基于混合式学习的软件测试课程设计

  基于混合式学习的软件测试课程设计  王轶辰曹志钦Summary：软件测试是一门工程性很强的课程，为了实现以能力培养为目标的教学要求，本文提出了一种基于混合式学习的软件测试课程模型，其中采用翻转课堂的教学模式，将线上教学与线下教学相融合，并结合案例式与任务型教学方法，在知识讲授与能力培养的同时，突出了以学生为中心的教学理念。Key：混合式學习;翻转课堂;任务式教学;案例式教学;软件测试：G642.0  文献标志码：A  ：1674-9324（2019）21-0160-03一、引言软件测试是一门非常强调实践性的工科课程，它具有实践性、综合性、创新性的特性。然而目前高校中无论是本科阶段还是研究生阶段开设的软件测试课程由于课时和课程场所的限制往往只能够完成一些基本概念与基本方法的讲授，教学方法和手段单一，缺乏对能力的培养环节，教学效果欠佳。混合式学习是使用“适当的”策略，选取“适当的”时间、学习技术、学习风格、学习者与知识能力，从而取得最优化的学习效果的学习方式。混合式学习起源于在线学习，它强调以学生为中心的学习，将多种学习方式进行融合。混合式学习（BlendedLearning）的设计与应用将是未来高等教育发展的重要趋势之一。为了在软件测试课程中实现知识讲授与能力培养相结合的目标，本文基于混合式学习提出一种采用翻转课堂模式的软件测试课程模型，其中融合了案例式与任务型教学方法，实现了以学生为中心的能力本位的教学目标。二、混合式学习的相关研究对于混合式学习，在“混合”的过程中，需要理解和掌握各种教学方法，才能将其有机地融合在一起。1.组合式学习。混合式学习是融合了传统课堂学习和网上学习优点的一种学习方式，它包括多种运营方式、教学设备、学习策略与方式等的混合。混合式学习的关键是通过混合达到最优的学习效果。2.翻转课堂。翻转课堂（Flippedclassroom）起源于美国。它的基本原理是调整课堂内外的时间，简单来说就是将学习的决定权和主动权交给学生，在课前由学生根据教师提供的各种学习资源进行自主式学习，而教师不再占用课堂的时间来讲授信息。与此同时，在课堂上教师则侧重于引导学生进行讨论以及解决教师给出的实践性课题等，这样教师有更多的时间与每个同学交流，随时解决他们不能解决的问题。工程类学科中的大部分知识属于过程性知识，与陈述性知识不同，过程性知识不能直接陈述。而翻转课堂的教学模式就是起到了调动学生学习主动性和积极性的作用，同时也可以增加实践学习的机会和时间，也可得到教师的更多时间的补充指导。3.研究性教学。所谓研究性教学，就是将课内讲授与课外实践、教师引导与学生自学、与阅读有机结合并达到完整、和谐、统一的教学。研究性教学在发挥教师主导作用的同时，又发挥了学生的主体作用，培养学生的学习兴趣与分析解决问题的能力，克服了接受性教学的缺陷。所谓研究，并不是要脱离教师指导、脱离课堂教学与教材，而是教师根据教学内容和学生的认识水平，激发学生主动参与教学过程，启发学生积极思考，引导学生运用所学的知识去积极探索新知识，培养学生创造性地分析解决问题的能力。4.任务型教学。任务型教学是指教师通过引导学习者在课堂上完成任务来进行的教学。这是20世纪80年代兴起的一种强调“在做中学”（learningbydoing）的教学方法，是交际教学法的发展。任务型教学法非常适合翻转课堂教学理念的实施，因为在课前学生已经完成了陈述性知识的自主学习，掌握了一定的基本概念与基本原理，而在课堂上利用任务来组织教学，让学生充分地调动自身能力参与和体验实际任务，与同学和老师进行交流与合作，解决任务中的问题。5.案例式教学。案例教学起源于“哈佛大学”的情景案例教学课，之后迅速成为一种被全球培训业公认为最行之有效的培训方式之一。与任务型教学一样，案例式教学非常符合翻转课堂的教学思想。课堂上学生在对案例进行思考和分析的过程中，会不断运用课前自主学习的陈述性知识，对案例进行思考与分析，并不断地将陈述性知识向过程性知识转化，力求解决案例中的各种问题，同时在这个过程中不断地与其他学生和老师进行互动与交流。三、基于混合式学习的教学模式设计（一）软件测试课程的特点软件测试是一门工程性较强的课程，授课过程中不仅需要向学生讲授一些基本概念与方法，而且需要让学生掌握一定的实践技能，具备一定的解决问题能力。如图1所示，软件测试课程具有如下特点：1.是一门中级课程，需要具备一定的知识基础，典型的前序课程包括：计算机基础、软件设计与编程基础、软件工程基础以及软件质量工程基础等。2.是一门扩展性很强的课程，课程内容随着软件产业的不断创新与发展而不断演化，在课程时间与资源有限的情况下，课程内容必须抓住核心知识集。3.是一门突出能力培养的课程，测试课程中涉及多种工程能力，例如工程问题分析能力、测试策划能力、数据的设计与分析能力、测试开发能力、测试质量的控制能力等。（二）基于混合式的软件测试课程模型利用混合式学习理论构建软件测试的课程模型，需要做到三个融合：●方式的融合，即线上教学与线下教学方式的融合;●目标的融合，即知识讲授与能力培养的融合;●方法的融合，即翻转课堂、案例教学、任务型教学以及研究性教学的融合。如图2所示，在基于混合式学习构建软件测试课程模型的时候，我们主要采用了翻转课堂的教学模式，将原本一直在课堂上进行的知识传授阶段翻转到了课前，在课堂上主要由教师引导进行知识的转化与能力的锻炼。我们将混合后的翻转课堂分为三个阶段：课前阶段、课堂阶段和课后阶段。1.课前学习。在进行软件测试的知识构成的过程中，图1中的核心知识体系部分主要由学生在课前学习阶段自主完成，在这个阶段我们主要采用线上学习的方式，通过给学生提供丰富的学习资源以及定期的线上师生交流来达到学生通过适合自己的学习方式进行学习的目的。教学视频是课前学习经常采用的一种方式，其在内容上应该以的形式进行组织，每个知识点录制一段视频，时长一般15分钟左右。通常在课前一周将教学视频发给学生，学生根据自己的时间安排学习，达到对基本概念的熟知以及对基本方法的深度学习。因为在翻转课堂教学模式中我们融入了任务型与案例式教学，所以在课堂教学过程中我们会以完成特定任务或者自主分析案例的方式进行课堂教学，在课前阶段将课堂要完成的任务或者案例提前交代给学生，会让学生的自主学习更有针对性。2.课堂教学。经过多种方式的课前学习，学生基本掌握了所需要的概念以及方法，课堂阶段是将知识进行内化的过程，在此我们结合软件测试课程的特点，主要将案例式教学和任务型教学方法相混合，对学生分析解决问题的能力和分工协作能力等进行培养与锻炼。以软件测试课程中的“嵌入式软件可靠性测试”一课为例，介绍一下课堂教学的几个主要环节。如表1所示，在课前学习阶段，学生对主要知识点通过学习资料、微视频的方式已经进行自学，并完成了老师布置的课前练习任务，在课堂上主要包括以下几个步骤和环节：（1）学习情况的摸底，主要采用对知识点的提问和完成练习题的方式进行。在该环节，教师也会根据学生的掌握情况对课程的知识点进行简单的讲解，该环节的时间比例应该控制在一堂课的15%以内。（2）案例的分析，将软件测试程中遇到的实际案例或者可能遇到的实际问题进行抽象和总结之后形成的案例，提供给学生供其分析，在分析过程中教师会积极地进行引导并同时回答学生的疑问，完成案例分析后，教师选择部分学生进行案例分析的结果汇报，并做点评。（3）任务的完成，课堂上的任务通常以小组活动的形式开展，将学生进行分组完成任务，需要学生的高度参与，同时也培养了学生在工作中的人际交流能力。教师根据本讲的知识点设计出相应的子任务以及综合运用各个知识点的综合任务，每个任务都要设计明确的任务要求和具体的任务成果，任务活动完成后各个小组选出一名或几名学生进行成果汇报与交流。汇报交流的形式可以多种多样，比如：报告、评审等。3.课后阶段。课后阶段是一个重要的阶段，课前与课堂两个阶段是知识的吸收和消化阶段，想真正做到利用所学的知识来解决问题，必须结合知识的运用，而课后阶段主要实现此目标。在课后阶段我们主要融合了研究性教学的思想，采用线上教学方式，将所学的知识以更加接近实际的方式进行任务的设计，例如的写作、软件系统的开发、制作课件以及参与课题等。在这些过程中学生需要利用所学知识以及各种能力来解决这些问题，同时教师会安排固定的时间与学生进行交流与答疑。四、结论与展望在工程类课程中采用混合式学习还是一个比较新的概念，虽然我们在软件测试课程中对此进行了研究与实验，取得了一定的效果，但是仍然存在大量待解的决问题，例如授课教师的思维转换与能力提高问题，混合式教学的技术支持问题，以及混合式学习中对学生的评价问题等。总之，在工程类课程中采用混合式教学模式具有很多优势，不仅符合工程类学科的学习认知规律而且有利于培养学生的自主学习能力和知识创新能力，是一种值得研究与推广的教学模式。參考文献：[1]迈克尔·霍恩，希瑟·斯特克.混合式学习——用颠覆式创新推动教育革命[M].北京：机械工业出版社，2015：6.[2]杜世纯，傅泽田.混合式学习探究[J].中国高等教育，2016，（10）.[3]许晓东，卞良.本科工程教育研究性教学探索与实践——以华中科技大学为例[J].高等工程教育研究，2014，（02）：43-49.[4]李海龙，邓敏杰，梁存良.基于任务的翻转课堂教学模式设计与应用[J].现代教育技术，2013，23（9）：46-51.[5]张永华.应用案例教学法提高工科大学生工程素质的探讨[J].云南农业大学学报，2012，6（1）：106-109.[6]张金磊，王颖，张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志，2012，30（4）：46-51.[7]J.L.Bishop，M.A.Verleger.Theflippedclassroom：Asurveyoftheresearch[J].2013.[8]BatesS.Theinvertedclassroominalargeenrolmentintroductoryphysicscourse：acasestudy[C]//HEASTEMConference.2012. -全文完-