概念地图和事例教学法在黑盒测试技术教学中的应用★

刘晓敏 马慧彬 张艳丽

(佳木斯大学，黑龙江 佳木斯 154007)

概念地图和事例教学法在黑盒测试技术教学中的应用★

刘晓敏 马慧彬*张艳丽

(佳木斯大学，黑龙江 佳木斯 154007)

针对传统黑盒测试技术教学中存在的问题，提出将概念地图和事例教学法应用于黑盒测试技术中，并阐述了具体的实施方法，经实践证明，该教学方法取得了良好的授课效果。

黑盒测试技术，概念地图，事例教学法，教学效果

0 引言

《软件工程》是计算机本科专业必修的一门专业课程，该课程目标是使学生可以独立开发项目。随着软件的复杂度日益增加，开发过程也变得复杂，在开发过程中，人们提出了很多保证软件质量的方法，但工作中都避免不了犯错误，部分错误甚至是致命的，因此保证学生能够熟练掌握软件测试方法[1，2]是非常重要的一件事。黑盒测试技术[3]是一种设计测试用例的方法，主要用于系统测试阶段，它是对软件需求的验证，是软件系统能够投入使用的最重要保证。然而授课内容并不能提高学生的兴趣，这就需要教师使用新的授课方式，以便提高授课效果。

概念地图[5-7]作为一种新的认知工具，它能够体现出绘制者的知识结构，使绘制者对知识的逻辑关系更加清楚。因此，在黑盒测试技术教学过程中使用概念地图能够使得学生更好的理解黑盒测试技术的知识结构。事例教学法可以避免很多传统教学的问题，该方法可以培养和提高学生的理论分析能力，以及解决实际问题的能力。因此本文提出将概念地图和事例教学法[4]用于黑盒测试技术教学，实践教学证明该方法能够有效地提高教学效果。1 传统教学方法应用于黑盒测试技术课程中存在的问题

1)在传统的黑盒测试技术教学中，学生很难理解黑盒测试技术与测试之间的逻辑关系，以及测试过程中黑盒测试所起的作用。

2)在传统的黑盒测试技术教学中，由于黑盒测试技术的理论教学事例少，对于学生来说很难将黑盒测试应用于实际软件的测试中。

3)由于教学内容逻辑复杂，因此学生很难在授课过程中理清思路，学生将会不自信，因此在传统的黑盒测试技术教学中，学生与教师的互动较少，这也降低了学生与教师的沟通和交流。

4)在传统的黑盒测试技术教学中，学生思维不够活跃，无法产生新的思想，上课没有积极性。

5)在课堂教学之外，学生不能独立的对知识进行梳理和总结，导致学生对所学的知识理解不深刻。

6)学生在学习过程中不能对知识框架进行设计，学生对知识的掌握比较零散，不能充分理解知识之间的关系。

2 概念地图和事例教学法在黑盒测试技术教学中的应用

为了提高黑盒测试技术教学的效果，本文将概念地图和事例教学法引入教学中，总体流程如图1所示。

1)由于概念地图可以使得学生对黑盒测试技术的知识框架理解更深刻，因此教师可以要求学生在上课之前绘制测试与黑盒测试相关概念的概念地图。

2)在课堂授课的开始，要求学生进行概念地图的讲解，并将这一环节作为学生的平时成绩，这种授课方式将使学生们独立的对黑盒测试技术的相关知识有初步了解。

3)当学生对概念地图介绍完之后，学生们可以进行讨论，讨论内容包括测试中存在问题、模糊的问题等，在讨论过程中对这些问题可以进一步清晰化。

4)通过上面的三个步骤，学生已经对黑盒测试技术有了初步的了解，教师在这个前提上进行授课会事半功倍。

5)教师要做总结，并且学生要在课后重新的建构概念地图，在这次的构建中，学生对知识的结构理解会更加深刻。

3 概念地图和事例教学法在黑盒测试技术教学中的实施

黑盒测试技术教学内容主要包括黑盒测试技术的概念以及在测试中的作用、黑盒测试技术中的几种方法以及这些方法之间的关系，本文围绕这三个内容将概念地图和事例教学法应用于黑盒测试技术教学中。

1)根据图1所示，首先要求学生进行课前预习，对测试与黑盒测试进行概念地图的绘制，地图中要介绍测试的基本概念、黑盒测试的基本概念、测试与黑盒测试之间的关系以及黑盒测试的种类等。同时要体现测试重要性以及黑盒测试在测试中的地位。

2)要求同学到讲台前面对自己的概念地图进行介绍，在多个同学讲解后，同学们将对测试以及黑盒测试的知识框架有所了解，同时为了推动学生表现自己的能力，教师要求将学生讲解的过程作为确定平时成绩的依据。

3)在课堂上组织学生完成讨论，教师在讨论过程中对学生进行引导，例如：同学们对测试的理解，黑盒测试是测试什么内容，黑盒测试是否能让软件零错误等多种问题，引导学生进行思考并讨论。

4)在学生讲解并讨论之后，学生对黑盒测试技术的知识结构有所了解，这时教师就可以开始进行黑盒测试技术的讲解，讲解步骤如下：

a.引入事例“日本发射的卫星瞳的失败”来证明测试在软件开发过程中是非常重要的，而黑盒测试是提取测试用例的一种方法，该方法主要是对软件系统进行功能的测试，它的重要地位不可忽视。

b.提出黑盒测试的四种方法，引入函数的例子，讲解黑盒测试的基本原理。由于函数的输入和输出要全部测试到，一个简单的函数将需要五亿年，因此提取测试用例需要提供一些准则，保证能够测试出更多的错误。因此，提出黑盒测试的四种方法包括：等价分类法、因果图法、边缘值分析法和错误推测法。

c.讲解等价分类法，介绍等价分类法的基本概念，设计测试用例的步骤包括：划分等价类、设计测试用例。引入事例讲解等价分类法的流程，在讲解过程中要注意非等价类设计测试用例时，每一个非等价类要对应一个测试用例。

d.边缘值分析法，首先介绍边缘值分析法的定义，引入多个事例，包括数值边缘的分析、最值的边缘分析、分段函数的边缘分析、信息的边缘分析以及输入和输出有序集合的边缘分析等。

e.因果图法，讲解因果图法的基本概念，使用范围主要是分析涉及规格说明中的原因效果等，画出其因果图，最终要将因果图转换为判定表。

f.错误推测法，让学生理解错误推测法是通过经验或直觉推测程序中可能存在的各种错误，从而有针对性地编写检查这些错误的例子。

5)教师要进行总结，总结过程要强调测试的重要性以及黑盒测试在测试中所占的地位，要强调黑盒测试中的每一种方法都无法保证软件中的所有错误都被找出来，因此测试过程中我们要使用多种黑盒测试技术，同时也要结合白盒测试对软件进行充分的测试，这才能最大程度减少程序中的错误。

4 结语

软件开发过程是一个复杂的过程，开发人员已经提出了很多技术和方法保证软件的质量，但是软件中无法避免的会产生错误，这严重影响了软件的使用，因此充分的测试对于软件开发是极其重要的一件事情，软件功能实现的正确性对软件的使用是至关重要的。学生更好的掌握黑盒测试技术成为完成测试过程的一个重要条件，然而黑盒测试技术授课内容理论与实践性都很强，传统的授课方式已经无法让学生轻松理解授课内容了，因此本文提出将概念地图和事例授课方法应用于黑盒测试技术的授课中，教学实践表明该方法具有良好的授课效果。

[1] 张新华，何永前.软件测试方法概述[J].科技世界，2012，2(9)：80-81.

[2] 单锦辉，姜 瑛，孙 萍.软件测试研究进展[J].北京大学学报，2005(1)：1.

[3] 洪新峰.黑盒测试用例设计方法研究[J].现代电子技术，2012(20)：35.

[4] 侯 宇.事例教学法在法学教学中的应用[J].教育教学，2010(26)：12.

[5] 焦 晖，周顺生.概念地图在教与学中的作用[J].大众科技，2006(5)：23-24.

[6] 吴鑫园，刘省权.概念地图在计算机基础教学中的应用[J].计算机时代，2009(8)：56-57.

[7] 董 凯，王海鹏，刘 瑜，等.概念地图在高校专业基础课教学中的应用[J].教育教学，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 ★：佳木斯大学校级重点教研项目《本科生导师制度研究与应用》；支持佳木斯大学教研项目《基于交叉学科的大学生创新教育与创业孵化的实证研究》(项目编号：2016JW2025)；佳木斯大学学位与研究生教研项目《基于“产、学、研”的研究生创新能力的培养与实践》(项目编号：2016JL1015)；《基于任务驱动法的教学环节设计与教学实践研究》(项目编号：JYLA2013-06)

刘晓敏(1980- )，女，硕士，讲师

马慧彬(1972- )，女，副教授

G642.0

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