基于游戏模式的软件测试技术课程实践教学设计.doc

基于游戏模式的软件测试技术课程实践教学设计
孙军梅 戴雅婕 姚茂群 肖蕾 摘要:为了使软件测试技术学****者更好地掌握软件测试技术的概念、方法和原理,并提高学****者的兴趣,作者设计了基于游戏模式的实践教学环境,设计开发了一个基于角色扮陷,测试用例设计得好就能发现缺陷,并可能会发现比较多的缺陷,设计得不好,也许就发现不了缺陷或者只能发现一些比较容易发现的缺陷。所以,编写测试用例是软件测试中必不可少的环节。本实验系统学****者通过扮演防御者角色来设计测试用例,掌握一些设计测试用例的技巧,并积累设计好的测试用例的经验。
● 实验系统的设计与实现

本系统结构由游戏模式和学****模式两个模块组成如图5所示。学****模式主要提供给对相关知识还不是很熟悉的学****者在进入游戏模式之前进行学****练****的模块。游戏模式主要提供给学****者实操使用。

游戏包括攻击者模式和防御者模式两种游戏模式,学****者可以通过攻击者模式来对源程序进行修改,通过防御者模式来创建测试用例检测出修改的部分。通过两种模式的操作,学****者可以对软件测试的相关概念、方法和原理进行实操训练。
(1)攻击者模式
在攻击者模式中,学****者最主要的目标就是改变源程序,使改变的部分尽可能难被测试用例检测出来,如下页图6所示,学****者可在此模块看到详细源代码,并且可对源代码进行合法的微小的修改。学****者在修改程序时须遵守以下规则:①不能修改源程序的类名、函数名、变量名以及数据类型;②修改后的程序必须可运行,即没有语法上的缺陷;③不能向程序中添加新的if语句或循环语句;④修改的部分必须有输出值;⑤每次修改程序只能引入一个故障(fault)。 以图1所示的语句覆盖示例为例。当学****者作为攻击者时,系统将向学****者玩家展示源程序和测试集,学****者的任务是修改源程序创建测试集不能检测到的变异体,下页图7所示的游戏程序为攻击者创建的一个变异体。
(2)防御者模式
在防御者模式中,学****者最主要的目标就是创建测试用例,找出攻击者模式中玩家创建的变异体。如下页图8所示,学****者可根据修改后的源代码在界面上输入测试用例。测试数据需要满足以下条件:①输入的测试数据必须对源程序和修改后的源程序引起不同的程序状态;②修改的输出值的语句必须被执行且该输出值能够被测试数据检测出来。
判断学****者是否杀死当前变异体的最主要的方式是,学****者创建测试用例后,在源代码和修改代码中运行该测试用例,然后判断两者的输出值是否相同。如果源代码和修改代码的输出值不同,则说明学****者创建的测试用例成功检测出了修改部分,即杀死了当前变异体,反之则说明没有检测出程序的修改。还是以图1的语句覆盖为例,如果防御者输入的测试用例为x=10,则运行源代码和修改代码后的输出结果是一样的,说明防御者设计的测试用例没有发现缺陷,据此判定攻击者胜,攻击者得分。如果输入测试用例为x=3,则运行源代码和修改后代码的输出结果是不一致的,据此可以判定防御者在这一局中胜,防御者得分。
● 教学评估

教师可以使用这个基于游戏模式的实验系统来进行软件测试技术课程的实验教学,并通过这个系统对课程进行管理。系统在实际使用时教师可以以管理员的角色来对源代码进行管理。教师