淺談學習的層次

蔡廣軍 劉勇

摘要：隨著工程教育認證的深入推廣，對能力的提高逐漸成為教育的目標。然而，如何實現知識學習到能力提高的轉變，卻沒有一個可以判斷的標準或方法。本文借鑒軟件能力成熟度模型（CMM）劃分等級的方法，把知識向能力的轉換分為點、線、面、體四個新層次，為判斷學習的深度和應用能力提供了一個可見的指標。

關鍵詞： 精益學習;工程認證;軟件測試;學習層次;能力成熟度模型

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）24-0111-02

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

An Introduction to the Level of Learning — Taking Software Testing Technology as an Example

CAI Guang-jun， LIU Yong

（Henan Science and Technology University， Luoyang 471023， China）

Abstract： With the further promotion of engineering education certification， the improvement of ability has gradually become the goal of education. However， there is no standard or method to judge the relation between the knowledge and the ability. Based on the software capability maturity model （CMM）， this paper divides knowledge corresponding to the ability into four new levels： point， line， plain and body， which provides a visible index for judging the depth of learning and application ability.

Key words： Lean Learning; Engineering Certification; Software Testing; Learning Level; CMM

隨著教育的進步，特別是工程教育認證中基于產出的理念（OBE）的推廣，逐步把教育從學知識階段到培養能力階段[1]。但如何培養能力、能力和知識是什么關系、能力如何評價成為評價的難點。

能力成熟度模型（CMM）[2]把軟件開發定義為過程能力，可以通過它評價開發流程的等級以評估軟件公司或組織開發軟件的能力。它分為五個等級：初始級，可重復級，定義級，管理級和優化級，后續出現了各種層次模型，如軟件測試中的管理等級和軟件自動化的等級。

表1? ?知識和能力的層次

[知識等級 范圍 知識特征 能力 能力特征 第一級原始級 空 存在于書中、文檔中的原始內容。 不對應能力 第二級知識點 知識點內 提取的知識的要點，能夠根據自己的理解來重復、提煉知識的內容; 第一級內容級 理解了知識點，能夠根據知識點解決相關的問題 第三級知識線（應用級） 領域內 知識的流程，掌握了知識應用的流程，掌握了各個知識點之間的直接關系和次序 第二級應用級 可以用知識解決知識所在領域的問題 第四級知識面（能力級） 領域間 知識的縱橫和交流。掌握了知識點的流程和關系，掌握了知識的來源和應用，可以進行知識的推廣和分析。 第四級能力級 可以借鑒相關理論、實踐來完善補充知識，可以把知識應用到相關的領域 第四級知識體（融合級） 全領域 新知識和已有知識融為一體，確定了新知識在知識體系中的位置和變換方法。 第四級融合級 把知識和能力合二為一，能夠自如使用，具有形成新知識、新方法、新理論的能力。 ]

本文從精益學習[3]理念出發，在用精益改進軟件測試技術知識的過程中[4]認識到知識的層次性，不同層次的知識與不同等級的能力對應。經分析，把知識分為5個層次，如表1所示。原始級是知識的最低級，是存在于書中、文檔或來源于其他人的知識，任何知識都可以歸于該層，對知識沒有加工、理解和變換，不體現能力水平的高低。

除第一級外，每一級知識都對應了相應的能力，和能力對應的知識層次如圖1所示。軟件測試[5]是軟件質量的主要保證方法，白盒測試是基本的測試技術，語句覆蓋是基本的白盒測試覆蓋策略，其原始級知識為“語句覆蓋是設計足夠多的測試用例，保證程序中的各個可執行語句至少執行一次”。本文將以其為基礎，說明知識和能力的層次變化。

2 知識點

知識點是學習的基本單位，知識點實現了原始知識內容的提取和歸納。它的內容以知識點內為主，提取了核心元素、元素之間關系和知識基本性質，包括知識自身的直接相關的形式轉換。在外部，確定了知識的位置或層次關系。能夠用概念圖或內部結構圖表示。

知識點級知識對應能力的內容級，可以實現知識內容的直接使用，能夠根據問題變換知識內容，具備或實現了知識的直接轉換能力。知識點級知識是對內容的掌握和理解是使用的前提，它體現了最低級的能力。

以軟件測試中語句覆蓋為例，知識點為語句覆蓋自身及其相關的概念以及對概念核心內容的提取、抽象和實例，其知識和能力特征如表2所示。

3 知識線

知識線是知識點的串接，實現了知識在領域內的直接組織。在知識外、領域內，靜態方面明確了同層知識點之間的關系或流程，在上層知識點之內的位置和下層知識點在其內的位置;動態方面，引入了知識變化或使用的前提、過程和效果。在外部，知道其相關的領域有哪些。多用表示流程或層次的圖形表示。

知識線級對應能力的應用級，可以實現知識在其直屬領域的應用。內部具備分解知識的能力。外部具備使用知識解決上層問題的能力和使用下層知識解決問題的能力;具備進行同層知識選擇或協同、組合的能力。

以語句覆蓋為例，知識線為語句覆蓋的使用流程、語句覆蓋的選擇方法等，其知識和能力特征如表3所示。

4 知識面

知識面是知識線的交織，實現了知識在相關領域的抽象、實例或轉變。在內容上，知識面實現了知識在領域外的延伸和領域內的融合，領域外需要確定知識的相關領域，向上確定知識的抽象領域（如知識的理論）、向下確定知識的實例領域（如應用領域）、向兩側確定知識的類似領域;領域內確定知識的轉換形式，明確知識的來源、現狀和未來。多用架構圖或層次圖表示。

面級知識對應能力的能力級，可以實現知識在領域內的靈活應用和領域外的初步應用和借鑒。它在掌握知識的基礎上，對知識進行分解、分析和轉變的能力。面級的知識可以靈活應用，且能進行效果分析。

以語句覆蓋為例，知識面為語句覆蓋在自身領域、理論領域、應用領域的內容和變化，其知識和能力特征如表4所示。

5 知識體

知識體是知識的融合，是知識面的疊加和消融，具有全面性和整體性。在內容上，知識內實現了自身知識的融合，成為一體，在知識體系中位置明確，靜態上內容、關系清晰，動態上來源、現狀明確，未來可以推斷，理論基礎和應用方向明確;知識外確定了其能力及在能力中的確切位置。

體級知識對應能力的融合級，可用實現知識在所有領域所有可能應用情況下的使用能力。它要求具有知識的分解、分析、轉換和融合能力，掌握知識和能力在各個層次的關系，能夠實現了知識和已有能力的融合，具有創造新知識的能力。該級是知識在能力中表現的最高級。

以語句覆蓋為例，知識體為語句覆蓋在所有領域、所有時間上的變化和展現，代表了可以靈活使用的能力，其知識和能力特征如表5所示。

6 小結

本文提出了一種學習過程中內容的分層方法，在原始知識之上把可以應用的知識分為點、線、面、體四個層次。知識由點到體的發展，從整體上是一個先由少到多再由多變少的過程，但從單個知識來看，卻是一個內容逐步增加、關系逐漸清晰、認識不斷加深的直線過程。知識以及對應能力層次的劃分，不僅為學習指明了方向，而且為評價能力提供了一個初步標準。

參考文獻：

[1] 林健.工程教育認證與工程教育改革和發展. 高等工程教育研究. 2015.2.

[2] Paulk M C ， Curtis B ， Chrissis M B ， et al. Capability maturity model， version 1.1[J]. IEEE Software， 1993， 10（4）：18-27.

[3] 蔡廣軍. 精益學習初探[J]. 教育現代化，2017，4（7）：28-30.

[4] 蔡廣軍. 軟件測試的精益提升[J]. 北京：原子能出版社，2019.5.

[5] Kshirasagar Naik，Priyadarshi Tripathy. Software Testing and Quality Assurance-Theory and Practice.Weily， New Jersey：John Wiley & Sons， Inc.， 2008.

【通聯編輯：王力】