王 妍， 高仲合， 倪建成

（曲阜師范大學(xué) 軟件學(xué)院，山東 曲阜 273165）

0 引 言

高等工程教育正面臨著范式轉(zhuǎn)變。工業(yè)4.0背景下，工程教育必將發(fā)生全方位的變革，其人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)與培養(yǎng)模式面臨著新的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。如此背景下，軟件測(cè)試專(zhuān)業(yè)如何培養(yǎng)出具有工業(yè)實(shí)踐能力的人才，是目前亟待解決的問(wèn)題。

軟件測(cè)試專(zhuān)業(yè)課程要求理論與實(shí)踐并重，具有強(qiáng)烈的工程和項(xiàng)目背景，學(xué)生常感覺(jué)課程內(nèi)容抽象、空洞、缺乏項(xiàng)目引導(dǎo)。另外，結(jié)合軟件測(cè)試課程理論性強(qiáng)，涉及自動(dòng)化測(cè)試軟件多的特點(diǎn)，建立全方位、一體化的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境是解決問(wèn)題的關(guān)鍵[1]。

1 軟件測(cè)試教學(xué)現(xiàn)狀分析

1.1 教學(xué)中存在的不足

軟件測(cè)試專(zhuān)業(yè)課程理論學(xué)時(shí)有限，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)嚴(yán)重不足，教學(xué)中存在如下問(wèn)題：

（1）現(xiàn)有的軟件測(cè)試課程學(xué)時(shí)數(shù)不足，教學(xué)安排死板，難以達(dá)到測(cè)試行業(yè)對(duì)測(cè)試深度、廣度及實(shí)踐能力的要求，學(xué)生的實(shí)踐能力難以達(dá)到企業(yè)的用人需求，實(shí)踐性教育的針對(duì)性不強(qiáng)。

（2）軟件測(cè)試行業(yè)存在眾多的測(cè)試方法和測(cè)試工具，學(xué)生要不斷接受新思想、新理念、新方法、新技術(shù)才能跟上行業(yè)的發(fā)展，而軟件測(cè)試教學(xué)過(guò)于理論化，缺乏企業(yè)級(jí)的案例，很多有實(shí)踐意義的案例需要購(gòu)買(mǎi)，對(duì)教學(xué)經(jīng)費(fèi)緊缺的高校來(lái)說(shuō)，實(shí)踐教學(xué)是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。

（3）現(xiàn)有軟件測(cè)試實(shí)踐教學(xué)的實(shí)驗(yàn)時(shí)間過(guò)短，很多測(cè)試實(shí)驗(yàn)需要長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行腳本，時(shí)間太短容易出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)脫節(jié)現(xiàn)象。

（4）學(xué)生的實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)過(guò)于限制，一些自動(dòng)化測(cè)試及測(cè)試管理軟件只在機(jī)房安裝，學(xué)生只能在院系實(shí)驗(yàn)室完成，不利于隨時(shí)實(shí)驗(yàn)。

（5）測(cè)試行業(yè)的自動(dòng)化測(cè)試工具眾多，很多企業(yè)采用的商業(yè)化工具需要購(gòu)買(mǎi)才可以使用。這些昂貴的、專(zhuān)用的商業(yè)工具難以應(yīng)用在教學(xué)過(guò)程中。

1.2 教學(xué)改進(jìn)方法

信息和通信技術(shù)（ICT）的快速發(fā)展與商業(yè)化，對(duì)包括教育在內(nèi)的許多行業(yè)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。近年來(lái)，在線學(xué)習(xí)已經(jīng)成為當(dāng)今世界高等教育最重要的發(fā)展趨勢(shì)之一。傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式已逐漸轉(zhuǎn)向e-learning，傳統(tǒng)的面對(duì)面教育環(huán)境也轉(zhuǎn)變?yōu)樘摂M學(xué)習(xí)環(huán)境（Virtual Learning Environment，VLE）。要改變軟件測(cè)試教學(xué)中存在的問(wèn)題，建立在線虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境（Online virtual learning environment，OVLE）是一個(gè)很好的方法[2]。在線虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境將為學(xué)生、教師和管理者提供更優(yōu)越的使用平臺(tái)，其優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在：①為個(gè)人和小組建立廣泛的信息溝通渠道；②師生共享豐富的學(xué)習(xí)資源；③提供一個(gè)校企協(xié)同育人的平臺(tái)，共享校企資源。

軟件測(cè)試OVLE平臺(tái)是一個(gè)集軟件測(cè)試教學(xué)資源、實(shí)驗(yàn)資源共享、實(shí)驗(yàn)過(guò)程展示、實(shí)驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)于一體的自助式教學(xué)平臺(tái)。學(xué)生可以通過(guò)該平臺(tái)在線學(xué)習(xí)軟件測(cè)試基礎(chǔ)的相關(guān)課程，完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，保存實(shí)驗(yàn)結(jié)果。教師可以通過(guò)該平臺(tái)上傳教學(xué)視頻、教學(xué)資源、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)要求、實(shí)驗(yàn)步驟以及對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行考核、評(píng)價(jià)和反饋。另外，該平臺(tái)將整合軟件測(cè)試專(zhuān)業(yè)方向課的各種教學(xué)資源，精選有代表性、典型的測(cè)試案例，將企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目引入到該虛擬學(xué)習(xí)平臺(tái)上，讓該平臺(tái)成為學(xué)生拓展學(xué)習(xí)的資源庫(kù)，教師深化學(xué)習(xí)的有力后臺(tái)。通過(guò)該平臺(tái)的實(shí)施，將達(dá)到如下目標(biāo)：

（1）整合學(xué)習(xí)資源。以企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目為素材，改革傳統(tǒng)以理論為主的軟件測(cè)試核心教學(xué)內(nèi)容，建立以項(xiàng)目時(shí)間為主線、理論指導(dǎo)實(shí)踐的軟件測(cè)試特色實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，建立電子資料庫(kù)，方便學(xué)生隨時(shí)學(xué)習(xí)及查閱資料。

（2）建設(shè)虛擬測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。將軟件測(cè)試專(zhuān)業(yè)需要用到的各種實(shí)驗(yàn)素材整理到該虛擬學(xué)習(xí)平臺(tái)中，將測(cè)試全生命周期平臺(tái)（ALM）、缺陷管理平臺(tái)（TestLink）、缺陷管理軟件(Mantis)、功能測(cè)試軟件（UFT）以及性能測(cè)試軟件（LoadRunner）集成，以企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目作為驅(qū)動(dòng)，建立完整的虛擬測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，為學(xué)生提供企業(yè)級(jí)綜合實(shí)訓(xùn)測(cè)試工作平臺(tái)[3]。

（3）教師在線教學(xué)環(huán)境建設(shè)。將傳統(tǒng)教學(xué)中的面對(duì)面教學(xué)與在線教學(xué)相結(jié)合，采用多種教學(xué)模式、方法和工具，優(yōu)化學(xué)習(xí)成本和教學(xué)成本，設(shè)計(jì)混合學(xué)習(xí)環(huán)境，將傳統(tǒng)實(shí)體課堂與虛擬教育元素有效結(jié)合，構(gòu)建個(gè)性化學(xué)習(xí)環(huán)境。該教學(xué)平臺(tái)將提供更多的學(xué)習(xí)模式，如翻轉(zhuǎn)課堂、移動(dòng)學(xué)習(xí)、慕課、游戲化學(xué)習(xí)等，滿足學(xué)生的任何學(xué)習(xí)需求；該平臺(tái)將充分體現(xiàn)以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，促進(jìn)師生互動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生投入學(xué)習(xí)，以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)，通過(guò)慢教深學(xué)、混合、迭代等方法，讓學(xué)生充分實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)。

隨著該平臺(tái)建設(shè)的進(jìn)一步推進(jìn)，未來(lái)OVLE將更具復(fù)雜性、有效性、挑戰(zhàn)性和吸引力，并更加強(qiáng)調(diào)參與、互動(dòng)、協(xié)作和實(shí)時(shí)交互。

2 軟件測(cè)試在線虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)成

以在線和虛擬為出發(fā)點(diǎn)，軟件測(cè)試OVLE環(huán)境將由三大模塊構(gòu)成：前臺(tái)教師教學(xué)模塊、后臺(tái)虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)K、平臺(tái)管理模塊。其中，前臺(tái)教師教學(xué)模塊提供教學(xué)內(nèi)容的在線視頻及教學(xué)資源的共享；后臺(tái)虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)K由各種自動(dòng)化測(cè)試及管理工具組成，采用虛擬技術(shù)，將商業(yè)軟件納入其中；平臺(tái)管理模塊提供學(xué)生管理、教師管理及平臺(tái)構(gòu)件管理等功能。其基本構(gòu)成圖見(jiàn)圖1。

圖1 軟件測(cè)試OVLE環(huán)境構(gòu)成圖

2.1 后臺(tái)實(shí)驗(yàn)管理環(huán)境框架

軟件測(cè)試虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)采用B/S架構(gòu)，由開(kāi)源測(cè)試管理平臺(tái)、缺陷管理平臺(tái)、HP商業(yè)測(cè)試管理平臺(tái)及被測(cè)系統(tǒng)4個(gè)模塊構(gòu)成，整體采用PHP+MySql完成，其中HP-ALM平臺(tái)和被測(cè)系統(tǒng)Discuz論壇由VMwareWorkstation創(chuàng)建的虛擬機(jī)模擬實(shí)現(xiàn)，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。

圖2 軟件測(cè)試虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖

開(kāi)源測(cè)試管理工具TestLink和缺陷管理工具M(jìn)antis可以完成一個(gè)測(cè)試管理的完整過(guò)程，從項(xiàng)目創(chuàng)建到測(cè)試需求分析到測(cè)試計(jì)劃制訂到測(cè)試用例的設(shè)計(jì)到執(zhí)行測(cè)試，最后分析測(cè)試結(jié)果?；萜諔?yīng)用程序生命周期管理（HP Application Lifecycle Management，簡(jiǎn)稱(chēng)HP-ALM）系統(tǒng)是HP公司的商業(yè)測(cè)試過(guò)程管理系統(tǒng)，購(gòu)買(mǎi)后拿來(lái)做教學(xué)用不太現(xiàn)實(shí)，現(xiàn)在利用VMWareWorkStation搭建ALM的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生能夠通過(guò)虛擬平臺(tái)掌握商業(yè)軟件的使用過(guò)程。被測(cè)系統(tǒng)Discuz論壇是一個(gè)論壇管理系統(tǒng)，作為被測(cè)系統(tǒng)，該網(wǎng)站具有完備的論壇管理功能，包括用戶發(fā)帖、回帖、置頂、會(huì)員注冊(cè)管理、權(quán)限管理、日志管理等。為了支持上線后龐大的用戶訪問(wèn)量，保證穩(wěn)定的系統(tǒng)運(yùn)行，需要對(duì)Discuz論壇進(jìn)行功能和性能測(cè)試?，F(xiàn)在通過(guò)VMWareWorkstation創(chuàng)建Linux虛擬機(jī)，將Discuz論壇部署在該虛擬機(jī)上，學(xué)生通過(guò)終端地址訪問(wèn)該系統(tǒng)，借助自動(dòng)化測(cè)試工具HP-UFT和HP-Loadrunner進(jìn)行功能和性能測(cè)試。

通過(guò)該系統(tǒng)的虛擬環(huán)境的搭建，學(xué)生可以體驗(yàn)企業(yè)級(jí)EPR實(shí)訓(xùn)，自己組建團(tuán)隊(duì)，制訂測(cè)試計(jì)劃，分析測(cè)試需求，每個(gè)學(xué)生擔(dān)任公司中不同的員工角色，模擬真實(shí)測(cè)試公司進(jìn)行測(cè)試過(guò)程，從而將各個(gè)測(cè)試工具利用實(shí)訓(xùn)聯(lián)系起來(lái)，完成一個(gè)完整的測(cè)試過(guò)程。

2.2 前臺(tái)教學(xué)環(huán)境框架

虛擬學(xué)習(xí)平臺(tái)的前臺(tái)教學(xué)環(huán)境由教學(xué)視頻模塊和學(xué)習(xí)資源模塊及師生交流三大模塊構(gòu)成，其中教師平臺(tái)包括課件提交平臺(tái)、教學(xué)視頻提交平臺(tái)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上傳平臺(tái)、作業(yè)下達(dá)平臺(tái)及師生互動(dòng)平臺(tái)構(gòu)成，學(xué)生平臺(tái)由簽到模塊、網(wǎng)上課堂模塊、自我練習(xí)模塊、學(xué)習(xí)分析模塊、實(shí)驗(yàn)練習(xí)模塊構(gòu)成，管理模塊由教師管理模塊和學(xué)生管理模塊及學(xué)時(shí)模塊構(gòu)成，其基本構(gòu)成圖見(jiàn)圖3。

教師可以通過(guò)平臺(tái)獨(dú)立進(jìn)行教學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì)，通過(guò)上傳課件、教學(xué)視頻、課后練習(xí)題目為學(xué)生提供網(wǎng)上課程的教學(xué)資源，學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)課堂可以進(jìn)行多次反復(fù)學(xué)習(xí)，然后進(jìn)行自我練習(xí)及實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，在自我學(xué)習(xí)分析模塊可以通過(guò)對(duì)學(xué)生答題情況的分析，建議其薄弱知識(shí)點(diǎn)再學(xué)習(xí)，通過(guò)反復(fù)的主動(dòng)式學(xué)習(xí)，達(dá)到對(duì)知識(shí)的深化理解。

3 基于OVLE平臺(tái)的軟件測(cè)試教學(xué)設(shè)計(jì)

3.1 教學(xué)模塊建設(shè)

軟件測(cè)試專(zhuān)業(yè)知識(shí)被組織在多門(mén)課程中，各門(mén)課程獨(dú)立施教，課程內(nèi)容由教學(xué)負(fù)責(zé)人根據(jù)課程目標(biāo)設(shè)定，且各門(mén)課程所采用的教學(xué)案例也相互獨(dú)立，學(xué)生學(xué)習(xí)一門(mén)課程時(shí)難以與其他課程相聯(lián)系。該平臺(tái)將重新組合測(cè)試專(zhuān)業(yè)教學(xué)模塊，使得教學(xué)內(nèi)容更有聯(lián)系性，學(xué)生可以通過(guò)該教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行自助餐式的自主學(xué)習(xí)，見(jiàn)表1。

表1 課程模塊與學(xué)生能力的對(duì)應(yīng)關(guān)系

3.2 軟測(cè)OVLE教學(xué)平臺(tái)資源建設(shè)

圖3 軟件測(cè)試虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境構(gòu)成圖

現(xiàn)有的教材理論性較強(qiáng)，缺少實(shí)踐性及案例應(yīng)用。通過(guò)該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)施，將重組軟件測(cè)試基礎(chǔ)這門(mén)課程的基本知識(shí)點(diǎn)，對(duì)每一個(gè)理論知識(shí)增加案例操作，將測(cè)試?yán)碚撆c測(cè)試工具的應(yīng)用更充分的結(jié)合，然后將知識(shí)點(diǎn)做成小視頻上傳到教學(xué)平臺(tái)。教學(xué)資源分為5個(gè)模塊：軟件測(cè)試基本理論、缺陷及缺陷管理、測(cè)試用例設(shè)計(jì)方法、軟件測(cè)試過(guò)程管理、自動(dòng)化測(cè)試工具介紹。其中每個(gè)模塊包括的具體內(nèi)容見(jiàn)表2。

表2 軟件測(cè)試教學(xué)內(nèi)容及對(duì)應(yīng)教學(xué)案例

3.3 課程學(xué)時(shí)設(shè)置

該課程具有相當(dāng)強(qiáng)的實(shí)踐性，而且自動(dòng)化測(cè)試及管理工具相當(dāng)多，只有保證學(xué)生有充足的實(shí)踐課程，才能真正提高操作能力。因此在課程大綱設(shè)計(jì)上，將增加實(shí)踐性教學(xué)的學(xué)時(shí)，以體現(xiàn)該課程較強(qiáng)的實(shí)踐性。通過(guò)該虛擬實(shí)驗(yàn)及教學(xué)環(huán)境，學(xué)生可以自行登錄學(xué)習(xí)，只有當(dāng)前自主學(xué)習(xí)達(dá)到一定的學(xué)時(shí)后，才可以進(jìn)行下一部分的學(xué)習(xí)，具體設(shè)置見(jiàn)表3。

表3 學(xué)生自學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)

從教學(xué)學(xué)時(shí)看，該門(mén)課程的理論學(xué)時(shí)和實(shí)踐學(xué)時(shí)基本實(shí)現(xiàn)了1:1的比例，充分體現(xiàn)了課程的實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，也為學(xué)生提供了充足的自主學(xué)習(xí)及動(dòng)手操作的時(shí)間。

3.4 在軟件測(cè)試虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開(kāi)展企業(yè)級(jí)綜合實(shí)訓(xùn)

在軟件測(cè)試教學(xué)計(jì)劃中，為了深化學(xué)生對(duì)整個(gè)軟件測(cè)試課程的理解，提高動(dòng)手能力，我們引入了兩周的軟件測(cè)試綜合實(shí)訓(xùn)。通過(guò)該虛擬學(xué)習(xí)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，學(xué)生以小組為單位完成一個(gè)CRM客戶關(guān)系管理軟件的測(cè)試過(guò)程，其實(shí)訓(xùn)過(guò)程的任務(wù)分配、時(shí)間設(shè)置及交付結(jié)果見(jiàn)表4。

經(jīng)過(guò)軟件測(cè)試OVLE環(huán)境的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，學(xué)生可以分組完成綜合實(shí)訓(xùn)，通過(guò)實(shí)訓(xùn)更深刻地領(lǐng)會(huì)所學(xué)知識(shí)，在工作中感悟升華知識(shí)，從而達(dá)到學(xué)以致用的高度。

4 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)該虛擬教學(xué)平臺(tái)的實(shí)施，將重構(gòu)軟件測(cè)試專(zhuān)業(yè)的課程模塊及每一模塊的具體課程內(nèi)容；進(jìn)一步搭建軟件測(cè)試虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境，提供師生自主教學(xué)及自主學(xué)習(xí)的平臺(tái)。該平臺(tái)建設(shè)以“新工科”改革倡議為背景，根據(jù)學(xué)科實(shí)際特點(diǎn)出發(fā)，提出了合作學(xué)習(xí)、整合教育信息資源、創(chuàng)建虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的新思想，并為平臺(tái)的實(shí)施提出了具體的步驟及方法。通過(guò)該平臺(tái)可以培養(yǎng)新工科學(xué)生個(gè)人效能、知識(shí)能力、學(xué)術(shù)能力、技術(shù)能力、社會(huì)能力五大核心能力，并能促進(jìn)學(xué)生發(fā)揮自主學(xué)習(xí)能力，實(shí)現(xiàn)自我學(xué)習(xí)評(píng)測(cè)。

表4 實(shí)訓(xùn)過(guò)程任務(wù)表