余婧

摘要：Python是人工智能領(lǐng)域重要編程語言之一，是高職計算機(jī)相關(guān)專業(yè)一門新興課程。軟件測試課程理論抽象、實踐操作性較強(qiáng)，使用Python為軟件測試課程設(shè)計教學(xué)案例，加深學(xué)生對軟件測試重要概念的理解;同時，使用Python設(shè)計典型的測試用例，培養(yǎng)學(xué)生動手實踐能力，提高教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：軟件測試;Python;課程設(shè)計

中圖分類號：TP311;G712? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）02-0095-02

2018年4月，教育部印發(fā)了《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動計劃》，提出：加強(qiáng)人工智能領(lǐng)域?qū)I(yè)建設(shè)。推進(jìn)‘新工科建設(shè)，形成‘人工智能+X復(fù)合專業(yè)培養(yǎng)新模式。根據(jù)《普通高等學(xué)校高等職業(yè)教育（專科）專業(yè)設(shè)置管理辦法》，教育部確定了“人工智能技術(shù)服務(wù)專業(yè)”為2019年度新增專業(yè)。該專業(yè)人才就業(yè)方向“從事人工智能產(chǎn)品的開發(fā)與測試、數(shù)據(jù)處理、系統(tǒng)運(yùn)維、產(chǎn)品營銷、技術(shù)支持等工作?！备叩嚷殬I(yè)教育階段培養(yǎng)社會應(yīng)用型人才為主，計算機(jī)及相關(guān)專業(yè)在課程設(shè)置、教學(xué)設(shè)計、實訓(xùn)實踐等環(huán)節(jié)應(yīng)積極向人工智能方向靠攏。隨著人工智能行業(yè)的迅速發(fā)展，人工智能主流語言Python語言也成為高等職業(yè)院校人工智能專業(yè)的必修課之一。

在軟件開發(fā)項目中，軟件測試工作量往往占軟件開發(fā)總工作量的40%以上[1]。而在軟件開發(fā)的總成本中，用在測試上的開銷要占30%～50%?！盾浖y試》課程是一門理論抽象、實踐性很強(qiáng)的計算機(jī)專業(yè)課程。課程體系設(shè)計時，應(yīng)融入人工智能的理論及實踐環(huán)節(jié)的操作[2]。

1 基于Python的軟件測試課程教學(xué)目標(biāo)

基于Python的軟件測試教學(xué)實踐課，需要學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)并且基本掌握Python語言編譯運(yùn)行、能夠編寫結(jié)構(gòu)化程序代碼、調(diào)用模塊、理解面向?qū)ο蟮乃枷搿?/p>

Python語言有強(qiáng)大的編程能力、良好的可移植性以及豐富的類庫。Python在軟件測試中可以用于編寫測試用例、自動化測試模塊調(diào)用。

在軟件測試課程中，滲透Python語言的模塊調(diào)用、編寫測試用例，使學(xué)生在掌握軟件測試基本測試方法、測試步驟的同時，鞏固已學(xué)的Python知識，并加以應(yīng)用。

2 Python軟件自動化測試

軟件測試課程中，十分重視模塊獨立性，強(qiáng)調(diào)“高內(nèi)聚、低耦合”。在模塊獨立性講解過程中，引入Python語言自帶的測試模塊幫助學(xué)生理解模塊的概念及應(yīng)用。例如，C++語言單元測試由CPPUnit類實現(xiàn)，Python語言由PyUnit模塊實現(xiàn)[3]。PyUnit是基于JUnit和XUnit開發(fā)的單元測試框架。該框架提供了統(tǒng)一的方法測試由Python語言開發(fā)的軟件，同時，提供了圖形用戶界面，提高單元測試的可用性。

白盒測試中，根據(jù)測試程度由弱到強(qiáng)，分別有：語句覆蓋、判斷覆蓋、條件覆蓋、判斷/條件覆蓋、條件組合覆蓋、路徑覆蓋。Python程序使用Coverage.py工具進(jìn)行代碼覆蓋率測試。該工具提示程序已經(jīng)執(zhí)行的部分，然后對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定未被執(zhí)行的代碼。根據(jù)未被執(zhí)行的程序，增加未覆蓋語句的測試用例，提高了軟件測試的質(zhì)量。

3 軟件測試Python實踐課設(shè)計

三角形問題是軟件測試中的一個典型案例，使用Python設(shè)計測試用例具有較強(qiáng)的教學(xué)實踐意義。

3.1 三角形分類程序的測試方案的設(shè)計

讀入三個整數(shù)值代表三角形的三條邊的長度，程序判斷這三個值能否構(gòu)成三角形，如果能夠，則輸出三角形是等邊、等腰或任意三角形的分類信息。綜合使用邊界值分析、等價類劃分和錯誤推測等技術(shù)為此程序設(shè)計測試用例。第一步，確定測試策略。由于被測程序已有明確的要求，判斷能否構(gòu)成三角形，如能構(gòu)成，則再判斷能構(gòu)成等邊、等腰或任意三角形哪一種。首先運(yùn)用黑盒測試法設(shè)計測試用例，然后再用白盒測試法驗證其完整性，必要時再補(bǔ)充測試用例。第二步，在黑盒測試中首先要用等價類劃分法劃分輸入等價類，然后用邊值分析法和錯誤推測法作補(bǔ)充。 測試用例設(shè)計如表1所示：

3.2 三角形問題的分析

三角形問題接受三個整數(shù)a、b和c作為輸入，作為三角形的邊。程序的輸出是：等邊三角形、等腰三角形、不等邊三角形和非三角形。整數(shù)a、b和c必須同時滿足以下條件：f1：a>=1、f2：b>=1、f3：c>=1、f4：a

3.3 三角形問題的Python代碼實現(xiàn)

#！/usr/bin/python

# -*- coding： UTF-8 -*-

flag=False

IsATriangle = False

Step1： Input a，b，c

a = int（input（'a='））

b = int（input（'b='））

c = int（input（'c='））

if （a>=1） and （b>=1） and （c>=1）：

flag = True

Step2： Isnot a Triangle？

if （a

IsATriangle = True

Step3： Determine Triangle Type

if flag == False：

print （“輸入有誤，請重新輸入”）

if IsATriangle == False：

print （“非三角形”）

if flag and IsATriangle：

if （a==b） and （b==c）：

print （“等邊三角形”）

elif （a！=b）and （b！=c） and （c！=a）：

print （“不等邊三角形”）

else：

print （“等腰三角形”）

4 軟件測試Python實踐課教學(xué)效果

如下圖1～圖5，是課堂教學(xué)中學(xué)生使用Python語言完成測試情況，分別是：等邊三角形、等腰三角形、不等邊三角形、非三角形、輸入有誤這五種情況。

教學(xué)過程中，將學(xué)生分成4～5組，每組學(xué)生負(fù)責(zé)其中一組測試結(jié)果。組長組織討論，組內(nèi)同學(xué)協(xié)調(diào)完成一組實驗，并由其中一位同學(xué)代表進(jìn)行總結(jié)或體會分享。學(xué)生動手實踐后體會及總結(jié)主要有以下四點：第一、測試用例設(shè)計的原則，黑盒測試的有效等價類和無效等價類的設(shè)計;第二、Python編程及調(diào)試中遇到的問題;第三、Python語言模塊化在軟件測試中的應(yīng)用;第四、人工智能背景下，軟件測試的新變化。

通過實踐交流學(xué)習(xí)，大家對軟件測試用例有了更深刻的了解。比較純理論教學(xué)，引入Python實踐環(huán)節(jié)，學(xué)生對課程的參與度有所提高，學(xué)生掌握新知識、新技能的興趣較強(qiáng)。

5 結(jié)束語

軟件測試質(zhì)量的高低直接關(guān)系項目的成敗，測試質(zhì)量越高，就能越早發(fā)現(xiàn)問題，減少后期解決問題的成本。Python語言功能強(qiáng)大，具有很好的跨平臺性，可以運(yùn)用于很多領(lǐng)域的測試：數(shù)據(jù)庫測試、網(wǎng)頁測試、性能測試等。

人工智能時代的到來，計算機(jī)專業(yè)軟件測試課程應(yīng)順應(yīng)時代發(fā)展需求，改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容、增加教學(xué)實踐環(huán)節(jié)，提高學(xué)生的動手實踐能力。

參考文獻(xiàn)：

[1] Jorgensen P C. Software Testing[M]. 4 版. 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社， 2017.

[2] 朱少民. 軟件測試課程的問題驅(qū)動教學(xué)模式探索[J]. 中國大學(xué)教學(xué)， 2018（10）：32-36.

[3] 朱少民. 全程軟件測試[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2019.

【通聯(lián)編輯：謝媛媛】