計(jì)算機(jī)專業(yè)復(fù)合型人才培養(yǎng)路徑探究

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摘要：隨著“互聯(lián)網(wǎng)+智能制造”以及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展，軟件應(yīng)用的規(guī)模、復(fù)雜程度也將進(jìn)一步擴(kuò)大。如何培養(yǎng)高素質(zhì)的復(fù)合型計(jì)算機(jī)技能人才，保證軟件的質(zhì)量，降低軟件質(zhì)量問(wèn)題所帶來(lái)的潛在風(fēng)險(xiǎn)，是目前軟件產(chǎn)業(yè)走向成熟和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)亟待解決的問(wèn)題。軟件開發(fā)人員怎樣才能有效地開發(fā)出高質(zhì)量的軟件產(chǎn)品，提高軟件產(chǎn)品的質(zhì)量，是現(xiàn)有計(jì)算機(jī)技能人才和中高等教育、培訓(xùn)機(jī)構(gòu)需要探索的重要課題。文章提出應(yīng)將軟件測(cè)試?yán)碚撊谌胲浖_發(fā)類課程，提高高職學(xué)生設(shè)計(jì)開發(fā)軟件產(chǎn)品的質(zhì)量，完善學(xué)生的專業(yè)技能。

關(guān)鍵詞：軟件測(cè)試；軟件開發(fā)；軟件質(zhì)量；復(fù)合型技能人才

一、研究背景

智能制造背景下的轉(zhuǎn)型升級(jí)需要大量合格和優(yōu)秀的技能人才，他們是國(guó)家產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略資源?！笆奈濉币?guī)劃《建議》明確提出了要加快壯大新一代信息技術(shù)發(fā)展，推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等同各產(chǎn)業(yè)深度融合。高職計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)人才是信息技術(shù)發(fā)展的應(yīng)用研發(fā)人員的重要來(lái)源，其人才培養(yǎng)質(zhì)量尤為重要。培養(yǎng)高素質(zhì)的計(jì)算機(jī)復(fù)合型人才，是保證新一代信息技術(shù)順利和高質(zhì)量發(fā)展的必經(jīng)之路。近年來(lái)互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)的不斷發(fā)展成熟，軟件應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，其質(zhì)量的優(yōu)劣也逐漸受到了人們的廣泛關(guān)注和重視。隨著智能制造以及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展，軟件應(yīng)用的規(guī)模、復(fù)雜程度也在進(jìn)一步擴(kuò)大，這對(duì)計(jì)算機(jī)軟件研發(fā)從業(yè)人員提出了更高的要求。如何保證軟件的質(zhì)量，降低軟件質(zhì)量問(wèn)題所帶來(lái)的潛在風(fēng)險(xiǎn)，是目前軟件產(chǎn)業(yè)走向成熟和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)亟待解決的問(wèn)題。軟件測(cè)試作為軟件生命周期中的重要環(huán)節(jié)，是保證軟件質(zhì)量的重要手段。然而目前包括高等院校在內(nèi)的教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，在培養(yǎng)軟件開發(fā)人才時(shí)，過(guò)于強(qiáng)調(diào)編程技術(shù)在實(shí)現(xiàn)軟件功能方面的應(yīng)用，輕視甚至忽視了軟件整體質(zhì)量對(duì)于軟件成功的重要性。這一問(wèn)題出現(xiàn)的主要原因是，軟件開發(fā)人員缺乏對(duì)軟軟件工程理論的科學(xué)認(rèn)識(shí)和應(yīng)用，對(duì)軟件生命周期中軟件開發(fā)過(guò)程與軟件測(cè)試的有機(jī)關(guān)聯(lián)還存在不足。

二、軟件測(cè)試簡(jiǎn)介

軟件測(cè)試是為發(fā)現(xiàn)軟件錯(cuò)誤而執(zhí)行一個(gè)程序或者系統(tǒng)的過(guò)程。它是軟件投入運(yùn)行前，對(duì)軟件需求分析、設(shè)計(jì)規(guī)格說(shuō)明和編碼的最終復(fù)查，也是軟件質(zhì)量保證的關(guān)鍵步驟。軟件測(cè)試強(qiáng)調(diào)的是一系列發(fā)現(xiàn)軟件錯(cuò)誤和缺陷的活動(dòng)過(guò)程。這一系列活動(dòng)是發(fā)生在軟件投入生產(chǎn)運(yùn)行之前，其中既包含對(duì)實(shí)際軟件的功能篩查，也包含對(duì)軟件相關(guān)文檔的審核。雖然軟件測(cè)試的重要任務(wù)之一是發(fā)現(xiàn)軟件中存在的缺陷，但其根本目的是為了提高軟件質(zhì)量，降低軟件開發(fā)過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)。

（一）軟件測(cè)試流程

軟件測(cè)試的一般過(guò)程包含：測(cè)試需求分析，測(cè)試計(jì)劃制定，測(cè)試用例的設(shè)計(jì)與開發(fā)，測(cè)試執(zhí)行與缺陷提交，測(cè)試評(píng)估與總結(jié)，測(cè)試資產(chǎn)歸檔六個(gè)過(guò)程。在實(shí)際的軟件測(cè)試過(guò)程中這六個(gè)過(guò)程通常是依次執(zhí)行。測(cè)試需求分析階段的工作主要是分析軟件規(guī)格需求說(shuō)明書，確定測(cè)試軟件的功能與性能的范圍以及驗(yàn)證軟件正確性時(shí)所參考的行業(yè)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，明確測(cè)試軟件的規(guī)模和測(cè)試活動(dòng)所需的資源配置。測(cè)試計(jì)劃階段的核心工作是制定軟件測(cè)試方案，明確軟件測(cè)試活動(dòng)執(zhí)行的時(shí)間和人力安排，以及風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)方案。測(cè)試用例設(shè)計(jì)與開發(fā)是整個(gè)測(cè)試活動(dòng)重點(diǎn)。測(cè)試用例的本質(zhì)是測(cè)試數(shù)據(jù)，包含真實(shí)測(cè)試執(zhí)行過(guò)程中輸入的數(shù)據(jù)和具體操作，以及根據(jù)需求說(shuō)明書期望看到的軟件運(yùn)行結(jié)果等。不同的測(cè)試類型在測(cè)試用例設(shè)計(jì)上存在區(qū)別，這是測(cè)試領(lǐng)域崗位區(qū)分的主要依據(jù)。測(cè)試執(zhí)行與缺陷提交是與測(cè)試用例設(shè)計(jì)與開發(fā)緊密關(guān)聯(lián)的階段，其核心工作是將測(cè)數(shù)據(jù)輸入到被測(cè)系統(tǒng)，根據(jù)軟件的實(shí)際運(yùn)行結(jié)果比對(duì)需求說(shuō)明書，找出軟件的缺陷和不足反饋給開發(fā)人員，實(shí)現(xiàn)對(duì)軟件功能的完善和修正，以保證軟件的質(zhì)量。

（二）軟件測(cè)試的分類

軟件測(cè)試是一項(xiàng)系統(tǒng)性的工程，從不同的角度考慮可以有不同的劃分方法，如圖1。從測(cè)試執(zhí)行的時(shí)間先后劃分，軟件測(cè)試可以依次理解為：?jiǎn)卧獪y(cè)試、模塊測(cè)試，集成測(cè)試，系統(tǒng)測(cè)試，驗(yàn)收測(cè)試，Alpha測(cè)試，Beta測(cè)試。根據(jù)測(cè)試過(guò)程側(cè)重的內(nèi)容不同，測(cè)試可以劃分為功能測(cè)試，兼容性測(cè)試，性能測(cè)試，用戶界面測(cè)試，安裝卸載測(cè)試，接口測(cè)試等。從測(cè)試技術(shù)和用例設(shè)計(jì)的角度考慮，軟件測(cè)試可以分為黑盒測(cè)試、白盒測(cè)試和灰盒測(cè)試。隨著自動(dòng)化測(cè)試工具的不斷推廣和應(yīng)用，根據(jù)是否使用工具，軟件測(cè)試則可以分為手工測(cè)試和自動(dòng)化測(cè)試。文檔作為軟件產(chǎn)品的一部分，在測(cè)試過(guò)程中根據(jù)是否執(zhí)行被測(cè)軟件，軟件測(cè)試可以分為靜態(tài)測(cè)試和動(dòng)態(tài)測(cè)試，其中靜態(tài)測(cè)試主要是對(duì)軟件文檔和程序代碼的審查。

（三）軟件測(cè)試用例

測(cè)試用例是為某個(gè)特定的測(cè)試目標(biāo)而設(shè)計(jì)的，其本質(zhì)是包括輸入數(shù)據(jù)和操作行為在內(nèi)的一系列數(shù)據(jù)的集合。測(cè)試用例的設(shè)計(jì)和編制是軟件測(cè)試活動(dòng)中最重要的工作內(nèi)容。測(cè)試用例是測(cè)試工作執(zhí)行的主要參考，也是軟件測(cè)試必須遵循的準(zhǔn)則。測(cè)試用例的設(shè)計(jì)一般需要遵循一定的方法，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)軟件測(cè)試活動(dòng)的科學(xué)組織和歸納。

（四）軟件缺陷

在實(shí)際應(yīng)用和測(cè)試過(guò)程中，準(zhǔn)確地定義軟件缺陷對(duì)于整個(gè)測(cè)試活動(dòng)至關(guān)重要。IEEE729-1983對(duì)缺陷的標(biāo)準(zhǔn)定義：從產(chǎn)品內(nèi)部看，缺陷是軟件產(chǎn)品開發(fā)或維護(hù)過(guò)程中存在的錯(cuò)誤、毛病等各種問(wèn)題；從產(chǎn)品外部看，缺陷是系統(tǒng)所需要實(shí)現(xiàn)的某種功能的失效或違背。缺陷的存在會(huì)導(dǎo)致軟件產(chǎn)品在某種程度上不能滿足用戶的需要。完整的軟件缺陷定義可以明確測(cè)試目標(biāo)，統(tǒng)一測(cè)試人員與軟件開發(fā)人員的工作方向。比如，部分軟件對(duì)軟件的安全性并沒(méi)有特殊或者嚴(yán)格要求，如果軟件開發(fā)人員和測(cè)試人員的工作方向沒(méi)有達(dá)成一致，若軟件開發(fā)人員在設(shè)計(jì)軟件時(shí)沒(méi)有充分考慮軟件的安全性漏洞，而測(cè)試人員在測(cè)試過(guò)程中過(guò)分側(cè)重軟件的安全性測(cè)試則可能會(huì)導(dǎo)致軟件崩潰性或者運(yùn)行失敗。合理的軟件缺陷定義可以在軟件提交用戶驗(yàn)證之前進(jìn)一步明確客戶需求，為軟件的用戶可操作性及質(zhì)量提供有力保障。三、軟件測(cè)試與軟件開發(fā)的關(guān)系軟件工程是從技術(shù)和管理兩方面研究如何更好地開發(fā)和維護(hù)計(jì)算機(jī)軟件的一門學(xué)科。軟件工程學(xué)提出的軟件生命周期的模型，發(fā)展了許多軟件開發(fā)與維護(hù)階段適用的技術(shù)和方法，并應(yīng)用于軟件工程實(shí)踐，取得了良好的效果。軟件開發(fā)與軟件測(cè)試作為軟件生命周期模型中的兩個(gè)重要活動(dòng)，他們之間存在緊密的聯(lián)系。軟件開發(fā)通常會(huì)遵行一定的開發(fā)模型，經(jīng)典的開發(fā)模型有瀑布模型、原型模型、增量模型、螺旋模型、敏捷模型等。軟件測(cè)試和軟件開發(fā)一樣，都遵循軟件工程的原理。測(cè)試活動(dòng)貫穿于軟件項(xiàng)目開發(fā)的全過(guò)程，和研發(fā)活動(dòng)交互開展。瀑布模型作為最早出現(xiàn)的開發(fā)模型，給出了軟件開發(fā)的固定流程，強(qiáng)調(diào)軟件生命周期中各階段的先后順序，使得大部分人至今仍存在一個(gè)軟件測(cè)試與軟件開發(fā)的認(rèn)識(shí)誤區(qū)———軟件測(cè)試是在代碼完成之后進(jìn)行的。如圖2，V模型準(zhǔn)確地展現(xiàn)了軟件開發(fā)與軟件測(cè)試的有機(jī)關(guān)聯(lián)，因此本節(jié)以V模型為參考，分析軟件測(cè)試與軟件開發(fā)之間的關(guān)系。以虛線為界，從水平對(duì)應(yīng)關(guān)系看，左邊對(duì)應(yīng)軟件開發(fā)與設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)，右邊是軟件測(cè)試的驗(yàn)證和測(cè)試，即對(duì)軟件設(shè)計(jì)和分析的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行測(cè)試，以確認(rèn)是否滿足用戶的需求。需求分析階段對(duì)應(yīng)驗(yàn)收測(cè)試。表明軟件開發(fā)人員分析軟件需求和產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)時(shí)，測(cè)試人員同時(shí)也在了解軟件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)特性、用戶的真正需求；通過(guò)閱讀和審查需求分析結(jié)果，進(jìn)一步確認(rèn)軟件測(cè)試的范圍和標(biāo)準(zhǔn)，制定測(cè)試計(jì)劃和安排測(cè)試資源。規(guī)格說(shuō)明階段對(duì)應(yīng)系統(tǒng)測(cè)試。軟件開發(fā)人員在做系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，軟件測(cè)試人員可以了解軟件系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)風(fēng)格、系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要使用的主要技術(shù)，提煉相關(guān)的測(cè)試要點(diǎn)，事先準(zhǔn)備相關(guān)測(cè)試點(diǎn)的用例和搭建對(duì)應(yīng)的測(cè)試環(huán)境。概要設(shè)計(jì)階段對(duì)應(yīng)集成測(cè)試。軟件開發(fā)人員需要了解各軟件功能模塊之間的業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)和數(shù)據(jù)流通，軟件測(cè)試人員則主要側(cè)重各功能模塊之間業(yè)務(wù)的交替規(guī)則，規(guī)劃各模塊測(cè)試的先后順序和功能要點(diǎn)。程序設(shè)計(jì)階段對(duì)應(yīng)的是單元測(cè)試。一面編程，一面測(cè)試是一種很有效的辦法。充分地單元測(cè)試，可以保障程序開發(fā)過(guò)程的順利進(jìn)行，提高程序質(zhì)量，降低開發(fā)成本。從整體來(lái)看，軟件開發(fā)的每一個(gè)階段本質(zhì)上與軟件測(cè)試對(duì)應(yīng)的每一個(gè)階段所關(guān)注的是同一件事情：客戶需求。區(qū)別在于，軟件開發(fā)活動(dòng)側(cè)重于實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)功能，以業(yè)務(wù)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)為工作驅(qū)動(dòng)，重視軟件局部功能的實(shí)現(xiàn)，對(duì)軟件整體功能的應(yīng)用認(rèn)識(shí)和考慮存在不足。軟件測(cè)試活動(dòng)則更強(qiáng)調(diào)對(duì)業(yè)務(wù)功能實(shí)現(xiàn)結(jié)果的檢驗(yàn)，不考慮軟件的具體實(shí)現(xiàn)技術(shù)，側(cè)重從全局使用的角度檢驗(yàn)軟件設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)是否科學(xué)、合理、滿足用戶友好性，符合用戶的實(shí)際需求。它們是兩個(gè)互為補(bǔ)充的逆向工作過(guò)程。缺乏軟件測(cè)試觀念的開發(fā)團(tuán)隊(duì)，是難以有效開發(fā)出高質(zhì)量軟件產(chǎn)品的。

四、軟件測(cè)試?yán)砟钊谌胲浖_發(fā)課程的意義

近年來(lái)隨著工程教育認(rèn)證的不斷推廣，對(duì)能力的提高逐漸成為教育的目標(biāo)。一方面，在計(jì)算機(jī)類的職業(yè)教育和社會(huì)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，甚至部分本科院校的計(jì)算機(jī)專業(yè)課程開設(shè)中，仍呈現(xiàn)出對(duì)編程技術(shù)的“過(guò)度”推崇和重視，大部分包括軟件測(cè)試在內(nèi)的專業(yè)綜合理論和實(shí)踐課程并沒(méi)有發(fā)揮應(yīng)有價(jià)值。學(xué)生掌握了豐富的編程技能卻難以設(shè)計(jì)研發(fā)出具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的軟件產(chǎn)品，知識(shí)停留在理論的掌握層面，學(xué)生專業(yè)技能很難得到進(jìn)一步的提升和擴(kuò)展。另一方面，因?yàn)樗鶎W(xué)技能太過(guò)豐富又缺乏綜合性的課程將各項(xiàng)“技術(shù)技能”知識(shí)有效地關(guān)聯(lián)起來(lái)，學(xué)生很難形成自己的知識(shí)體系，這對(duì)于學(xué)生長(zhǎng)期發(fā)展是不利的。例如，部分學(xué)校希望將學(xué)生培養(yǎng)成“無(wú)所不能”的全線工程師，在其開設(shè)的課程中學(xué)生不僅要學(xué)習(xí)各種前后端編程語(yǔ)言，還要學(xué)習(xí)各種前后端框架的使用。從整體上看課程設(shè)置是非常完整的，但是從學(xué)生實(shí)際掌握的知識(shí)和技能提升方面來(lái)看，一部分學(xué)生能夠使用所學(xué)習(xí)的各項(xiàng)技能但不精通技能水平，僅停留在認(rèn)識(shí)和了解層面，另一部分學(xué)生可以熟練地使用所學(xué)的技能做出復(fù)雜驚艷的效果，卻不懂得如何將這種高級(jí)效果合理地歸置到軟件產(chǎn)品中。軟件測(cè)試作為軟件工程科學(xué)的重要內(nèi)容和軟件開發(fā)有著密切的關(guān)系。與純編程技能課程不同，軟件測(cè)試是綜合性技能課程。它關(guān)注軟件產(chǎn)品的整體，能夠科學(xué)地指導(dǎo)編程學(xué)習(xí)者可以設(shè)計(jì)開出什么樣的軟件，什么樣的軟件作品才是具備實(shí)用價(jià)值的產(chǎn)品，完整的軟件應(yīng)該具備哪些必要條件，滿足哪些的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。合理地將軟件測(cè)試?yán)碚撊谌胲浖_發(fā)類課程中，一方面，可以讓編程學(xué)習(xí)者將學(xué)習(xí)到的各項(xiàng)編程技能參考軟件工程理論有方向地進(jìn)行梳理；另一方面，也可以指導(dǎo)學(xué)生開發(fā)出更符合企業(yè)要求的產(chǎn)品，對(duì)提升學(xué)生的專業(yè)技能意義重大。

五、小結(jié)

本文首先提出了現(xiàn)有軟件產(chǎn)品存在的問(wèn)題以及未來(lái)軟件產(chǎn)品和軟件企業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，確定了軟件測(cè)試在保證軟件質(zhì)量方面的重要性。然后簡(jiǎn)單介紹了軟件測(cè)試的相關(guān)工作即工作流程，重點(diǎn)分析了軟件測(cè)試與軟件開發(fā)的緊密聯(lián)系。最后通過(guò)對(duì)現(xiàn)有計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)現(xiàn)狀的思考，分析了將軟件測(cè)試?yán)碚撊谌胲浖_發(fā)類課程在培養(yǎng)復(fù)合型計(jì)算機(jī)技能人才方面的重要性和深遠(yuǎn)意義。

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作者:鄒銀鳳 單位:湖南財(cái)經(jīng)工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院