软件测试工程师需要学习和掌握的知识包括：
测试基础与理论
测试计划编写
设计测试用例
编写BUG报告单
测试需求分析方法
探索性测试方法
测试报告撰写
编程与脚本语言
Python
Java
C语言
PHP
XML编程
数据库知识
MySQL
Redis
SQL数据查询
数据库操作
测试工具与技术
自动化测试工具（如Selenium, Appium）
性能测试工具（如JMeter, LoadRunner）
接口测试工具（如Postman, Fiddler）
版本控制工具（如Git, SVN）
缺陷管理工具（如JIRA, QC）
持续集成工具（如Jenkins, Jenkinsfile）
操作系统与环境配置
Linux命令与操作
环境搭建（包括虚拟机、中间件、数据库安装等）
性能测试与调优
性能测试基础
性能测试工具使用
性能测试报告撰写
性能测试指标
沟通技巧与文档编写
与开发人员、产品经理等有效沟通
编写测试计划、测试用例、缺陷报告等文档
其他相关技能
版本控制（如Git）
安全测试
Web安全核心理论
渗透测试
SQL注入防范
XSS跨站脚本防范
AppScan等安全工具的使用
软件测试工程师应结合实际项目操作，通过实践来巩固理论知识，并不断提升个人的专业技能和问题解决能力。