Биографии Характеристики Анализ

Интеграционное тестирование на примере реального проекта. Нетрадиционные тесты

Аннотация: Лекция является второй из трех рассматривающих уровни процесса верификации. Тема данной лекции - процесс интеграционного тестирования, его задачи и цели. Рассматриваются организационные аспекты интеграционного тестирования - структурная и временная классификации методов интеграционного тестирования, планирование интеграционного тестирования. Цель данной лекции: дать представление о процессе интеграционного тестирования, его технической и организационной составляющих

20.1. Задачи и цели интеграционного тестирования

Результатом тестирования и верификации отдельных модулей, составляющих программную систему, должно быть заключение о том, что эти модули являются внутренне непротиворечивыми и соответствуют требованиям. Однако отдельные модули редко функционируют сами по себе, поэтому следующая задача после тестирования отдельных модулей - тестирование корректности взаимодействия нескольких модулей, объединенных в единое целое. Такое тестирование называют интеграционным . Его цель - удостовериться в корректности совместной работы компонент системы.

Интеграционное тестирование называют еще тестированием архитектуры системы . С одной стороны, это название обусловлено тем, что интеграционные тесты включают в себя проверки всех возможных видов взаимодействий между программными модулями и элементами, которые определяются в архитектуре системы - таким образом, интеграционные тесты проверяют полноту взаимодействий в тестируемой реализации системы. С другой стороны, результаты выполнения интеграционных тестов - один из основных источников информации для процесса улучшения и уточнения архитектуры системы, межмодульных и межкомпонентных интерфейсов. Т.е., с этой точки зрения, интеграционные тесты проверяют корректность взаимодействия компонент системы.

Примером проверки корректности взаимодействия могут служить два модуля, один из которых накапливает сообщения протокола о принятых файлах, а второй выводит этот протокол на экран. В функциональных требованиях к системе записано, что сообщения должны выводиться в обратном хронологическом порядке. Однако, модуль хранения сообщений сохраняет их в прямом порядке, а модуль вывода использует стек для вывода в обратном порядке. Модульные тесты, затрагивающие каждый модуль по отдельности, не дадут здесь никакого эффекта - вполне реальна обратная ситуация, при которой сообщения хранятся в обратном порядке, а выводятся с использованием очереди. Обнаружить потенциальную проблему можно только проверив взаимодействие модулей при помощи интеграционных тестов. Ключевым моментом здесь является то, что в обратном хронологическом порядке сообщения выводит система в целом, т.е., проверив модуль вывода и обнаружив, что он выводит сообщения в прямом порядке, мы не сможем гарантировать, что мы обнаружили дефект.

В результате проведения интеграционного тестирования и устранения всех выявленных дефектов получается согласованная и целостная архитектура программной системы, т.е. можно считать, что интеграционное тестирование - это тестирование архитектуры и низкоуровневых функциональных требований.

Интеграционное тестирование , как правило, представляет собой итеративный процесс, при котором проверяется функциональной все более и более увеличивающейся в размерах совокупности модулей.

20.2. Организация интеграционного тестирования

20.2.1. Структурная классификация методов интеграционного тестирования

Как правило, интеграционное тестирование проводится уже по завершении модульного тестирования для всех интегрируемых модулей. Однако это далеко не всегда так. Существует несколько методов проведения интеграционного тестирования:

  • восходящее тестирование ;
  • монолитное тестирование ;
  • нисходящее тестирование .

Все эти методики основываются на знаниях об архитектуре системы, которая часто изображается в виде структурных диаграмм или диаграмм вызовов функций . Каждый узел на такой диаграмме представляет собой программный модуль, а стрелки между ними представляют собой зависимость по вызовам между модулями. Основное различие методик интеграционного тестирования заключается в направлении движения по этим диаграммам и в широте охвата за одну итерацию.

Восходящее тестирование . При использовании этого метода подразумевается, что сначала тестируются все программные модули, входящие в состав системы и только затем они объединяются для интеграционного тестирования. При таком подходе значительно упрощается локализация ошибок: если модули протестированы по отдельности, то ошибка при их совместной работе есть проблема их интерфейса. При таком подходе область поиска проблем у тестировщика достаточно узка, и поэтому гораздо выше вероятность правильно идентифицировать дефект.


Рис. 20.1.

Однако, у восходящего метода тестирования есть существенный недостаток - необходимость в разработке драйвера и заглушек для модульного тестирования перед проведением интеграционного тестирования и необходимость в разработке драйвера и заглушек при интеграционном тестировании части модулей системы (Рис 20.1)

С одной стороны драйверы и заглушки - мощный инструмент тестирования, с другой - их разработка требует значительных ресурсов, особенно при изменении состава интегрируемых модулей, иначе говоря, может потребоваться один набор драйверов для модульного тестирования каждого модуля, отдельный драйвер и заглушки для тестирования интеграции двух модулей из набора, отдельный - для тестирования интеграции трех модулей и т.п. В первую очередь это связано с тем, что при интеграции модулей отпадает необходимость в некоторых заглушках, а также требуется изменение драйвера, которое поддерживает новые тесты, затрагивающие несколько модулей.

Монолитное тестирование предполагает, что отдельные компоненты системы серьезного тестирования не проходили. Основное преимущество данного метода - отсутствие необходимости в разработке тестового окружения, драйверов и заглушек. После разработки всех модулей выполняется их интеграция, затем система проверяется вся в целом. Этот подход не следует путать с системным тестированием, которому посвящена следующая лекция. Несмотря на то, что при монолитном тестировании проверятся работа всей системы в целом, основная задача этого тестирования - определить проблемы взаимодействия отдельных модулей системы. Задачей же системного тестирования является оценка качественных и количественных характеристик системы с точки зрения их приемлемости для конечного пользователя.

Монолитное тестирование имеет ряд серьезных недостатков.

  • Очень трудно выявить источник ошибки (идентифицировать ошибочный фрагмент кода). В большинстве модулей следует предполагать наличие ошибки. Проблема сводится к определению того, какая из ошибок во всех вовлечённых модулях привела к полученному результату. При этом возможно наложение эффектов ошибок. Кроме того, ошибка в одном модуле может блокировать тестирование другого.
  • Трудно организовать исправление ошибок. В результате тестирования тестировщиком фиксируется найденная проблема. Дефект в системе, вызвавший эту проблему, будет устранять разработчик. Поскольку, как правило, тестируемые модули написаны разными людьми, возникает проблема - кто из них является ответственным за поиск устранение дефекта? При такой "коллективной безответственности" скорость устранения дефектов может резко упасть.
  • Процесс тестирования плохо автоматизируется. Преимущество (нет дополнительного программного обеспечения, сопровождающего процесс тестирования) оборачивается недостатком. Каждое внесённое изменение требует повторения всех тестов.

Нисходящее тестирование предполагает, что процесс интеграционного тестирования движется следом за разработкой. Сначала тестируют только самый верхний управляющий уровень системы, без модулей более низкого уровня. Затем постепенно с более высокоуровневыми модулями интегрируются более низкоуровневые. В результате применения такого метода отпадает необходимость в драйверах (роль драйвера выполняет более высокоуровневый модуль системы), однако сохраняется нужда в заглушках (]. По своей сути такой подход не является новым типом интеграционного тестирования, просто меняется минимальный элемент, получаемый в результате интеграции. При интеграции модулей на процедурных языках программирования можно интегрировать любое количество модулей при условии разработки заглушек. При интеграции классов в кластеры существует достаточно нестрогое ограничение на законченность функциональности кластера. Однако, даже в случае объектно-ориентированных систем возможно интегрировать любое количество классов при помощи классов-заглушек.

Вне зависимости от применяемого метода интеграционного тестирования, необходимо учитывать степень покрытия интеграционными тестами функциональности системы. В работе был предложен способ оценки степени покрытия, основанный на управляющих вызовах между функциями и потоках данных. При такой оценке код всех модулей на структурной диаграмме системы должен быть выполнен (должны быть покрыты все узлы), все вызовы должны быть выполнены хотя бы единожды (должны быть покрыты все связи между узлами на структурной диаграмме), все последовательности вызовов должны быть выполнены хотя бы один раз (все пути на структурной диаграмме должны быть покрыты) .

Интеграционное тестирование редко попадает в заголовки статей из раздела «Информационные технологии». Масштаб ошибок интеграции не сравнится по степени критичности и по размеру понесенных убытков с ошибками безопасности.

Бизнес, который готовится выпустить продукт на рынок, также редко закладывает в план тестирование интеграции. Обычно проверяется функциональность решения (в рамках ), возможность ПО работать в различных браузерах и ОС (кроссбраузерное и кроссплатформенное тестирование соответственно) или локализация продукта (если речь идет о выпуске решения на международный рынок).

Однако важность интеграционного тестирования недооценивать нельзя. Грамотное интеграционное тестирование – один из основных шагов на пути к выпуску надежного продукта.

Что же это за тестирование и как оно проводится?

Первой на ум приходит интеграция продукта с платежными сервисами. Это, безусловно, важный аспект для проверки тестировщиками, но далеко не единственный.

Бизнес сегодня опирается на множество программных решений: вебсайт, системы ERP, CRM, CMS. От интеграции всех систем зависит качество обработки запросов пользователей, скорость предоставления услуг и успешность бизнеса в целом.

На примере реального проекта a1qa покажем, интеграция каких систем может тестироваться и что требуется от команды, чтобы получить релевантные результаты проверок.

Интеграционное тестирование: обзор проекта

Заказчик

В a1qa обратился представитель популярного англоязычного журнала. Издание доступно как в печатном виде, так и онлайн. На тестировании онлайн-портала и сфокусировалась команда a1qa.

Задача проекта

Помимо функциональности портала, команда должна была проверить модуль подписки, который состоял из нескольких компонентов. Данный модуль представлял особую важность, поскольку именно он отвечал за монетизацию онлайн-версии журнала.

Для реализации функции подписки и ее управления заказчик использовал следующие программные решения:

  • CMS-решение eZ Publish. Функция – предоставлять любые данные о подписках с применением различных фильтров: типа подписки, ее продолжительности, применяемых скидок, бонусов и так далее.
  • Вебсайт, через который пользователь взаимодействует с системой.
  • CRM Salesforce. Функция – хранение данных о пользователях и приобретенных ими подписках. Дополнительная надстройка позволяет команде заказчика управлять приобретенными подписками, а также создавать новые и проверять старые подписки.
  • SaaS-решение Zuora для выставления счетов и обработки платежей.
  • Обмен данными между системами осуществляется с помощью сервисной шины Mule ESB.
  • База данных как инструмент Business Intelligence.
  • Salesforce Marketing Cloud – инструмент рассылки корреспонденции и коммуникации с пользователями.
  • Drupal ранее использовался вместо eZ Publish. На данный момент все еще остается системой, хранящей данные о зарегистрированных пользователях, и инструментом для публикации статей, видео- и аудио-контента.

Процесс оформления подписки был построен следующим образом:

  1. Подготовка набора данных, создание подписки.
  2. Предоставление пользователю возможности приобретения подписки после внесения персональных и платежных данных.
  3. Обработка заказа третьей стороной, предоставляющей свои услуги клиенту в данной сфере.

Цель клиента

Клиент хотел освободить процесс от третьих сторон. Для этого требовалось убедиться, что разработанная система подписки может бесперебойно решать все задачи без участия третьих сторон.

Задача тестирования

Команда a1qa должна была подтвердить, что продукт способен выполнять возложенные функции. В ходе проекта некоторые компоненты разрабатывались с нуля, некоторые настраивались на базе готовых.

Важно было проверить, как они взаимодействуют между собой, и ответить на вопрос: способна ли вся система решать требуемые задачи?

Стратегия проведения интеграционного тестирования a1qa

  1. Определены ключевые бизнес-процессы, которые должна выполнять система: создание, отмена, приостановка и возобновление подписки, изменение платежной информации для подписки и т.д.
  2. Разработана тестовая документация с учетом всех возможных вариаций. Вариации – различные альтернативные выполнения операций (например, отмена подписки может произойти по желанию заказчика, а может быть произведена автоматически, если платежные данные были отклонены банком), а также различные параметры (например, тип продукта). В документации требовалось учесть проверку того, например, что создание подписки пройдет успешно для всех продуктов в рамках каждого бизнес-процесса.
  3. Проведение тестирования, которое заключалось в пошаговом прохождении каждого бизнес-процесса со стартового компонента (где он был инициирован) через все промежуточные и до финального (или финальных) с проверкой того, что все данные передаются правильно, а ожидаемые события на самом деле случаются.

Большинство процессов включало в себя передачу данных из одного модуля (чаще всего из Salesforce) во все остальные. Если начальной точкой был не SF, то информация из модуля поступала в MuleESB, а потом в SF, а оттуда во все остальные (опять же, через MuleESB).

На проведение тестирования интеграции было потрачено порядка 40% всех трудозатрат QA-команды.

Трудности

Большинство трудностей при проведении тестирования интеграции было вызвано недостаточной проработкой требований на начальном этапе проекта. Именно некачественные требования стали причиной множества дефектов и нестабильности системы в целом.

Поясним. Изначально требования выглядели как набор пользовательских историй (User Story) в JIRA и содержали только заголовки без какого-либо пояснения. Создавали их чаще всего разработчики.

Команда a1qa инициировала изменения в подходе написания требований: теперь для них обязательно добавляются описания и Acceptance Criteria, создаются промежуточные задачи с четким определением, кто и за что отвечает.

Автоматизация интеграционного тестирования

Автоматизация тестирования – непростой вопрос, который требует внимательного сопоставления всех «за» и «против».

Автоматизация интеграционного тестирования требует еще более внимательного подхода. С одной стороны, разработка автотестов сокращает время на выполнение тестов. С другой стороны, автотесты эффективны, когда работают с повторяющимися наборами данных или, как минимум, предсказуемыми.

А при оформлении подписки далеко не всегда так происходит: данные обновляются регулярно и хаотично. Поэтому тестирование проводилось преимущественно вручную.
Лишь на поздних стадиях проекта была внедрена автоматизация. Какие же тест-кейсы были автоматизированы? Были отобраны ключевые бизнес-процессы. Для каждого бизнес-процесса были прописаны вариации его прохождения. Автоматизированы были те тест-кейсы, которые покрывали регулярные и стабильные бизнес-процессы. Тем самым, автоматизация обеспечила максимальное покрытие при оптимальных затратах усилий.

Результаты

Работа над проектом продолжается, но уже можно сказать, что система функционирует надежно. Каждый компонент выполняет свою роль. А все вместе они помогают достичь поставленной цели – обеспечить бесперебойную работу важных для заказчика бизнес-процессов.

Подводя итоги

Тестирование интеграции обязательно, если на проекте задействованы процессы со сложной бизнес-логикой, которые задействуют различные системы.

Для проведения эффективного тестирования, обнаружения всех дефектов и недочетов команда по тестированию должна:

  1. Понимать структуру продукта, знать, как между собой взаимодействуют все модули;
  2. Владеть спецификой проекта. Это важно для написания хороших тест-кейсов, анализа результатов прогона тестов, выбора между ручным и автоматизированным тестированием.

Как заказать интеграционное тестирование?

Для получения бесплатной консультации по интеграционному тестированию, заполните .

Перевод: Анна Радионова

Существует много видов ПО тестов. Практики BDD можно применять в любых аспектах тестирования, но BDD фреймворки используются далеко не во всех типах тестов. Поведенческие сценарии, по сути, являются функциональными тестами - они проверяют, что тестируемый продукт работает корректно. Для тестирования производительности могут использоваться инструменты, в то время как BDD фреймворки не предназначены для этих целей. Задача данной статьи, в основном, состоит в описании роли BDD автоматизации в Пирамиде Тестирования. Прочитайте статью BDD 101: Manual Testing для того, чтобы понимать как BDD применяется при ручном тестировании. (Всю информацию по BDD можно найти на странице Automation Panda BDD page)

Пирамида Тестирования

Тем не менее, BDD практики могут применяться для юнит-тестов. Каждый юнит-тест должен быть направлен на основную составляющую: один вызов, единичная вариация, определенная комбинация ввода; на поведение .В дальнейшем при разработке спецификация поведения фичи четко отделяет юнит тесты от тестов более высокого уровня. Разработчик функционала также ответственен за написание юнит-тестов, в то время как за интеграционные и end-to-end тесты несет ответственность другой инженер. Спецификация поведения является, своего рода, джентльменским соглашением о том, что юнит-тесты будут являться отдельной сущностью.

Интеграционное и End-to-End тестирование

Тестовые BDD фреймворки наиболее ярко проявляют себя на интеграционных и end-to-end уровнях тестирования .

Поведенческие спецификации однозначно и лаконично описывают, на что именно ориентирован тест-кейс. Шаги могут быть написаны на интеграционном или end-to-end уровне. Тесты сервиса могут быть написаны с помощью поведенческих спецификаций, как, например в Karate . End-to-end тесты фактически представляют собой многошаговые интеграционные тесты. Обратите внимание на следующий пример, который, на первый взгляд, кажется базовой моделью взаимодействия с пользователем, но, по сути, является объемным end-to-end тестом:

Given a user is logged into the social media site
When the user writes a new post
Then the user"s home feed displays the new post
And the all friends" home feeds display the new post

Простая публикация в социальной сети включает процессы взаимодействия с интерфейсом, вызовы сервисов бекенда и внесение изменений в базу данных в режиме реального времени. Описан полный путь прохождения в системе. Автоматизированные шаги могут покрывать эти уровни явно или неявно, но они совершенно точно покрыты тестом.

Длительные End-to-End тесты

Термины часто понимаются разными людьми по-разному. Когда люди говорят “end-to-end тесты,” они подразумевают продолжительные последовательные тесты: тесты, которые покрывают различное поведение продукта одно за другим . Это утверждение заставляет содрогнуться приверженцев BDD, т.к это противоречит основному правилу BDD: один сценарий, одно поведение. Конечно, с помощью BDD фреймворков можно составлять длительные end-to-end тесты, но нужно хорошо подумать, стоит ли это делать и как именно.

Существует пять основных принципов написания длительных end-to-end сценариев в BDD:

  1. Не стоит беспокоиться на этот счет . Если BDD процесс поставлен правильно, то каждое отдельное поведение уже полностью покрыто тестовыми сценариями. Каждый сценарий должен покрывать все классы эквивалентности вводимых и выводимых данных. Таким образом, длительные end-to-end сценарии будут являться, в основном, дублированием тестового покрытия. Вместо того, чтобы тратить время на разработку, лучше отказаться от автоматизации длительных end-to-end сценариев, как от тех, которые не представляют большой ценности и уделить больше времени ручному и исследовательскому тестированию .
  2. Объединить существующие сценарии в новые . Каждая When-Then пара представляет собой индивидуальное поведение. Шаги из существующих сценариев могут быть переопределены в другие сценарии и для этого потребуется лишь незначительный рефакторинг. Это нарушает хорошие практики Gherkin и может привести к появлению длительных сценариев, но это наиболее практичный способ переиспользовать шаги для обширных end-to-end сценариев. Большинство BDD фреймворков не поддерживают пошаговый порядок, а если поддерживают, то шаги должны быть переписаны, чтобы код работал. (Этот подход является наиболее практичным, но менее традиционным .)
  3. Встраивайте проверки в Given и When шаги . Данная стратегия позволяет избежать дуплицирования When-Then пар и убедиться, что проверки производятся. Корректность каждого шага проверяется на протяжении всего процесса с помощью Gherkin текста. Однако, может потребоваться ряд новых шагов.
  4. Воспринимайте последовательность поведений как уникальное отдельное поведение . Это наилучший способ обдумывания длительных end-to-end сценариев, т.к. он усиливает поведенческое мышление. Продолжительный сценарий имеет ценность только в том случае, если он расценивается как уникальное поведение. Сценарий должен быть написан с целью подчеркнуть эту уникальность. В противном случае это не тот сценарий, который стоит использовать. Такие сценарии часто являются декларативными и высокоуровневыми.
  5. Не используйте BDD фреймворки и пишите тесты исключительно с помощью средств автоматизации . Gherkin предназначен для совместной работы в отношении поведения, в то время как продолжительные end-to-end тесты решают проблемы интенсивности работы QA. Бизнес может предоставить поведенческие спецификации, но никогда не станет писать end-to-end тесты. Переписывание поведенческих спецификаций в длинные end-to-end сценарии может блокировать разработку. Гораздо лучшим решением является сосуществование: приемочные тесты могут быть написаны при помощи Gherkin, а продолжительные end-to-end тесты - средствами программирования. Для автоматизации обоих наборов тестов можно использовать одну и ту же базу кода, у них могут быть единые модули поддержки и даже методы определения шагов.

Выберите подход, наиболее подходящий вашей команде.

Классы и виды тестов.

Существуют два основных класса тестов: традиционные и нетрадиционные .

Тест обладает составом , целостностью и структурой . Он состоит из:

  • заданий;
  • правил их применения;
  • оценок за выполнение каждого задания;
  • рекомендаций по интерпретации тестовых результатов.

Целостность теста означает взаимосвязь заданий, их принадлежность общему измеряемому фактору. Каждое задание теста выполняет отведенную ему роль и потому ни одно из них не может быть изъято из теста без потери качества измерения.

Структуру теста образует способ связи заданий между собой. В основном, это так называемая факторная структура , в которой каждое задание связано с другими через общее содержание и общую вариацию тестовых результатов.

Традиционный тест представляет собой единство, по меньшей мере, трех систем:

  • содержательной системы знаний, описываемой языком проверяемой учебной дисциплины;
  • формальной системы заданий возрастающей трудности;
  • статистических характеристик заданий и результатов испытуемых.

Традиционный педагогический тест нужно рассматривать в двух существенных смыслах: как метод педагогического измерения и как результат применения теста .

тест - это система заданий, образующих наилучшую методическую целостность . Целостность теста - это устойчивое взаимодействие заданий, образующих тест как развивающуюся систему.

Гомогенные тесты

К традиционным тестам относятся тесты гомогенные и гетерогенные .

Гомогенный тест представляет собой систему заданий возрастающей трудности, специфической формы и определенного содержания - система, создаваемая с целью объективного, качественного, и эффективного метода оценки структуры и измерения уровня подготовленности учащихся по одной учебной дисциплине .

Гомогенные тесты распространены больше других. В педагогике они создаются для контроля знаний по одной учебной дисциплине или по одному разделу такой, например, объемной учебной дисциплины, как физика. В гомогенном педагогическом тесте не допускается использование заданий, выявляющих другие свойства. Наличие последних нарушает требование дисциплинарной чистоты педагогического теста. Ведь каждый тест измеряет что-то заранее определенное.



Гетерогенные тесты

Гетерогенный тест представляет собой систему заданий возрастающей трудности, специфической формы и определенного содержания - система, создаваемая с целью объективного, качественного, и эффективного метода оценки структуры и измерения уровня подготовленности учащихся по нескольким учебным дисциплинам .

Нередко в такие тесты включаются и психологические задания для оценки уровня интеллектуального развития.

Обычно гетерогенные тесты используются для комплексной оценки выпускника школ, оценки личности при приеме на работу и для отбора наиболее подготовленных абитуриентов при приеме в вузы. Поскольку каждый гетерогенный тест состоит из гомогенных тестов, интерпретация результатов тестирования ведется по ответам на задания каждого теста (здесь они называются шкалами) и кроме того, посредством различных методов агрегирования баллов делаются попытки дать общую оценку подготовленности испытуемого.

Интерпретация результатов тестирования ведется преимущественно на языке тестологии, с опорой на среднюю арифметическую, моду или медиану и на так называемые процентильные нормы, показывающие - сколько процентов испытуемых имеют тестовый результат хуже, чем у любого взятого для анализа испытуемого с его тестовым баллом. Такая интерпретация называется нормативно-ориентированной .

Интегративные тесты

Интегративным можно назвать тест, состоящий из системы заданий, отвечающих требованиям интегративного содержания, тестовой формы, возрастающей трудности заданий, нацеленных на обобщенную итоговую диагностику подготовленности выпускника образовательного учреждения .

Диагностика проводится посредством предъявления таких заданий, правильные ответы на которые требуют интегрированных (обобщенных, явно взаимосвязанных) знаний в области двух и большего числа учебных дисциплин. Создание таких тестов дается только тем преподавателям, которые владеют знаниями ряда учебных дисциплин, понимают важную роль межпредметных связей в обучении, способны создавать задания, правильные ответы на которые требуют от учащихся знаний различных дисциплин и умений применять такие знания.

Интегративному тестированию предшествует организация интегративного обучения . К сожалению, существующая сейчас классно-урочная форма проведения занятия, в сочетании с чрезмерным дроблением учебных дисциплин, вместе с традицией преподавания отдельных дисциплин (а не обобщенных курсов), еще долго будут тормозить внедрение интегративного подхода в процессы обучения и контроля подготовленности.

Преимущество интегративных тестов перед гетерогенными заключается в большей содержательной информативности каждого задания и в меньшем числе самих заданий.

Адаптивные тесты

Целесообразность адаптивного контроля вытекает из необходимости рационализации традиционного тестирования.

Каждый учитель понимает, что хорошо подготовленному ученику нет необходимости давать легкие и очень легкие задания, потому что слишком высока вероятность правильного решения. К тому же легкие материалы не обладают заметным развивающим потенциалом. Симметрично, из-за высокой вероятности неправильного решения нет смысла давать трудные задания слабому ученику. Известно, что трудные и очень трудные задания снижают учебную мотивацию многих учащихся.

Самая главная характеристика заданий адаптивного теста - это уровень их трудности, полученный опытным путем, что означает: прежде чем попасть в банк, каждое задание проходит эмпирическую апробацию на достаточно большом числе типичных учащихся интересующего контингента. Слова "интересующего контингента" призвано представлять здесь смысл известного в науке более строгого понятия "генеральная совокупность".

Тестирование обладает следующими преимуществами перед другими методами педагогического контроля:

· повышение скорости проверки качества усвоения знаний и умений учащимися;

· осуществление хотя и поверхностного, но полного охвата всего учебного материала;

· снижение воздействия негативного влияния на результаты тестирования таких факторов как настроение, уровень квалификации и др. характеристики конкретного учителя, т.е. минимизация субъективного фактора при оценивании ответов;

· высокая объективность и, как следствие, большее позитивное стимулирующее воздействие на познавательную деятельность учащегося;

· ориентированность на современные технические средства, на использование в среде компьютерных обучающих и контролирующих систем;

· возможность математико-статистической обработки результатов контроля, и как следствие, повышение объективности педагогического контроля;

· осуществление принципа индивидуализации и дифференциации обучения благодаря использованию адаптивных тестов;

· возможность увеличить частоту и регулярность контроля за счет уменьшения времени выполнения заданий и автоматизации проверки;

· облегчение процесса интеграции системы образования страны в европейскую.

Тесты можно классифицировать по следующим основаниям:

1. Предметная область применения тестов : монопредметные, полипредметные, интегративные.
Интегративным можно назвать тест, состоящий из таких заданий, правильные ответы на которые требуют интегрированных (взаимосвязанных, обобщенных) знаний двух или большего числа учебных дисциплин. Использование таких тестов в школе, как контролирующих, так и обучающих, - отличное средство реализации межпредметных связей в обучении.

2. Общая ориентация замысла построения теста : нормативно-ориентированные или критериально-ориентированные (предметно-ориентированные).
При нормативно-ориентированном подходе разрабатываются тесты для сравнения испытуемых по уровню учебных достижений.
Главным отличительным признаком предметно-ориентированного тестирования является интерпретация выполнения теста с точки зрения его смыслового содержания. Упор делается на строго определенную содержательную область (что тестируемые могут и что знают), а не на то, как они выглядят на фоне других.

3.Дидактико-психологическая ориентация теста: тест достижений для контроля знаний теории; тест достижений для контроля умений и навыков различной степени сложности по данному предмету, тест обучаемости (диагностики реальных учебных возможностей по данному кругу предметных или цикловых знаний – математической, лингвистической и т.п.).

4.Ориентация на определенный этап контроля : тесты предварительного контроля, тесты текущего контроля, тесты итогового контроля.

5. Доминирующая деятельность испытуемого при выполнении тестов – устные, письменные, компьютерные.

6. Количество объектов контроля : тесты, имеющие один объект контроля (например, количество выполняемых на должном уровне операций) или несколько (качество, количество, скорость, строгую последовательность, осознанность тех же операций).

7. Степень гомогенности тестовых заданий : тесты с однородными или разнородными формами построения заданий.

8. Скоростной фактор : скоростные (с обязательным фиксированием времени выполнения) и нескоростные.

9. Форма организации тестирования : массовые, индивидуальные, групповые .

Отдельно выделяют так называемые адаптивные тесты, основанные на принципе индивидуализации обучения. Каждый учитель понимает, что хорошему ученику нет смысла давать легкие и очень легкие задания, так же как нет смысла давать трудные задания слабому ученику. В теории педагогических измерений была найдена мера трудности заданий и мера уровня знаний, сопоставимые в одной шкале. После появления компьютеров эта мера легла в основу методики адаптивного контроля знаний, где трудность и число предъявляемых заданий регулируются в зависимости от ответов учеников.


Интеграционное тестирование - это тестирование части системы, состоящей из двух и более модулей. Основная задача интеграционного тестирования - поиск дефектов, связанных с ошибками в реализации и интерпретации интерфейсного взаимодействия между модулями.

С технологической точки зрения интеграционное тестирование является количественным развитием модульного, поскольку так же, как и модульное тестирование, оперирует интерфейсами модулей и подсистем и требует создания тестового окружения, включая заглушки (Stub) на месте отсутствующих модулей. Основная разница между модульным и интеграционным тестированием состоит в целях, то есть в типах обнаруживаемых дефектов, которые, в свою очередь, определяют стратегию выбора входных данных и методов анализа. В частности, на уровне интеграционного тестирования часто применяются методы, связанные с покрытием интерфейсов, например, вызовов функций или методов, или анализ использования интерфейсных объектов, таких как глобальные ресурсы, средства коммуникаций, предоставляемых операционной системой.

Задача, решаемая методом интеграционного тестирования , - тестирование межмодульных связей, реализующихся при исполнении программного обеспечения комплекса K. Интеграционное тестирование использует модель "белого ящика" на модульном уровне. Поскольку тестировщику текст программы известен с детальностью до вызова всех модулей, входящих в тестируемый комплекс, применение структурных критериев на данном этапе возможно и оправдано.

Интеграционное тестирование применяется на этапе сборки модульно оттестированных модулей в единый комплекс. Известны два метода сборки модулей:
Монолитный , характеризующийся одновременным объединением всех модулей в тестируемый комплекс
Инкрементальный , характеризующийся пошаговым (помодульным) наращиванием комплекса программ с пошаговым тестированием собираемого комплекса. В инкрементальном методе выделяют две стратегии добавления модулей:
o "Сверху вниз" и соответствующее ему восходящее тестирование.
o "Снизу вверх" и соответственно нисходящее тестирование.

Особенности монолитного тестирования заключаются в следующем: для замены неразработанных к моменту тестирования модулей, кроме самого верхнего, необходимо дополнительно разрабатывать драйверы (test driver) и/или заглушки (stub), замещающие отсутствующие на момент сеанса тестирования модули нижних уровней.

Сравнение монолитного и интегрального подхода дает следующее:
Монолитное тестирование требует больших трудозатрат, связанных с дополнительной разработкой драйверов и заглушек и со сложностью идентификации ошибок, проявляющихся в пространстве собранного кода.
Пошаговое тестирование связано с меньшей трудоемкостью идентификации ошибок за счет постепенного наращивания объема тестируемого кода и соответственно локализации добавленной области тестируемого кода.
Монолитное тестирование предоставляет большие возможности распараллеливания работ особенно на начальной фазе тестирования.

Особенности нисходящего тестирования заключаются в следующем: организация среды для исполняемой очередности вызовов оттестированными модулями тестируемых модулей, постоянная разработка и использование заглушек, организация приоритетного тестирования модулей, содержащих операции обмена с окружением, или модулей, критичных для тестируемого алгоритма.

Недостатки нисходящего тестирования :
Проблема разработки достаточно "интеллектуальных" заглушек, т.е. заглушек, способных к использованию при моделировании различных режимов работы комплекса, необходимых для тестирования
Сложность организации и разработки среды для реализации исполнения модулей в нужной последовательности
Параллельная разработка модулей верхних и нижних уровней приводит к не всегда эффективной реализации модулей из-за подстройки (специализации) еще не тестированных модулей нижних уровней к уже оттестированным модулям верхних уровней

Недостатки восходящего тестирования :
Запаздывание проверки концептуальных особенностей тестируемого комплекса
Необходимость в разработке и использовании драйверов

Особенности интеграционного тестирования для процедурного программирования

Процесс построения набора тестов при структурном тестировании определяется принципом, на котором основывается конструирование Графа Модели Программы (ГМП). От этого зависит множество тестовых путей и генерация тестов, соответствующих тестовым путям.

Первым подходом к разработке программного обеспечения является процедурное (модульное) программирование. Традиционное процедурное программирование предполагает написание исходного кода в императивном (повелительном) стиле, предписывающем определенную последовательность выполнения команд, а также описание программного проекта с помощью функциональной декомпозиции. Такие языки, как Pascal и C, являются императивными. В них порядок исходных строк кода определяет порядок передачи управления, включая последовательное исполнение, выбор условий и повторное исполнение участков программы. Каждый модуль имеет несколько точек входа (при строгом написании кода - одну) и несколько точек выхода (при строгом написании кода - одну). Сложные программные проекты имеют модульно-иерархическое построение, и тестирование модулей является начальным шагом процесса тестирования ПО. Построение графовой модели модуля является тривиальной задачей, а тестирование практически всегда проводится по критерию покрытия ветвей C1, т.е. каждая дуга и каждая вершина графа модуля должны содержаться, по крайней мере, в одном из путей тестирования.