基于CDIO的高職軟件測試技術課程教學改革探索與實踐

關鍵詞：CDIO；七度課堂；軟件測試；教學改革

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2024）28-0153-03

0 引言

隨著軟件開發技術的迅速發展，軟件質量日益受到業界關注和重視，原來“重開發，輕測試”的思想逐漸發生轉變。軟件測試在軟件開發模型中的介入時間越來越早，所占時間比重也越來越多。因此，市場對軟件測試人才的數量需求日益增大，技術要求也不斷提高。這無疑推動了軟件測試技術課程的教學改革，使之能夠適應市場需求。

軟件測試技術課程作為軟件技術專業的核心課程，對軟件測試人才的培養起到了至關重要的作用。然而，在互聯網和數字產業高速發展的今天，現有的教學內容與教學模式既無法激發學生學習的興趣，也無法滿足企業的崗位需求，主要表現為以下幾點：現有課程內容的抽象理論容易使學生感到枯燥乏味，較難與實際測試工作聯系起來，從而缺乏對軟件測試工作整體結構的理解；學生缺乏完整項目的體驗，參與的課程設計實踐一般僅限于小型項目，缺乏對大型軟件系統的理解以及對工程意識的培養；受到傳統教育思想的影響，高職院校教學長期以教師為教學環節中的主體，教師在教學過程中強調知識傳授，忽略了對學生實踐動手能力、創新能力、團隊合作精神和相關人文素質的培養。

為了更好地落實國家《關于加強新時代高技能人才隊伍建設的意見》，發揮職業學校培養高技能人才的基礎性作用，如何扎實有效地培養軟件技術專業學生在軟件測試技術領域的理論基礎、實戰能力，同時培養學生耐心、細心、創新的職業素養，讓學生能夠高質量就業是進行教學改革的主要目的和任務。

1 相關工作

目前，很多高校已經著力于對軟件測試課程進行教學改革，相關教育者做了很多嘗試，其中包括：

1） 采用基于企業案例的教學，讓學生一面學習理論，一面結合理論進行實踐，幫助學生更快地理解理論內容，提高實際動手能力，快速實現與企業的對接[1]。

2） 通過加強課堂互動，能夠檢查部分學生的學習效果，提高部分學生的學習興趣[1]。

3） 采用MOOC/SPOC、超星等線上線下混合的教學方式，讓學生提前預習所學內容，提升學生自學能力，在課堂上有更多的交流與討論，有利于學生更深刻地理解學習內容[1]。

4） 將“崗課賽證”融入課程開發中，完善“崗課賽證”綜合育人機制，提升課程與企業的結合度，促進學生專業技能的提升。

實踐證明，這些嘗試都分別在更新教學案例、提高學生學習興趣、有效利用碎片化時間以及優化人才培養方案和課程標準等領域有所突破，并取得了較好的教學效果。但是，對于軟件測試人才的培養來說，僅僅在上述某一個領域的改革并不能全面地提升學生專業技術知識、職業能力、溝通交流和團隊協作能力等測試人員必備的綜合素質。因此，本文提出基于CDIO工程教育模式，打造“七度課堂”。通過對教學理念、教學內容、教學策略、課程思政等方面的改革，切實提升教學質量，學生整體的滿意度很高，學生的綜合能力也得到了整體的提升。

2“ 七度課堂”設計與實施

2.1 CDIO教學模式

CDIO是強調工程實踐和教育理念相融合的全新教育模式和實施體系，是提升學生綜合實踐能力非常有效的工程教育模式[2]。它致力于“做中學”“知行統一”“項目教學”“理實一體”，要求以產品從研發到運行的構思（Conceive） 、設計（Design） 、實現（Implement） 、運作（Operate） 過程模式為背景培養工程人才。這是一種得到國際廣泛認可的工程教育模式，由1個大綱（4個層面的能力要求）和12條標準組成。CDIO人才培養模式讓學生深刻理解課程之間的聯系、知識之間的聯系，并且具有很強的工程實踐能力。

2.2 融合CDIO 模式的“七度課堂”設計思路

傳統的課堂以教師為主體，課堂活動的設計都是圍繞如何教而進行設計和實施的。七度課堂在結合了CDIO工程教育理念的同時，以企業中的軟件開發項目為載體，結合軟件產品從立項、需求分析、開發、測試的整體流程，聚焦學習的“溫度、強度、精度、難度、深度、廣度、高度”，充分調動學生的主動性和創造性。這旨在完成從教師“專注教”向“引導學”的戰略性轉變，讓學生成為課堂的主體，幫助學生在完成測試工作的過程中，獲得工程項目的工作經驗，掌握黑盒和白盒測試的理論知識，掌握功能測試和自動化測試技術，培養工程意識以及測試崗位需要的嚴謹、溝通以及團隊合作的能力，提升職業素養。總體設計思路如圖1所示。

2.3 課堂實施

2.3.1 思政貫通，溫度學習

軟件測試技術課程作為專業核心課，要始終堅持“立德樹人”的神圣使命。借助課堂教學這一主渠道，深挖思政元素，結合CDIO工程模式大綱要求，準確把握思政教育和課程內容的融合點，充分發揮課程的育人作用，永葆學習熱情。課程部分思政元素的設計如表1所示。

2.3.2 崗課賽證，精度學習

“崗”指軟件測試的工作崗位，“課”是課程體系，“賽”是職業技能大賽，“證”是職業技能等級證書。隨著職業學校間技能大賽體系的逐漸完善，“1+X”證書制度的逐步推廣，以及企業實際測試項目的引入，軟件測試課程的人才培養方案和課程標準也在不斷調整和成熟。因此，結合崗課賽證，優化組織教學內容，形成了以“資產管理系統”為項目載體，以功能測試、自動化測試、性能測試為三大模塊的工作過程任務書，并結合崗賽證要求，細化了知識、能力和素質目標，聚焦學習精度。例如，在功能測試中，圍繞資產管理系統登錄模塊測試，精講等價類、邊界值、錯誤推測法的黑盒測試方法，主要培養學生進行用戶界面分析和輸入數據的邏輯規則分析的能力；圍繞資產類別模塊，精講決策表和正交表的測試方法，培養學生數據狀態分析和模塊關聯分析的能力。

2.3.3 智慧拓展，強度學習

課前，通過網絡學習平臺將任務推送給學生，鼓勵學生通過視頻、查閱資料的形式自學本課的知識點，通過完成前測內容，可以了解學生自學的情況；課中，基于CDIO模式設置教學環節，結合學生的獨立實踐和團隊協作等學習活動，強化知識技能的掌握；課后，通過后測，精準幫助學生查漏補缺；布置拓展任務，進一步鞏固學生的學習效果，進行反思總結，以便進入下一階段的學習。如此循環往復，結合線上線下的智慧拓展，打破傳統課堂的時間和空間限制，構建課內課外、線上線下的混合課堂形態，累積學習強度。具體實施如圖2所示。

2.3.4 任務進階，難度學習

結合CDIO 4個能力層次設置工作任務，從學生的認知能力出發，將任務分為3個階段。第一階段是基礎測試任務[4]，以基礎測試知識為主，進行測試用例設計，主要培養黑盒測試和白盒測試方法的應用能力，包括等價類、邊界值、決策樹、因果圖、場景法、正交法、邏輯覆蓋法、基本路徑測試法。第二階段是集成測試任務，主要考核個人和團隊測試能力，包括界面測試、功能測試、Web應用軟件測試、性能測試任務。第三階段是綜合測試任務，主要考核學生知識技能的轉化能力，即工程系統能力，主要包含兩個項目：資產管理系統和在線考試系統。3個階段的任務按梯度呈現，分別設置了不同難度的知識點，讓學生在任務進階中進行難度學習。

2.3.5 實驗延伸，深度學習

將教學內容進行課外延伸，通過設計不同實驗項目，如“人力資源管理”“學生成績管理”等系統項目，對學生進行工程訓練。訓練內容圍繞CDIO模式展開，學生自愿組隊，以小組形式參與項目，通過觀看慕課，自主查閱資料，團隊協作分析項目內容，制訂測試計劃（C） ；運用所學測試方法進行測試用例的設計和完善（D） ；由組長統一分配，執行測試用例（I） ，進行缺陷管理；提交測試報告（O） ，小組以PPT的形式進行展示匯報[5]。拓展的項目要有針對性，能夠引導學生向高效率挑戰，進行自主探索，實現深度學習。

2.3.6 學科交叉，廣度學習

軟件測試不是孤立存在的，操作系統、數據庫設計、Web網站開發、軟件工程等科目都是軟件測試的基礎。因此，在設計軟件測試教學內容的同時，可W4NUX0znsDYovA1v4lf3bA==以融入交叉學科內容。如軟件工程這門課，軟件測試是伴隨著整個軟件開發過程的，因此基于CDIO模式將測試課程的講授與軟件工程的軟件開發過程一一對應，如表2所示。這可以讓學生更好地體會每個環節的測試工作，理解測試的意義，拓展學習廣度。

2.3.7 產教融合，高度學習

基于CDIO工程教育模式的七度課堂，需要校企雙方互兼互聘，“雙向雙融通”，才能真正站在企業甚至行業的高度，引導學生實施學習活動。針對此項活動，應站在企業的高度進行評價，無論是過程性還是結果性的評價，都要以滿足企業用人需求為最終的高度標準。因此，本課堂結合企業真實案例，提升教學內容的高度；引入“1+X”職業等級證書，提升技能標準的高度；基于CDIO工程模式大綱，提升素質要求的高度；實施校企結合的過程化評價，提升思維認知的高度，從而促進學生持續學習，全面發展，勇攀學習的高度。

3 教學效果

基于CDIO工程教育模式的七度課堂，從教學理念、教學內容、教學環節、教學資源、教學評價等多方面對軟件測試技術課程實施了教學改革。實踐證明，該課堂充分激發了學生的學習興趣，調動了學生的學習積極性。與之前的課堂相比，學生的專業技術知識、個人能力、職業能力和態度、團隊協作和交流能力都有所提升。通過對比2017級和2018級學生的綜合成績統計可以看出，實施七度課堂教學后，學生的課堂滿意度大幅提高，理論成績和實踐成績都有一定程度的增長。尤其從用人單位對實習生的反饋來看，2018級的學生對軟件測試的掌握更為扎實，就業后很快就能接手實際工作，對環境的適應能力也較強，尤其是具備了工程意識，能更快地融入團隊的工作中去。如圖3所示。

4 結束語

CDIO工程教育模式的出現，促進了高職院校軟件測試技術課程的教學改革，為培養適應產業需求的人才提供了全新的思路[5]。以此模式打造的七度課堂，為培養軟件測試高技能人才提供了全新的教學環境，使學生具備了在企業和社會環境下對軟件產品的測試進行構思、設計、實施、運作的能力。同時，也培養了學生的綜合素養。在信息化高速發展的今天，“七度”的呈現和標準應能結合實際情況，適度調整學習的精度、強度、難度、深度。只有動態的七度課堂，才能達到更高、更深、更穩定的效果。