“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

（曲阜師范大學網(wǎng)絡(luò)空間安全學院，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)了大學課程要具有“學業(yè)挑戰(zhàn)度、課程難度、課程深度”，學生要跳一跳才能完成學業(yè)要求。在此基礎(chǔ)上，文獻［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［2］又從具體建設(shè)層面提出打造“金課”的要求；文獻［3］從理論與方法上提出金課建設(shè)路徑；文獻［4］、［5］從一流課程的角度討論了金課構(gòu)建模式；文獻［6］、［7］則進一步探討了人工智能、深度學習等在金課建設(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始終。即從課程特點出發(fā)，結(jié)合課前預(yù)設(shè)學情分析、課中合理運用各種教學方式、課后構(gòu)建梯度化學習內(nèi)容的三點式教學方法，遵循情感思政教育貫穿教學始終的原則，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”式教學模式

課前預(yù)習其實是傳統(tǒng)教學的一部分，但傳統(tǒng)教學中的預(yù)習是指以學生為中心的自主學習，也即是說預(yù)習這一行為是學生自主意愿式的行為，無任何檢查機制。然而，在現(xiàn)代教學方法中，強調(diào)課堂以學生的學為中心，如果學生連這節(jié)課學什么都不知道，那么課堂該如何以學生為中心？因此，本文進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，可精準了解學生預(yù)習情況，知道哪些是學生通過預(yù)習已掌握的內(nèi)容，哪些是預(yù)習中沒有解決的問題。課中可針對這些問題有的放矢地進行講解，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效果，做到課堂授課以學生為中心，學生也能在對知識點掌握情況心中有數(shù)的基礎(chǔ)上進行選擇性學習。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)進行加強訓(xùn)練，并要求在規(guī)定時間內(nèi)完成，最后生成學習報告。中心由學生回到教師，教師根據(jù)學習報告進行總結(jié)并歸納出需進一步強化的知識點，同時注意知識點之間的連貫性，準備下次課程的預(yù)習單，使整個教學過程形成一個閉環(huán)，如圖1 所示。根據(jù)雨課堂生成的學情分析報告，教學中心在教師與學生之間進行合理切換，使得整個教學過程更加完整、科學、合理。

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

2 教學內(nèi)容合理化

豐富的教學內(nèi)容是課堂教學的核心，只有教學內(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準。通過使教學內(nèi)容更加凝練融合、環(huán)環(huán)相扣，可激發(fā)學生的學習興趣，發(fā)揮其學習的能動性；通過使教學內(nèi)容更具高階性和挑戰(zhàn)性，可激發(fā)學生的創(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)學生的必修課，課程以培養(yǎng)學生的實踐能力和崗位勝任能力為目標，具有很強的專業(yè)性和實踐性。該課程自開展“混合式金課”教學以來，從專業(yè)性、連貫性、前沿性3 個方面重構(gòu)了教學內(nèi)容（見圖2），使教學內(nèi)容在結(jié)構(gòu)上更具梯度性和延展性，學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 個進階式例題，學生可由簡到難逐步進行學習，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)知識層層遞進的方式更符合學生的學習規(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，學生可以在學習的同時查缺補漏，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。當前是“互聯(lián)網(wǎng)+”社會，學生獲取信息的途徑更多，為避免學生“學死書”和“死學書”，應(yīng)鼓勵學生及時進行知識的輸出和轉(zhuǎn)化，獲得更多自信心。例如，鼓勵學生參與一些前沿話題的論壇討論或參加大學生軟件測試大賽，引入一些行業(yè)及企業(yè)專家為學生作線上報告等，以此提高學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，使用不同方式進行教學。不同類型授課方式及改進方法如表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，考慮到這是學生剛接觸的基礎(chǔ)知識，因此采用講授法完成課堂教學，通過語言及情感帶動，借助PPT 的動畫效果，一下吸引了學生注意力；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，讓學生在課前進行預(yù)習，并對學習情況作了反饋與分析，課堂上進行翻轉(zhuǎn)教學，借助雨課堂進行當堂小測，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，學生們進行了激烈討論，每組選取一位學生回答問題，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，告訴學生收集資料的方法，完全放手讓學生去收集資料完成學習，雖然最后提交的小論文有些不盡如人意，但整個過程學生的參與熱情還是相當高的。

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，如何讓學生在實踐中鍛煉并強化動手能力，培養(yǎng)學生的崗位勝任力，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。該方法既鍛煉了學生獨立完成實驗的能力，又強化了學生的時間觀念，同時提高了學生的學習效率。針對不同實驗內(nèi)容，采取基礎(chǔ)實驗梯度化、分角色實驗團隊化、綜合實驗項目化的三化進階方法，如圖3所示。

Fig.3 Advanced experiment contents of three modernizations圖3 三化進階實驗內(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)果進行管理。

4.2 分角色實驗團隊化

軟件測試是一個嚴謹?shù)倪^程，講究團隊協(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，學生只能將課本知識簡單轉(zhuǎn)化為應(yīng)用。同樣，分角色的團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。

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生在思想交流上的吻合度，是老師的某個思想在學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生的思想教育上，學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，提升了學生的學習興趣。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)學生全面分析測試需求、從質(zhì)量標準角度對被測對象進行客觀評價等方面，可強調(diào)全面性思維的培養(yǎng)，自然地灌輸給學生在生活中看問題、分析事物要從多方面、多角度進行。

（2）注重實踐能力培養(yǎng)，將情商鍛煉融入實踐教學中。軟件測試實驗是一個講究團隊協(xié)作的過程，因此在一些測試管理類實驗中，將學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)也是實驗中考驗學生情商的地方。

（3）課堂教學融入思政教育。在測試理論教學中，有很多知識點的教學可以從思想高度進行情懷教育。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，可告訴學生凡事有度，一定要在規(guī)定范圍內(nèi)嚴于律己等。

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，豐富了學生的學習資源。同時構(gòu)建了軟件測試實驗平臺，使學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，從而大大提高了學生的實驗效率。該方式將預(yù)習—反饋—授課—評價—實驗—評閱整個教學環(huán)節(jié)形成了一個閉環(huán)。通過實驗平臺可有效管理學生的實驗環(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，還可通過反饋對學生實驗的薄弱環(huán)節(jié)作進一步改進。學生可通過該平臺對實驗內(nèi)容、實驗步驟、實驗過程提前進行預(yù)習，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 級兩屆學生中分別采用改革前和改革后的教學方式進行授課，從到課率、階梯實驗完成率、項目完成率3 個方面進行了數(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，教學效果對比折線圖如圖4所示。

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

從圖4 中可以看出，學生的到課率、實驗完成率及實踐完成率都較之前有所提高，說明學生的學習興趣有所提升，另外高難度實驗完成率及項目實踐完成率有較大提高，說明新的教學內(nèi)容和教學方式對于提高學生的創(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)的進一步發(fā)展，完全使用傳統(tǒng)方式進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題，通過在線學習及考試平臺進行實驗及考試，線上線下混合式教學的界限已越來越模糊，或許只有如此才能真正達到一堂好課的標準，從根本上提高課堂教學效果，將教學與育人、傳統(tǒng)與現(xiàn)代融為一體。