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摘要:大数据作为一种软件形态，随着技术的飞速发展，软件测试技术课程的教学改革势在必行。基于大数据背景，本文将软件测试技术教学内容体系进行了完善，并引入线上线下混合教学形式对学生进行个性化教学，同时分析归纳多级学习评价指标，构建学生多元评价体系。教学改革的实践表明，学生的学习成绩和自主学习能力都有所提高，综合素质得到了锻炼。
关键词:大数据；软件测试技术；教学改革；个性化教学；多元评价体系
1引言
在软件开发的生命周期中，软件测试是保障软件质量的重要手段。目前所有高校的软件相关专业都开设了软件测试技术课程，但当前软件测试教学普遍存在跟不上市场需求变化、教学方式单一、教学评价片面等问题[1]。随着大数据时代的来临，大数据作为一种软件形态，具有类型多、数据量大、价值密度低、处理速度快等特点[2]。相对于传统软件测试，大数据测试在测试目的与测试流程方面有很多不同，此外大数据带来的海量信息以及智能算法对于软件测试教学过程的开展有很大影响。如何利用大数据技术，合理构建促进师生互动交流的教学方式，充分发挥学生自主学习积极性，并通过全面获取学生的学习数据构建多元化评价体系，是当前软件测试技术教学面临的新任务、新挑战。本文深入分析当前“软件测试技术”课程教学存在的突出问题，并结合大数据技术，重点从课程教学内容体系的完善、教学模式的混合、考核评价的多元化等方面进行改革探索，取得了很好的实践效果。
2当前教学存在的问题
目前，“软件测试技术”课程教学主要存在以下问题[3-5]。（1）教学内容体系跟不上市场需求发展。软件市场的蓬勃发展导致软件测试人才极其紧缺，但由于传统的培育模式存在滞后性，软件测试人才的培养过程和目标与市场存在脱节，使得大量软件工程类专业学生（主要包括软件工程、软件测试等）难以胜任软件测试岗位需求。同时，软件开发和测试已经进入大数据+云计算的新阶段，大数据作为一种新的数据形态，也为软件形态带来了新的要求和变化。相比于传统软件，大数据软件在思维模式方面也存在很大差异，而且所需结果通常也存在极大的不确定性。这些都为软件测试行业带了新的困难和挑战，需要对现有的软件测试课程内容体系进行完善。（2）教学形式无法激发学生的个性化学习能动性。现代社会环境的发展变化使得大学生极其追求个性的发展，但目前大多数高校采用的传统教学形式仍是教师讲学生听。这种教学形式使得学生参与程度低，学生极少有机会表达自己的想法、缺少与其他学生之间的合作交流等，极大地限制了学生个性的发展，使整个学习过程枯燥、乏味，学生很容易失去学习兴趣，实际操作能力、创新能力、团队合作能力、语言表达能力等综合素质非常欠缺。而MOOC、SPOC、微课、翻转课堂等新型的教学模式对学生的自主性提出更高要求，且在教学过程中存在师生互动短板，教师难以监督学生对知识的掌握情况，无法保证学生的最终学习效果。同时，不同的学生对于软件测试技术的认知角度和理解程度也不一样，教师很难了解众多学生不同的知识薄弱点，只能凭借课堂经验强调相同的知识重点，忽略了不同学生的学习需求。因此，如何混合不同教学方式调动学生的学习积极性，使得学生在实践过程中进行主动探索，坚持“以学生为中心”的教学原则，落实“因材施教”的个性化教学，从而提高教学质量，是目前软件测试技术课程面临的另一难题。（3）教学评价无法反映学生真实水平。传统的教学评价形式包括课堂教学互动、期末测验等。其中，课堂教学互动效果好但很费时间，使得课堂教学内容不够充分；而利用期末测验等形式来决定课程成绩仍是目前很多高校课程评价的现状。但将这种评价形式应用于软件测试技术课程很难准确反映学生的真实水平。这主要是因为软件测试技术课程比较侧重实践操作，书面考试无法客观考察学生的实践操作水平；而且这种评价使学生不重视平时学习的过程积累，只在乎最终的考试结果。也有一些教学评价在传统的“课堂教师评价”基础上简单结合了线上教学的“网上自动评分”的形式，看起来两者兼顾，但这种评价方式对于学生的学习成果仍然不能做到客观、全面，同时不能有效发挥基于大数据的学习分析技术优势，无法激励学生自觉提升学习的主观能动性。因此，如何全面考察学生掌握软件测试技术的理论和实践水平，并利用线上和线下混合教学大数据精确评估学生的学习能力，实时跟踪学生的学习状态，及时促进学生的自主学习能动性，是当前大数据背景下“软件测试技术”教学改革的重要方面。
3教学改革措施
针对当前“软件测试技术”课程教学存在的问题，将大数据技术引入整个软件测试技术课程的教学过程中，包括教学内容体系、教学实施过程、教学评估方式等过程。具体改革措施如下：
3.1教学内容体系
以人才市场对软件测试专业的技术要求为导向，基于大数据技术获取主流招聘网站对该专业的最新岗位要求，主动对接人才市场需求，预测软件测试专业发展和人才需求，设置专业定位。对与学校合作的实习企业江西联微进行走访调查，分析软件测试岗位的核心能力，明确专业能力指标，制订软件测试课程的学习内容。在大数据背景下，互联网中的学习资源更加充实了教学内容，除了来自课程教材，还包括百度文库、51testing等网络资源，以及软件测试MOOC课程等。同时，在传统软件测试教学内容体系中引入大数据项目测试内容，并结合具体的大数据项目案例进行大数据功能测试。完善后的教学内容体系如表1所示。
3.2线上线下混合教学
在教学过程中，基于大数据技术及资源引入线上线下教学模式，灵活采取多种教学形式，使得学生不仅掌握理论知识，还锻炼了综合素质。总体设计思路如图1所示。对于概念性内容采用教师讲学生听的形式，使得学生尽快熟悉相关概念及理论，进入软件测试课程学习状态。在中后期具体软件测试策略和方法的学习中，穿插采用教师讲和学生讲两种教学形式。对于课程后期侧重实践性技能的软件测试工具的使用介绍，则采用翻转课堂形式，由教师课前提供教学资料，学生学习后在课堂上自主练习讨论。这些混合式教学方法使得学生不仅对教学内容有了更深入的理解，还锻炼了团队合作、语言表达等能力，提升了学生的学习自主性。同时，为了提高课程的线上教学质量，将经典案例库和习题集根据知识点和难易程度进行分类标记，并收集归类输入数据库后，定期采用机器学习方法对新颖案例和习题进行识别并自动更新。根据学生在线学习的行为数据，例如学习时间、案例学习、习题解答、测试结果等，利用深度学习技术挖掘出学生感兴趣的知识点以及比较薄弱的知识点，从而对学生进行针对性的个性化教学，尽量满足所有学生的学习需求。
3.3多元能力评价体系
为了精确评估学生的学习能力并实时监测学生的学习状态，改变传统的课程评价模式，构建多元化的能力评价体系，基于学生的线上线下教学大数据进行评价，加大工程实践技能、语言表达能力、个人组织协调能力以及团队合作能力等综合素质在学习成绩评定中的比重，全面评定学生对课程内容的掌握程度。根据线上线下混合教学大数据和相关记录，对学生能力评价指标进行归纳分类，确定了线上学习指数、线上互动指数、线下学习指数、实践能力指数以及自主学习指数等一级指标。每个一级指标分别包含若干二级指标。通过对一级指标和二级指标赋以相应的比重，对学生进行全面评价，具体如表2所示。其中，实践能力从原先的20%提升到30%，加大了对学生软件测试实践技能的考察；而自主学习为新增一级指标，在组队讲解过程中主要考察学生的个人组织协调能力和团队合作能力。翻转课堂则主要考察学生的语言表达能力。这两个二级指标在自主学习指标中各占50%。同时，根据以上各项指标的比重，建立学生成绩数据库，并设置成绩阈值为60分。基于学生在各阶段的学习情况，实时更新每位学生的能力评价体系分数。在期中阶段对于分数低于阈值的学生，大数据系统自动生成《学生课程评价》报告，通过邮件发送给相关学生，同时发送短信提醒，告知这些学生在该课程学习方面存在的短板，需要及时查缺补漏。
4教学改革实践效果
为了验证本文提出的教学改革措施的有效性，将华东交通大学2019级软件测试技术专业4个班级的学生作为实验对象。第一个教学班（包括2019级1、2班62个学生）作为实验组，采用本文提出的教学措施；第二个教学班（包括2019级3、4班63个学生）作为对照组，依然使用传统教学方式。实践效果显示，新的教学方法充分发挥学生课程学习的主动性和积极性，有效提升了学生的综合素质，取得了较好的教学效果。（1）学生成绩显著提高，大数据测试能力提升。根据课程期末考试成绩对比（见表3），对照组课程成绩普遍在中等（约占41%），优秀的学生很少（约占5%），甚至还有部分不及格学生（约占11%）；而实验组的学生平均成绩明显高于对照组，以良好居多（约占37%），而且优秀的学生数量明显增多（约占16%），不及格的学生数量大大降低（约占3%）。其中有关大数据测试的试题（共20分），实验组平均得分为16.35分，对照组平均得分仅为9.25分。这说明本文的教学改革更好地帮助学生理解和掌握所学知识，尤其是大数据测试方面的知识。（2）学生的自主学习积极性大大提高，实践能力得到提升。根据线上教学平台统计，实验组的学生在线学习时间平均每周1.2小时，课后自主独立完成教师发布的题目，完成率达到92%，优秀率为83%。在软件测试实验过程中，实验组设计的测试用例发现的缺陷比对照组普遍要多，甚至在基路径测试项目中多了36%，说明学生的软件测试实践能力也得到提升。有9名学生通过考试取得了软件评测师等相关证书，并且有意向从事软件测试职业的学生比例也比对照组高56%。（3）学生的综合素质得到锻炼。采用混合形式教学，使得学生由“填鸭式”听课转变为头脑风暴、共同探讨的形式，使得学生对软件测试技术的理解从课堂学习中走出来，既很好地掌握了这门课程的基本知识，又锻炼了学生的团队意识、语言表达能力。通过对实验组的学生问卷调查显示，87%的学生能有效地和班上学生交流、沟通学习内容，92%的学生知道自己对哪个知识点最感兴趣，85%的学生能自主决定学习的时间和进度，93%的学生认为混和式教学模式的学习效果比较好，在学到更多知识的同时增进了学生之间的人际关系。
5结论
在大数据背景下，“软件测试技术”课程教学改革顺应社会发展需求，实现了精准的软件测试专业人才培养；利用线上线下混合教学形式促进教学模式的创新，针对不同学习需求的学生进行了个性化教学；构建多元化的能力评价体系，精准地对学生的学习状态进行评价和行为预测，大大提升了学生的综合素质。
参考文献
[1]张艳梅,王荣存,薛猛,等.专业认证背景下的“软件测试技术”课程教学改革探索.计算机教育,2019(9):155-158
[2]王秀娟.关于大数据背景下的软件测试技术研究.电子技术与软件工程,2020(7):55-56
[3]王轶辰,曹志钦.基于混合式学习的软件测试课程设计.教育教学论坛,2019(21):160-162
[4]孙晋永,蔡国永,汪华登,等.以学生为中心的“软件测试”课程教学改革与实践.教育教学论坛,2020(38):160-161
[5]赵丽萍.基于CDIO模式的“软件测试技术”实践教学研究与实践.黑龙江教育(高教研究与评估),2018(7):21-22
作者:严丽平 宋凯 袁朝晖 赵丽萍 单位:华东交通大学软件学院 华东交通大学信息工程学院
