测试工具在软件测试实验教学中的应用_臧丽娜.pdf

第 39 卷 第 7 期 福 建 电 脑 Vol.39 No.7 2023 年 7 月 Journal of Fujian Computer Jul.2023 臧丽娜(通信作者)，女，1989年生，主要研究领域为软件测试。E-mail:zangli_。贾蒙蒙（通信作者），男，1992年生，主要研究领域为舆情分析、软件测试。E-mail:。测试工具在软件测试实验教学中的应用 臧丽娜 贾蒙蒙 (郑州财经学院信息工程学院 郑州 450000)摘 要 软件测试是软件工程专业的核心课程。软件测试实验教学在软件测试课程中占据着重要地位。测试工具在实验教学中应用的恰当与否，对软件测试实验教学具有重要影响。在实验教学内容设计的基础上，本文讨论了如何选择及应用测试工具，并以实际教学班级作为研究对象来验证方法是否有效。教学结果显示，在实验教学中恰当地应用测试工具，能使学生更好地完成学习目标和提升职业基础能力。关键词 软件测试；测试工具；个性化教学 中图法分类号 TP311.5 DOI:10.16707/ki.fjpc.2023.07.026 Exploration and Application of Testing Tools in Experimental Teaching of Software Testing ZANG Lina,JIA Mengmeng(Department of Information Engineering,Zhengzhou University of Finance and Economics,Zhengzhou,China,450000)Abstract Software testing is the core course of software engineering specialty,and software testing experiment teaching plays an important role in software testing course.The application of testing tools in experimental teaching has an important impact on software testing experimental teaching.Based on the design of experimental teaching content,this article discusses how to select and apply testing tools,and uses actual teaching classes as research objects to verify the effectiveness of the methods.The teaching results show that the appropriate application of testing tools in experimental teaching can enable students to better achieve learning goals and enhance their basic professional abilities.Keywords Software Test;Test Tools;Individualized Teaching 1 引言 软件测试实验教学是软件测试课程的重要组成部分。为了应对社会发展需求和满足国家新工科背景下人才培养目标，各高校都将软件测试课程加入了实验教学环节。软件测试实验教学不仅能帮助学生理解测试概念和原理、掌握测试方法和技术，还有助于提升学生的实践能力、增强逻辑思维能力和团队合作意识，为学生以后的深造和就业打下一定的工程基础。测试工具是软件测试实验课程教学的重要手段。它对节约项目经费、提高软件质量均有积极意义。而且当前企业招聘一般都要求软件测试工程师能够熟悉常见测试工具的使用1。因此在软件测试课程实验教学中选择恰当的测试工具对软件测试教学和学生未来就业均具有重要意义。在此背景下，本文在实验教学设计的基础上探讨测试工具在软件测试实验教学中的选择与应用，并通过实践教学来验证本文所采用的测试工具对学生学习和就业的影响。2 当前实验教学存在的问题 2023 年 福 建 电 脑 123 传统软件测试实验教学无法充分调动学生学习的兴趣及主动性，教学质量难以保证，无法满足企业对测试人员的要求。目前软件测试实验教学主要存在以下几个方面的问题。（1）重理论轻实践。软件测试是软件工程专业的核心课程，是软件工程的重要部分，是一门工程实践性较强的课程2。但仍有部分院校为该课程安排较少的实操，甚至把该课程当作纯理论课3。部分院校选择的教材太注重基础理论知识，鲜有实际测试项目作为案例4，在实验学习中，测试工具及其实践应用都成了摆设，致使学生缺乏兴趣，达不到预期学习效果。（2）与企业要求脱节。软件测试属于应用实践类课程，授课的主要内容是软件测试的基本理论概念与测试方法，以及目前市场上一些主流的测试工具和测试技术5。但各大高校在课程安排和教材选择上，仍偏向于对理论知识的介绍和掌握，许多企业实用测试工具的应用未得到重视6。教学内容与实际岗位需求脱节，与企业实际岗位需求不匹配1。造成的情况是企业即使提供高薪的条件，也很难招聘到满意的软件测试工程师7。（3）缺乏系统性。实验教学设计的系统性、科学性对完成实验教学目标具有重要意义。“拼盘式”、碎片化的实践不仅难以达到应有的深度、复杂度，也难以激发学生的学习兴趣8，使学生无法形成对软件测试工作的整体认识9。实验教学设计是测试工具应用的前提，一旦实验教学设计出现问题，测试工具无论如何选择都无法弥补实验框架上的错误。（4）缺少实训平台。一般高校很难有动辄几十万甚至几百万的经费去专门建立一个测试的专业实验室10。大多数高校只是简单地具备专业教师以及相应的必备教材，根本谈不上实施管理及评价，更没有形成专业的实训平台1。实训平台匮乏将导致学生实训不足，削弱对理论的理解和实践能力的提升。（5）师资实战经验不足。授课教师大多毕业后直接从课堂进入讲堂，虽然具备扎实的理论基础，但缺乏系统的职业技能训练，缺少行业工程经验4。师资实战能力弱对培养符合社会需求的人才特别是应用型本科高校生影响较大。3 测试工具在实验教学中的应用 实验教学内容设计是实验教学的重要组成部分，是实验教学能否成功与否的先决条件。只有实验教学内容设计合理，测试工具的应用才有可能发挥最大作用。3.1 实验教学内容设计 本实验教学内容设计面向的主体是应用型高校本科生。教学主要目标是使学生理解软件测试中的基本原理与概念、掌握主流测试技术和方法、掌握主流测试工具的运用，提升学生实践能力、协同合作能力，提高软件测试方向就业机会。依据教学目标，实验教学内容设计由三大部分组成：测试技术、测试过程、项目实践。测试技术部分主要帮助学生理解测试概念、掌握主要的测试技术，测试过程部分主要帮助学生理解测试过程和测试层次，项目实践部分帮助学生提升综合测试应用能力、工程能力。测试技术部分有黑盒测试和白盒测试两部分，测试过程主要有单元测试、集成测试等内容，项目实践主要有系统测试和测试管理。从知识体系上来说，系统测试本属于测试过程内容，但由于系统测试包含的内容多，更适合以项目或案例的方式来进行学习。故此将系统测试放至项目实践中，并选择在企业实际测试中最经常关注的两个指标点即功能和性能作为对系统测试实验教学学习的主要内容。3.2 测试工具选择 测试工具各种各样，在选择测试工具时坚持以下原则。（1）承接性。选择的测试工具在语言上应与学生之前学习的编程语言一致，避免陌生语言对学生学习造成负担和困扰。（2）完整性。所选择的测试工具应能满足知识的完整性，不能为了练习某个特定工具而忽视其它工具的应用。（3）主流性。所选择的测试工具应是主流工具，即与企业实际应用的主要工具相匹配。（4）开源性。尽量选择开源工具以减少院校开支（大部分企业使用的主流测试工具也都是开源工具），开源工具也利于学生的学习。总体实验教学内容和所选择应用的测试工具如表 1 所示。124 臧丽娜等：测试工具在软件测试实验教学中的应用 第 7 期 表 1 实验教学内容体系 实验分类 主要内容 测试工具 扩展学习工具 测试技术 黑盒测试 白盒测试 禅道、TestNG 测试过程 单元测试 集成测试 TestNG Junit、DeepSource、Bugzilla、Testlink、PingCode、Jenkins 项目实践 系统测试 测试管理 禅道、JMeter Postman、Fillder、Charles 3.2.1 测试技术工具选择 在测试技术中，黑盒测试的主要内容有边界值分析、等价类分析、因果图法、判断表法、场景法等测试用例设计方法；白盒测试的主要内容有逻辑覆盖测试、基路径测试、数据流测试等测试技术。测试技术中最重要的是掌握测试用例设计方法、编写合规的测试用例并能执行测试用例。在测试技术实验教学中，选择项目管理软件禅道作为测试管理教学工具。禅道内置了产品管理和项目管理，在一个软件中就可以将软件研发中的需求、任务、计划、用例、bug、发布等要素有序跟踪管理，覆盖了项目管理的核心流程11，是主流的测试管理工具。在教学中，由教师负责搭建禅道平台、建立项目和需求管理，学生只需在禅道上进行测试用例编写、bug 记录。黑盒测试中测试用例执行主要依靠手工执行。白盒测试中测试用例执行选择的工具是 Test Next Generation（TestNG）。TestNG是一个开源自动化测试框架，所涵盖的测试包括单元测试、集成测试、功能测试、端到端测试等，是企业测试中常用到的工具。Java 单元测试框架 JUnit 虽然非常适合单元测试教学，也利于白盒测试用例执行，但它的应用对象更倾向于开发人员。一般来说，在实际项目中，测试工程师更多地使用类似 TestNG 等功能强大且方便的测试工具。3.2.2 测试过程工具选择 测试过程中，单元测试和集成测试中的测试用例和 bug 管理使用禅道工具进行管理，测试用例执行借助 TestNG 框架。同时安排学生自行了解和学习单元测试工具 Junit，静态分析工具 DeepSource，测试用例管理工具 Testlink、PingCode，bug 管理工具 Bugzilla 等。教师向学生介绍当前主流的持续集成工具 Jenkins，以开阔学生视野。3.2.3 项目实践工具选择 在项目实践方面，系统功能测试使用禅道进行测试管理。性能测试使用开源工具 Apache JMeter（JMeter）来完成。JMeter 是开源软件 Apache 基金会下的一个性能测试工具，用来测试部署在服务器端的应用程序的性能。JMeter 属于轻量级工具，在实验教学中方便学生学习和应用。JMeter 不仅能进行压力和性能测试，还能进行接口测试。在接口测试方便，向学生介绍主流的接口测试工具 Postman，以及主流的抓包工具 Fillder、Charles 等，用于提升学生的职能能力。3.3 教学实施 在教学过程中，采用混合式教学模式，总体设计思路如图 1 所示。图 1 教学实施设计思路 课前要求学生在学习通上预习课件、讲义等内容，并自行查找和阅读与授课相关的资料。然后练习课前作业并思考布置的问题，以此来提高学生课堂学习效率和培养自学能力、独立思考能力。课中，首先是教师对授课内容进行介绍，主要目的是使学生明白本次课的主要目的和内容，以及为什么要学习指定工具、学习工具有什么用、该工具的特点及原理。学生明白学习目的和为什么学后，教师再对测试工具进行操作演示。对工具演示部分主要是演示整个工具的主要工作流程，重点演示疑难操作及经常使用的操作，简单操作及易自学的部分留给学生自己学习。对工具演示主要是为了达到增强学生对工具感性认识，促进理性感悟，使2023 年 福 建 电 脑 125 学生不仅能学到正确的操作技