專業(yè)認(rèn)證背景下《軟件測試基礎(chǔ)》課程思政教學(xué)實(shí)踐

張綱強(qiáng) 周衛(wèi) 楊靜 劉美玲

【摘 要】本文基于專業(yè)認(rèn)證背景，闡述《軟件測試基礎(chǔ)》課程思政建設(shè)內(nèi)容和實(shí)例，以“性能測試”為例，論述《軟件測試基礎(chǔ)》課程思政教學(xué)的實(shí)踐過程，提出實(shí)踐策略：由知識(shí)點(diǎn)引出思政元素，再由思政元素關(guān)聯(lián)能力和素養(yǎng)，最后由能力和素養(yǎng)延伸至學(xué)科前沿和新技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】專業(yè)認(rèn)證 軟件測試 課程思政 教學(xué)實(shí)踐

【中圖分類號(hào)】G? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2021）27-0096-03

《軟件測試基礎(chǔ)》是軟件工程專業(yè)的核心專業(yè)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(zhì)量具有重要的意義。本文基于《工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（2008年）中“畢業(yè)生能力”知識(shí)、能力與素質(zhì)的基本要求，嘗試在《軟件測試基礎(chǔ)》課程教學(xué)中融入思政元素，圍繞“工匠精神”主線，將學(xué)科知識(shí)與技能、學(xué)科核心素養(yǎng)與思政內(nèi)容貫穿于整個(gè)課程教學(xué)全過程，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)綜合職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)規(guī)范意識(shí)，達(dá)成立德樹人的教育目標(biāo)。

一、專業(yè)認(rèn)證背景下的《軟件測試基礎(chǔ)》課程思政建設(shè)內(nèi)容

結(jié)合工程教育專業(yè)認(rèn)證要求，以學(xué)生為中心，課程建設(shè)圍繞培養(yǎng)學(xué)生解決測試軟件系統(tǒng)復(fù)雜問題的能力展開，將思政元素融入《軟件測試基礎(chǔ)》課程內(nèi)容。

《軟件測試基礎(chǔ)》主要學(xué)習(xí)軟件測試的基本方法、技術(shù)和工具，包括測試的相關(guān)概念、設(shè)計(jì)測試用例的方法、不同測試階段的測試技術(shù)和工具以及測試需求分析、編制測試計(jì)劃、缺陷的管理等測試管理的過程。在這樣一個(gè)培養(yǎng)過程中，可以考慮從以下幾個(gè)方面融合課程內(nèi)容與思政元素開展教學(xué)。

（一）教學(xué)案例資源建設(shè)

《軟件測試基礎(chǔ)》基本原理部分的授課內(nèi)容以理論為主，所使用的教材中幫助理解理論知識(shí)的應(yīng)用實(shí)例很少，任課教師往往需要在這個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)之前，搜索和收集大量的實(shí)例或案例來幫助學(xué)生理解測試?yán)碚?。測試?yán)碚撌羌兇獾募夹g(shù)理論知識(shí)，其中存在大部分與思政內(nèi)容不易產(chǎn)生直接關(guān)聯(lián)的教學(xué)內(nèi)容，對于這類技術(shù)理論知識(shí)，可以通過組織學(xué)生開發(fā)具備社會(huì)主義核心價(jià)值觀主題的被測試系統(tǒng)或程序模塊，開展驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，從而形成軟件測試基礎(chǔ)理論教學(xué)與思政教育的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，達(dá)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(huì)議指出，思政教育的要義在于學(xué)會(huì)用正確的立場、觀點(diǎn)和方法分析問題，把學(xué)習(xí)、觀察、實(shí)踐同思考緊密結(jié)合起來，善于把握歷史和時(shí)代的發(fā)展方向、把握社會(huì)的主流和支流、現(xiàn)象和本質(zhì)，養(yǎng)成歷史思維、辯證思維、系統(tǒng)思維和創(chuàng)新思維。

軟件測試的方法眾多，但沒有一種方法可以獨(dú)自覆蓋所有測試目標(biāo)，它們各有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，存在著相互依賴、相互對立的辯證統(tǒng)一關(guān)系。例如，白盒測試方法需要知道產(chǎn)品內(nèi)部工作過程、準(zhǔn)備時(shí)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(tǒng)測試;黑盒測試方法是從用戶角度出發(fā)，不考慮程序內(nèi)部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部特性，方法簡單有效，適合系統(tǒng)的功能測試、易用性測試、驗(yàn)收測試、確認(rèn)測試，但不適合單元測試、集成測試，且測試結(jié)果的覆蓋度不容易度量。其他如靜態(tài)測試和動(dòng)態(tài)測試之間、手工測試與自動(dòng)化測試之間，都存在辯證統(tǒng)一的關(guān)系。通過對學(xué)習(xí)內(nèi)容開展不同視角的課堂討論，有助于學(xué)生理解理論知識(shí)、提高職業(yè)技能，也有助于學(xué)生將思政課程中的馬克思主義世界觀和方法論應(yīng)用到專業(yè)課程的學(xué)習(xí)中，培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維能力。

（三）工匠精神

工匠精神的基本內(nèi)涵包括敬業(yè)、精益、專注、創(chuàng)新等方面的內(nèi)容。測試技術(shù)類似一門手藝，它需要對被測試系統(tǒng)和程序模塊的深入了解、選擇適當(dāng)測試工具的能力以及使用這些工具的經(jīng)驗(yàn)。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(diào)試、證明、破壞、評(píng)估、預(yù)防五個(gè)階段。調(diào)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(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤現(xiàn)執(zhí)行程序的過程，保證軟件沒做不該做的事情;評(píng)估包括驗(yàn)證和確認(rèn)，驗(yàn)證表示是否正確地構(gòu)造了產(chǎn)品，確認(rèn)則表示是否構(gòu)造了正確的產(chǎn)品;預(yù)防則確保測試與開發(fā)是并行的。白盒測試的每種測試方法都有各自的優(yōu)點(diǎn)和不足，為了有效地發(fā)現(xiàn)軟件錯(cuò)誤，提高測試效率和測試覆蓋率，需要根據(jù)實(shí)際軟件特點(diǎn)、實(shí)際測試目標(biāo)和測試階段選擇合適的方法設(shè)計(jì)測試用例。在測試中，先進(jìn)行代碼檢查和靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析，再進(jìn)行覆蓋測試，利用靜態(tài)分析的結(jié)果，通過代碼檢查和動(dòng)態(tài)測試的方式對靜態(tài)分析的結(jié)果做進(jìn)一步確認(rèn)。依據(jù)此測試過程進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)，可以對學(xué)生進(jìn)行工匠精神的培養(yǎng)。

（四）職業(yè)規(guī)范與法制教育

工程規(guī)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(yīng)該遵守的倫理道德范疇內(nèi)的法則，是軟件測試過程工作中的規(guī)范和準(zhǔn)則。軟件開發(fā)過程中存在的倫理問題涉及用戶的個(gè)人隱私經(jīng)常受到侵犯、軟件知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)以及軟件產(chǎn)品的質(zhì)量。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)軟件文檔國家標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)企業(yè)內(nèi)部文檔標(biāo)準(zhǔn)，將工程規(guī)范這一思政元素有機(jī)融入專業(yè)課程教學(xué)中;在講授本地化軟件測試時(shí)，強(qiáng)調(diào)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(fēng)俗習(xí)慣產(chǎn)生沖突，是否遵守本地的法律法規(guī)，將法制教育的思政元素有機(jī)融入本地化軟件測試的學(xué)習(xí)中。

二、《軟件測試基礎(chǔ)》課程思政教學(xué)實(shí)例

“學(xué)生為中心，成果為導(dǎo)向，持續(xù)改進(jìn)”是當(dāng)前各高校開展專業(yè)建設(shè)、教育改革的核心理念，即從社會(huì)和學(xué)生的實(shí)際需求出發(fā)，改進(jìn)教學(xué)模式，將思政元素以“潤物無聲”的方式融入教學(xué)環(huán)節(jié)中，使學(xué)生能夠?qū)W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(jī)融合的關(guān)系，要相互促進(jìn)、協(xié)調(diào)發(fā)展。在挖掘課程思政元素時(shí)，要充分考慮國情教育和主流價(jià)值觀，通過廣泛的文獻(xiàn)研究和社會(huì)調(diào)查，將家國情懷自然地滲入課程知識(shí)點(diǎn)的傳授中，將知識(shí)點(diǎn)、思政元素、能力與素養(yǎng)融合，實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授、價(jià)值塑造和能力培養(yǎng)的統(tǒng)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(wù)。在課堂教學(xué)中，以學(xué)生為中心，將價(jià)值觀引導(dǎo)寓于知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)中，教師先列出課程所要傳授的知識(shí)點(diǎn)，采用案例式、啟發(fā)式、專題式以及研討式等多種教學(xué)方式，由知識(shí)點(diǎn)導(dǎo)出相應(yīng)的思政元素，再由思政元素關(guān)聯(lián)能力和素養(yǎng)，最后由能力和素養(yǎng)延伸至學(xué)科前沿和新技術(shù)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)習(xí)視野，強(qiáng)化軟件測試專業(yè)綜合能力。

三、《軟件測試基礎(chǔ)》課程思政教學(xué)實(shí)踐

在《軟件測試基礎(chǔ)》課程教學(xué)中，起點(diǎn)是知識(shí)點(diǎn)的傳授，目標(biāo)是能力與素養(yǎng)，橋梁是課程思政。通過思政的橋梁作用聯(lián)系起知識(shí)點(diǎn)與能力和素養(yǎng)，將課程教學(xué)與思政內(nèi)容有機(jī)融入教學(xué)環(huán)節(jié)中，達(dá)成課程思政教學(xué)目標(biāo)。

性能測試指檢驗(yàn)軟件是否達(dá)到需求規(guī)格說明書中規(guī)定的各類性能指標(biāo)以及是否滿足一些性能相關(guān)的約束和限制條件。其目的是通過測試，確認(rèn)軟件是否滿足產(chǎn)品的性能需求，同時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的性能瓶頸，并對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。它可以通過自動(dòng)化的測試工具模擬多種正常、峰值以及異常負(fù)載條件來系統(tǒng)地對各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行測試。基于將思政元素融入課程知識(shí)點(diǎn)的課程思政教學(xué)思路，下面以性能測試教學(xué)與思政元素融合為例，設(shè)計(jì)“性能測試”思政教學(xué)案例，融入科技自信、使命擔(dān)當(dāng)和精益求精的工匠精神等思政元素。

（一）知識(shí)點(diǎn)導(dǎo)出思政元素

以學(xué)生非常熟悉的12306火車票訂票網(wǎng)站（以下簡稱12306）為例，介紹中國高鐵這些年在“春運(yùn)”和“長假”交易峰值這一領(lǐng)域取得的技術(shù)進(jìn)步以及中國高鐵在國際上的領(lǐng)先優(yōu)勢，培養(yǎng)學(xué)生的科技自信。

素材一：12306互聯(lián)網(wǎng)售票系統(tǒng)的發(fā)展，高峰售票量由2012年春運(yùn)的119萬張/天，增至2013年春運(yùn)的364萬張/天，系統(tǒng)架構(gòu)的優(yōu)化與調(diào)整起到了至關(guān)重要的作用。2014年和2015年春運(yùn)售票量分別再次超過500萬/天、600萬/天，最高達(dá)到636萬/天，驗(yàn)證了二次優(yōu)化后架構(gòu)的合理性和有效性。去年高峰日的網(wǎng)絡(luò)頁面瀏覽量超過1500億次，相當(dāng)于全中國人每人每天訪問了票務(wù)頁面100多次;在高峰日平均1秒就要承受170多萬次點(diǎn)擊，大概相當(dāng)于每個(gè)中國人每天在12306上點(diǎn)擊了100次。而今年的數(shù)據(jù)量肯定比去年還大。

素材二：作為對比，2019年淘寶的訂單創(chuàng)建峰值是54.4萬筆/秒。Trustdata的數(shù)據(jù)顯示，淘寶App 2019年“雙11”當(dāng)天的日活躍用戶為4.76億。若以此計(jì)算，12306的最高訪問量相當(dāng)于淘寶“雙11”當(dāng)天活躍用戶每人點(diǎn)擊超過300次。12306系統(tǒng)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(chǔ)上，教師闡釋“為什么要進(jìn)行性能測試”這一教學(xué)知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)指出科技的進(jìn)步不是一帆風(fēng)順的，12306網(wǎng)站從2012年“一用就崩潰”到現(xiàn)在能夠應(yīng)對“天天被秒殺”，使學(xué)生對我國信息技術(shù)發(fā)展的過程和現(xiàn)狀有一個(gè)明確的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而增強(qiáng)科技自信，激發(fā)學(xué)生科技強(qiáng)國的家國情懷。此外，素材呈現(xiàn)的12306網(wǎng)站的技術(shù)進(jìn)步過程，也讓學(xué)生直觀地體會(huì)到什么是使命擔(dān)當(dāng)和精益求精的大國工匠精神。

（二）思政元素關(guān)聯(lián)能力和素養(yǎng)

由12306網(wǎng)站逐漸完善的過程，引出“如何設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)能滿足類似12306網(wǎng)站性能需求的系統(tǒng)”這一能力和素養(yǎng)方面的問題，這也是教學(xué)的難點(diǎn)。教師首先結(jié)合12306網(wǎng)站的改進(jìn)過程，引入先進(jìn)技術(shù)簡介，列舉其中的相關(guān)技術(shù)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性，拓寬學(xué)生的學(xué)習(xí)途徑及視野。接著，布置任務(wù)“查閱文獻(xiàn)資料，完成一篇關(guān)于12306網(wǎng)站架構(gòu)設(shè)計(jì)的調(diào)研報(bào)告”，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)軟件設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)不同的業(yè)務(wù)場景考慮相應(yīng)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(wù)，使學(xué)生具備解決復(fù)雜工程問題的能力和素養(yǎng)。

（三）能力和素養(yǎng)延伸至學(xué)科前沿和新技術(shù)

由“阿里云與12306合作，接手75%宕機(jī)隱患最大的查票業(yè)務(wù)”，引出“政府?dāng)?shù)據(jù)安全、去IOE（IBM，Oracle，EMC）”主題，要求學(xué)生結(jié)合《科技日報(bào)》報(bào)道的操作系統(tǒng)、機(jī)器人核心算法、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等“卡脖子”技術(shù)這一現(xiàn)實(shí)，完成作業(yè)“了解并補(bǔ)充有哪35項(xiàng)‘卡脖子技術(shù)”“有哪些公司對外提供了云計(jì)算服務(wù)”，使學(xué)生在完成作業(yè)的過程中了解國內(nèi)云計(jì)算的發(fā)展水平以及應(yīng)用前景等學(xué)科前沿知識(shí)及相關(guān)領(lǐng)域新技術(shù)，從而提升專業(yè)綜合能力，同時(shí)強(qiáng)化科技強(qiáng)國的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)。

整個(gè)教學(xué)過程，由素材“12306網(wǎng)站訂票從崩潰到應(yīng)對自如”引出課程知識(shí)點(diǎn)“為什么要進(jìn)行性能測試”，由知識(shí)點(diǎn)關(guān)聯(lián)思政元素“科技自信、使命擔(dān)當(dāng)和精益求精的工匠精神”，再由思政元素關(guān)聯(lián)能力和素養(yǎng)“如何測試系統(tǒng)是否滿足需求規(guī)定的性能指標(biāo)”，最后由能力和素養(yǎng)延伸至學(xué)科前沿和新技術(shù)“‘卡脖子技術(shù)”，逐步實(shí)現(xiàn)《軟件測試基礎(chǔ)》課程思政教學(xué)目標(biāo)。

高校教學(xué)改革面臨著如何實(shí)現(xiàn)價(jià)值塑造、知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)的立德樹人目標(biāo)。本文論述的教學(xué)實(shí)踐通過思政元素融入知識(shí)點(diǎn)、能力與素養(yǎng)，最終匯入課程教學(xué)知識(shí)點(diǎn)的模式，深挖課程思政元素，通過課堂教學(xué)這個(gè)主渠道，不僅傳授了專業(yè)知識(shí)，還潛移默化地實(shí)現(xiàn)了育人功能，較好地完成了課程培養(yǎng)目標(biāo)。

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注：2019年廣西高等教育本科教學(xué)改革工程項(xiàng)目“基于工程教育認(rèn)證的軟件工程專業(yè)建設(shè)與實(shí)踐”（2019JGB174）;2018年廣西民族大學(xué)高等教育教學(xué)改革工程項(xiàng)目“線性代數(shù)智能教材的研究與實(shí)踐”（2018XJGZ08）;廣西民族大學(xué)2018—2021校級(jí)特色專業(yè)及實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)基地（中心）建設(shè)項(xiàng)目（軟件工程，民大[2018]271號(hào)）

【作者簡介】張綱強(qiáng)（1972— ），男，回族，廣西桂林人，軟件工程碩士，廣西民族大學(xué)人工智能學(xué)院軟件工程系主任，副教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)檐浖こ探逃芯?周 衛(wèi)（1980— ），男，漢族，廣西欽州人，博士，廣西民族大學(xué)人工智能學(xué)院碩士生導(dǎo)師，副教授，研究方向?yàn)檐浖こ探虒W(xué)方法研究;楊 靜（1984— ），女，漢族，山西太谷人，博士，廣西民族大學(xué)數(shù)學(xué)與物理學(xué)院碩士生導(dǎo)師，講師，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)數(shù)學(xué)交叉學(xué)科教育教學(xué)理論研究;劉美玲（1979— ），女，漢族，廣西南寧人，碩士，廣西民族大學(xué)人工智能學(xué)院副教授，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)教學(xué)方法研究。