TESTE FUNCIONAL DE SOFTWARE: UMA PROPOSTA DE TESTE EM SOFTWARE EDUCATIVO

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1 TESTE FUNCIONAL DE SOFTWARE: UMA PROPOSTA DE TESTE EM SOFTWARE EDUCATIVO Toni Amorim de Oliveira 1 UNEMAT Max Robert Marinho 2 UNEMAT Henrique Candido de Moraes 3 UNEMAT Resumo. Elaborou-se um plano de teste funcional para o software educacional Coelho Sabido na cidade dos balões. Buscou-se identificar se o software atende a todas as funcionalidades propostas, com base na utilização do mesmo por crianças, as quais não seriam capazes de apontar possíveis falhas que possam existir, além do fato de que os docentes que utilizam o software, geralmente, não possuem conhecimentos necessários para efetuar a identificação de falhas existentes. A análise do software foi feita considerandose a instalação, apresentação, instruções iniciais e a primeira fase do jogo, para os quais se gerou 10 planos de teste com 40 casos de teste cada, totalizando 400 casos de teste. Identificou-se nesta etapa que o software apresenta um grande grau de dificuldade de uso considerando-se a faixa etária para a qual foi desenvolvido (4 a 6 anos). Outra dificuldade encontrada foi a característica que o mesmo apresenta de não permitir sua utilização sem que o cd de instalação esteja inserido no drive. Não se adotou nenhuma ferramenta específica para realização dos testes, os planos de teste elaborados foram baseados na descrição feita no manual do usuário, e na sua utilização. Palavras-chave: Engenharia de software, teste de software, software educacional 1 Professor Assistente Mestre, UNEMAT Alto Araguaia-MT. toniamorim@gmail.com. 2 2 Professor Auxiliar, UNEMAT Alto Araguaia-MT. maxrobertm@gmail.com 3 Acadêmico do curso de Licenciatura em Computação Departamento de Computação Campus Universitário de Alto Araguaia, Universidade do Estado de Mato Grosso (UNEMAT). henriquepyter@gmail.com

2 1. INTRODUÇÃO Segundo Valente (1991) para a implantação do computador na educação são necessários basicamente quatro ingredientes: o computador, o software educativo, o professor capacitado para usar o computador como recurso educacional e o aluno. Na educação o computador tem sido utilizado tanto para ensinar sobre computação como para ensinar praticamente qualquer assunto. Valente (1991) ressalta que quando o computador ensina o aluno, o computador assume o papel de máquina de ensinar e a abordagem educacional é a instrução auxiliada por computador. Essa abordagem tem suas raízes nos métodos de instrução programada tradicionais, porém ao invés do papel ou do livro, é usado o computador. Entretanto, para Valente (1991) as novas modalidades de uso do computador na educação apontam para uma nova direção: o uso desta tecnologia não como "máquina de ensinar", mas como uma nova mídia educacional, o computador passa a ser uma ferramenta educacional, uma ferramenta de complementação, de aperfeiçoamento e de possível mudança na qualidade do ensino. Isto tem acontecido pela própria mudança na nossa condição de vida e pelo fato de a natureza do conhecimento ter mudado. Hoje, nós vivemos num mundo dominado pela informação e por processos que ocorrem de maneira muito rápida e quase imperceptível. Atualmente gera-se o questionamento de professores do porque não abordam o uso da informática na educação, sendo que atualmente, esse instrumento está ganhando espaço na sociedade. Tajra (2001) ressalta que sua percepção é de que a maior parte das justificativas está apoiada nas ações de terceiros e poucos são os professores que

3 percebem que o ponto de partida de qualquer mudança inicia-se num processo interno de sensibilização para uma nova realidade. O fato é que alguns processos específicos que a escola ensina rapidamente se tornam obsoletos e inúteis. Portanto, ao invés de memorizar informação, os estudantes devem ser ensinados a buscar e a usar a informação (Oliveira 2003). Estas mudanças podem ser introduzidas com a presença do computador que deve propiciar as condições para os estudantes exercitarem a capacidade de procurar e selecionar informação, resolver problemas e aprender independentemente. (Oliveira 2003). Valente (1991) ainda afirma que a mudança da função do computador como meio educacional acontece juntamente com um questionamento da função da escola e do papel do professor. Tajra (2001) ressalta que a verdadeira função do aparato educacional não deve ser a de ensinar, mas sim, a de criar condições de aprendizagem. Isto significa que o professor deve deixar de ser o transmissor do conhecimento (o computador pode fazer isto e o faz muito mais eficientemente do que o professor) e deve ser o criador de situações de aprendizagem e o facilitador do processo de desenvolvimento intelectual do aluno. As novas tendências de uso do computador na educação mostram que ele pode ser um importante aliado neste processo que estamos começando a entender. Adicionalmente, vale ressaltar que, como afirma Amorim (2010), os sistemas de informação passaram a fazer parte do ambiente cotidiano das pessoas, empresas, sejam por meio de convergência, canais multimídia, múltiplos fatores interligados e negócios cada vez mais dependentes de softwares e computadores. Isso ocasiona uma crescente demanda por produtos de software com qualidade, o que fazem com que as empresas invistam em profissionais, ferramentas e técnicas que proporcionem a melhoria do processo de desenvolvimento de produtos de software. Em

4 muitos casos, a obtenção de melhorias advém da adoção de técnicas de teste de software (Bartié apud Amorim 2010). Mediante ao exposto, temos como definição que durante o processo de desenvolvimento de software, há diversas atividades que tem por objetivo garantir a qualidade do produto a ser entregue ao cliente. Toda via, problemas ainda podem aparecer, assim sendo, os testes são executados para garantir a identificação e resolução desses problemas (Bartié apud Amorim 2010). Segundo (Bartié apud Amorim 2010), os custos decorrentes da correção de um problema detectado nas fases iniciais do desenvolvimento são consideravelmente inferiores aos custos do mesmo problema, quando detectado após a entrega do produto ao cliente. Nessa fase, os custos podem ser bem mais que financeiros, pois podem atingir também a imagem e a credibilidade da empresa perante o cliente. Os testes podem ser considerados como o processo de executar ações visando encontrar e revelar a presença de erros no sistema (Bartié apud Amorim 2010). Ou seja, consiste na verificação dinâmica do funcionamento de um determinado programa, baseado em um conjunto finito de casos de testes, cuidadosamente relacionados dentro de um domínio infinito de entradas contra seu funcionamento esperado, (Pezzé apud Amorim 2010). Os testes são amplamente utilizados e bem aceitos para a avaliação e aceitação de um sistema de software e, podem ser considerados como uma forma de se fazer uma revisão completa do sistema, avaliando e apontando os possíveis erros, ou seja, desde o projeto até a implementação, e podem ser classificados em teste estrutural ou teste funcional (Bartié 2002, Bastos 2007, e, Pezzé 2008 apud Amorim, 2010). Segundo Bartié (2002) apud Amorim, (2009), o teste estrutural, também chamado de teste de caixa-branca (white box), consiste em examinar a estrutura interna do programa testando a lógica do mesmo através da analise do código fonte e da

5 elaboração de teste, cobrindo todos os caminhos do programa. Esses testes devem garantir que todas as linhas de códigos e condições estejam corretas. Os testes devem exercitar todos os caminhos independentes dentro de um módulo, ao menos uma vez, as decisões lógicas para verdadeiro e falso, todos os laços em suas fronteiras e dentro de seus limites, e as estruturas de dados internas para garantir a sua validade (Amorim e Candido, 2010). O teste funcional, testa o software com uma função que mapeia um conjunto de valores de entrada em um conjunto de valores de saída, sem levar em conta a forma como esse mapeamento foi implementado (Amorim e Candido, 2010). O teste funcional tem por objetivo garantir que os requisitos do sistema foram plenamente atendidos pelo algoritmo que compõem a estrutura do software. O teste funcional preocupa-se em identificar quais funcionalidades estão sendo executadas, e não como elas são executadas. Este tipo de teste baseia-se exclusivamente na especificação de requisitos para determinar que tipo de saídas são esperadas para um certo conjunto de entradas (Amorim e Candido, 2010). Neste tipo de teste são definidos os critérios de teste como particionamento de equivalência, no qual essa técnica de teste também conhecida como classe de equivalência, foi uma técnica introduzida por Myers em 1979 para reduzir o número de casos de teste a um nível controlável, mas mantendo uma cobertura razoável de teste. Basicamente a técnica considera que uma vez que não se podem testar todas as possibilidades de execução de um sistema, é possível dividi-los em classes, de modo que casos de teste dentro de cada classe sejam equivalentes (Bertolini apud Amorim 2010). Segundo Arrais (2002), o mais novo software educativo da coleção Coelho Sabido na Cidade dos Balões, da consagrada série de softwares infantis, da

6 Diverte/Melhoramentos, enfatiza, quem vai brincar e aprender com o Coelho Sabido e sua turma, são as crianças entre 4 e 6 anos, ou que estejam na pré-escola. Arrais (2002) ainda aborda que como nos outros títulos da coleção, Coelho Sabido na Cidade dos Balões também parte de uma aventura divertida para reforçar conceitos pedagógicos e desenvolver habilidades típicas da faixa etária. Segundo Andréa Caran pedagoga e diretora da Divertire/Melhoramentos, as crianças em idade pré-escolar são curiosas em relação a muitos assuntos e estão abertas para explorar as letras, formas, cores e sons. O Coelho Sabido na Cidade dos Balões tira proveito exatamente dessa disposição das crianças para desenvolver o aprendizado de habilidades-chave de leitura, contagem e raciocínio básico, diz Caran [Caran apud Arrais2002]. É que a criança nem percebe, mas todas as atividades envolvem exploração, compreensão, audição e raciocínio. E para melhorar ainda mais o aproveitamento, cada atividade tem três níveis, que podem ser ajustados de acordo com o ritmo e grau de conhecimento de cada criança. Vale ressaltar que serão aplicados critérios de teste funcional no software educativo Coelho Sabido na Cidade dos Balões. 2. Estrutura da Pesquisa Engenharia de software é uma a aplicação de uma abordagem sistemática, disciplinada e quantificável de conhecimentos científicos e empíricos e certas habilitações específicas para criação de estruturas, dispositivos e processos que se utilizam para converter recursos naturais em formas adequadas ao atendimento das necessidades humanas.

7 Mas, atualmente há uma certa inviabilidade de abordagem a um campo tão amplo como a engenharia de software, pois ela compõe um vasto material de estudo e pesquisa, portanto nosso estudo será na temática de testes de software, o qual é considerado como uma atividade de etapa crítica, pois freqüentemente, conforme Pressman (1995), os testes inserem tantos erros em um produto quanto à própria implementação. No entanto, o custo para correção de um erro na fase de manutenção se encontra entre sessenta a cem vezes maiores que o custo para corrigi-lo durante o desenvolvimento. E em se tratando de software educacional, a necessidade de se fazer testes é consideravelmente, maior do que os testes realizados nos software comerciais, pois ele tem que ter características que o tornam adequado ao processo ensino-aprendizagem. Além de possuir modalidades de interação com o usuário e de inter-relação com os objetivos educacionais em específicas situações de ensino. Portanto este trabalho se baseará na analise e teste de um software educacional, denominado Coelho Sabido na cidade dos balões, visando identificar as potencialidades e identificar possíveis falhas no software. A motivação para realização desta pesquisa baseia-se na utilização do software por crianças que não seriam capazes de identificar possíveis falhas que possam existir no software. Outro fator que motiva a pesquisa é o fato de que os docentes que utilizam o software também, em muito casos, não possuem conhecimentos técnicos necessários para efetuar a identificação de falhas existentes. Apresentar um plano de teste funcional para Softwares educacionais, que posteriormente será aplicado ao software educacional Coelho Sabido na cidade dos balões. Para alcançar esse objetivo serão realizadas as seguintes tarefas: Analisar e descrever o software educacional Coelho Sabido na cidade dos

8 balões, baseados nos conceitos de testes funcionais; Elaborar um plano de teste para o software educacional Coelho Sabido na Cidade dos Balões ; Realizar testes funcionais no software educacional Coelho Sabido na Cidade dos Balões ; Coleta de resultados para o software educacional Coelho Sabido na Cidade dos Balões. Análise dos resultados coletados para o software educacional Coelho Sabido na Cidade dos Balões. Devido falta de investimento no setor de teste e por esta fase ter uma demanda maior de tempo, muitas vezes softwares educacionais são produzidos, mas não são testados, e isso para um software educacional não é adequado, pois pode de algum modo não ser adequado ao processo de ensino/aprendizagem. Por isso, busca-se a possibilidade que com os conhecimentos levantados durante a pesquisa possibilitem o auxílio do processo de ensino e aprendizagem de forma relevante. Tal afirmativa se atesta, na possibilidade de realização de um planejamento mais eficaz para o processo de ensino/aprendizagem, o qual se utilizará do software Coelho Sabido na Cidade dos Balões. 3. Teste de software Os sistemas de informação passaram a fazer parte do ambiente das empresas, seja por meio de convergência, canais multimídia, múltiplos fatores interligados e negócios cada vez mais dependentes de softwares e computadores.

9 Isso ocasiona uma crescente demanda por produtos de software com qualidade, o que faz com que as empresas invistam em profissionais, ferramentas e técnicas que proporcionem a melhoria do processo de desenvolvimento de produtos de software. Em muitos casos, as obtenções de melhoria advêm da adoção de técnicas de teste de software. 3.1 Definição Formal Durante o processo de desenvolvimento de software há diversas atividades que tem por objetivo garantir a qualidade do produto a ser entregue ao cliente. Porem problemas ainda podem aparecer, assim sendo, os testes são executados para garantir a identificação e resolução desses problemas. Segundo Bartié apud Amorim, [Amorim2010], os custos decorrentes da correção de um problema detectado nas fases iniciam do desenvolvimento, são considerávelmente inferiores aos custos do mesmo problema, quando detectado após a entrega do produto ao cliente. Nessa fase, os custos podem ser bem mais que financeiros, pois podem atingir também a imagem e a credibilidade da empresa perante o cliente. Os testes podem ser considerados como o processo de executar ações visando encontrar e revelar a presença de erros no sistema, ou seja, consiste na verificação dinâmica do funcionamento de um determinado programa, baseado em um conjunto finito de casos de testes, cuidadosamente relacionados dentro de um domínio infinito de entradas contra seu funcionamento esperado [Amorim2010]. Os testes são amplamente utilizados e bem aceitos para a avaliação e aceitação de um sistema de software e podem ser considerados como uma forma de se fazer uma

10 revisão completa do sistema, avaliando e apontando os erros, desde o projeto até a implementação e podem ser classificados em teste estrutural ou teste funcional [Amorim2010]. 3.2 Teste Estrutural (Write Box) Segundo Bartié [BARTIÉ2007], o teste estrutural, também chamado de teste de caixa-branca, consiste em examinar a estrutura interna do programa testando a lógica do mesmo através da analise do código fonte e da elaboração de teste, cobrindo todos os caminhos do programa. Esses testes devem garantir que todas as linhas de códigos e condições estejam corretas. Os testes devem exercitar: vez; todos os caminhos independentes dentro de um módulo, ao menos uma as decisões lógicas para verdadeiro e falso; todos os laços em suas fronteiras e dentro de seus limites; as estruturas de dados internas para garantir a sua validade. Os critérios pertencentes a está técnicas são classificados: com base no fluxo de controle, que utilizam características do controle de são necessárias;

11 com base no fluxo de dados que associam ao grafo de fluxo de dados de controle, informações sobre o fluxo de dados do programa; com base na complexidade que, utiliza informações sobre a complexidade do programa para determinar os requisitos de teste. Estes testes são divididos em diferentes categorias que por sua vez possibilitam a detecção de falhas no sistema sob diferentes perspectivas, sendo que devido à baixa criatividade de certos sistemas, algumas categorias podem ser planejadas em conjunto. 3.3 Teste Funcional (Black Box) O teste da caixa-preta testa o software com uma função que mapeia um conjunto de valores de entrada em um conjunto de valores de saída, sem levar em conta a forma como esse mapeamento foi implementado. O teste funcional tem por objetivo garantir que os requisitos do sistema foram plenamente atendidos pelo algoritmo que compõem a estrutura do software. O teste funcional preocupa-se em identificar quais funcionalidades estão sendo executadas, e não como elas são executadas. Este tipo de teste baseia-se exclusivamente na especificação de requisitos para determinar que tipo de saídas são esperadas para um certo conjunto de entradas. Neste tipo de teste são definidos os critérios de teste como: particionamento de equivalência e, análise do valor limite. 4.0 Coelho Sabido: Uma analise do Software

12 Segundo Arrais [Arrais02], o mais novo software educativo da coleção Coelho Sabido na Cidade dos Balões, da consagrada série de softwares infantis, Coelho Sabido, da Diverte/Melhoramentos. A autora ainda ressalta, que dessa vez, quem vai brincar e aprender com o Coelho Sabido e sua turma, são as crianças entre 4 e 6 anos, ou que estejam na pré-escola. Arrais [Arrais02] ainda aborda que como nos outros títulos da coleção, Coelho Sabido na Cidade dos Balões também parte de uma aventura divertida para reforçar conceitos pedagógicos e desenvolver habilidades típicas da faixa etária. Segundo Andréa Caran pedagoga e diretora da Divertire/Melhoramentos, as crianças em idade pré-escolar são curiosas em relação a muitos assuntos e estão abertas para explorar as letras, formas, cores e sons. O Coelho Sabido na Cidade dos Balões tira proveito exatamente dessa disposição das crianças para desenvolver o aprendizado de habilidades-chave de leitura, contagem e raciocínio básico, diz Caran [Caran apud Arrais2002]. É que a criança nem percebe, mas todas as atividades envolvem exploração, compreensão, audição e raciocínio. E para melhorar ainda mais o aproveitamento, cada atividade tem três níveis, que podem ser ajustados de acordo com o ritmo e grau de conhecimento de cada criança. Vale ressaltar que serão aplicados critérios de teste funcional no software educativo Coelho Sabido na Cidade dos Balões. O objetivo geral do trabalho será desenvolver um conjunto de planos de teste que visão mapear as funcionalidades do Software Educacional Coelho Sabido na cidade dos balões. A primeira etapa consistiu na realização de uma descrição detalhada do software supracitado, com base na descrição efetuada elaboraremos os planos de teste com objetivo de avaliar as funcionalidades do mesmo.

13 Consolidar os conhecimentos prévios e adquirir novos conhecimentos foram necessários para o melhor entendimento e elaboração do conjunto de plano de testes. Para que ocorra a instalação do programa Coelho Sabido na cidade dos Balões, obviamente, é necessário que insira o CD do software na unidade de CD-ROM conforme Figura 1. Figura 1 CD sendo colocado no CD-ROM Logo, na unidade que se encontra o CD, dê um clique duplo com o botão esquerdo do mouse, ou clique com o botão direito do mouse na unidade de CD e com o botão esquerdo do mouse clique na opção Abrir conforme Figura 2

14 Figura 2 - Abrir Em seguida, dentro do CD, na opção Play, dê um clique duplo com o botão esquerdo do mouse, ou clique com o botão direito do mouse e com o botão esquerdo do mouse clique na opção instalação conforme figura 3.

15 Figura 3 Instalação Após a execução do programa, aparecerá uma tela na qual dará sete opções para que o usuário prossiga o funcionamento do software (segue em anexo na figura 0004).

16 Figura 4 Tela Ajuda Como dito, essas opções são: Ajuda que acessado fornece ao usuário a opção do mesmo usufruir do manual do programa conforme Figura 05;

17 Figura 5 Tela Ajuda Enfoque Educativo que acessado, proporciona ao usuário a opção do mesmo usufruir do conteúdo educacional do programa (segue em anexo na figura 0006);

18 Figura 6 Tela enfoque educativo 4.1 Plano de Teste Elaborado Características do Software Identificação Sistema: Coelho Sabido na cidade dos balões Versão 1.0; Criação em 2002 por RiverDeep e seus licenciadores, Mindscape International, desenvolvido pela TLC Education Properties LLC.

19 4.1.2Visão Geral O Coelho Sabido na cidade dos balões é um software que tem a função de gerar habilidades matemáticas em crianças na faixa etária de 4 a 6 anos Pré-requisitos Conhecimentos de informática Sistema Operacional Microsoft Windows 9X, e posteriores, e Sistema Operacional Macintosh. 4.2 Configuração de ambiente Hardware: Versão Windows: Microcomputador IBM e compatíveis Processador Pentium 166MHz ou superior, com no mínimo 32Mb de memória RAM e pelo menos 100Mb de espaço livre em disco, unidade de CD-ROM de 8x ou superior, monitor colorido de 16-bit capaz de uma resolução de 640 x 480. Versão Macintosh: Microcomputador PowerPC Macintosh Processador de 160 MHz ou superior, com no mínimo 32Mb de memória RAM e pelo

20 menos 100Mb de espaço livre em disco, unidade de CD-ROM de 8x ou superior, monitor colorido de 16-bit, de 13 ou superior, sistema 8.6 a System 9.1, OS X, e, mouse Software: Sistema Operacional Microsoft Windows 95, 98, Me, NT, 2000, e XP; Sistema Operacional Macintosh; 5.0 Resultados alcançados (parcial) A área de Engenharia de software, ao longo dos anos, tem buscado disciplinar o processo de desenvolvimento de software atrav es do uso das mais diferentes tecnicas de gerenciamento de projeto, mas uma das etapas do desenvolvimento que mais consome tempo e recursos é a de teste de software. Diversos softwares desenvolvidos ainda apresentam falhas ou dificuldade de uso devido a falta de testes em seu processo de desenvolvimento. Este trabalho teve por objetivo elaborar um plano de teste para o softaware coelho sabido na cidade dos balões visando identificar possíveis falhas oriundas do processo de desenvolvimento. Identificou-se nesta etapa que o software apresenta um grande grau de dificuldade de uso considerando-se a faixa etária para a qual foi desenvolvido (4 a 6 anos). Outra dificuldade encontrada foi a característica que o mesmo apresenta de não

21 permitir sua utilização sem que o cd de instalação esteja inserido no drive. Não se adotou nenhuma ferramenta específica para realização dos testes, os planos de teste elaborados foram baseados na descrição feita no manual do usuário, e na sua utilização. A conclusão deste trabalho dará origem a diversos trabalhos futuros dentre eles o teste das demais fases do jogo. Referências Bibliográficas AMORIM, T; CANDIDO, H. Teste Funcional de Software: Uma proposta em Software Educativo. Anais do II Simpósio de Computação do Araguaia. Barra do Garças-MT, pg.16. AMORIM, T. Método de Conversão de Diagrama de Atividades UML para SAN e Geração de Casos de Teste de Software. Orientador: Dr. Paulo Henrique Lemelle Fernandes. Pontifica Universidade Católica do Rio Grande do Sul Faculdade de Informática Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. Porto Alegre, Brasil, ARRAIS R. Jornalista responsável MTb do Coelho Sabido na Cidade dos Balões é a novidade da Divertine/Melhoramentos para crianças da pré-escola 20dos%20Bal%F5es.doc, Outubro de Acessado em 05 de novembro de 2009, às 14 horas e 10 minutos (BR) mediante ao IP

22 PRESSMAN, Roger S. Engenharia de Software; tradução José Carlos Barbosa dos Santos; revisão técnica José Carlos Maldonado, Paulo Cesar Masiero, Rosely Sanches. São Paulo: Pearson Education do Brasil, TAJRA, S. Informática na Educação: Novas ferramentas pedagógicas para o professor da atualidade. 2ª Ed. Ver., atual. E ampl. São Paulo: Érica VALENTE, J. A. Formação de Profissionais na Área de Informática em Educação. Em J.A. Valente, (org.) Computadores e Conhecimentos: repensando a educação. Campinas: Gráfica da UNICAMP.(1993)