軟件可用性測試實驗教學環境的設計與實現q

張 鋼 鄧 鑫

摘要:軟件可用性是衡量用戶使用某種軟件執行指定任務難易程度的重要指標。軟件可用性測試能夠評估和測試軟件設計方案或者軟件產品的可用性水平。構建功能完善的可用性測試實驗室需要比較大的空間和比較大的資金投入。本文設計了一種比較簡單的基于C/S結構的可用性測試實驗環境,系統包含程序控制系統、鍵鼠記錄系統、圖像記錄系統和數據傳輸系統,能夠滿足學生進行軟件可用性測試實驗教學的基本要求。

關鍵詞:可用性測試;用戶界面;實驗

中圖分類號:G642 文獻標識碼:B

1背景介紹

軟件可用性是軟件質量的一種度量,是衡量用戶使用某種軟件執行指定任務難易程度的重要指標。軟件可用性測試能夠評估和測試軟件設計方案或者軟件產品的可用性水平。通過軟件可用性測試可以了解用戶在沒有幫助的情況下完成任務的比例,完成任務所用的時間,用戶尋求幫助的次數等。通過軟件可用性測試也可以了解用戶或初學者在沒有幫助的情況下找到某一功能所用的時間,以及在整個使用過程中犯了多少錯誤;初學者學習某一功能所用的時間,以及在學習該功能期間犯了多少錯誤;有經驗的用戶使用同樣功能時所需的時間等等。軟件可用性已經成為用戶界面設計的重要理念,是衡量軟件系統和用戶界面優劣的重要指標,軟件可用性測試也逐步成為商品化軟件不可缺少的重要測試內容。

軟件可用性測試的方法與傳統的軟件測試方法(比如:黑盒法和白盒法)有很大不同。首先,可用性測試一定是有用戶參與的測試;其次,可用性測試通常需要在可用性測試實驗室中進行;第三,可用性測試的是通過觀察和分析用戶操作過程發現軟件存在的可用性問題。

天津大學軟件學院從2005年開設“用戶界面設計”選修課,用戶界面可用性是課程中的重要內容,也是需要學生實際操作的內容。為了能夠在課程中為學生開設軟件可用性測試實驗,在Windows操作系統平臺上設計開發了一個比較簡單的基于C/S結構的軟件可用性測試實驗環境。

2相關工作

可用性測試實驗室通常包括測試室和觀察室,兩者之間用單向反光玻璃隔開,一般可用性測試實驗室的布局如圖1所示。測試室中安裝了多個攝像頭和麥克風用于記錄受試者在使用軟件系統和其它產品時的動作、表情和聲音,還有喇叭用于傳送測試人員的指令。觀察室中裝配有多種可用性測試設備,測試人員可以控制測試室中的攝像頭,可以將多個攝像機的圖像同時顯示在計算機屏幕上,可以通過麥克風向受試者傳送指令,攝像機視頻圖像壓縮后存入計算機系統。微軟、IBM、西門子等一些企業建立的可用性測試實驗室基本上都是屬于這種類型。

構建這樣的可用性測試實驗室需要比較大的空間和比較大的資金投入,顯然這樣的可用性測試實驗室并不適合于本科生教學的需要。

3可用性測試實驗教學環境總體框架

設計開發可用性測試實驗教學環境的基本思想是充分利用學院計算機機房的現有計算機系統和網絡設備,在滿足數據采集快速準確和系統運行穩定的前提下,盡量做到低成本,以便可以為更多的學生提供進行軟件可用性測試實驗的條件,使更多的學生能夠親身經歷和體驗測試過程,從而加深對軟件可用性的理解。

3.1系統網絡結構

本系統采用了C/S結構的分布式設計,系統中設置了一個主控制計算機(主控制臺)、兩個圖像采集計算機(配有USB攝像頭)和一個測試用計算機,其系統網絡結構如圖2所示。

采用C/S結構把各項工作分布到不同的計算機上完成,可以增加系統的靈活性,同時可以避免不同程序之間可能存在的沖突。主控制臺控制其他所有子程序端,記錄測試過程中的視頻信息、鍵盤和鼠標操作信息,實時顯示子程序反饋給主控制臺的各種測試信息。兩個圖像采集計算機分別從不同的角度記錄用戶(受試者)在參與可用性測試過程中的表情和動作。測試用計算機除了運行待測試軟件系統外,還負責記錄用戶(受試者)在參與可用性測試過程中的所有鍵盤操作和鼠標操作。

3.2系統功能結構

本系統從功能結構上分為四部分:程序控制系統、鍵鼠記錄系統、圖像記錄系統和數據傳輸系統,如圖3所示。程序控制系統負責程序的開始、停止和創建記錄等功能;鍵鼠記錄系統負責記錄測試人員的鍵盤與鼠標活動;圖像記錄系統負責記錄測試過程中的視頻信息;數據傳輸系統負責各子系統間的數據傳送。

4系統功能設計

4.1程序控制系統設計

程序控制系統是整個程序的控制部分,主持測試的測試人員進行系統設置和觀察測試過程的界面。程序控制系統根據測試人員輸入的IP地址分別與鍵鼠記錄系統和圖像記錄系統連接;根據測試人員輸入的項目名稱和保存地址建立測試項目文件夾以保存相應的記錄文件。程序控制系統的初始用戶界面如圖4所示。

4.2鍵鼠記錄程序

鍵鼠記錄程序記錄用戶鍵盤操作與鼠標操作的具體信息。鍵鼠記錄程序根據控制端的命令進行工作,根據控制端傳送的文件地址保存記錄的信息,并及時反饋運行信息給控制端,鍵鼠記錄程序的顯示界面如圖5所示。

鍵鼠記錄程序要與控制端建立穩定高速的連接,要準確迅速的記錄并保存用戶操作信息,并且要具備較好的容錯能力。數據保存為TXT格式文件,系統記錄了鍵盤操作、鼠標點擊時間以及此時鼠標的坐標位置等。

4.3圖像記錄程序

圖像記錄程序記錄用戶操作過程的圖像信息。圖像記錄程序根據控制端的命令進行工作,根據控制端傳送的文件地址保存記錄的信息,并及時反饋運行信息給控制端。

圖像記錄程序要與控制端建立穩定高速的連接,可以容忍一定的延遲,但要準確迅速的記錄并保存用戶操作信息,并且要具備較好的容錯能力,同時應盡量保證兩個圖像記錄端的同步性。圖像的顯示、采集和記錄工作使用VFW(Video for Windows)軟件,圖像以AVI文件標準保存到磁盤上。

5總結

由于本系統對硬件系統和實驗室環境沒有特殊要求,一般的計算機機房都能滿足運行要求。在配置實驗環境時,應該把相鄰近的4臺計算機配置為一組,前面安排測試計算機和圖像采集計算機,后面安排主控制計算機,以便形成類似無人指導測試的環境。天津大學軟件學院在“用戶界面設計”課程中,利用軟件可用性測試實驗環境開設用戶界面可用性測試實驗,給學生提供了實踐可用性測試的基本條件,取得了比較好的效果。本文的工作得到天津大學“本科實驗教學改革與研究”項目的支持,在此表示感謝。

參考文獻:

[1] Larry L. Constantine, Lucy A. D. Lockwood. Software for Use[M]. 北京:機械工業出版社,2003.

[2] Jakob Nielsen. 可用性工程[M]. 劉正捷,等譯. 北京:機械工業出版社,2004.