基于項目驅(qū)動的《軟件測試》課程教學(xué)研究

張正金 石寶金

（1 巢湖學(xué)院，安徽 巢湖 238000）（2 蚌埠學(xué)院，安徽 蚌埠 233000）

1 引言

隨著軟件規(guī)模的不斷發(fā)展，軟件基本支撐已經(jīng)深入到各行各業(yè)的核心業(yè)務(wù)，軟件的結(jié)構(gòu)也變得日益復(fù)雜，因此軟件測試作為保證軟件質(zhì)量最直接的一種手段，在軟件開發(fā)過程中也顯得尤為重要，對軟件工程師的需求量也日益增加。軟件測試在高校教學(xué)中是一門理論性和實踐性都很強(qiáng)的專業(yè)課，它是軟件工程專業(yè)的必修課程。該課程對于人才培養(yǎng)的目標(biāo)是：掌握軟件測試的基本理論和基本方法，常用的軟件測試方法以及自動化測試工具的使用，能夠設(shè)計測試用例，編寫測試用例，執(zhí)行測試用例，完成軟件的基本測試的能力[1－2]。

目前，軟件測試類人才需求量很大，企業(yè)迫切需要專門的軟件測試類人才。為了適應(yīng)行業(yè)人才需要，各大高校相繼開設(shè)了軟件測試類的相關(guān)課程。但軟件測試是一門新興的課程，傳統(tǒng)的教學(xué)方式往往是將理論知識與實踐環(huán)節(jié)分開教學(xué)，造成學(xué)生缺乏對軟件測試過程的完整認(rèn)識；對于理論知識講述過程中，用一些簡單的案例來加以說明，沒有專門介紹測試的整個過程，學(xué)生缺乏在軟件測試過程中對項目的整體理解。因而導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)軟件測試的積極性不高。如何在軟件測試的教學(xué)過程中調(diào)整和改進(jìn)傳統(tǒng)的教學(xué)方法，已經(jīng)是一個迫切需要解決的問題[3－4]。

2 軟件測試教學(xué)過程中存在的主要問題

問題一：教材。對于軟件測試這門課程，每個學(xué)校都有不同的行情，工具書種類繁多，但真正適合高校有關(guān)軟件測試的教材偏少，而且內(nèi)容偏向于通用型指導(dǎo)，基本都是過多的強(qiáng)調(diào)于理論知識，沒有將理論知識與實際應(yīng)用相聯(lián)系，實踐效果較差。其次教材對于軟件測試工具的介紹都是泛泛而談，可操作性差，案例簡單，難以讓學(xué)生產(chǎn)生興趣。

問題二：缺乏項目經(jīng)驗。軟件測試是理論與實踐相綜合的一門課程，是一項需要實際項目開發(fā)經(jīng)驗和基礎(chǔ)的工作。高校教師通常沒有企業(yè)開發(fā)經(jīng)驗，更沒有軟件測試的經(jīng)驗，而軟件測試是一門實踐性極強(qiáng)的課程，沒有開發(fā)經(jīng)驗的教師來講授這門課程時，只能停留在理論知識層面，很難讓學(xué)生對項目有整體認(rèn)識，讓學(xué)生很難理解將測試作為一個項目來完成。

問題三：缺乏案例教學(xué)。軟件測試在教學(xué)過程中需要豐富的案例來講述各個知識點。案例多種多樣，規(guī)模大小不一，難度也不同，從而使得在真正的教學(xué)中案例難求。在實際教學(xué)中往往就是列舉一些小程序或者簡單的項目，案例在整個教學(xué)中是孤立的，很難與軟件測試的基本知識點緊密聯(lián)系到一起，從而造成學(xué)生難以將掌握的知識應(yīng)用到實際的案例中去，對測試項目的整體把握能力也有所欠缺。

3 基于項目驅(qū)動式的軟件測試的課程教學(xué)的研究

基于以上所述問題，以及結(jié)合在實踐教學(xué)中的經(jīng)驗，提出了以項目驅(qū)動的方式來開展軟件測試的教學(xué)工作，同時結(jié)合學(xué)生的專業(yè)特點，將構(gòu)建主義作為學(xué)生學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)，以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心；在實際的教學(xué)過程中，教師僅僅是知識的構(gòu)建者，不是知識的灌輸者，學(xué)生成為知識信息加工的主體，學(xué)生學(xué)習(xí)由被動的接受變成主動的探尋[2]?；陧椖框?qū)動式的教學(xué)模式，將軟件測試課程的內(nèi)容進(jìn)行整合與優(yōu)化，提煉出知識點，對于實際項目也需分成不同部分，從而達(dá)到教學(xué)形式的多樣化，具體的思路如下：

（1）項目資源的建設(shè)。課程的開展最終是以項目為核心，因此整個教學(xué)活動也是始終圍繞項目展開，在講述軟件測試的基本知識的時候以項目中的實際案例來開展教學(xué)。項目來源可以通過教師的專業(yè)課程設(shè)計，高校教師指導(dǎo)學(xué)生的孵化項目，也可以是歷年來畢業(yè)設(shè)計中的經(jīng)典作品，同時還可以是教師參加企業(yè)的掛職鍛煉時參與企業(yè)接洽的實際項目，并經(jīng)企業(yè)同意后可以作為學(xué)生的教學(xué)案例來教學(xué)。本文主要以項目：微信掃碼app（皖維孵化項目）和電子商務(wù)網(wǎng)站（團(tuán)購商城網(wǎng)站開發(fā)—基于ssm框架，由本校協(xié)同創(chuàng)新中心教師團(tuán)隊成員開發(fā)）為例加以講述。

（2）教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計。在實際教學(xué)中，需要將項目的知識點劃分成一個個具體的、易于理解和掌握的任務(wù)，以提出問題或者分發(fā)任務(wù)的形式來組織課堂教學(xué)過程，調(diào)動起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和動力，變被動為主動。

（3）教學(xué)過程設(shè)計如表1所示。

表1 軟件測試各階段教學(xué)過程

因此，項目驅(qū)動方式下的課程教學(xué)，有利于提高教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，有利于學(xué)生主動地去學(xué)習(xí)和探索軟件測試技術(shù)。由實踐經(jīng)驗來促進(jìn)對基本理論知識的學(xué)習(xí)，在實際項目中有效地鍛煉了遇到問題解決問題的能力，極大地提高了學(xué)生的動手能力。

4 項目驅(qū)動方式的具體實施過程

項目驅(qū)動方式需要學(xué)生有一定的編程基礎(chǔ)，需有Java和C語言基礎(chǔ)。將學(xué)生進(jìn)行分組，每個小組選出一名項目組長，成員構(gòu)成為一個測試組長和若干成員。每位成員都需負(fù)責(zé)一個模塊的開發(fā)與設(shè)計，同時還要負(fù)責(zé)另外一個學(xué)生的模塊測試工作，將課程教學(xué)分成多個層次來進(jìn)行。

以團(tuán)購商城項目為例，項目包括登錄模塊，用戶訂單管理，購物模塊，訂單處理，購物車模塊等構(gòu)成。

第一個階段：課程導(dǎo)入。

第一階段以理論知識為先導(dǎo)，在接觸真正的項目之前，需要有一定的測試?yán)碚摓榛A(chǔ)。

教學(xué)重點：涵蓋軟件測試的定義，介紹軟件測試人才的現(xiàn)狀，列舉相關(guān)經(jīng)典案例，如微軟發(fā)布的最新操作系統(tǒng)，其測試人員的需求要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于開發(fā)人員；介紹文檔測試的相關(guān)知識點，為學(xué)生進(jìn)行初期的軟件測試做準(zhǔn)備，激發(fā)出學(xué)生的動手能力。

教學(xué)內(nèi)容：講述軟件測試的基本原則，測試文檔的規(guī)范性要求，制定測試用例，設(shè)計測試用例以及執(zhí)行測試用例等。結(jié)合微信掃碼app項目，驗證測試文檔規(guī)范性的重要性，在該項目中抽出文檔規(guī)范要點，并進(jìn)行重點分析。

第二階段：基礎(chǔ)知識。

教學(xué)重點：針對具體的項目分模塊化開發(fā)，引出軟件測試基礎(chǔ)理論，包括白盒測試技術(shù)：如程序結(jié)構(gòu)分析、邏輯覆蓋、獨立路徑、循環(huán)測試、程序插裝等方法；對于微信app項目，利用項目執(zhí)行流程可以應(yīng)用白盒測試方法中的場景法去模擬學(xué)生簽到的過程，得出基本流與備選流，構(gòu)建出場景圖，同時對于程序段進(jìn)行邏輯覆蓋，分別進(jìn)行語句覆蓋、判定覆蓋、條件覆蓋、判定/條件覆蓋、路徑覆蓋等方法。黑盒測試技術(shù)：如等價類劃分、邊界值測試、因果圖與判定表法、正交實驗設(shè)計法、場景法以及錯誤推測法等方法。在電子商務(wù)網(wǎng)站項目中，如登錄模塊中利用黑盒測試中的等價類方法和邊界值方法對用戶名、密碼進(jìn)行等價類劃分和邊界值等進(jìn)行測試，并匯總測試用例集合。

案例結(jié)果分析如表2所示，通過表2的分析與實際上課過程中將項目與理論知識相結(jié)合，從而實現(xiàn)以項目引導(dǎo)講授課程理論知識部分。

表2 測試案例結(jié)果分析表

教學(xué)內(nèi)容：擴(kuò)展如下部分：程序靜態(tài)測試與動態(tài)測試相結(jié)合，程序走讀與靜態(tài)分析；介紹單元測試工具：如對于各個模塊的測試使用JUnit4測試框架進(jìn)行單元測試、C++Test測試框架等，以引入自動化測試做準(zhǔn)備工作。

第三階段：知識凝練。

教學(xué)重點：對開發(fā)好的模塊之間根據(jù)程序結(jié)構(gòu)進(jìn)行集成操作，引出集成測試相關(guān)知識。集成測試方法：基于分解集成，基于調(diào)用圖集成以及基于MM路徑集成等方法，同時須介紹典型的測試 工 具 LoadRunner，QuickTest，TestDirector 等 的使用。如電子商務(wù)網(wǎng)站登錄模塊、用戶管理模塊、訂單管理模塊、購物車模塊、修改注冊資料模塊等進(jìn)行組裝測試分別按基于分解集成中的自頂向下和自底向上集成方法，基于MM路徑集成方法進(jìn)行測試，并匯總測試用例集合。

教學(xué)內(nèi)容：擴(kuò)展如下部分：對功能測試進(jìn)行設(shè)計與實施，測試管理：強(qiáng)調(diào)對測試進(jìn)行有效管理的重要性，對軟件測試需求、測試用例、測試計劃的實施與執(zhí)行和缺陷管理等進(jìn)行計劃和實施。

第四階段：綜合考核

教學(xué)重點：如何組織測試工作，對于整個項目實施的過程中，使學(xué)生對軟件測試中的各種測試技術(shù)進(jìn)行熟練的掌握后，組織各個團(tuán)隊進(jìn)行項目展示和答辯，并完成驗收測試，撰寫測試總結(jié)報告，提高實踐能力。

考核方式：對于以上每個階段需提交相關(guān)的文檔說明，包括測試計劃、測試方案、測試方法、設(shè)計與執(zhí)行測試用例，完成缺陷統(tǒng)計與分析，以及項目測試報告書。對學(xué)生的工作進(jìn)行評定，提出優(yōu)點和不足的地方，激發(fā)學(xué)生熱情。

根據(jù)具體的項目合理安排工作量，合理分配人員及設(shè)置時間節(jié)點，

工作過程如表3所示：

表3 測試任務(wù)進(jìn)度安排

用項目驅(qū)動的方式來實施整個教學(xué)過程，學(xué)生作為項目的主體，提高了學(xué)生的參與熱情，激勵了學(xué)生主動參與到實際教學(xué)活動中，在實際的實踐中掌握了測試技能。

5 結(jié)語

從實際效果來看，以項目驅(qū)動的方式在軟件測試課程中加以實踐與運用，更符合專業(yè)技能課程的學(xué)習(xí)形式，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及對軟件測試形成整體認(rèn)識，符合軟件工程專業(yè)培養(yǎng)的目標(biāo)。在具體的實施過程中，需要教師加以控制，能有效的組織整個項目的實施及把握進(jìn)度，并將測試的相關(guān)理論知識融入到項目的各個階段。同時也需要教師有著豐富的項目測試經(jīng)驗，關(guān)注培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。這也需要不斷的在教學(xué)過程中加以學(xué)習(xí)、探索和總結(jié)。