软件测试是软件质量保证的关键元素,并代表了规约、设计和编码的最终评审.一方面,软件系统作为系统元素的可见性不断增加,而且软件故障带来的代价太高,使得人们注重于规划良好的彻底测试,软件开发组织将30﹪~40﹪的项目工作量花在测试上并不为怪.另一方面,与人命有关的软件(如飞行控制和核反应堆监控)测试所花的时间往往是其他软件工程师所花时间之和的三到五倍.导师徐拾义教授针对中国测试行业的现状,提出了软件测试新方法——软件内建自测试(BIST),并得到了国家自然科学基金项目的资助.软件内建自测试摈弃了传统的独立的手工测试方法,提出在软件开发阶段预先埋入测试信息,这些测试信息是通过模板与程序开发人员交互得到并保存在模板中,然后编写程序自动从模板中导出测试用例,并运行测试用例进行测试.本论文主要讨论软件内建自测试中模板的设计以及它在科学计算程序中的实际应用.论文研究了模板的概念、模板的内容、模板内容的组织、模板与程序员的交互内容.此外还研究了模板库概念、程序结构流程、程序变量链表等一系列内容.并根据模板故障覆盖率和模板有效覆盖率对模板进行可靠性评测,以建立可信赖模板系统.最后论文根据以上理论的指导,为科学计算程序建立了一个科学计算程序模板,给出了该模板的具体框架,并设计了后台数据库、与程序员交互的界面以及和其他模块的接口.在设计科学计算程序模板的时候,编写了两个算法,一个用于分析程序文件中函数之间的调用关系,另一个用于提取每个函数中的变量.