校企合作数字化检测实验室建设与实践探索

2023-08-03孙富菊谢靖

数字技术与应用 2023年4期

孙富菊谢靖

1.上海行健职业学院信息技术与机电工程系；2.上海宜软检测技术有限公司

在数字化赋能和大检测时代趋势背景下，探索校企合作软件测试数字化实验室建设方案，运用最新IT 技术实现检测实验室的数字化创新，实现数字化检测实验室精细化管理，进一步完善高等职业院校人才培养机制，满足软件测试行业人才需求，培养具有较强实践能力、适应企业发展需求的高技能应用型人才，为职业院校的实验室建设和应用型人才培养提供思路。

1 数字化测试实验室体系构建

1.1 数字化检测实验室建设目标

实验室建设是推进高校实践育人建设、提高学生综合能力、提升学生创新意识、培养应用型和实践型创新人才的重要环节。实验室作为实践教学的重要载体，在培养学生主动发现和创新解决问题的综合素质、锻炼学生务实实践和沟通协同的工程能力、实现工程领军创新人才培养上具有重要的作用。通过校企合作共建软件测试数字化检测实验室，进一步完善高等职业院校人才培养机制，满足软件测试行业人才需求，培养具有较强实践能力、适应企业发展需求的高技能应用型人才。

1.2 数字化检测实验室建设内容

软件测试数字化检测实验室的建设包含硬件配置和软件平台两个方面。硬件配置方面，学校提供实验室专用场地，按照企业办公标准进行规划和布局，突出企业特色,同时配备专用设备；软件方面主要依托数字化检测平台和校企合作实践实习管理平台，两个数据关联，确保实践实习工作的顺利开展。

校企合作实践实习平台，主要用于学院学生实践实习项目管理，主要包括首页展示、项目管理、评价几大功能模块，具体涵盖实践岗位、学生信息表、实践计划、实践统计、实践项目、企业客户、实践签到、日记周记、个人实践统计和考核鉴定等内容。该项技术成果适用于Windows 平台、iOS 平台和Android 平台，3 种灵活的访问终端，方便实验室师生利用碎片化时间完成项目实践任务。

数字化检测平台主要用于软件测试及检验检测项目的全生命周期管理，范围涵盖测试计划、测试执行、测试报告及数据互联互通等各检测环节，是数字化检测实验室的核心部分，接下来本文重点就该部分内容进行介绍。

1.3 数字化检测实验室架构体系

校企合作数字化检测实验室核心是在企业前期全过程测试系统基础上，适应检验检测行业数字化赋能新趋势而开发的全新数字化实验室检测平台，该平台满足CMA、CNAS 对测试合规性、高效性的要求，同时突出了测试的可度量特性及数据价值挖掘。初步构建了由“标准-规范-人员-平台”4 个层面组成的数字化实验室体系框架。

（1）标准：软件检测实验室主要遵循的是CMA、CNAS实验室认定与实验室认可相关国家标准，如：CNAS-CL01：2018《检测和校准实验室能力认可准则》。相关的标准和法规是数字化实验室实现“合规”的依据与依靠。

（2）规范：依据以上相关标准和法规，制定适合测试行业条件的文件规范，如：质量手册、程序文件以及记录模板等，行成相应的行为规范。

（3）人员：针对软件测试行业岗位需求，设置了“项目管理”“测试设计“和“测试执行”三大类岗位。测试团队是数字化实验室高效运行的人员保障。

（4）平台：数字化实验室除了承担检测管理的核心作用外，还承担着数据枢纽的作用，实现与各种软件应用的互联互通，如校企合作实践实习平台，同时与各类测试工具相结合，如：功能测试工具、接口测试工具、性能测试工具、安全测试工具等共同构建成一个完整的数字化平台。

2 数字化检测实验室的特色

合规和高效是衡量实验室数字化转型成效的重要判断依据。数字化检测实验室依托数字化检测平台实现了在业务、管理及技术方面的创新。

2.1 管理的智能转变

数字化转型给检测管理带来了重大转变，主要体现在如下几个方面：（1）检测项目整体管理从传统“人工主导”模式转化为在互联网条件下的“标准化流程”作业模式；（2）系统自动化程度占比明显提升，低效的人工操作时间大为压缩，为大规模测试开展奠定坚实基础；（3）云端检测模式也摆脱了测试执行的时空约束，团队成员可以充分利用碎片时间参与项目执行。

2.2 测试的精准度量

传统模式的软件测试在不同类型的软件之间难以比对，无法精准度量软件的体量及规模。为此，数字化平台重新定义并统一了“功能点”这一基本概念。实现了从模拟到数字化的重要跨越，并在此基础上进一步实现了测试三要素“功能-用例-缺陷”为代表的全要素精准度量。

2.3 敏捷测试的实现

数字化检测实验室具备了敏捷的测试能力，敏捷测试能力建设体现在需求确认、功能基线、用例设计执行和缺陷管理等测试实施的全过程，配合软件敏捷开发模型，同步实现测试三要素：功能、用例和缺陷的记录、处理和数据分析，可在最短时间内完成敏捷测试，迭代优化。

3 实验室的数字化解决方案

数字化检测实验室的首要作用是实现了模式的变革。实验室数字化主要落实在横轴与纵轴两个方向。横轴以“技术”即测试执行过程为主轴，顺序依次为需求确认、功能基线、用例管理、缺陷管理、报告管理；纵轴为项目台帐、计划编制、过程控制及报告总结。横轴和纵轴之间表数据由工作流衔接，系统替代了人工执行，实现各项功能的有序、有效实施，自动化程度极大提升。

3.1 项目管理轴线

项目管理层面包含项目台帐、过程控制及检查清单（报告总结）几个部分。项目、任务和检查项三层构架组成了项目计划框架。项目测试计划由“任务”“检查项”组成，“任务”由其所属的多个检查项组成。“检查项”确立了每个任务的完成要件和准则，以及可度量的结果。任务和检查项共同构建了测试计划的主体，同时也规范了项目执行路线和操作对象。

3.1.1 项目计划管理

（1）计划的制定。依据不同的项目任务，可通过计划模板实现测试计划的一键生成，并将生成的测试计划上传到对应的检查项附件中，供测试团队分享。项目计划的自动生成，不仅提升了计划编制的效率，也避免了人工编制计划各类弊端，合规且高效。

（2）计划的变更。项目实施过程中，测试计划不仅支持项目实施过程的监测和进度控制；同时对计划时间、人员等要素的变化需求，可按实际发生情况进行调整，实现测试计划不同版本的跟踪及管理。测试过程中发生变化的历史测试计划均可保存，用于项目总结比较、分析，系统构建完整的测试计划档案记录。

（3）计划的导出。依据实际需求，系统自动生成完整的项目测试计划，内容包含测试范围、风险标记、测试策略、测试活动和估算、人员配备、进度表等各项信息，并可通过打印和导出两种方式输出。

3.1.2 项目进度控制

在项目执行阶段，数字化实验室平台自动跟踪各任务检查项的执行情况，如若发生逾期或缺失输出物，系统会自动发送提醒信息；同时系统还采用警告通知方式，依据不同逾期情况逐级通知。自动化告警机制摆脱了人工执行管理的随意性，有效地提升了项目的实施节奏和效率。

3.1.3 项目风险管控

平台引入风险识别和风险处理功能，目的是消除潜在的不利因子，并及时、有效地处置风险事件。风险管控由风险识别和风险处理两部分组成。

（1）风险识别。系统“风险识别表”可记录项目执行期间潜在的风险因子，由任务负责人员提出并由项目负责人员确认后记录。该表的数据将来可用于针对性的项目经验教训总结及成果记录。

（2）风险处理。在测试执行过程中，发现的风险事故经过初步分类及梳理后，采用相对应的措施及预付措施消除风险或预防。通过统计图表可了解每个任务存在的风险数量，消除可能存在的风险，降低由风险所带来的损失。

3.1.4 “周计划/日执行”模式

在项目主体计划基础上，结合现场测试的实际需求制定更详细的“周计划”“日执行”模式，形成了“项目计划”和“测试执行计划”有效配合的二层构架。提前一周的测试执行计划生成审批及任务分配，测试用例自动生成；执行人、执行日期同步到位；执行结果批量处理，执行数据日汇总；数字化高效快捷的优势有了突出呈现。

3.2 测试技术轴线

测试技术轴线即数字化实验室构架的横轴，代表着软件测试的任务实施顺序，主要体现在测试要素的关联、报告（表）的自动生成、记录的自动归档和数据透视图标的统计几个方面。

3.2.1 测试要素的关联

功能、用例、缺陷是软件测试的三大核心要素，目前在数字化检测平台中均实现了精准度量，每一个功能、每一个用例、每一个缺陷都能被清晰的记录和处理，其相互关系也能明确的展现。

（1）功能：对被测对象的清晰了解是软件测试的首要前提，软件框架由系统、子系统、模块和功能点4 个层次组成，其中功能点是功能基线的基础，也是度量的依据，统一的功能点定义能实现不同类型软件之间的比对。

从测试执行的步骤看，需求梳理、需求确认、功能基线的建立是测试准备的重要环节。功能基线的前提条件就是需求确认，数字化实验室系统中“需求确认表”中明确好测试需求，定义测试目标、测试策略，通过“项目、任务、检查项”建立对应的测试计划。功能基线具备版本控制的作用，即软件功能（从子系统、模块到功能点）的改变凭借版本进行记录和跟踪。

（2）用例：测试用例实际体现的是测试方式和方法，其执行步骤包含用例设计，用例执行和用例日志。1）用例数据记录。系统运用用例库可自动生成测试用例，其中“用例表”记录了完整的用例数据，包含用例编号、用例执行步骤、用例数据、用例预期结果、执行人等。执行日志支持测试执行过程中测试规程和实测结果的记录；2）用例执行与变更。“用例表”记录项目测试执行中所需测试用例，并且所有用例都支持用例变更、多次用例执行、用例服用等功能，测试环境清单表确定了测试所需环境；3）回归测试的用例。系统在用例执行表的“不符合空白”视图中自动创建用于回归测试的测试用例，通过关联数据支撑分析将变更影响所需要回归的测试用例关联到本次测试计划中。

（3）缺陷：作为测试执行最为重要的输出项，发现缺陷是衡量测试有效性的参考指标。系统缺陷表具备对软件测试所发现的缺陷进行分析、排查、定位、修复、关闭、归档等能力。1）缺陷记录。用例执行过程中，系统可辅助测试人员批量完成用例执行的通过记录，同时测试人员将发现的软件问题在缺陷表中实时记录、分类、识别，缺陷记录本身包含：缺陷ID、缺陷等级、缺陷描述、缺陷优先级等详细数据，实现截图、文件附件上传外，还可透过手机短视频进行更高效的缺陷记录；2）缺陷跟踪。除了缺陷本身的详实记录，平台还实现了缺陷输入的精确定位，可精准关联到功能点及相关用例、用例执行日志等数据；缺陷详情表可跟踪记录缺陷的修复、复测等活动，同时缺陷状态字段能实时反映缺陷的最新状态，同时缺陷表可对缺陷进行归档管理。后期的缺陷修复、回归测试输出也实现了持续的、可追踪的管理；3）数据关联。缺陷表除了完整的缺陷数据记录，同时可查询关联的用例、功能点数据及对应的需求编号，系统具有强大的数据关联功能，实现测试三要素（功能、用例、缺陷）相互之间的数据穿透。

3.2.2 报告（表）的自动生成

数字化检测实验室另一鲜明特色是各类报表与最终检测报告的自动生成。凭借测试执行过程中的数据记录，系统可在各实施阶段自动生成各类报表，例如：缺陷报告、回归测试报告、测试完成报告等各类型报告都可以从系统中导出或以PDF 格式打印、存储及备份。

3.2.3 记录的自动归档

检测报告和测试过程记录形成有序的电子记录，与纸质记录形成互补。每个测试项目完成后，测试执行过程中所收集的样品和测试过程记录都将在系统“记录库”中自动归档，方便查询及将来的数据备份。

3.2.4 数据透视图表统计

数字化实验室平台拥有丰富的图表统计功能，测试数据图表可从个人、项目等不同维度开展实时的数据统计，也可从功能、用例、缺陷等角度进行数据汇总、帮助项目团队跟踪项目状态、进行项目过程中的分析纠偏，以及项目收尾阶段的数据汇总与总结。

数字化检测实验室精细化管理有效地提高了实验室管理效率，实现了工作流程的标准化，提升了实验室检验检测服务能力，同时还简化了人工操作过程，减少差错，降低了项目管理风险，让实验室管理更安全、更高效、更智能。