面向卓越軟件工程師培養的《軟件測試與質量保證》課程建設

董瑞志

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

關鍵詞：軟件測試；軟件質量保證；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

為培養創新能力強、適應社會經濟發展需要的軟件測試人才，適應卓越軟件工程師培養要求，軟件測試課程亟須改變傳統的教學理念，更新教學內容，改進教學方法。筆者結合自己10余年軟件測試課程的教學科研和工程實踐經驗，分別從教學內容組織、實驗教學改革和工程實踐能力培養等方面論述《軟件測試與質量保證》課程改革的措施和體會。

二、國內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研，發現國內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

企業要求軟件測試工程師掌握軟件測試及軟件質量保證知識及技能。但是，在售中文圖書中（以2014年6月7日當當網在售中文圖書作為基礎數據），與軟件測試相關的書籍居多達300多種，軟件質量保證方面圖書有10種，同時包含軟件測試與軟件質量保證知識的中文圖書僅有6種。分析僅有的6種軟件測試與質量保證教材，發現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，難以適應軟件測試人才培養的要求。

（二）實驗教學存在知識點遺漏

統計分析與軟件測試、質量保證相關的中文圖書發現：作為發現軟件缺陷最高效的靜態測試技術現有的中文圖書很少系統講述。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外語知識。在內容組織上，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化的組織，兄弟院校在軟件測試與質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

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

三、教學改革內容

在卓越工程師計劃驅動下，以軟件企業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容，強化實驗教學環節，采用項目驅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、技術以及最佳實踐等知識，為學生系統化學習軟件測試技術、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》，作為專業英語教程，學生閱讀該教程可以了解印度在軟件測試職業教育方面的成功經驗，為學生專業英語水平的提高提供便利。

2.教學內容的組織。教學內容組織方面，圍繞軟件質量，把課堂教學內容劃分成軟件質量管理、軟件質量保證、軟件測試基礎和軟件測試技術等課程模塊。（1）軟件質量管理模塊，介紹軟件問題的分類、軟件缺陷管理、軟件質量基礎和軟件質量管理等知識；（2）軟件質量保證模塊，講解常用的軟件質量保證措施（包括軟件質量保證團隊的組織、軟件質量管理措施、軟件質量標準、項目早期階段的質量保證措施、軟件開發維護階段的質量保證措施等），讓學生認識到軟件質量的提高需要綜合運用軟件質量保證的各項措施；（3）軟件測試基礎模塊，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素質等。（4）軟件測試技術模塊，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、測試設計（包括測試過程設計、測試用例設計、驅動模塊及樁模塊的設計）、測試實施（包括測試腳本編寫、編碼實現驅動模塊和樁模塊）、測試執行、測試評估、軟件缺陷管理等知識點。軟件測試執行方面，根據軟件測試執行的層次劃分為單元測試、集成測試、確認測試和系統測試。

（二）實驗教學改革

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技術的理解，增強其軟件測試實踐能力，是實驗教學的主要任務。根據軟件測試項目實施過程編排教學內容，突出軟件測試與質量保證的基本方法、原理和業界常用工具的使用，以反映中小企業軟件測試項目實踐的經驗。

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.軟件測試與軟件調試。軟件測試的目的是發現軟件系統中潛在缺陷，而缺陷解決則通過軟件調試手段實現。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開發環境中用Java語言描述軟件測試過程，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。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，記錄軟件缺陷從發現、修復、回歸測試直至關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“軟件靜態測試實驗”，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。

5.JUnit單元測試。“JUnit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，執行測試腳本以發現潛在缺陷。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。

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

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。

（三）工程實踐能力培養

課程開篇即向學生介紹軟件測試人員的就業前景、能力要求。利用我校網絡課程平臺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，鍛煉學生的自主學習能力。通過臨時調整實驗地點，要求學生在新的測試環境中快速完成測試環境構建，引導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。本課程作為軟件工程專業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，本課題的教學團隊正積極更新課程體系，以適合長三角地區中小型軟件企業對軟件測試人才的能力要求。

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