自动化测试实验逆向思维教学实践探索

郭莎莎 张兵 黄中杰

摘 要：结合工程教育专业认证对应用型本科院校的学生培养目标要求，分析本科院校学生能力现状，针对自动化测试既有理论性又有实践性、对学生编程能力有要求的教学和实施难点，提出逆向思维教学法，由果到因，由实践到理论，理论与实践相结合，以案例驱动培养学生的主动思考和解决问题的能力，使学生掌握针对Web应用的自动化测试技术。

关键词：工程教育专业认证；自动化测试；逆向思维；案例驱动

Exploration of Reverse Thinking Teaching Practice

in Automation Testing Experiments

Guo Shasha Zhang Bing Huang Zhongjie

Department of Computer and Information Engineering，Xinxiang University HenanXinxiang 453003

Abstract：Incorporating the requirements of engineering education professional accreditation for the cultivation of students in applicationoriented undergraduate colleges and universities，this paper analyzes the current situation of students' abilities and proposes a reverse thinking teaching method aiming at teaching and practicing difficulties of automated testing which requires both theoretical and practical skills，as well as programming proficienty.The method combining theory and practice，driven by case studies，intends to cultivate students' ability to actively think and solve problems and enable students to master automated testing techniques for web applications.

Keywords：engineering education professional accreditation；automation testing；reverse thinking；case driven

在计算机行业，软件测试是软件开发过程中不可或缺的一个重要环节，是充分保证软件产品质量的一个重要技术手段。随着软件行业的蓬勃发展，软件测试工程师的需求越来越多。自动化测试是软件测试领域的重要组成部分，注意通过编写脚本和应用工具来模拟用户操作，自动执行测试用例，提高测试效率和准确性。自动化测试是生产实践中有效保障软件质量、降低人工成本、提高效率的一个环节。在软件开发快速发展和Web应用复杂性不断增加的情况下，自动化测试在软件开发生命周期中的地位越来越重要。对于软件测试工程师来说，如何熟练地应用测试工具和技术已经成为他们职业生涯中必不可少的一部分。为了更好地促进高校毕业生的就业，培养满足社会需求的高质量人才，多所高校开设“软件质量保证与测试”课程对学生进行软件测试技术应用能力的培养，尤其是对自动化测试工具和脚本的教学可以为学生成为一名软件测试工程师打下坚实的基础［13］ 。

1 教学背景

自动化测试是将人工测试过程转化为机器自动化执行测试任务的过程，即通过模拟人工测试过程编写和运行测试脚本。在教学过程中，自动化测试不同于纯理论教学，其作为上机实践的教学重点，同时也是教学难点，对学生实践能力要求较高。自动化测试工程师要求求职者除具备软件测试岗位基本素质以外，还应有扎实的专业知识能力，包括软件测试方面的能力和软件开发能力。此课程面向大三学生，学生具备基本的软件开发能力，但是由于缺乏实践，学习自动化测试时仍然有一定的困难。其次，由于此课程大部分内容偏向理论知识，知识点繁杂，且自动化测试工具多为商业化软件，不利于学生自主练习，学生整體兴趣和主动学习积极性不高［4］ 。

工程教育认证要求以学生为中心，成果导向，聚焦学生的能力培养，并持续改进［5］ 。近年来，满足工程教育认证要求的自动化测试教学改革研究略有欠缺，针对教学现状提出采用逆向思维教学法对自动化测试教学内容进行整合，帮助学生更灵活地运用现有资源，使学生更好地学习和掌握自动化测试理论知识，提升自动化测试实践能力。以新乡学院为例，“软件质量保证与测试”课程主要面向软件工程专业、数据科学与大数据技术、3D打印软件技术专业，教学内容包括软件质量与软件测试基本理论知识、黑白盒测试方法、软件生命周期各阶段测试技术、自动化测试、软件测试管理等内容。一方面，自动化测试是学生发展为软件测试工程师的必备能力；另一方面，Web应用大有盛行之势。在自动化测试实践教学环节，主要教授对Web应用的自动化测试方法和技术。以往顺向思维教学过程中，学生缺乏学习和思考主动性，由于编程能力不足在自动化测试学习中望而却步的不在少数。

2 逆向思维教学实验设计

逆向思维指的是从结果出发逆向分析问题的一种思维方式，包括反向工程、调试和优化代码等。自动化测试教学中，常规正向思维教学按照课程知识理论体系先讲授自动化测试理论知识，再应用自动化测试工具实践操作以加深对理论知识的理解。理论知识学习中，学生由于缺乏实践记忆不够深刻，难以准确理解，进而在开始动手实践时需要重新梳理知识以指导实践。其次，自身编程能力不足的同学在学习脚本时易故步自封、放大困难。通过逆向思维的教学方式和案例驱动的教学方法，引导学生在案例实践中准确把握自动化测试过程，理解自动化测试的方式方法，理解脚本的运行模式，从而更好地理解被测试软件的内部结构和工作原理，更易掌握测试脚本编写技术和发现潜在的问题。

采用先实践后理论的模式，以案例驱动，通过录制、回放、调试、回放、导出脚本、学习总结的步骤，实施自动化测试实验。学生首先采用自动化测试工具通过录制手工测试的过程感知自动化测试工具的测试流程，以问题为导向，对遇到的具体问题加以分析解决，增强对自动化测试的理解。

2.1 自动化测试工具

常见的自动化测试工具有Jmeter、Selenium、QTP、LoadRunner等开源和非开源的、测试功能和测试性能的，针对不同的测试需求，可以选择不同的测试工具。Selenium是一款开源的轻量级自动化测试工具，支持主流的编程语言，支持常见的浏览器Google、Firfox等，可以满足跨平台、跨浏览器的Web自动化测试需求［6］ 。Selenium IDE作为浏览器插件，安装和应用非常简便，适合教学和学生学习。

2.2 案例驱动实验设计

学习通平台作为教育部第一批推荐的22个学习平台之一，是我校教学共用的一款学习平台。学习通是一款正式运营中的平台，系统稳定，是很好的测试案例。同时，教师通过学习通平台创建课程、上传课件资料、布置和批改作业等，学生在学习通上学习公开课程、完成并提交作业、进行话题交流等，双方对学习通都有着较为熟悉的认知。教学与学生实践案例选择学习通平台作为测试平台，既可以避免花费心思和时间寻求案例和搭建平台，同时以熟悉的平台为测试目标，又可以调动学生的测试积极性。其次，学生登录自己个人账号进行测试，可以要求学生人尽参与。更重要的是，由于学生所学课程不同、课外学习内容的不同，学习通平台展示的内容不完全一致，针对同一平台操作步骤不同，在测试过程中可以获得独一无二的体验。教学实验内容依据专业毕业要求及其指标点进行具体设计。

2.2.1 课程目标及自动化测试实验目标

结合工程教育专业认证要求，明确本门课程的毕业要求指标点，制定课程目标：

课程目标1：掌握软件质量保证与测试的基础知识和理论、基本方法和技术，了解影响软件质量保证与测试的各种因素，树立严谨的思想和处事态度，能够进行软件性能优化。

课程目标2：掌握软件测试设计方法，能够针对特定测试需求设计测试用例，开发测试脚本，执行测试过程。

课程目标3：掌握软件质量保证与测试常用工具，并能选择使用恰当的技术、资源和工具，解决较为复杂的软件测试实际问题。

课程目标与毕业要求指标点对应关系如表1所示。

针对课程目标明确自动化测试实验目标和综合素质目标要求，以成果为导向，培养学生的综合应用能力。学生通过实验要能够掌握基本的软件测试方法和技术，掌握自动化测试工具和技术，在实验中自主探索，培养“精益求精”的工匠精神。

2.2.2 实验内容

依据实验目标制定实验指导书，要求学生按要求进行实验操作，在实践中学习。合理的实验内容安排对学生动手实践、学习并理解自动化测试具有重要的意义，实验内容及实验过程如表3所示。

2.2.3 教学评价

合理的教学评价方式可以更全面地反映学生的学习效果与教学改革效果。教学评价从主观、客观两个方面进行多维度评价，主观评价参考学生掌握情况的问卷调查结果、学生自动化测试工具的应用演示、学生对自动化测试的理解三个维度；客观评价参考课程目标达成度评价方式，考量本环节在整体课程中历年的达成情况。

经过对2022级软件工程（专升本）共计224名学生的问卷调查与客观成绩数据分析，学生对课程目标3客观评价达成度为86.23%，主观评价达成度为87.5%，表明超过86%的学生在此次教学实践改革中获得了较好的体验和收获。

结语

在自动化测试实验教学活动中，探索以逆向思维的教学方式，以案例驱动方法引导学生带着问题去探究自动化技术，进行自动化测试的应用分析、自动化测试脚本的设计与优化，掌握自动化测试技术，培养学生的逆向创新思维和问题解决能力。学生在分析和设计过程中充分运用逆向思维，从结果出发，逐步分析问题的原因和解決方案，可以帮助提高学生的实践能力和创造力。

参考文献：

［1］乔阳，田飞.“新工科”背景下的应用型大学计算机专业实践教学研究［J］.数字通信世界，2019（03）：257.

［2］王法胜，郑东霞，邵锐锋，等.自动化测试工具课程教学方案［J］.计算机教育，2011（11）：6163.

［3］符发，杨厚群，黎才茂，等.新工科背景下计算机网络实验教学改革探索［J］.计算机教育，2022（03）：3942.

［4］张艳，杨丽娟，车冬娟.以实践能力为目标的“软件测试”课程教学［J］.科技创新导报，2020，17（16）：203205.

［5］郑浩，李真，刘建芳.工程教育专业认证背景下《软件测试技术》课程改革与实践［J］.电脑知识与技术，2022，18（22）：174177.

［6］朱佳艺，刘从军.基于Selenium的自动化测试框架设计与实现［J］.软件导刊，2023，22（05）：103108.

作者简介：郭莎莎（1993— ），女，汉族，河南辉县人，硕士，助教，新乡学院计算机与信息工程学院教师，研究方向：计算机视觉。