软件可用性测试实验教学环境的设计与实现q

张 钢 邓 鑫

摘要:软件可用性是衡量用户使用某种软件执行指定任务难易程度的重要指标。软件可用性测试能够评估和测试软件设计方案或者软件产品的可用性水平。构建功能完善的可用性测试实验室需要比较大的空间和比较大的资金投入。本文设计了一种比较简单的基于C/S结构的可用性测试实验环境,系统包含程序控制系统、键鼠记录系统、图像记录系统和数据传输系统,能够满足学生进行软件可用性测试实验教学的基本要求。

关键词:可用性测试;用户界面;实验

中图分类号:G642 文献标识码:B

1背景介绍

软件可用性是软件质量的一种度量,是衡量用户使用某种软件执行指定任务难易程度的重要指标。软件可用性测试能够评估和测试软件设计方案或者软件产品的可用性水平。通过软件可用性测试可以了解用户在没有帮助的情况下完成任务的比例,完成任务所用的时间,用户寻求帮助的次数等。通过软件可用性测试也可以了解用户或初学者在没有帮助的情况下找到某一功能所用的时间,以及在整个使用过程中犯了多少错误;初学者学习某一功能所用的时间,以及在学习该功能期间犯了多少错误;有经验的用户使用同样功能时所需的时间等等。软件可用性已经成为用户界面设计的重要理念,是衡量软件系统和用户界面优劣的重要指标,软件可用性测试也逐步成为商品化软件不可缺少的重要测试内容。

软件可用性测试的方法与传统的软件测试方法(比如:黑盒法和白盒法)有很大不同。首先,可用性测试一定是有用户参与的测试;其次,可用性测试通常需要在可用性测试实验室中进行;第三,可用性测试的是通过观察和分析用户操作过程发现软件存在的可用性问题。

天津大学软件学院从2005年开设“用户界面设计”选修课,用户界面可用性是课程中的重要内容,也是需要学生实际操作的内容。为了能够在课程中为学生开设软件可用性测试实验,在Windows操作系统平台上设计开发了一个比较简单的基于C/S结构的软件可用性测试实验环境。

2相关工作

可用性测试实验室通常包括测试室和观察室,两者之间用单向反光玻璃隔开,一般可用性测试实验室的布局如图1所示。测试室中安装了多个摄像头和麦克风用于记录受试者在使用软件系统和其它产品时的动作、表情和声音,还有喇叭用于传送测试人员的指令。观察室中装配有多种可用性测试设备,测试人员可以控制测试室中的摄像头,可以将多个摄像机的图像同时显示在计算机屏幕上,可以通过麦克风向受试者传送指令,摄像机视频图像压缩后存入计算机系统。微软、IBM、西门子等一些企业建立的可用性测试实验室基本上都是属于这种类型。

构建这样的可用性测试实验室需要比较大的空间和比较大的资金投入,显然这样的可用性测试实验室并不适合于本科生教学的需要。

3可用性测试实验教学环境总体框架

设计开发可用性测试实验教学环境的基本思想是充分利用学院计算机机房的现有计算机系统和网络设备,在满足数据采集快速准确和系统运行稳定的前提下,尽量做到低成本,以便可以为更多的学生提供进行软件可用性测试实验的条件,使更多的学生能够亲身经历和体验测试过程,从而加深对软件可用性的理解。

3.1系统网络结构

本系统采用了C/S结构的分布式设计,系统中设置了一个主控制计算机(主控制台)、两个图像采集计算机(配有USB摄像头)和一个测试用计算机,其系统网络结构如图2所示。

采用C/S结构把各项工作分布到不同的计算机上完成,可以增加系统的灵活性,同时可以避免不同程序之间可能存在的冲突。主控制台控制其他所有子程序端,记录测试过程中的视频信息、键盘和鼠标操作信息,实时显示子程序反馈给主控制台的各种测试信息。两个图像采集计算机分别从不同的角度记录用户(受试者)在参与可用性测试过程中的表情和动作。测试用计算机除了运行待测试软件系统外,还负责记录用户(受试者)在参与可用性测试过程中的所有键盘操作和鼠标操作。

3.2系统功能结构

本系统从功能结构上分为四部分:程序控制系统、键鼠记录系统、图像记录系统和数据传输系统,如图3所示。程序控制系统负责程序的开始、停止和创建记录等功能;键鼠记录系统负责记录测试人员的键盘与鼠标活动;图像记录系统负责记录测试过程中的视频信息;数据传输系统负责各子系统间的数据传送。

4系统功能设计

4.1程序控制系统设计

程序控制系统是整个程序的控制部分,主持测试的测试人员进行系统设置和观察测试过程的界面。程序控制系统根据测试人员输入的IP地址分别与键鼠记录系统和图像记录系统连接;根据测试人员输入的项目名称和保存地址建立测试项目文件夹以保存相应的记录文件。程序控制系统的初始用户界面如图4所示。

4.2键鼠记录程序

键鼠记录程序记录用户键盘操作与鼠标操作的具体信息。键鼠记录程序根据控制端的命令进行工作,根据控制端传送的文件地址保存记录的信息,并及时反馈运行信息给控制端,键鼠记录程序的显示界面如图5所示。

键鼠记录程序要与控制端建立稳定高速的连接,要准确迅速的记录并保存用户操作信息,并且要具备较好的容错能力。数据保存为TXT格式文件,系统记录了键盘操作、鼠标点击时间以及此时鼠标的坐标位置等。

4.3图像记录程序

图像记录程序记录用户操作过程的图像信息。图像记录程序根据控制端的命令进行工作,根据控制端传送的文件地址保存记录的信息,并及时反馈运行信息给控制端。

图像记录程序要与控制端建立稳定高速的连接,可以容忍一定的延迟,但要准确迅速的记录并保存用户操作信息,并且要具备较好的容错能力,同时应尽量保证两个图像记录端的同步性。图像的显示、采集和记录工作使用VFW(Video for Windows)软件,图像以AVI文件标准保存到磁盘上。

5总结

由于本系统对硬件系统和实验室环境没有特殊要求,一般的计算机机房都能满足运行要求。在配置实验环境时,应该把相邻近的4台计算机配置为一组,前面安排测试计算机和图像采集计算机,后面安排主控制计算机,以便形成类似无人指导测试的环境。天津大学软件学院在“用户界面设计”课程中,利用软件可用性测试实验环境开设用户界面可用性测试实验,给学生提供了实践可用性测试的基本条件,取得了比较好的效果。本文的工作得到天津大学“本科实验教学改革与研究”项目的支持,在此表示感谢。

参考文献:

[1] Larry L. Constantine, Lucy A. D. Lockwood. Software for Use[M]. 北京:机械工业出版社,2003.

[2] Jakob Nielsen. 可用性工程[M]. 刘正捷,等译. 北京:机械工业出版社,2004.