“統(tǒng)一建模語言UML”課程項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)型教學(xué)方法的研究與實(shí)踐

楊 林，方 芳，左澤均

（中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院，湖北武漢 430074）

1 UML教學(xué)的現(xiàn)狀與不足

課程的基本目標(biāo)是介紹面向?qū)ο蠼y(tǒng)一建模語言UML的基本概念和知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)達(dá)到靈活運(yùn)用一種UML建模工具進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)的要求。UML教學(xué)的問題主要體現(xiàn)在分析訓(xùn)練不足和案例設(shè)計(jì)陳舊兩個(gè)方面。

1.1 分析設(shè)計(jì)訓(xùn)練不足

目前課程教學(xué)中多采用傳統(tǒng)的講授法，主要講解建模原理、語法知識(shí)，同時(shí)結(jié)合一些上機(jī)實(shí)踐操作來鞏固和熟悉課堂上所講的一些知識(shí)點(diǎn)。學(xué)生雖然對(duì)建模工具的操作感興趣，也可以按照規(guī)范，畫出案例的各種圖。但是面對(duì)項(xiàng)目問題，學(xué)生很難利用UML圖來進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的系統(tǒng)學(xué)習(xí)和講授就顯現(xiàn)出了許多缺點(diǎn)，經(jīng)常表現(xiàn)為教學(xué)內(nèi)容使理論與實(shí)踐相脫節(jié)，使課堂教學(xué)顯得空洞、呆板，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣，束縛了學(xué)生的思維發(fā)展且不能考核出學(xué)生的實(shí)際操作水平、綜合分析能力及創(chuàng)新能力。

1.2 案例單一陳舊

目前在“統(tǒng)一建模語言UML”課程中通常也是使用案例進(jìn)行教學(xué)，但是在眾多的UML教材中，大多都采用比較陳舊的案例，這些案例多年不變，已經(jīng)跟不上UML技術(shù)的發(fā)展；并且每章的案例不具有連貫性，導(dǎo)致學(xué)生不能系統(tǒng)地將UML技術(shù)應(yīng)用到一個(gè)具體系統(tǒng)中，使得學(xué)生感到學(xué)不能用；有的甚至與軟件系統(tǒng)完全無關(guān)，使得學(xué)生學(xué)了案例后不知道怎么應(yīng)用到實(shí)際的軟件開發(fā)中去。UML教學(xué)的最終目的是要讓學(xué)生學(xué)會(huì)使用UML工具進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)及軟件開發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和探究、創(chuàng)新能力，所以在案例的選取方面要精，要有代表性和典型性。

2 “項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)型”教學(xué)方法研究

軟件工程中的活動(dòng)是以項(xiàng)目的形式來組織的。針對(duì)第一節(jié)提出的問題，筆者對(duì)“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)型”教學(xué)方法進(jìn)行了探索和研究?！绊?xiàng)目驅(qū)動(dòng)型”教學(xué)方法可以克服“重理論輕分析”、“案例單一陳舊不連貫”的問題，能更好地將教學(xué)內(nèi)容有機(jī)組織于一體。

2.1 課程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

如何建設(shè)“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)型”教學(xué)方法的課程結(jié)構(gòu)，如何將項(xiàng)目與教學(xué)內(nèi)容有機(jī)融合與貫穿是首先需要考慮的問題。課程的結(jié)構(gòu)分為：基本概念及原理、案例分析及討論、實(shí)踐操作及強(qiáng)化三個(gè)基本組成部分。在第一部分“基本概念及原理”中，必須向?qū)W生講解清楚UML每種視圖的作用、使用時(shí)機(jī)，各種視圖包含的基本元素符號(hào)及涵義，各種視圖的建模方法。這部分內(nèi)容是學(xué)生認(rèn)知UML各種視圖的基礎(chǔ)知識(shí)，清楚地講解此部分內(nèi)容是掌握UML的必要基礎(chǔ)。僅僅理解了基本圖形元素概念涵義，學(xué)生仍不知如何建模，因此必須貫穿建模方法內(nèi)容。結(jié)合項(xiàng)目開發(fā)過程的不同階段，講授如何對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行分析并建立UML模型。第二部分“案例分析及討論”包含典型案例分析、項(xiàng)目案例分組建模與討論兩個(gè)部分，此部分教學(xué)內(nèi)容為對(duì)基本知識(shí)的強(qiáng)化，是消化知識(shí)及創(chuàng)新的主要階段。第三部分“實(shí)踐操作及強(qiáng)化”包括建模軟件基本操作練習(xí)和項(xiàng)目案例建模實(shí)踐兩個(gè)部分。該部分教學(xué)內(nèi)容是對(duì)兩部分內(nèi)容的升華，當(dāng)學(xué)生的理論沒有得到充分實(shí)踐，這些認(rèn)知便不會(huì)深刻。而對(duì)第三部分內(nèi)容的重視則會(huì)使得學(xué)生從實(shí)踐中獲得充分自信。

2.2 課程內(nèi)容組織

“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法”教學(xué)方法以項(xiàng)目為導(dǎo)線貫穿于課程的始終，因此需要以軟件開發(fā)過程的實(shí)際階段和順序?yàn)橐罁?jù)構(gòu)建和組織UML課程內(nèi)容。筆者依據(jù)業(yè)務(wù)模型、需求、分析與設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、測(cè)試、配置幾個(gè)關(guān)鍵階段進(jìn)行“基本概念及原理”、“案例分析及討論”以及“實(shí)踐操作及強(qiáng)化”三個(gè)部分對(duì)應(yīng)內(nèi)容的組織。例如在業(yè)務(wù)模型階段必要時(shí)需要活動(dòng)圖輔助以建模，而傳統(tǒng)的活動(dòng)圖會(huì)組織在比較靠后的動(dòng)態(tài)視圖中進(jìn)行講授。這樣學(xué)生在實(shí)踐的時(shí)候可能就無法運(yùn)用活動(dòng)圖，并充分體會(huì)實(shí)踐效果。通過這種循序漸進(jìn)的方式，按照項(xiàng)目階段的進(jìn)展將逐步提高學(xué)生分析設(shè)計(jì)能力，并輕松完成課程內(nèi)容的講授。

2.3 典型實(shí)例與項(xiàng)目案例相結(jié)合

“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)型”教學(xué)方法旨在培養(yǎng)學(xué)生建模分析的能力。通過一個(gè)規(guī)模適中的真實(shí)系統(tǒng)作為項(xiàng)目貫穿于課程教學(xué)的每個(gè)環(huán)節(jié)中。具體的某個(gè)項(xiàng)目案例不會(huì)完全覆蓋到每個(gè)知識(shí)點(diǎn)。因此不能因?yàn)橛辛隧?xiàng)目案例而放棄典型實(shí)例，典型實(shí)例對(duì)某些知識(shí)點(diǎn)的詮釋具有不可替代的作用。筆者建議以典型實(shí)例與項(xiàng)目案例相結(jié)合的方式進(jìn)行，以典型實(shí)例講解清楚關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，以項(xiàng)目實(shí)例培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐及實(shí)戰(zhàn)能力。

3 “項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)型”教學(xué)方法實(shí)踐

3.1 更靈活的教學(xué)形式

鑒于UML課程理論與實(shí)踐并重的特征，每一種類型UML的講授方法應(yīng)按照?qǐng)D的概念及基本元素講解、典型案例講解、實(shí)踐題目分析三個(gè)階段，完成所有理論的灌輸以及認(rèn)識(shí)的形成。而實(shí)踐部分對(duì)于學(xué)生來說也是至關(guān)重要，包括涉及軟件操作、基本操作練習(xí)、實(shí)踐題目上機(jī)練習(xí)3部分。每種圖都依此順序完成理論和實(shí)踐兩個(gè)部分的內(nèi)容。

3.2 分階段教學(xué)，確保能力逐級(jí)提高

在課程初期，教師與學(xué)生共同討論、擬定項(xiàng)目案例。在業(yè)務(wù)建模階段，教師首先對(duì)項(xiàng)目的需求給予清晰的描述。在將每個(gè)開發(fā)階段涉及的UML視圖的基礎(chǔ)概念知識(shí)講解完成后，教師再以項(xiàng)目為例引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行某個(gè)階段某種視圖的建模，學(xué)生以分組形式進(jìn)行分析與討論，在分析過程中必定能夠?qū)倓傊v授完的理論知識(shí)有更加深刻的認(rèn)識(shí)和理解。最后要注意對(duì)實(shí)踐環(huán)節(jié)的落實(shí)，切實(shí)確保學(xué)生熟練掌握UML建模軟件各種基本元素的操作，并能熟練完成各階段的建模。

3.3 加強(qiáng)師生交流、激發(fā)學(xué)生熱情

教師參與各個(gè)小組的分析與討論并對(duì)于在首次分析過程中提出的疑問予以解答。促使形成一種項(xiàng)目的真實(shí)討論現(xiàn)場(chǎng)氣氛，激發(fā)學(xué)生分析解決問題的激情。為了提高教學(xué)效果，可以利用情景教學(xué)，使學(xué)生對(duì)項(xiàng)目開發(fā)有一個(gè)相對(duì)真實(shí)的體驗(yàn)。采用小組討論、個(gè)別專題、典型示范等多種教學(xué)手段來使學(xué)生提高主動(dòng)參與意識(shí)。這些教學(xué)方法使教師起到組織、引導(dǎo)、幫助和促進(jìn)作用。

4 結(jié)束語

以“基于項(xiàng)目的、團(tuán)隊(duì)式研究性學(xué)習(xí)”為核心，建立和完善UML課程對(duì)教與學(xué)都具有重要意義，創(chuàng)造了學(xué)生主動(dòng)參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng)新的新型創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式。學(xué)生將在團(tuán)隊(duì)式合作中受益，能夠針對(duì)同一個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行頭腦風(fēng)暴的沖擊、打開思維，不斷提出更優(yōu)的解決方案；其次學(xué)生能夠真正將軟件工程理論貫穿于實(shí)際項(xiàng)目，在理論與實(shí)踐的結(jié)合中深化理論知識(shí)，在大腦中形成牢固的理論體系，切實(shí)提高學(xué)生的設(shè)計(jì)開發(fā)能力，從而培養(yǎng)出勇于開拓進(jìn)取的創(chuàng)新實(shí)踐能力強(qiáng)的學(xué)生。

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