[关键词]化学;教学;测试;差异。
中图分类号:G622.0文献标识码:A文章编号:1009-914X(2014)24-0262-01
SAT是“ScholasticAptitudeTest”的缩略,是美国大学入学考试。通过对SAT试题的分析和解读,可以看出中美两国的化学教学内容从广度、深度、重点、测试要求、试题类型和试题结构等方面都有不同。
一、教学内容差异
总体而言,中国化学教学内容窄而精,对计算(题)过于偏重;美国化学教学内容宽而泛,以介绍知识为主,偏重理论和应用,而且有些内容难度相当大,如相图的三相点、VSEPR理论等。
SATSubjectTestinChemistry测试内容中包含许多国内化学教学没有涉及的、大学才能学到的教学内容,如:Graham’s气体扩散定律、量子数、原子和离子的电子构型、电子对互斥理论(VSEPR)、稀溶液的依数性、核化学、分子运动论、化学热力学(H、S、G、平衡常数K及其相关计算)、化学动力学(k,v)等等。虽然只是初步介绍,但每个知识点的基本内容和基本原理都有所交待,而中文教材很少提及。
笔者研读过美国初等化学教材(如《PainlessChemistry》),也研读过美国AP(AdvancedPlacement,相当于美国大学预科)化学备考教材等美国化学教学材料,发现美国各级化学教材涉及的教学范围相差很小,只是深度和难度上差异明显。这样编排教材,不仅有利于学生从初级阶段就对该学科研究的范围有全面、宏观的了解,而且学生只需逐步拓宽难度和加大深度就可顺畅自然地过渡到后续阶段。而我国化学教学从初级到高级阶段不仅是深度、难度的扩展,同时还有很多全新的知识和内容需要学习,学生同时面临知识范围扩展和知识内容加深的双重压力,造成学业负担过大。
二、分项测试比例差异
SAT测试中,基本概念、基本原理占总分值的20%;特定知识的理解和应用,定性、定量问题的解决能力测试占45%;对信息和数据的判断、分析能力,解决问题和归纳结论能力占35%。
相对地,国内化学测试中,基本知识、基本概念所占比例过大,只靠死记硬背即可获得高分,运用知识解决问题能力的测试内容比例过低,不利学生分析问题、解决问题、综合利用知识等能力的提高,造成学生“高分低能”的现状。
三、测试范围、时长和要求的差异
SAT测试以无机化学为主,掺杂部分分析化学、物理化学、有机化学等内容,并有适当实验内容(如滴定等当点、滴定终点、滴定突跃等)。
SATSubjectTestinChemistry测试时长为1小时,远小于国内考试时间。考卷附有元素周期表,所需信息在表中标明,学生自行取用。试题涉及计算的所有数字简洁、易算,但对计算过程和有效数字的运用都有明确规定,不合要求的答卷会被扣除相应的分数。SAT测试中往往包含少量复习范围之外的考试内容,主要测试学生扩展学习的能力,也能使得学生分数拉开差距。
四、试题结构差异
SAT测试试卷由PartA、PartB、PartC三部分共85个试题组成。
1、PartA:MatchingQuestions
这部分一般23个试题。每个试题先给出5个选项(可以是字母、分子式、简图、曲线图、反应式、实验现象、描述性短语等形式),然后根据题干的描述选出对应的选项。每个选项可以选用一次、多次,或未被使用。
2、PartB:Ture/FalseandRelationshipQuestions
这部分一般16个试题。每个试题包含Ⅰ、Ⅱ两个部分。第Ⅰ部分是一个语气肯定的陈述句,第Ⅱ部分均以“BECAUSE”开头,后边也接陈述句。在答题卡上,每题的两部分分别标有“TF”选项栏。学生首先需要分别判断Ⅰ、Ⅱ每个部分的陈述内容的正、误,并在相应的选项上涂黑;然后判断每题的两个部分之间是否为因果关系,即“Ⅱ”是否为“Ⅰ”的原因或是对“Ⅰ”的正确解释,从而决定是否在答题卡该题目对应的“CE”(CorrectExplanation)栏涂黑。
例:
Ⅰ
When2litersofoxygengasreactcompletelywith2litersofhydrogengas,thelimitingfactoristhevolumeoftheoxygen.
Ⅱ
BECAUSE
thecoefficientsinthebalancedequationofagaseousreactiongivethevolumerelationshipofthereactinggases.
3、PartC:GeneralFive-ChoiceQuestions(choosetheonethatisbestineachcase)
这部分一般46个试题。每题有5个备选项(而不是国内考试常见的4项)。题干为疑问句或未完成的陈述句。
语言测试是使用事先设计好的科学的测试题目对语言学习者进行考查,从而评估其语言能力。20世纪初,教学测量学逐步独立和发展,语言测试也随之逐渐发展成为一门综合性学科。它从学习论、语言学和教学法等获得学科内容,又从心理学获得测量手段,又支配着外语教学,并跟随外语教学理论的发展而获得理论研究的不断完善。对语言测试理论和应用的研究,可以促进外语教学实践,从而进一步推动语言教学改革,同时也推动语言测试理论的发展。
一、语言测试理论及其发展
以下对语言测试理论的发展归纳为四个阶段。
第一阶段:写作―翻译法(theessay-translationappro-
ach)。20世纪50年代之前,人们对语言的科学认识尚未形成,只是简单将其看成一门无异于其他学科的知识来讲授。教学上多用语法翻译法,也即用母语教授外语并使用讲解语法和翻译练习的方法。语言测试相应采用写作―翻译法,Heaton将其特征归纳如下[1]:1)对测试的技能或专长没有特殊的要求,教师的主观判断是测试结果的最主要依据。2)测试项目一般包括语法结构、文段翻译和写作。3)测试的内容多涉及文学和文化知识。4)听力或口语的测试可能出现在一些公开考试中,但绝不是大纲或测试的必要组成部分。由于缺乏科学性和理论依据,所以该时期也被称为语言测试的前科学阶段。
第二阶段:结构主义/心理测量法(thestructuralist-
psychometricapproach)。这一阶段的语言测试以结构主义语言学理论为基础,结合心理测量学为科学方法,形成了分离式测试。结构主义语言学认为,语言是由不同语言单位组合而成的有层级的体系,并将语音、词汇、语法等语言知识分离开,将听、说、读、写等语言技能独立开,以测试考生相应的语言能力。心理测量学则强调语言测量的可靠性和客观性,提出通过一道题单独测试一个语言成分或一项语言技能。在测试方式上,多项选择题被广泛运用,其因既能达到分离测试的要求,又具有评分客观、覆盖面广的特点,成为这一阶段的典型代表。
第三阶段:综合法(theintegrativeapproach)。20世纪70年代以后,结构主义语言学理论受到了挑战,综合法的研究开始受到学界的重视。综合法认为,语言测试应在上下文中进行,注重对话语意和交际效果。因此,不应单纯为了提高测试可靠性而刻意将语言能力划分为单独的测试项目,提倡设计对两项或以上的语言技能进行同时测试[1]。Oller提出“整体能力假设”(UnitaryCompetenceHypothesis),指出语言水平是一个不可分离的整体,心理测试提出的做法应当被取代,语言测试应当设置一种新的整体性的测试,也即语用测试,包括完形填空和听写等形式[2]。
第四阶段:交际法(thecommunicativeapproach)。交际性语言测试的开端是在20世纪60年代末,该理论由Spolsky、Upshur和Jakobovits等人最早提出[3]。随着80年代以来交际教学法在语言教学上的逐步推广,学界对交际性语言测试的关注程度也越来越高。真实性和交际性是语言测试关注的焦点。在对学生的测试中,交际性语言测试更多强调语言的使用(use),而非简单的语言的用法(usage);重视语言的使用效果,而非局限于语言的准确性;关注学生完成具体交际任务的能力,而不仅是对某个语言知识点的掌握。
二、交际性语言测试
1.交际性语言测试的特征。交际性语言测试的特征,突出体现在其将交际过程中使用的语言和非语言能力结合一体进行测试的整体性。具体的操作是设置一个真实或者仿真的场景,要求学生完成具体的交际任务,在此过程中评估学生对语言的实际运用能力。根据Bachman的理论,交际性语言测试可表现为如下特征:测试重点在于语言的意义;测试在语境中进行;语言行为具有一定的目的;语言的使用有实际意义;所用语言材料真实;依据真实处理文本;反应具有不可预见性;在互动基础上进行;被测试者在真实心理状态下表现语言能力;实际交际结果是评估的直接依据[4]。
2.将交际性语言测试应用于英语口语测试的优势分析。与语言测试发展前几个阶段所形成的方法相比,交际性语言测试应用于英语口语测试的主要优势在于以下几点。
第一,以往的测试将语言简单看成是可以拆分层次的知识点或仅重视语用的体系,而交际性语言测试则更重视语言作为思想表达和交际实践的手段以及学生在听力和口语方面的应用。除了基本的语音、语法规则,语言的使用更应遵循实际交际环境的要求。
第二,不论是分离式或是综合法的测试方式,语言作为一门知识,其正确性总是被特别强调,而交际性语言测试更注重交际、任务和意义的原则,对口语在实际运用中能否实现流畅、得体、自然等表达效果更为关注。
第三,传统的语言测试倾向于根据学生掌握语言知识的程度来评判其语言的运用能力,交际性语言测试则更强调语言能力是一个动态的概念,包括在口语交际过程中对所掌握知识的运用[5]。
三、在高职英语口语测试中应用交际性语言测试
1.科学应用交际性语言测试,适应以就业为导向的高职英语口语教学。2000年教育部《高职高专教育英语课堂教学基本要求(试行)》,提出高职英语教学“在加强英语语言基础知识和语言基本技能的同时,重视培养学生实际使用英语进行交流的能力。”高职英语口语教学是为就业服务的,应以市场为导向,满足岗位需要。因此,学生练习口语的目的不是为学术钻研或科研交流,而是在掌握英语的基本语言知识的基础上,通过实用性、交际性的训练加强口语表达能力,从而迎合就业和职业的交际需要。
传统英语课程在口语方面的测试,侧重学生的语音语调以及基础的表达能力,通常学生只要提前对规定的测试内容进行简单的模仿准备甚至机械地进行语篇背诵就可以应付测试。而高职英语口语教学,突出以就业为导向的特征,决定了测试方式应重视考查学生正确处理语言知识学习和能力运用的关系。在此前提下,高职英语口语测试不但要测试学生的语言知识和口语表达的流利性、连贯性和语言准确性,还要通过具有实际交际意义的语言任务设置,以测试学生应用语言知识和技能进行实际沟通及解决问题的能力。
2.采取直接测试方式,扩大技能测试范围。口语测试可分为间接测试和直接测试。间接测试主要以笔试方式进行,比如采用多项选择题的形式,针对语音、语调、重音等进行某一个细化的知识点的测试,或采取填空题的形式测试学生对一些常用口语表达的掌握。从测试评分的角度来讲,这类间接测试的评分稳定性较高。但从考试效度上看,教师无法通过间接测试观察到学生的实际口语能力,测评效果较差。直接测试,则要求学生在不同程度上使用口语,教师便可以直接观察到学生的实际口语水平从而判定成绩,考试效度高。基于高职英语口语教学对学生实际语言运用能力的要求,交际性语言测试理论指导下的直接测试可以采取以下方式。
第一,角色扮演(roleplay)。教师在测试前先做好语言情景设计,由考生分别扮演角色,或由教师扮演其中一个角色,根据情境要求进行会话。在设计情景时,教师应注意常用会话技能和解决沟通问题技能相结合,以便更直观地了解学生各种层次技能的运用能力。
第二,小组讨论(groupdiscussion)。小组讨论要求成员就一个话题展开交流,一般控制3―4位学生为一个小组,人数过多则不利于讨论者的充分参与。由于是多人参与的讨论形式,语言技能的运用主要体现在对交流的把握上。根据weir的观点,交流把握包括内容的选择,如选择具体话题,引入希望讨论的话题等,以及说话者的顺序意识和谁说、说多长等[6]。因此,想要在小组讨论中取得成功,学生不仅要具备常用的会话技能,更需要解决沟通问题的能力。由此可见,在测试学生能否将语言知识和技能运用于实际交流上,这种方法显得更为有效。
第三,面试型口试(oralinterview)。面试型口试是借鉴现实生活中应聘面试特点的一种测试形式。这种形式的赞同者认为,至少从表面上看,面试型口试是一种在自然语境中测试口语整体能力的手段[1]。面试型口试一般采取问答形式,但又不同于简单的一问一答。教师运用多种技巧进行提问,从多个层面来观察学生的口语能力。因此,该测试方法对教师的要求更高,既要熟悉各种提问技巧,又要具有引导口试的能力和应付各种口试情况的灵活性。
【关键词】机械专业工程测试技术理论教学改革实验教学改革
【中图分类号】G420【文献标识码】A【文章编号】2095-3089(2016)06-0254-01
《机械工程测试技术》课程涉及多学科,涵盖知识面广泛,理论性非常强,对实践的要求非常高。传统的教学模式侧重于书本理论知识的讲解,书本内容滞后于时展,实践性环节薄弱,理论和实践结合不紧密等问题都影响着学习效果,对于培养机械专业学生的独立解决问题和创新能力是远远不够的。因此要培养出优秀的机电工程师,必须对机械工程测试技术课程进行教学改革。
1.机械工程测试技术课程的理论教学改革
针对这些问题,在教学过程中,采用启发式教育模式,以实际应用为目的,辅助于大量案例,利用多媒体等技术,激发学生的兴趣,积极引导学生参与教学活动,注重培养其实践能力,也收到了良好的教学效果。理论教学改革主要从以下方面着手:
1.1教学内容的更新,紧跟时展
工程测试技术课程集成数学、电工电子学、信息科学、计算机技术等多学科原理及技术,涉及知识面广、综合性强,测试技术的发展日新月异。教材的内容总是会滞后于目前的实际发展,因此在教材内容的理论知识基础上增加了测试技术的新技术、新实例的相关内容,介绍机械工程测试技术发展的新方向和前沿知识,以保证教学内容的实时性和前沿性,丰富学生的知识面,如绪论中通过介绍AGV小车、机器狗、智能洗衣机、光纤传感器等案例,让学生认识到测试技术随科学发展而出现的新技术应用。
1.2启发式的教学模式,激发学生兴趣
启发式教学模式在授课过程中经常以“问题”为起点,引导学生去主动思考,去主动查阅资料,找到解决实际问题的方法。例如,课堂中列举大量生活中的测试技术应用的简单易懂实例,比如鼠标、键盘、手机、麦克风、冰箱、洗衣机、汽车中用到哪些传感器。在后面课堂中,通过随机提问的方式来查考学生课后思考和查阅文献资料的情况,比如电子秤通过应变片传感器测量压力从而测出质量的大小、空调中有热敏电阻做成的温度传感器测量房间的温度等都是学生在课程初期通过观察思考能够找到的测试技术应用之处。
1.3大量案例为主线的教学模式,理论联系实际
在课程教学中,采用以大量的工程案例和生产实践为主线的教学模式。如讲解信号的时域分析,可做超门限报警使用,声控灯就是典型的应用。讲解传感器的原理及应用时,每种常用传感器的应用均有5~10种的案例进行分析。比如电感传感器分类中的涡流传感器,日常生活中的电磁炉及热水壶、机场的安检门、工厂生产线上的计数器、钢板的厚度测量仪都是涡流传感器的使用,结合丰富的多媒体视频动画及图片使得学生更容易理解涡流传感器的原理及应用,并对此产生浓厚兴趣。
2.机械工程测试技术课程的实验教学改革
实验是机械工程测试技术课程必不可少的环节,一般院校仅设置基础性实验课程,局限于书本教材中的必做实验。为提高学生的创新能力及动手能力,除基础性实验,又增加了综合性实验以及科研型实验,让学生通过实验课程能将书本理论知识和实际紧密结合起来。
2.1基础性实验
基础性实验较为简单,授课教师尽量避免把实验原理、实验内容、实验步骤及数据分析方法等做详细的阐述,应着重讲解实验的技术要点及注意事项,充分给予学生自己动手动脑验证所学理论知识的空间,完成教学计划规定的基础性实验,为后续综合性实验以及科研性实验做好准备和铺垫。
2.2综合性实验
综合性实验难度略高于基础性实验,学生根据自己的兴趣爱好任选一组,自己提出实验方案,选择或自行设计传感器,搭建实验台,完成物理量的测量。如回转机构振动的测试、悬臂梁一阶固有频率及阻尼系数测试、机械故障检测等实验。综合性实验对学生的要求更高一些,旨在培养学生的实际动手能力,能够独立分析并解决实际问题,从而锻炼学生的综合应用能力。
2.3科研性实验
科研性实验面向对机械工程测试技术课程有极大热情和兴趣的学生,鼓励学生参与到专业教师的科研项目中,在经过基础性实验和综合性实验的训练后,具有较高的动手能力和创新能力。通过科研性实验,能够综合运用书本所学理论知识,激发学生潜能,拓宽思维,提高分析及解决问题的能力,充分调动学生的积极性和创造性,使创新能力和实践能力得到更好的提升。
3.结束语
面向机械专业的工程测试技术课程在传统教学模式的基础上,对理论教学和实验教学环节进行一定的教学改革势在必行。理论教学中及时更新教学内容,紧跟时展,为学生传达最前沿的学科动态;采用启发式教学模式,充分调动了学生的积极性,激发学生的兴趣,将被动学习变为主动求知;以工程案例为主线的教学模式,让理论紧密联系了实际,培养学生的创造意识,增强工程分析及实际应用能力。实验教学中在基础性实验的基础上,增加综合性实验及科研性实验,提高学生分析问题和解决问题的能力,重点培养学生创新能力和实际应用能力。
参考文献:
[1]徐琳,李伯全.“机械工程测试技术”课程教学改革的研究与现状[J].中国电力教育,2014,324(29):59~60.
关键词:故障诊断;专家系统;自动测试
1.引言
随着科学技术的飞速发展,航天测控设备的复杂程度日益提高,传统的检测维护手段已经无法满足现代化装备对于维护保障越来越高的要求。目前,综合了测量技术、电子技术、自动化技术和计算机技术于一体的自动测试系统成为测控设备技术保障的主流。自动测试系统具有测试速度快、测试精度高、测试数据全等特点,因此研究基于自动测试的故障诊断专家系统对于测控装备适应现代航天测控需求具有深远意义。本文将故障诊断专家系统与故障诊断推理模型结合起来,介绍了一种基于自动测试的故障诊断方法。
2.自动测试中常用的故障诊断方法介绍
(1)基于直接可测信号的方法
这种方法根据直接可测信号的输入输出及其变化趋势来进行故障诊断,其依据是:正常情况下,被控过程的输入输出及其变化趋势在一定范围内变动,即Umin≤U(t)≤Umax,若超出这一范围即诊断认定为故障。这种方法简单直观,但缺点是容易误判和漏判。
(2)专家系统故障诊断方法
对于复杂系统的故障诊断,基于专家系统的故障诊断方法尤其有效。随着计算机科学和人工智能的发展,这种诊断方法在故障诊断领域应用最为广泛。一个完整的专家系统包括四个部分:知识库、推理机、知识获取模块和解释界面。知识库将知识以事实和规则的形式存储起来。推理机是协调控制整个系统工作的机构,它根据知识库中的事实、规则,按一定的推理策略求解当前的问题。知识获取模块解决如何将专家的经验、知识化为计算机可使用的形式,一种是人工知识获取,另一种是自动知识获取。解释界面负责向用户说明系统如何进行推理和如何得到推理的结论。
(3)故障树故障诊断方法
故障树是表示系统或设备特定事件或不希望事件与它的各个子系统或各个部件故障事件之间的逻辑结构图,通过这种结构图对系统故障形成的原因做出从总体到部分按照树状结构逐渐进行细化、划分。这种方法可对系统或机器进行预测和诊断。其缺点是:对于复杂系统,其故障树过于庞大。
(4)基于模型的诊断方法
基于模型的诊断方法就是通过观测和使用从实际设备或系统来的信息,利用模型来推算或预测故障。在这种诊断中,首先用最高层的模型来实现对其直属子单元级的诊断,然后用更为详细的子单元模型来诊断到它的下一级,如此类推。常见的模型类型有:故障字典、因果模型和故障推理模型。
(5)人工神经网络故障诊断方法
人工神经网络故障诊断方法是80年代末90年代初才真正具有实用性的故障诊断方法。所谓人工神经网络就是模仿人脑工作方式而设计的一种机器,它可以用电子器件或光电元件实现,也可以用软件在计算机上仿真。它主要优点是具有学习能力,能用于求解复杂问题而不需要知道对象的模型,在具有噪声及误差的场合,神经网络也可以应用。其缺点是:要求有足够数量的训练例子来供神经网络学习。
3.基于自动测试的故障诊断专家系统
3.1总体设计
3.1.1专家系统的结构
本文研究的专家系统包括知识库、推理机、综合数据库、知识编辑器、解释模块、人机界面等几部分组成,其结构图如图1所示:
图1:专家系统结构图
3.1.2专家系统的诊断步骤
本系统自动测试时故障诊断有以下几个步骤:
(1)自动测试系统选择测试项目,完成相应设备配置,由计算机中测试软件下达测试命令,随后计算机通过GPIB转换器控制测试仪器,并读取测试仪器测得数据。测试完成后,由计算机对测试数据进行分析得出测试结果,同时将测试结果和测试数据存入综合数据库。
(2)将测试结果与事先已保存在综合数据库内的标准值进行比较,由此可以看出被测设备的各项技术指标是否满足指标要求,包括输出频率,输出幅度,相位噪声等,如不满足指标要求,则进入下一步故障诊断。
(3)通过前面的自动测试,我们可以得出如果指标正常表示被测设备正常,否则根据测试结果,计算机将自动启动故障诊断专家系统。专家系统通过故障现象采取相应的故障推理方法,然后进入故障诊断流程按照给定顺序逐点测试,最后故障定位到某个可更换元器件,并给出相应的解决措施。专家系统故障诊断流程图如图2所示。
图2专家系统诊断流程图
3.2各模块设计
本专家系统的各功能模块已在图1中标出,下面重点介绍各个模块的设计思想。
(1)综合知识库设计
知识库的作用是存储和管理知识。本系统的知识库主要分两部分:领域专家知识和故障树分析。领域专家知识的来源主要是专家和技术人员的交流,由专家向技术人员传授故障诊断的基本原理、基本方法和相关经验,技术人员将专家传授的这些意见经验进行加工,并归纳到知识库中。当遇到问题时,技术人员以具体故障为线索,根据专家提供的材料进行分析、归纳,给出解决故障的答案。故障树是以测试结果为起始点,紧接着是一组由活动及决策组成的分叉决策树,最终得到维修建议。故障树具有直观性、灵活性、方便性等特点,广泛应用于故障诊断系统中。本系统的故障树分析主要是将技术人员平时遇到的故障实例记录下来,在此基础上进行分析、总结,建立故障树,同时运用类推的方法,将特殊案例推广到一般情况,这样遇到同类问题都可以解决。
(2)推理机设计
推理机是协调控制整个专家系统工作的机构,它根据知识库中的事实、规则,按一定的推理策略求解当前的问题。目前常用的推理机有规则推理机、模型推理机、神经网络推理机和模糊推理机等。规则推理指的是专家知识库中有相应的故障知识与检测的故障特征信号相对应。规则推理实现起来相对简单,但是需要专家知识库中有足够多的专家知识,这对于新设备使用起来比较困难,因此建立模型推理、神经网络推理和模糊推理尤为重要。
本系统推理机的工作流程是:当启动专家系统后,首先推理机根据测试结果异常的参数,按深度优先搜索策略,选择与故障现象直接有关的规则进入规则推理。若发现故障现象从未见过时,那么采用模型推理中诊断推理模型进行诊断。诊断推理模型有两个部分:测试和结论。测试由若干诊断信息源组成,包括自动测试结果、实时监测信息和诊断测试结果等。结论是指故障部位或可更换单元。
(3)知识编辑器的设计
知识编辑器是一个具有良好人机接口的知识获取界面,通过该界面可以方便地实现知识的增加、删除、修改等过程。专家和技术人员通过该接口界面,在系统的提示下可以将知识输入知识库,或者查找、修改、增加、删除知识库中的知识。
(4)解释模块设计
解释模块通过给出专家进行推理的路线,对专家为什么和如何得出这种结论做出解释。通常解释模块实现的方法有:预置文本与路径跟踪法、策略解释法和自动程序员方法。这里我们采用预置文本与路径跟踪法。预置文本是将每一个诊断问题求解的框架采用自然语言和一些简单的图形等事先组织好存入知识库,在诊断过程中产生解释信息,这种方法简单但是开发系统的工作量很大,因此将预置文本与路径跟踪相结合。路径跟踪是对故障诊断的执行过程进行跟踪,在诊断求解的同时,将诊断求解所使用的知识自动记录下来。规则的解释文本作为规则的一个属性而存在,通过提示信息编号调用规则的预置解释文本。每个节点都对应着每个信息编号,在故障诊断过程中会调用相应的提示信息,由提示信息对推理过程进行解释。通过这一解释机制可以了解专家解决问题的思维过程,实现对人员的培训,也为发现知识库中知识的错误提供一个方便的手段。
(5)综合数据库设计
综合数据库主要包括两方面:一是历史数据库,二是动态数据库。历史数据库存放自动测试的各项技术指标和自动测试的测试结果。动态数据库接收被测设备的实时状态参数,以及专家系统在推理过程中得到的结果。
(6)人机接口设计
人机接口是专家系统与用户或专家进行交流的模块。在专家系统进行推理的过程中,如果实时检测到的信息量不足时,专家系统通过人机交互模块实现专家系统与用户或专家人机对话,从而实现问诊。本系统人机接口的设计将被测设备原理图、实物图、故障连接提示和诊断流程图全部显示,更易于初学者学习。
4.结论
本文简述了自动测试系统常用的故障诊断方法及其存在问题,提出了自动测试故障诊断专家系统的构想,同时详细介绍了专家系统的结构、流程和各分模块。在专家系统中为了寻求更加合理的推理机制,将规则推理和诊断推理模型结合起来,同时在知识库中采用故障树诊断方法。基于自动测试的故障诊断系统是未来装备维护技术发展的必由之路,是发挥装备效能的重要支撑,因此不断研究和发展基于自动测试的故障诊断系统具有十分重大的意义。
参考文献:
[1]胡昌华,许华龙.控制系统故障诊断与容错控制的分析和设计.北京:国防工业出版社,2001.
关键词软件测试实践教学测试工具
中图分类号:TP311.53文献标识码:A
1软件测试课程教学现状及分析
1.1软件测试课程教学现状介绍
软件测试是软件工程专业本科生的一门重要的必修课程。在本校的课程设置中为56学时,其中理论教学为32学时,上机实践为24学时,由于软件测试的各个环节分别对应于软件工程的相应环节,使得软件测试课程的内容庞杂,而其实践环节也相应地具有内容杂,任务重的特点。
软件测试的教学目标是通过理论及实践教学,让本科生熟悉软件测试的工作流程、常用软件测试方法及常用工具的使用及软件测试过程管理。
教学过程中的主要参考书目为机械工业出版社出版,原著为PaulC.Jorgensen,韩柯等译的《软件测试(原书第2版)》,原书的英文名为《SoftwareTestingACraftsman''sApproach(SecondEdition》。授课基本流程基本也是依据以上教材的流程,首先介绍软件测试的概论,介绍什么是软件测试,软件测试的意义、软件测试的基本流程和基本概念等内容。接着介绍贯穿全书的软件测试需要的示例以及软件测试所需要的基本理论知识,包括测试人员使用的离散数学及图论相关知识。介绍完以上知识以后,按照软件测试流程依次介绍单元测试、集成测试和系统测试的测试用例开发方法和技术。其中在单元测试部分分别介绍单元测试部分的黑盒测试和白盒测试内容,黑盒测试部分包括边界值测试、等价类测试和基于决策表的测试,在白盒测试部分介绍路径测试、数据流测试等结构性测试方法的测试用例开发技术。介绍完以上内容以后,又介绍了面向对象的软件测试方法。
课程的上机实践基本上也是配合上课的流程进行安排,在相应的知识点介绍以后,安排学生按照指定的技术开发测试用例以进行测试活动,附带掌握相应的软件测试的各种管理和自动化工具。
1.2软件测试课程教学现状分析
通过以上教学流程的描述结合以往毕业生工作以后反馈,可以总结其教学过程的特点为:通过系统的学习,同学们基本上能掌握软件测试用例开发的各种技术要点,对所有的知识点都有所触及,通过学习同学们基本上能够掌握各种实用的软件测试用例的开发方法,也能将各种方法应用于实际软件测试中。
而在实际软件测试实践中,软件测试工作具有以下特点:
首先,依据测试工作越早开展越有利的原则,软件测试一般从开发的初期就开始介入。例如在开发初期,需要编制测试计划进行时间人员和物力上的计划;在需求分析阶段需要进行软件测试的系统测试用例的开发;在设计阶段需要进行集成测试用例的开发,随着设计粒度越来越细,相应的路径及数据流集成测试用例也向下扩展;到达软件编码阶段,主要依据相应白盒技术进行单元测试用例的开发。其次,现代化的测试管理技术需要利用软件全面管理软件测试过程中的环节,包括测试计划的建立及管理、测试用例的管理、测试过程评价管理等。最后,因为人力资源成本的提高及各种技术限制,各种自动化的软件用例的运行软件的使用越来越多等。
通过比较教学过程及实际软件测试的开发过程很容易发现以往教学过程具有以下限制:
首先,没有将软件测试作为软件开发的有机部分进行介绍,而是将软件测试过程从软件开发过程中割裂开来。知识点没有按照实际应用过程展开,容易造成同学们掌握各个知识点,却无法形成知识实际应用能力。其次,缺少相应的测试管理软件的介绍和实践,影响了同学们对软件测试管理的重要性的认识。最后,教学课程缺乏同学们比较感兴趣的各种软件测试自动化工具的介绍。降低了同学们的学习兴趣。
2软件测试课程教学改革方法探讨
通过上文的现状介绍和分析,针对以上教学方法进行改造,同时本着扬长避短的原则,在中国石油大学(华东)软件工程专业2009级软件测试课程教学过程中进行了教学改革。
教学改革的契机为本校软件工程专业和IBM公司开展教材合作编写项目,软件测试作为软件开发的重要部分获得了空前的发展良机。
具体的有利因素可以概括为:首先,学校向IBM公司购买JAZZ开发平台及相应的专业软件测试管理软件。通过和业界领先的最新的软件测试管理软件接触,了解了最新的软件测试管理理念;其次,通过IBM公司对教工的业务培训,了解了IBM公司的各种软件测试工具的使用情况;最后,通过本文作者共同努力,将平时用于开发的实际应用软件例如体育公共课管理软件等进行整合,用于软件测试用例的案例教学。
有了以上基础前提以后,结合以上有利条件,教改的主要做法如下:首先进行案例化教学,通过自己开发的软件这样生动的实例向同学们介绍软件开发过程中的软件测试的重要性和各种原则,避免了介绍知识的空洞和乏味,提高了同学们的学习兴趣;其次,在案例化教学的指导思想下,重新安排各个教学点的教学顺序,主要脉络为依照软件开发的实际流程,首先介绍系统用例开发技术,然后介绍继承测试用例开发,到最后介绍单元测试用例开发方法。在运行测试用例的过程中,充分结合IBM公司提供的各种软件测试用例运行工具,使得学生能够活学活用。最后,充分利用IBM的软件平台,介绍业界领先的软件管理工具的使用,使得学生学习兴趣得到极大提高。
通过以上的教学改革,理顺了教学和实践的关系,使得教学过程紧密联系实际软件的开发过程,同学们对软件测试课程的理解得到了加深。
3结论及下一步工作
通过上文对教学现状的总结,以及针对教学现状的利弊进行分析,本文充分利用外部优势大胆进行了软件测试的教学改革,取得了预期的改革目标。同时也注意到改革工作才刚刚开始,还有很多需要完善的地方。接下来的工作主要包括:进一步丰富用于软件测试教学的案例及密切关注业界测试技术的最新发展以用于教学。总之,本文的教改工作达到了预期的目标,使得同学们对于软件测试的理解较之以前更加条理化、系统化和实用化。
参考文献
[1]匡青.高职院校软件测试课程教学改革探索[J].现代商贸工业,2010.3.