面向卓越軟件工程師培養(yǎng)的《軟件測試與質(zhì)量保證》課程建設(shè)

董瑞志

摘要：為培養(yǎng)卓越軟件測試人才，常熟理工學院進行了十余年的《軟件測試與質(zhì)量保證》課程建設(shè)探索。本文分析國內(nèi)軟件測試教學存在的不足，從教學內(nèi)容組織、實驗教學改革和工程實踐能力培養(yǎng)等方面闡述常熟理工學院《軟件測試與質(zhì)量保證》課程改革的各項措施。

關(guān)鍵詞：軟件測試；軟件質(zhì)量保證；教學改革；卓越工程師

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）06-0160-02

一、引言

為培養(yǎng)創(chuàng)新能力強、適應(yīng)社會經(jīng)濟發(fā)展需要的軟件測試人才，適應(yīng)卓越軟件工程師培養(yǎng)要求，軟件測試課程亟須改變傳統(tǒng)的教學理念，更新教學內(nèi)容，改進教學方法。筆者結(jié)合自己10余年軟件測試課程的教學科研和工程實踐經(jīng)驗，分別從教學內(nèi)容組織、實驗教學改革和工程實踐能力培養(yǎng)等方面論述《軟件測試與質(zhì)量保證》課程改革的措施和體會。

二、國內(nèi)高校在軟件測試教育方面存在的問題

通過多年軟件測試教學實踐和調(diào)研，發(fā)現(xiàn)國內(nèi)高校在軟件測試教學中普遍存在如下問題：

（一）教材選擇取舍兩難

企業(yè)要求軟件測試工程師掌握軟件測試及軟件質(zhì)量保證知識及技能。但是，在售中文圖書中（以2014年6月7日當當網(wǎng)在售中文圖書作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)），與軟件測試相關(guān)的書籍居多達300多種，軟件質(zhì)量保證方面圖書有10種，同時包含軟件測試與軟件質(zhì)量保證知識的中文圖書僅有6種。分析僅有的6種軟件測試與質(zhì)量保證教材，發(fā)現(xiàn)這幾種教材都偏重軟件測試理論和方法的講解，很少涉及軟件測試工具、軟件測試項目實踐等，難以適應(yīng)軟件測試人才培養(yǎng)的要求。

（二）實驗教學存在知識點遺漏

統(tǒng)計分析與軟件測試、質(zhì)量保證相關(guān)的中文圖書發(fā)現(xiàn)：作為發(fā)現(xiàn)軟件缺陷最高效的靜態(tài)測試技術(shù)現(xiàn)有的中文圖書很少系統(tǒng)講述。除了軟件測試工程師認證考試培訓教材之外，其他圖書均未闡述軟件測試人才必需的專業(yè)外語知識。在內(nèi)容組織上，上述教材普遍均未按照軟件測試項目實踐的過程進行系統(tǒng)化的組織，兄弟院校在軟件測試與質(zhì)量保證教學過程中也存在上述知識點遺漏情況。

（三）思維鍛煉不足

自主學習能力培養(yǎng)有助于學生自主學習掌握軟件測試新的方法、技術(shù)和工具，使學生盡快適應(yīng)新的軟件測試環(huán)境；逆商是積極應(yīng)對挫折、擺脫困境和超越困難的能力，逆商培養(yǎng)有利于學生積累軟件測試項目實踐的經(jīng)驗教訓，從而促進其軟件測試工程師職業(yè)素養(yǎng)的形成。但是，國內(nèi)高校在軟件測試與質(zhì)量保證教學時，很少關(guān)注學生自主學習能力和逆商的培養(yǎng)。

三、教學改革內(nèi)容

在卓越工程師計劃驅(qū)動下，以軟件企業(yè)對軟件測試人才的需求和國家軟件測試工程師認證要求為導(dǎo)向，我們整合已有的校企合作課程資源，按照軟件測試三要素組織課堂教學內(nèi)容，強化實驗教學環(huán)節(jié)，采用項目驅(qū)動的案例教學法開展教學活動，取得了較好的教學效果。

（一）課堂教學改革

1.教材選擇。我們選擇同濟大學朱少民教授編寫的《全程軟件測試》作為課程教材，該書按照軟件測試項目實踐的實際過程組織軟件測試的基本概念、原理、方法、技術(shù)以及最佳實踐等知識，為學生系統(tǒng)化學習軟件測試技術(shù)、開展軟件測試實踐提供具有高度可操作性的指南；選擇NIIT培訓教程《Software Testing and Quality Assurance：Student Guide》，作為專業(yè)英語教程，學生閱讀該教程可以了解印度在軟件測試職業(yè)教育方面的成功經(jīng)驗，為學生專業(yè)英語水平的提高提供便利。

2.教學內(nèi)容的組織。教學內(nèi)容組織方面，圍繞軟件質(zhì)量，把課堂教學內(nèi)容劃分成軟件質(zhì)量管理、軟件質(zhì)量保證、軟件測試基礎(chǔ)和軟件測試技術(shù)等課程模塊。（1）軟件質(zhì)量管理模塊，介紹軟件問題的分類、軟件缺陷管理、軟件質(zhì)量基礎(chǔ)和軟件質(zhì)量管理等知識；（2）軟件質(zhì)量保證模塊，講解常用的軟件質(zhì)量保證措施（包括軟件質(zhì)量保證團隊的組織、軟件質(zhì)量管理措施、軟件質(zhì)量標準、項目早期階段的質(zhì)量保證措施、軟件開發(fā)維護階段的質(zhì)量保證措施等），讓學生認識到軟件質(zhì)量的提高需要綜合運用軟件質(zhì)量保證的各項措施；（3）軟件測試基礎(chǔ)模塊，介紹軟件測試的定義與目的、軟件測試原則、軟件測試過程模型、軟件測試停止標準、軟件測試類型的劃分、軟件測試自動化以及軟件測試人才的職業(yè)素質(zhì)等。（4）軟件測試技術(shù)模塊，突出軟件測試用例的作用，按照軟件測試項目實施過程組織，包括軟件測試計劃、測試設(shè)計（包括測試過程設(shè)計、測試用例設(shè)計、驅(qū)動模塊及樁模塊的設(shè)計）、測試實施（包括測試腳本編寫、編碼實現(xiàn)驅(qū)動模塊和樁模塊）、測試執(zhí)行、測試評估、軟件缺陷管理等知識點。軟件測試執(zhí)行方面，根據(jù)軟件測試執(zhí)行的層次劃分為單元測試、集成測試、確認測試和系統(tǒng)測試。

（二）實驗教學改革

如何在有限的實驗課時內(nèi)，最大限度地加深學生對軟件測試技術(shù)的理解，增強其軟件測試實踐能力，是實驗教學的主要任務(wù)。根據(jù)軟件測試項目實施過程編排教學內(nèi)容，突出軟件測試與質(zhì)量保證的基本方法、原理和業(yè)界常用工具的使用，以反映中小企業(yè)軟件測試項目實踐的經(jīng)驗。

1.基于Microsoft Project的軟件項目計劃。軟件項目計劃及進度管理，既是軟件質(zhì)量保證中重要的管理部件，也是開展軟件測試活動的前提。為此，安排軟件項目計劃實驗，要求學生使用Microsoft Project建立軟件項目計劃。實驗內(nèi)容包括使用“資源工作表”定義軟件測試項目所需的各類資源、使用甘特圖制定軟件測試計劃、運用跟蹤甘特圖跟蹤項目進展，等等。

2.軟件測試與軟件調(diào)試。軟件測試的目的是發(fā)現(xiàn)軟件系統(tǒng)中潛在缺陷，而缺陷解決則通過軟件調(diào)試手段實現(xiàn)。本次實驗以員工工資核算軟件Employee作為測試對象，要求學生在Eclipse開發(fā)環(huán)境中用Java語言描述軟件測試過程，發(fā)現(xiàn)Employee中人為注入的軟件缺陷，然后應(yīng)用Java調(diào)試器的斷點調(diào)試功能，結(jié)合回歸測試手段修訂所發(fā)現(xiàn)的缺陷。endprint

3.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(fā)現(xiàn)、修復(fù)、回歸測試直至關(guān)閉軟件缺陷的全過程。“BugFree軟件缺陷管理”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。

4.軟件靜態(tài)測試。軟件靜態(tài)測試是軟件測試技術(shù)中發(fā)現(xiàn)軟件缺陷效率最高的技術(shù)。我們安排“軟件靜態(tài)測試實驗”，講解軟件制品閱讀、靜態(tài)分析的技巧，還介紹如何運用CheckStyle、FindBugs等靜態(tài)測試工具分析程序源代碼、目標程序中潛在缺陷。

5.JUnit單元測試?！癑Unit單元測試”實驗要求學生編寫Triangle類描述三角形問題，使用等價類劃分方法、邊界值分析方法為三角形問題設(shè)計測試用例，把測試用例編碼成為基于JUnit框架的測試腳本，執(zhí)行測試腳本以發(fā)現(xiàn)潛在缺陷。推薦學有余力的學生自學JMock，綜合應(yīng)用JUnit和JMock進行對Java應(yīng)用系統(tǒng)進行集成測試。

6.QuickTest Professional功能測試。安排“QuickTest Professional（簡稱QTP）功能測試”實驗，要求學生為機票預(yù)訂系統(tǒng)設(shè)計測試用例，錄用人工測試的過程形成機票預(yù)訂系統(tǒng)的測試腳本框架，把測試用例中軟件預(yù)期執(zhí)行結(jié)果和測試實際執(zhí)行結(jié)果的比較編碼成為QTP檢查點，產(chǎn)生測試腳本。然后，在回放測試腳本，產(chǎn)生功能測試執(zhí)行報告。

7.LoadRunner性能測試。該實驗講述如何運用HP Mercury LoadRunner對Web系統(tǒng)進行性能測試，讓學生在實驗過程中理解虛擬用戶技術(shù)，掌握基于LoadRunner的性能測試技術(shù)的過程及技巧。

（三）工程實踐能力培養(yǎng)

課程開篇即向?qū)W生介紹軟件測試人員的就業(yè)前景、能力要求。利用我校網(wǎng)絡(luò)課程平臺BlackBoard把講稿、實驗講義、實驗視頻、參考文獻等課程素材發(fā)布到BlackBoard，要求學生在學有余力的前提下利用課外時間完成課程擴展任務(wù)，鍛煉學生的自主學習能力。通過臨時調(diào)整實驗地點，要求學生在新的測試環(huán)境中快速完成測試環(huán)境構(gòu)建，引導(dǎo)學生漸進地解決測試實踐過程中遇到的各類問題，鍛煉學生的逆商能力。

四、結(jié)束語

《軟件測試與質(zhì)量保證》通過十余年的建設(shè)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(jīng)驗。本課程作為軟件工程專業(yè)卓越工程師課程已進行了2輪教學，最近一輪的課程教學評價學生評分為98.19，教學效果較好。

當前，我校正轉(zhuǎn)型應(yīng)用技術(shù)大學，這將對本課程的教學內(nèi)容、教學方法、教學手段等提出更多、更高的要求。鑒于此，本課題的教學團隊正積極更新課程體系，以適合長三角地區(qū)中小型軟件企業(yè)對軟件測試人才的能力要求。

參考文獻：

[1]陳翔，鞠小林.卓越計劃驅(qū)動下的軟件測試技術(shù)課程教學改革[J].計算教育，2013，（13）.

[2]張紅，劉京志，胡景凡，侯霞.軟件測試教學中思維能力的培養(yǎng)與探索[J].計算教育，2013，（24）.

[3]宋佩維.卓越工程師創(chuàng)新能力培養(yǎng)的思路與途徑[J].中國電力教學，2011，（7）.

[4]唐新華.CDIO工程教育在推進工程應(yīng)用型本科學生逆商教育中的作用[J].教育與職業(yè)，2010，（3）.endprint