。

總之，TPACK和翻轉課堂相結合的教學模式，對于軟件測試課程的教學改革提供了很好的思路。不但對知識的講授環節進行了細化和升級，更能吸引學生主動加入軟件測試教學過程中。這充分體現了以學生為出發點和落腳點的精神，能夠有效激發學生主動學習的熱情，增強主觀能動性。對于任課教師來說，可以有更多的時間和精力進行教學方法改革，更加有利于提升教學效果和質量。通過角色轉變，學生主動學習積極探索，學習態度和團隊合作積極性充分提高。通過整理收集的數據，實驗班與對比班的測試表明，新教學模式比傳統教學模式取得了更好的教學效果，學生的軟件測試綜合素養得到較大提升。該教學模式的適用性較強，教學效果良好，值得在其他計算機類課程中推廣應用。

參考文獻：

[1]張艷梅，王榮存，薛猛，袁冠，姜淑娟.軟件測試技術課程混合式在線教學模式的研究與實踐[J].計算機教育，2021（8）：17-20，25.

[2]王彥富，王妙妙，李飛.TPACK框架下融合信息技術的教學模式研究[J].教育探索，2022（3）：52-55.

[3]郭曉曉，張軍.翻轉課堂在高校實施中的問題與對策研究[J].教書育人，2021（9）：68-69.

[4]閆婷.新工科背景下基于CDIO工程教育模式的《軟件測試技術》教學改革[J].辦公自動化，2022，27（7）：14-16.

[5]張青青.軟件測試實踐教學方法改革探索[J].軟件，2022，43（3）：43-45.

[6]楊秀紅.高校軟件測試技術課程的教學改革實踐[J].大學，2022（5）：149-152.

（責任編輯：王義祥）

Reforming the Software Testing Teaching Mode

Based on TPACK and Flipped Classroom

Yang Cai， Li Ya

（School of computer science and technology， Nanyang Normal University）

Abstract： With the rapid development of software development technology， the demand for software testing talents has increased significantly. However， the current software testing training mode is not well-aligned with the actual job requirements of enterprises. To address the challenges of students' low interest and poor teaching effects in the teaching process of software testing course in colleges and universities， the TPACK model and flipped classroom method are introduced to carry out teaching reform and practice. A software testing integrated teaching mode based on TPACK and flipped classroom is thus established. This model emphasizes the informatization of the curriculum， personalization of teaching methods， and skill enhancement of teachers. By incorporating this teaching mode， the overall teaching effectiveness of the curriculum is enhanced and the students' professional competence in software testing is improved.

Key words： TPACK; Flipped classroom; Software testing; Teaching mode