軟件測試實驗教學探索

　　摘要：針對軟件測試課程教學中缺乏系統實例、重技術實現輕文檔工作、測試工具使用流于產品說明等問題，文章就探索實驗教學進度和內容進行了論述。依據實際軟件開發過程中軟件測試實施的方式方法，提出設計一套系統的軟件測試實驗內容。文章還闡述了在教學過程中采用案例教學法，提供給學生完整的案例系統及充分的設計文檔，讓學生學會根據設計文檔書寫測試文檔、掌握測試工具的使用及自動化測試工具的開發。
　　關鍵詞：案例教學法；軟件測試過程；測試文檔
　　
　　目前我國軟件測試人才嚴重匱乏，人才缺口達到30萬，造成這一結果的主要原因是國內軟件測試人才教育相對滯后[1]。但實際上，很多學習了軟件測試課程的學生卻找不到工作，業內專家稱之為人才的“結構性過剩”[2]，而滯后的原因不僅僅是教育機構開設軟件測試課程時間的滯后，主要是教學內容和教學效果與實際需要的差距產生的滯后。外包開發行業快速發展，對人才在代碼和文檔方面的規范性、技能和工具的熟練程度要求越來越高[2]，而這些要求正是軟件測試人才教育的薄弱環節。因此，如何順應市場需求，培養出企業所需的軟件測試人員，成為軟件測試課程改革創新的目標。
　　
　　1教學現狀
　　
　　隨著軟件測試人員市場需求的不斷增加，各大高校、職業技術學校及IT培訓機構紛紛開設了“軟件測試”課程。然而，在師資方面，講授軟件測試課程的教師多數是由軟件工程的教師承擔，這些主講教師能很好地講解軟件測試理論和介紹軟件測試方法，但缺乏軟件測試的系統案例和軟件測試經驗[3]。在理論教材方面，雖然各種軟件測試的教材相繼出版發行，但教材中技術實現的內容較多，對常用的軟件測試文檔書寫介紹很少，且缺乏文檔模板；對自動化測試工具，基本也是簡略介紹其功能。在實驗教材方面，目前還沒有配套的軟件測試實驗教材問世，在教學過程中基本是任課教師自行設計實驗教學內容。對于實踐性較強的課程，主講教師如果沒有大量的實際項目開發經驗作為支撐，就難于用恰當的實例來解釋相關理論，更難設計出實用有效的實驗內容，導致在校學習的知識與實際工作脫節的現象。要順應軟件測試人才市場的需求，軟件測試課程的教學必須面向企業的實際需要，使學生能學到實際工作中常用的技能，以“經驗者”的身份進入人才市場參與競爭。
　　
　　2改革和創新
　　
　　筆者以日企工程經驗為依據，針對軟件測試課程教學中缺乏系統案例、重技術實現輕文檔工作、測試工具流于產品說明等問題[4]，設計了一套軟件測試實驗，幫助學生利用軟件測試技術搭建測試環境；根據測試規格說明書進行測試；練習測試用例的設計、執行與跟蹤并高效地進行回歸測試；熟悉常用測試文檔的書寫方法；掌握如何保存測試用例和有效的測試結果；準確地書寫缺陷報告；通過思考題的方式啟發學生利用計算機技術開發自動化測試工具。
　　2.1教學進度的調整
　　計算機課程的實驗教學，通常和理論課同步或延遲幾周進行。對于軟件測試這門課程的實驗教學，如果與理論課同步進行，前期的實驗內容安排就缺乏理論支持，如果比理論課遲后幾次，即在講述白盒測試和黑盒測試后開始實驗教學，就可以將各種測試方法融入實驗中進行，但由于軟件測試過程及技術、測試文檔書寫相關內容還未講述，實驗內容的安排顯得孤立，沒有整體感。為了讓學生體驗軟件測試在實際工作環境中的實施過程，將理論課講述的知識有機地融入到完整的案例中進行實驗，就需要系統地學習完理論知識后，再結合實際案例系統地進行實驗。
　　我們打破傳統的周四學時，即“理論2+實驗2”的排課模式，將一個學期分為理論上半學期，實驗下半學期，上半學期周四學時用于結合案例進行理論教學，下半學期周四學時針對理論課講述的案例進行實驗教學，以便學生能夠模擬實際工作環境進行系統的軟件測試實驗。
　　2.2實驗教學的創新
　　2.2.1實驗素材的創新
　　現有的軟件測試教材，通常會在最后章節給出一個案例，針對該案例利用教材上介紹的各種測試方法有針對性地進行測試用例設計。但是教材對案例的描述基本只限于項目背景介紹、子系統介紹、子系統功能分析、子系統性能及可用性要求方面的資料，基本沒有提供可運行案例系統的代碼，同時也缺乏必要的供測試使用的文檔。實際工作中，軟件測試過程與軟件設計周期有相互對應的關系，軟件測試過程中的單元測試、集成測試、系統測試、驗收測試分別對應軟件設計中的詳細設計、概要設計、系統設計和需求分析[5]。因此，要完成一個系統的較完整測試過程，不僅要提供被測系統的完整代碼及數據，還必須提供全套的設計文檔。
　　我們以一個開發完整的以C/S模式實現的“小區物業管理系統”和B/S模式實現的“圖書館管理系統”作為測試案例，在理論課教學中主要以“小區物業管理系統”作為案例進行理論知識的講解，與網站測試和面向對象測試相關的內容以“圖書館管理系統”作為案例進行講解。這樣，進行完理論教學，學生對案例系統的功能基本了解。在實驗教學中，我們提供給學生在測試中需要的代碼、開發規范、需求分析、系統設計書、概要設計書、詳細設計書，具備了以上資料，便可模擬實際工作模式，將理論教學中講述的測試策略和方法、測試文檔的書寫方法運用到該案例的測試實驗中。
　　2.2.2實驗內容的創新
　　由于實驗教學學時和學生能力的限制，在本實驗的設計中，我們主要針對初、中級測試工程師級別設計實驗內容，這些實驗內容就是同學們踏上測試崗位要動手干的實際工作。而針對高級測試工程師和測試管理者擔當的工作，比如測試計劃的制作、各種設計的驗證、測試評估和總結，需要經歷初中級測試工程師的實戰，積累大量經驗才能承擔，這一部分內容，我們只在理論教學中簡單講述，不在實驗教學中安排實驗內容。
　　我們設計了表1所示的實驗內容，本設計旨在讓學生經過實驗的訓練，以“經驗者”的角色參與求職應聘，因此，我們以項目管理者培養“新人”的方式來安排實驗內容和進度。雖然軟件測試貫穿于軟件生命周期的全過程，但對于剛畢業的大學生來說，從人才培養角度出發，項目管理者通常是按照以下流程在工作過程中培養人才：單純性測試的實施、測試設計(書寫測試規格說明書)、測試環境搭建等，按照單元測試、集成測試、系統測試的順序循序漸進地深入測試工作，因此我們按如下進度設計了以下實驗內容，并在提供的素材中人為地制造缺陷，以便學生發現缺陷、分析缺陷、修改缺陷。
　　
　　通過上述8個實驗，讓學生牢固掌握單元測試和集成測試的設計和實現方法，了解常用測試工具的使用方法，同時對系統測試實施有基本了解。嚴格經過這8個實驗的訓練，學生基本能以初級測試工程師的身份投入到測試工作中。
　　2.2.3實驗過程的創新
　　為提高實驗教學效果，有的放矢地做好每一次實驗，我們將每次實驗分為四個階段。第一階段是以學生為主體的實驗預習，要求學生進入實驗室之前明確實驗目的、內容，并以書面形式完成實驗步驟設計及實驗時間分配；第二階段是以教師為主體的實驗概述，用10分鐘的時間結合理論內容講解實驗涉及的知識點、實驗素材的作用及注意事項；第三階段是以學生為主體的實驗實施，實施過程中教師隨堂抽檢學生進行狀況，對個別問題個別提示，普遍問題全體提示，并解答實驗中學生遇到的問題；第四階段是以教師為主體的實驗總結，教師對實驗過程中遇到的問題進行分析總結，選擇較好的實驗成果進行點評，最后結合本次實驗，引出思考題，提示學生靈活應用計算機專業知識，進行自動化測試的探索和創新。
　　
　　
　　3后續教學改革構想
　　
　　軟件測試課程是伴隨軟件行業的迅猛發展而誕生的，在此之前，軟件測試隸屬于軟件工程課程進行教學，由于軟件測試伴隨軟件的整個生命周期，因此，軟件測試課程的理論教學和實驗教學，必須貫穿于軟件開發的全過程。在以后的教學中，我們對軟件工程專業的學生，擬采用課程連貫教學法，通過編程語言課程、軟件工程、編程實訓課程、軟件測試課程相結合的方式，采用同案例、跨學期的方法進行連貫教學。即在某一編程語言教學中引入案例，進行案例片段程序的講解，在軟件工程課程中進行系統設計，在實訓課程中實現案例，在軟件測試課程中進行測試的一系列訓練。這樣，便于學生將所學知識關聯起來，了解課程之間的聯系和軟件項目開發的流程，讓學生通過二至三學期的時間去消化幾門課程，同時體會一個項目開發的全過程。
　　
　　4結語
　　
　　各大高校、職業技術學校和職業培訓機構都相繼開設了軟件測試課程，在這門課的教學過程中，教師們不斷摸索新的教學方法和教學手段，取得了一定的成果。但由于計算機行業日新月異的發展，也給軟件測試帶來了挑戰。因此，在教學過程中，教師必須關注行業發展的前沿，提出軟件測試過程中亟待解決的問題，啟發學生去思考并尋求解決的方法。同時，教師應盡可能參與實際項目開發，為理論及實驗教學積累實用真實的案例資源。
　　
　　參考文獻：
　　[1] 劉德寶. 軟件測試工程師培訓教材[M]. 北京:科學