基于工作過程的軟件測試課程實踐教學改革

劉小飛,李美滿

（廣東理工職業(yè)學院 計算機系，廣東 中山 528458）

0 引 言

隨著現(xiàn)代信息技術的快速發(fā)展,計算機軟件已經深入國民生活的方方面面。人們對計算機軟件的質量提出了更高要求,要求軟件系統(tǒng)提供7×24小時不間斷服務。軟件測試作為軟件質量保障的一種重要的方法,近年來已經得到產業(yè)界、學術界和軟件工程師的普遍重視[1]。隨著軟件產業(yè)的迅速發(fā)展,對軟件測試人才的需求量越來越大,同時對軟件測試人才素質也提出了更高的要求,因此,加強對軟件測試人才的培養(yǎng)成為高校的當務之急。當前,高校軟件測試人才的培養(yǎng)與企業(yè)的人才需求存在著一定差距,高校應屆畢業(yè)生的項目實踐能力不足,導致其找不到相應軟件測試工作,而企業(yè)又招不到合適的軟件測試人才。如何提高學生的項目實踐能力,實現(xiàn)與企業(yè)需求的無縫對接,成為軟件測試課程教學的重點。

1 軟件測試課程實踐教學的現(xiàn)狀

軟件測試貫穿軟件工程的整個生命周期,覆蓋軟件各種應用領域,需要具備較強的專業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng),對從業(yè)人員工程實踐能力要求比較高[2]。目前,高校的軟件測試課程實踐教學中存在一些問題,學生通過課程的學習,雖然能掌握軟件測試的基本概念和基本理論、基本測試技術和方法,但真正運用軟件測試技術分析和解決實際問題的能力還不夠[3]。

1.1 教學內容的抽象化

教學形式單一化,以理論為主、實踐為輔。教學內容充滿了軟件測試的理論、方法和技術規(guī)范,講授了一大堆軟件測試理論。學生由于缺乏軟件項目實踐經驗,導致不知道如何去使用這些理論,無法激起對課程的興趣。

1.2 教學內容的碎片化[4]

在傳統(tǒng)的教學中,軟件測試理論體系往往被分割成許多知識片段,如軟件測試的基本理論、白盒測試技術、黑盒測試技術、缺陷管理技術、軟件測試工具的使用等。知識的講授僅僅是單純羅列軟件測試的技術和方法,理論知識缺乏針對性和連貫性,導致學生難以形成一個統(tǒng)一的測試理論體系,難以將所學的理論、方法運用到項目實踐中。

1.3 教學案例的簡單化

知識碎片化導致每個知識點案例的選取簡單化。簡單案例雖然有助于學生對單個方法或知識點的掌握,但沒有貫穿整個測試過程的案例,學生很難體會各種技術的使用場景。面對一個完整項目時,學生難以形成一個完整的測試思路[5]。

1.4 實踐教學脫離項目實踐

軟件測試是一門實踐性比較強的課程,需要有企業(yè)實際軟件測試經驗的支撐,而大部分教師沒有軟件測試的實際經驗,影響實踐教學的效果。在實踐教學中,項目選取過于簡單,軟件測試過程混亂,學生的軟件測試技能無法得到提升。畢業(yè)生反饋過來的信息是在學校學的一大堆理論不知道怎么樣用,但企業(yè)項目測試中真正需要的知識反而沒學到[6]。

2 基于工作過程的軟件測試實踐教學改革

針對傳統(tǒng)教學存在的問題,以企業(yè)軟件測試崗位需求為導向、以企業(yè)真實項目為驅動,著眼于學生項目實踐能力的培養(yǎng)。在課程內容上直接采取企業(yè)真實項目,在教學的組織上更貼近企業(yè)實際,使學生盡快地熟悉軟件測試工作過程,能夠對完整的項目進行測試,從而實現(xiàn)與企業(yè)軟件測試技能要求的無縫對接。

2.1 軟件測試工作過程分析

根據(jù)筆者多年的軟件測試工作經驗和對多家軟件企業(yè)的調研,總結出典型的軟件測試工作過程(如圖1所示)。

圖1 軟件測試工作過程

1)測試需求分析。

測試需求分析是測試工作的第一步,經過需求分析,對原始需求列表中的每一個需求點進行分析,進而得到我們需要測試的測試要點。針對確定的測試要點,分析測試執(zhí)行時對應的測試方案和方法。

2)制定測試方案。

主要是明確測試目的和測試范圍,確定測試人員和測試環(huán)境,確定測試工具的設計和選擇、測試用例的設計方法、測試代碼的設計方案、測試人員進度安排與模塊劃分等。

3)設計測試用例。

根據(jù)測試需求分析的結果,利用測試用例設計的各種方法來設計測試用例,為測試執(zhí)行提供參考與依據(jù)。

4)執(zhí)行測試。

根據(jù)需求文檔和設計好的測試用例,對軟件進行測試,在測試過程中如果發(fā)現(xiàn)缺陷,則需要在缺陷管理平臺上登記缺陷,并對登記好的缺陷進行缺陷跟蹤。

5)測試總結。

根據(jù)測試的情況,編寫測試報告,對測試的進度和質量進行總結,測試報告應包括測試目的、測試環(huán)境、測試人員、測試進度情況、Bug匯總、重要問題總結、遺留問題列表等。

以上各環(huán)節(jié)并不是獨立沒有聯(lián)系的,實際工作千變萬化,各環(huán)節(jié)有可能交織、重疊,比如編寫測試用例的同時就可以進行測試環(huán)境的搭建工作,也可能由于一些需求不清楚而重新進行需求分析等。一般而言,測試需求分析、測試用例編寫、測試環(huán)境搭建、測試執(zhí)行等環(huán)節(jié)由高級測試人員完成;測試執(zhí)行以及缺陷提交等由普通測試人員完成;測試負責人負責測試各個環(huán)節(jié)的跟蹤、實施、管理等。以上流程各環(huán)節(jié)并未包含軟件測試過程的全部,如根據(jù)實際情況還可以實施一些測試計劃評審、測試培訓等。

2.2 基于工作過程的實踐教學模式

以典型軟件測試工作過程所需的各種技能和知識為導向,將實踐能力的培養(yǎng)貫穿于整個教學活動過程中,對教學內容進行重新組織,實現(xiàn)理論與實踐教學高度融合,得出軟件測試課程實踐教學模式,如圖2所示。

圖2 軟件測試課程實踐教學模式

在教學模式中,最左邊的部分是企業(yè)軟件測試中需要掌握的測試技能,中間部分為每一種測試技能所對應的知識領域,右邊部分為學生通過技能訓練和知識融合所提升的職業(yè)能力和素養(yǎng),企業(yè)真實項目貫穿整個教學過程。如針對具體的企業(yè)項目,首先,進行測試需求分析,熟悉系統(tǒng)及明確系統(tǒng)的測試要點,測試需求分析主要的工作包括原始需求整理、繼承性分析、測試規(guī)格分析、測試類型分析、功能交互分析等內容。為了能夠進行軟件測試需求分析,教師需要講授相關的理論知識,主要包括軟件工程的相關知識、軟件測試的相關理論知識、測試需求分析的方法以及被測試系統(tǒng)的業(yè)務知識;之后,學生針對真實項目進行測試需求分析。通過對測試需求分析技能的訓練和相關理論知識的補強,可以提升學生在實際項目中的分析問題和需求理解的能力。在教學模型中,學生針對項目實踐中所面對的問題,通過分析問題,補強所需要的相關理論知識,從而為解決問題提供方案,使學生真正從面對真實問題入手,實現(xiàn)到實踐中學習理論知識,并將所學的理論知識又運用到實踐中,真正實現(xiàn)項目實踐與理論知識學習的高度融合、在實踐中提升自身的職業(yè)能力和素養(yǎng)的目的。

2.3 教學的組織與實施

1)教學內容的選取。

以企業(yè)真實項目為教學載體,將理論教學與項目實踐融為一體,在項目實踐中學理論知識,通過理論知識的學習促進項目實踐技能的提升,并在學習的過程中培養(yǎng)職業(yè)能力,提升職業(yè)素養(yǎng)。如選用CloudOA項目,該項目具有行政管理、個人助理、公共信息、人事管理、績效考核、銷售管理、超級管理等功能模塊,該項目在企業(yè)屬于中型項目,難度適中,符合實際教學需求,滿足學生知識及能力的提升,同時也利于學生知識的遷移,在本項目中學生所涉及的測試理論知識和技能可以在不同的項目中進行應用,具有普適性。

2)教學的組織。

根據(jù)企業(yè)軟件測試的角色劃分,將教師定位為企業(yè)項目經理的角色,全班學生定位成軟件測試員,同時將全班學生分成若干個測試小組,每個小組人數(shù)控制在5～6人左右,每個測試小組任命1名測試組長,測試組長全權負責本小組的測試任務的分配與測試管理,其余學生作為測試員,負責系統(tǒng)的測試工作。全班劃分為7～8個獨立的小組,每一個小組負責整個CloudOA系統(tǒng)的測試,每位同學至少負責1個功能模塊的測試工作,這樣劃分有利于縱向、橫向的對比。

3)教學的實施。

項目載體確定和角色劃分完成后,設計基于工作過程的教學場景。教學場景的設計采用由易到難、由簡到繁重復的工作流程,變化的是工作內容。根據(jù)企業(yè)的實際情況,測試人員由普通測試人員和高級測試人員組成。普通測試人員需要掌握測試的基本技能主要包括測試需求分析、測試用例設計、黑盒測試、缺陷登記,高級測試人員除了掌握普通測試人員所需的測試技能外,還需要掌握白盒測試、自動化測試、測試管理的相關知識(如制訂測試計劃、進行測試總結等高級測試技能)。在教學實施過程中,采取循序漸進方式的進行,先開展基本技能的訓練,等學生掌握基本技能訓練后再進行高級技能的鍛煉。根據(jù)企業(yè)項目測試的情況,將基本技能提升劃分為兩個連續(xù)的階段:第一階段為測試準備階段,主要完成測試需求分析、測試用例設計、執(zhí)行測試和登記缺陷;第二階段為測試執(zhí)行階段,主要執(zhí)行制訂測試計劃、測試總結。

在教學實施的過程中,采取“任務與任務評估”模式,以測試項目為載體,根據(jù)企業(yè)工作的實際情況,先下達工作任務,再針對工作任務的要求進行相關知識的補強;然后執(zhí)行任務,根據(jù)任務執(zhí)行過程中碰到的問題,再一次進行知識補強;任務完成后,最后對任務的完成情況進行評估與反饋;完成該任務后,再進入到下一個任務。以Cload OA項目的人事管理模塊測試用例設計為例:首先,任務布置,任務是完成人事管理各模塊的測試用例設計;其次,再進行知識補強,講授測試用例的概念、測試用例的設計方法、測試用例的設計規(guī)范等;然后,再根據(jù)相關的方法和規(guī)范設計該模塊的所有測試用例,在測試用例設計的過程中如果對某些知識明確,再一次進行知識補強;最后,從測試用例的覆蓋度、設計的規(guī)范、正確性等方面對各組測試用例設計進行評審,并將評審的結果反饋給各個小組,各小組根據(jù)評審的意見對本小組的測試用例進行修正。

3 教學結果反饋

廣東理工職業(yè)學院從2014年開始進行該課程的教學改革,不斷完善以上教學模式。為了能夠準確地反應教學改革的效果,連續(xù)對5屆學生進行考查,學生都采用Cload OA項目同一版本進行檢驗。筆者主要從測試用例設計覆蓋度、發(fā)現(xiàn)有效缺陷數(shù)、企業(yè)反饋等指標進行考察教學改革的效果。經過近4年的教學積累,從各個考察指標來看,學生實踐能力有了提升(見表1)。從表1可知,2016年進行改革的反饋情況與2013未進行改革進行比較,教學效果有明顯的改觀,隨著教學模式的改革深入,后續(xù)幾年教學效果更為明顯,充分說明了教學模式的改革取得了一定的成效。

4 結 語

筆者針對企業(yè)軟件測試工作過程所需的技能,對軟件測試課程的實踐教學進行了改革;根據(jù)工作技能的需要,對教學內容進行重新組織,著重強調實踐能力的培養(yǎng),將企業(yè)的真實項目貫穿于課堂教學的整個過程。學生在實踐中完成理論知識的學習,同時將所學的理論知識運用到實踐中,真正實現(xiàn)理論知識與實踐融合,有助于學生專業(yè)技能與職業(yè)素養(yǎng)的提升。在此教學模式下,學生的實踐能力得到了較大的提高,學生對測試理論知識的掌握得到進一步加強,有助于實現(xiàn)學校與企業(yè)的無縫對接。當然,該教學模式也存在一些不足的地方,需要在實踐中不斷地完善與改進。

表1 教學效果對比情況

[1]聶長海. 關于軟件測試的幾點思考[J]. 計算機科學, 2011(2): 1-4.

[2]趙翀, 高鵬. 軟件測試課程工程實踐教學模式的探索與實施[J]. 計算機工程與科學, 2014(4): 51-55.

[3]楊鵬. 高職軟件測試課程的教學探索與實踐[J]. 番禺職業(yè)技術學院學報, 2005(4): 47-49.

[4]穆海倫, 李萬清.面向企業(yè)的高校軟件測試教學改革探索[J]. 計算機教育, 2013(10): 36-40.

[5]張冬玲, 黃偉, 王辰尹. 軟件測試教學中的計算思維能力培養(yǎng)[J]. 計算機教育, 2014(9): 98-100.

[6]楊秋輝, 洪玫. 軟件測試課程實踐教學改革研究[J]. 計算機教育, 2016(2): 106-109.