劉曉敏 馬慧彬 張艷麗

(佳木斯大學(xué)，黑龍江 佳木斯 154007)

概念地圖和事例教學(xué)法在黑盒測(cè)試技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用★

劉曉敏 馬慧彬*張艷麗

(佳木斯大學(xué)，黑龍江 佳木斯 154007)

針對(duì)傳統(tǒng)黑盒測(cè)試技術(shù)教學(xué)中存在的問題，提出將概念地圖和事例教學(xué)法應(yīng)用于黑盒測(cè)試技術(shù)中，并闡述了具體的實(shí)施方法，經(jīng)實(shí)踐證明，該教學(xué)方法取得了良好的授課效果。

黑盒測(cè)試技術(shù)，概念地圖，事例教學(xué)法，教學(xué)效果

0 引言

《軟件工程》是計(jì)算機(jī)本科專業(yè)必修的一門專業(yè)課程，該課程目標(biāo)是使學(xué)生可以獨(dú)立開發(fā)項(xiàng)目。隨著軟件的復(fù)雜度日益增加，開發(fā)過程也變得復(fù)雜，在開發(fā)過程中，人們提出了很多保證軟件質(zhì)量的方法，但工作中都避免不了犯錯(cuò)誤，部分錯(cuò)誤甚至是致命的，因此保證學(xué)生能夠熟練掌握軟件測(cè)試方法[1，2]是非常重要的一件事。黑盒測(cè)試技術(shù)[3]是一種設(shè)計(jì)測(cè)試用例的方法，主要用于系統(tǒng)測(cè)試階段，它是對(duì)軟件需求的驗(yàn)證，是軟件系統(tǒng)能夠投入使用的最重要保證。然而授課內(nèi)容并不能提高學(xué)生的興趣，這就需要教師使用新的授課方式，以便提高授課效果。

概念地圖[5-7]作為一種新的認(rèn)知工具，它能夠體現(xiàn)出繪制者的知識(shí)結(jié)構(gòu)，使繪制者對(duì)知識(shí)的邏輯關(guān)系更加清楚。因此，在黑盒測(cè)試技術(shù)教學(xué)過程中使用概念地圖能夠使得學(xué)生更好的理解黑盒測(cè)試技術(shù)的知識(shí)結(jié)構(gòu)。事例教學(xué)法可以避免很多傳統(tǒng)教學(xué)的問題，該方法可以培養(yǎng)和提高學(xué)生的理論分析能力，以及解決實(shí)際問題的能力。因此本文提出將概念地圖和事例教學(xué)法[4]用于黑盒測(cè)試技術(shù)教學(xué)，實(shí)踐教學(xué)證明該方法能夠有效地提高教學(xué)效果。1 傳統(tǒng)教學(xué)方法應(yīng)用于黑盒測(cè)試技術(shù)課程中存在的問題

1)在傳統(tǒng)的黑盒測(cè)試技術(shù)教學(xué)中，學(xué)生很難理解黑盒測(cè)試技術(shù)與測(cè)試之間的邏輯關(guān)系，以及測(cè)試過程中黑盒測(cè)試所起的作用。

2)在傳統(tǒng)的黑盒測(cè)試技術(shù)教學(xué)中，由于黑盒測(cè)試技術(shù)的理論教學(xué)事例少，對(duì)于學(xué)生來說很難將黑盒測(cè)試應(yīng)用于實(shí)際軟件的測(cè)試中。

3)由于教學(xué)內(nèi)容邏輯復(fù)雜，因此學(xué)生很難在授課過程中理清思路，學(xué)生將會(huì)不自信，因此在傳統(tǒng)的黑盒測(cè)試技術(shù)教學(xué)中，學(xué)生與教師的互動(dòng)較少，這也降低了學(xué)生與教師的溝通和交流。

4)在傳統(tǒng)的黑盒測(cè)試技術(shù)教學(xué)中，學(xué)生思維不夠活躍，無法產(chǎn)生新的思想，上課沒有積極性。

5)在課堂教學(xué)之外，學(xué)生不能獨(dú)立的對(duì)知識(shí)進(jìn)行梳理和總結(jié)，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)所學(xué)的知識(shí)理解不深刻。

6)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不能對(duì)知識(shí)框架進(jìn)行設(shè)計(jì)，學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握比較零散，不能充分理解知識(shí)之間的關(guān)系。

2 概念地圖和事例教學(xué)法在黑盒測(cè)試技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用

為了提高黑盒測(cè)試技術(shù)教學(xué)的效果，本文將概念地圖和事例教學(xué)法引入教學(xué)中，總體流程如圖1所示。

1)由于概念地圖可以使得學(xué)生對(duì)黑盒測(cè)試技術(shù)的知識(shí)框架理解更深刻，因此教師可以要求學(xué)生在上課之前繪制測(cè)試與黑盒測(cè)試相關(guān)概念的概念地圖。

2)在課堂授課的開始，要求學(xué)生進(jìn)行概念地圖的講解，并將這一環(huán)節(jié)作為學(xué)生的平時(shí)成績(jī)，這種授課方式將使學(xué)生們獨(dú)立的對(duì)黑盒測(cè)試技術(shù)的相關(guān)知識(shí)有初步了解。

3)當(dāng)學(xué)生對(duì)概念地圖介紹完之后，學(xué)生們可以進(jìn)行討論，討論內(nèi)容包括測(cè)試中存在問題、模糊的問題等，在討論過程中對(duì)這些問題可以進(jìn)一步清晰化。

4)通過上面的三個(gè)步驟，學(xué)生已經(jīng)對(duì)黑盒測(cè)試技術(shù)有了初步的了解，教師在這個(gè)前提上進(jìn)行授課會(huì)事半功倍。

5)教師要做總結(jié)，并且學(xué)生要在課后重新的建構(gòu)概念地圖，在這次的構(gòu)建中，學(xué)生對(duì)知識(shí)的結(jié)構(gòu)理解會(huì)更加深刻。

3 概念地圖和事例教學(xué)法在黑盒測(cè)試技術(shù)教學(xué)中的實(shí)施

黑盒測(cè)試技術(shù)教學(xué)內(nèi)容主要包括黑盒測(cè)試技術(shù)的概念以及在測(cè)試中的作用、黑盒測(cè)試技術(shù)中的幾種方法以及這些方法之間的關(guān)系，本文圍繞這三個(gè)內(nèi)容將概念地圖和事例教學(xué)法應(yīng)用于黑盒測(cè)試技術(shù)教學(xué)中。

1)根據(jù)圖1所示，首先要求學(xué)生進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，對(duì)測(cè)試與黑盒測(cè)試進(jìn)行概念地圖的繪制，地圖中要介紹測(cè)試的基本概念、黑盒測(cè)試的基本概念、測(cè)試與黑盒測(cè)試之間的關(guān)系以及黑盒測(cè)試的種類等。同時(shí)要體現(xiàn)測(cè)試重要性以及黑盒測(cè)試在測(cè)試中的地位。

2)要求同學(xué)到講臺(tái)前面對(duì)自己的概念地圖進(jìn)行介紹，在多個(gè)同學(xué)講解后，同學(xué)們將對(duì)測(cè)試以及黑盒測(cè)試的知識(shí)框架有所了解，同時(shí)為了推動(dòng)學(xué)生表現(xiàn)自己的能力，教師要求將學(xué)生講解的過程作為確定平時(shí)成績(jī)的依據(jù)。

3)在課堂上組織學(xué)生完成討論，教師在討論過程中對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，例如：同學(xué)們對(duì)測(cè)試的理解，黑盒測(cè)試是測(cè)試什么內(nèi)容，黑盒測(cè)試是否能讓軟件零錯(cuò)誤等多種問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考并討論。

4)在學(xué)生講解并討論之后，學(xué)生對(duì)黑盒測(cè)試技術(shù)的知識(shí)結(jié)構(gòu)有所了解，這時(shí)教師就可以開始進(jìn)行黑盒測(cè)試技術(shù)的講解，講解步驟如下：

a.引入事例“日本發(fā)射的衛(wèi)星瞳的失敗”來證明測(cè)試在軟件開發(fā)過程中是非常重要的，而黑盒測(cè)試是提取測(cè)試用例的一種方法，該方法主要是對(duì)軟件系統(tǒng)進(jìn)行功能的測(cè)試，它的重要地位不可忽視。

b.提出黑盒測(cè)試的四種方法，引入函數(shù)的例子，講解黑盒測(cè)試的基本原理。由于函數(shù)的輸入和輸出要全部測(cè)試到，一個(gè)簡(jiǎn)單的函數(shù)將需要五億年，因此提取測(cè)試用例需要提供一些準(zhǔn)則，保證能夠測(cè)試出更多的錯(cuò)誤。因此，提出黑盒測(cè)試的四種方法包括：等價(jià)分類法、因果圖法、邊緣值分析法和錯(cuò)誤推測(cè)法。

c.講解等價(jià)分類法，介紹等價(jià)分類法的基本概念，設(shè)計(jì)測(cè)試用例的步驟包括：劃分等價(jià)類、設(shè)計(jì)測(cè)試用例。引入事例講解等價(jià)分類法的流程，在講解過程中要注意非等價(jià)類設(shè)計(jì)測(cè)試用例時(shí)，每一個(gè)非等價(jià)類要對(duì)應(yīng)一個(gè)測(cè)試用例。

d.邊緣值分析法，首先介紹邊緣值分析法的定義，引入多個(gè)事例，包括數(shù)值邊緣的分析、最值的邊緣分析、分段函數(shù)的邊緣分析、信息的邊緣分析以及輸入和輸出有序集合的邊緣分析等。

e.因果圖法，講解因果圖法的基本概念，使用范圍主要是分析涉及規(guī)格說明中的原因效果等，畫出其因果圖，最終要將因果圖轉(zhuǎn)換為判定表。

f.錯(cuò)誤推測(cè)法，讓學(xué)生理解錯(cuò)誤推測(cè)法是通過經(jīng)驗(yàn)或直覺推測(cè)程序中可能存在的各種錯(cuò)誤，從而有針對(duì)性地編寫檢查這些錯(cuò)誤的例子。

5)教師要進(jìn)行總結(jié)，總結(jié)過程要強(qiáng)調(diào)測(cè)試的重要性以及黑盒測(cè)試在測(cè)試中所占的地位，要強(qiáng)調(diào)黑盒測(cè)試中的每一種方法都無法保證軟件中的所有錯(cuò)誤都被找出來，因此測(cè)試過程中我們要使用多種黑盒測(cè)試技術(shù)，同時(shí)也要結(jié)合白盒測(cè)試對(duì)軟件進(jìn)行充分的測(cè)試，這才能最大程度減少程序中的錯(cuò)誤。

4 結(jié)語

軟件開發(fā)過程是一個(gè)復(fù)雜的過程，開發(fā)人員已經(jīng)提出了很多技術(shù)和方法保證軟件的質(zhì)量，但是軟件中無法避免的會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤，這嚴(yán)重影響了軟件的使用，因此充分的測(cè)試對(duì)于軟件開發(fā)是極其重要的一件事情，軟件功能實(shí)現(xiàn)的正確性對(duì)軟件的使用是至關(guān)重要的。學(xué)生更好的掌握黑盒測(cè)試技術(shù)成為完成測(cè)試過程的一個(gè)重要條件，然而黑盒測(cè)試技術(shù)授課內(nèi)容理論與實(shí)踐性都很強(qiáng)，傳統(tǒng)的授課方式已經(jīng)無法讓學(xué)生輕松理解授課內(nèi)容了，因此本文提出將概念地圖和事例授課方法應(yīng)用于黑盒測(cè)試技術(shù)的授課中，教學(xué)實(shí)踐表明該方法具有良好的授課效果。

[1] 張新華，何永前.軟件測(cè)試方法概述[J].科技世界，2012，2(9)：80-81.

[2] 單錦輝，姜 瑛，孫 萍.軟件測(cè)試研究進(jìn)展[J].北京大學(xué)學(xué)報(bào)，2005(1)：1.

[3] 洪新峰.黑盒測(cè)試用例設(shè)計(jì)方法研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2012(20)：35.

[4] 侯 宇.事例教學(xué)法在法學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].教育教學(xué)，2010(26)：12.

[5] 焦 暉，周順生.概念地圖在教與學(xué)中的作用[J].大眾科技，2006(5)：23-24.

[6] 吳鑫園，劉省權(quán).概念地圖在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)時(shí)代，2009(8)：56-57.

[7] 董 凱，王海鵬，劉 瑜，等.概念地圖在高校專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)中的應(yīng)用[J].教育教學(xué)，2016(29)：13-14.

The application of concept map and case teaching method in black box testing technology teaching★

Liu Xiaomin Ma Huibin* Zhang Yanli

(JiamusiUniversity,Jiamusi154007,China)

In view of the existing problems in traditional black box testing technology teaching, this paper put forward applied the concept map and case teaching method in black box testing technology, and elaborated specific implementation method, proved by practice, this teaching method achieved good teaching effect.

black box testing technology, concept map, case teaching method, teaching effect

1009-6825(2017)05-0231-03

2016-12-07 ★：佳木斯大學(xué)校級(jí)重點(diǎn)教研項(xiàng)目《本科生導(dǎo)師制度研究與應(yīng)用》；支持佳木斯大學(xué)教研項(xiàng)目《基于交叉學(xué)科的大學(xué)生創(chuàng)新教育與創(chuàng)業(yè)孵化的實(shí)證研究》(項(xiàng)目編號(hào)：2016JW2025)；佳木斯大學(xué)學(xué)位與研究生教研項(xiàng)目《基于“產(chǎn)、學(xué)、研”的研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與實(shí)踐》(項(xiàng)目編號(hào)：2016JL1015)；《基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)法的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)與教學(xué)實(shí)踐研究》(項(xiàng)目編號(hào)：JYLA2013-06)

劉曉敏(1980- )，女，碩士，講師

馬慧彬(1972- )，女，副教授

G642.0

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