面向軟件測試工程師培養的《軟件測試與質量保證》實驗教學改革

董瑞志

摘要：為了培養創新能力強、適應社會經濟發展需要的軟件測試人才，本文結合常熟理工學院《軟件測試與質量保證》課程建設經驗，以中小企業對軟件測試人才的需求為導向開展實驗教學改革，分別從實驗教學改革基本思路、教學內容組織等方面探討應用技術大學建設背景下軟件測試課程實驗教學改革措施。

關鍵詞：軟件測試；軟件質量保證；教學改革；軟件測評師；實驗教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）51-0094-02

一、引言

隨著我國軟件產業迅速發展，企業面臨著開發高質量軟件系統的巨大壓力，軟件測試、軟件質量保證受到越來越多的重視。軟件企業對承擔軟件測試、質量保證工作的軟件測試人才需要劇增，軟件測試工程師的職業價值、發展前景得到前所未有的提升。為此，國內高校開設了軟件測試相關課程。但是，由于其重理論、輕實踐的教學模式使得培養出的學生軟件測試實戰能力差，導致大量畢業生應聘軟件測試相關職位時受到冷遇。

為培養創新能力強、適應社會經濟發展需要的軟件測試人才，《軟件測試與質量保證》實驗教學亟需改變傳統的教學理念，改進教學方法，更新教學內容。筆者結合自身教學科研和工程實踐經驗，分別從改革思路、實驗教學內容設計等方面，論述常熟理工學院《軟件測試與質量保證》實驗教學改革的措施和體會。

二、實驗教學面臨諸多挑戰

筆者調研國內高校軟件測試課程的建設情況，發現普遍存在重理論、輕實踐的教學傾向，實驗教學環節存在諸多問題：

1.企業對軟件測試工程師的能力要求是綜合性的，要求軟件測試人員具有軟件項目經驗，具備軟件測試、軟件質量保證知識，能夠獨立開展軟件測試工作。但是，國內高校教學計劃制定時片面強調軟件測試的作用，對軟件測試與軟件質量保證之間的天然聯系缺乏理解，對軟件質量保證相關實驗的重視程度，課時安排存在嚴重不足。

2.目前，《軟件測試與質量保證》實驗教材選擇面臨無書可選的尷尬局面。課程實驗設計只能全憑任課教師把握，使得實驗教學過程中存在較多風險。

3.國內高校在實驗設計方面，多以基礎性實驗為主。這種單一的實驗設計方式，難以適應軟件測試工程實踐能力培養的需要。

三、實驗教學改革措施

在應用技術大學建設驅動下，以中小企業對軟件測試人才的需求和軟件測試工程師認證大綱為導向，我們整合已有的校企合作課程資源，按照Daniel Galan軟件質量保證框架組織實驗教學內容，采用項目驅動的案例教學法開展實驗教學，讓學生在實驗實踐中加深對軟件測試與質量保證專業知識的理解，培養學生軟件測試實踐能力。

（一）教學改革基本思路

軟件企業對軟件測試人才的需求是軟件測試課程改革的源動力和驅動力，軟件測試相關的從業資格認證是學生入職的敲門磚。為此，在應用技術大學建設背景下，我們以切合中小企業對軟件測試人才的需求為導向，結合全國計算機等級考試軟件測試工程師認證、全國計算機技術與軟件專業技術資格考試軟件評測師認證的考試大綱要求，選擇朱少民老師編寫的《全程軟件測試》[1]和NIIT培訓教程《Software Testing and Quality Assurance：Student Guide》[2]作為課程教材，按照Daniel Galin軟件質量保證框架組織教學內容。Daniel Galin軟件質量保證框架[3]指出軟件質量保證是建立企業軟件質量文化所需的一些列活動的集合，認為軟件測試是一種典型的軟件質量保證措施，軟件測試的目的是為了發現潛在的軟件缺陷，軟件測試工作貫穿軟件項目的始終。按照Daniel Galin軟件質量保證框架組織課程內容有助于保持軟件測試與軟件質量保證之間的內在聯系，符合軟件企業軟件測試與質量保證的最新經驗。

（二）實驗設計

如何在有限的實驗課時內，最大限度地加深學生對軟件測試、軟件質量保證的理解，增強其軟件測試實踐能力，是實驗教學的主要任務。我們設計了導入性實驗、基礎性實驗、創新項目實踐三種類型的課程實驗。導入性實驗要求學生應用已修課程（包括程序設計、數據庫設計、軟件工程等）知識進行軟件調試，在軟件調試過程中理解軟件調試與軟件測試、軟件質量保證之間的關系，實現到本課程學習的過渡；基礎性實驗目的在于強化課程基礎理論、原理的理解，讓學生在實驗中理解所學知識，掌握軟件測試工具的使用；創新項目實踐以課程實訓項目為載體，為學生運行所學知識解決軟件測試實踐過程中涌現的各類問題，鍛煉學生的動手實踐能力、自主學習能力，從而提高學生的工程實踐素養。

1.導入性實驗。軟件測試的目的是發現軟件系統中潛在缺陷，而缺陷的解決則通過軟件調試手段實現。為此，設計導入性實驗“軟件調試”。本次實驗以員工工資核算軟件Employee作為實驗對象，要求學生發現Employee中人為注入的軟件缺陷，然后應用Java調試器的斷點調試功能，結合回歸測試手段修訂所發現的缺陷。

通過導入性實驗，學生體驗了改正軟件缺陷的艱辛，在教師引導下思考如何發現軟件缺陷、如何提高軟件質量。教師適時點撥學生，指出發現軟件缺陷是軟件測試工程師的職責，軟件測試工程師需運行軟件測試方法、技術和工具才能發現潛在的軟件缺陷。教師進一步啟發學生：提高軟件質量需要開展包括軟件測試在內的各項軟件質量保證工作。

2.基礎性實驗。基礎性實驗旨在加深學生對課程基本概念、原理的理解，讓學生在動手實踐中加深對基礎概念、原理的理解。課程安排8次基礎性實驗，實驗2、3、4和5屬于軟件質量保證實驗，6、7、8和9是軟件測試實驗。

（1）實驗2：軟件度量實踐。實驗2關注軟件度量問題，介紹軟件規模、項目工作量和軟件成本之間的關系，要求學生掌握軟件規模估算、工作量估算和成本估算的方法和過程。通過本次實驗，學生可以應用USC CoCoMo II進行軟件成本估算。（2）實驗3：基于Microsoft Project的軟件項目管理。軟件項目計劃及進度管理，是軟件質量保證中重要的管理部件，也是開展軟件測試活動的前提。實驗3要求學生使用Microsoft Project建立軟件項目計劃、運用跟蹤甘特圖追蹤項目進度，等等。（3）實驗4：版本控制軟件CVSNT。CVSNT是當前最流行的版本控制系統，是中小企業進行版本控制的利器。實驗4講解CVSNT的安裝和使用，要求學生掌握CVSNT的操作技巧。（4）實驗5：BugFree軟件缺陷管理。軟件缺陷管理貫穿軟件測試項目的始終，記錄軟件缺陷從發現、修復直至關閉軟件缺陷的全過程。實驗5介紹開源缺陷管理軟件BugFree的軟件缺陷管理思想，要求學生掌握BugFree安裝與配置、軟件缺陷管理等技能。（5）實驗6：軟件靜態測試。軟件靜態測試是軟件測試技術中發現軟件缺陷效率最高的技術。我們安排“軟件靜態測試”專題講座，講解軟件制品閱讀、靜態分析的技巧，還介紹如何運用CheckStyle、FindBugs等靜態測試工具分析程序源代碼、目標程序中潛在缺陷。本次實驗有學生利用課后時間，自主實踐。（6）實驗7：JUnit單元測試。實驗7介紹單元測試工具JUnit的使用，要求理解JUnit單元測試框架，掌握單元測試腳本的編寫技巧。本次實驗還推薦學有余力的學生自學JMock，綜合應用JUnit和JMock進行對Java應用系統進行集成測試。（7）實驗8：軟件功能測試。軟件功能測試是檢驗目標軟件是否正確實現了客戶需求，是軟件測試執行的重要內容。實驗8要求學生使用QuickTest Professional（簡稱QTP）對機票預訂系統進行功能測試。本次實驗要求學生能夠獨立完成功能測試腳本的錄制和編輯，掌握QTP檢查點設計的方法及技巧。（8）實驗9：軟件性能測試。實驗9介紹軟件性能的概念和原理，講述如何運用HP Mercury LoadRunner對Web系統進行性能測試，讓學生在實驗過程中理解虛擬用戶技術，掌握基于LoadRunner的性能測試技術的過程及技巧。此外，本次實驗要求學生利用課余時間使用開源的性能測試工具JMeter進行軟件性能測試。

3.創新項目實踐。為了培養學生的工程實踐能力，我們從學生課程項目、畢業設計、大學生創新項目、開源軟件項目等中篩選出軟件規模適中的軟件系統作為課程實訓項目，讓學生對課程實訓項目進行系統化的軟件測試，要到學生主動動手實踐，在軟件測試項目實踐中培養工程素養。

在課程教學過程中，我們還加強對基礎扎實、動手能力強、思維活躍的學生的培養，推薦這些學生參與到教師科研項目中，為學生在科研項目中積累軟件評測經驗。

四、結束語

《軟件測試與質量保證》通過十余年的建設已形成了較完善的課程體系，十多輪的授課實踐積累了豐富的教學經驗，課程實驗教學體系也日趨完善。

當前，我校正轉型應用技術大學，這將對本課程的教學內容、教學方法、教學手段等提出更多、更高的要求。鑒于此，本課程教學團隊正嘗試通過校企合作模式開展課程教學活動，編寫校本教材，多措并舉提升學生軟件測試能力。

參考文獻：

[1]朱少民.全程軟件測試[M].北京：電子工業出版社，2007.

[2]NIIT.Software testing and quality assurance[M].上海：NIIT（中國），2011.

[3]Daniel Galin.軟件質量保證（英文版）[M].北京：機械工業出版社，2005.endprint