UML面向對象分析設計課程教學的創新研究

蔣國清

摘 要 文章詳細地闡述面向對象技術中的UML的概念，并介紹了目前面向對象技術UML統一建模語言課程教學中存在的問題，并在課程整合、教學資源建設和教學案例設計和選取等方面進行了創新的教學探索，實踐表明，此方法能激發學生的學習興趣，并能有效提高學生的軟件分析和設計能力。

關鍵詞 UML面向對象分析設計 課程教學 創新研究

中圖分類號：G424文獻標識碼：A

Innovation Research on "UML Object-Oriented

Analysis and Design" Courses Teaching

JIANG Guoqing

（Institute of Software， Changsha Social Work College， Changsha， Hu'nan 410004）

Abstract This article describes in detail the UML object-oriented technology concepts and describes the current Unified Modeling Language Teaching UML in object-oriented technology problems and curriculum integration， teaching resources construction and design and selection of teaching cases and other aspects of the explore innovative teaching， practice shows that this method can stimulate students' interest in learning， and can effectively improve students' software analysis and design capabilities.

Key words "UML Object-Oriented Analysis and Design"; course teaching; innovation research

1 概述

1.1 UML的概念

UML是面向對象的分析與設計方法不斷向前發展的產物，最早出現在20世紀80年代末至90年代中。到現在，UML已經統一為大眾所接受的標準建模語言，是OMG的一個標準，它是一個支持軟件開發中模型化和圖形化的語言，在軟件開發的每一個階段，從需求分析、規格，一直到構造和配置，UML都能夠為之提供模型化和可視化支持。

1.2 學習UML的必要性

在軟件開發生命周期的各個階段，都可以用UML來為開發人員來描述其模型。只不過描述的重點根據生命周期各階段的任務不同而不同，這些各個階段的模型UML用不同的圖來體現;并且各階段的模型都是相輔相成的，每個階段的模型描述都是根據前一個模型的描述而來，彼此相互關聯。所以系統分析員在做需求分析時，用UML用例圖來體現業務模型，這個模型是系統設計師做進一步的軟件設計的重要參考依據;在系統設計階段，前一階段系統架構師或系統設計師所做的用UML描述的架構設計或概要設計模型是系統設計師做詳細設計的基礎;在詳細設計階段設計師根據概要設計來進行詳細設計，并且用UML 來描述詳細的對象模型，這個對象模型市編程者編寫代碼的依據。由此使用UML可以很清楚地描述軟件開發各個階段的模型，用各種圖描述的模型有機地將軟件開發技術和面向對象的思想結合在一起，極大地提高了軟件生產工業的效率，因此，作為計算機軟件工程專業的學生，掌握UML建模技術極其必要。

2 現階段UML教學中的特點和不足

2.1 現階段UML教學中的特點

UML教學的目的是要讓學生理解相關的理論知識，并以此為指導，學會在軟件開發的各個階段使用UML來建立模型，并且能提高面向對象軟件開發的動手能力和創新能力。UML面向對象分析設計課程教學的基礎由課堂教學和實踐教學兩部分組成。傳統的教學中，使用比較多的教學方法就是講授法，同時利用上機實訓操作來復習和鞏固課堂中所學的知識，因此在教學上要解決三方面的問題：首先時基礎理論知識，然后是工具的操作和應用。最后是學生全面理解并掌握UML，還要能使用UML來進行面向對象的方法來進行軟件開發。目前，該門課程中通常使用案例進行教學，教材編排有序合理。

2.2 現階段UML教學中的不足

實踐環節過少，這門課教學的內容較多，理論教學占據了大量的課時，沒有足夠的實訓，使得課堂顯得呆板、枯燥，無法激發學生的學習興趣，無法培養學生的實際操作水平，從而無法提高綜合分析能力及創新能力。

教材案例不夠經典。現有教材上的課例雖然豐富，但是，比較傳統簡單，且連貫性不夠，還沒有形成一個有機的整體，不能很好地把各章節知識點前后貫穿，導致學生不能學以致用，在一個具體項目的分析、設計和開發之中，學生感覺無法系統地應用UML 技術。

3 UML建模語言教學的創新研究

3.1 用項目驅動課程體系整合課程

為了讓學生學以致用，將UML的建模技術熟練的應用到實踐中，迅速適應軟件開發的工作，我們采取項（下轉第138頁）（上接第128頁）目驅動的教學方式。整個教學中選擇一個合理的項目，把這個的項目開發和整個專業課程的教學過結合起來;將項目開發的生命周期的各階段內容（如需求分析、概要設計、詳細設計、編碼實施、軟件測試等）貫穿到開發課程的各個理論知識點上;專業課程教學內容根據這個項目開發的不同階段來進行組織，這樣軟開專業課程的理論內容和這個項目的開發實現了完美的整合。

具體實施模式如下：（1）運用用公司模式設計，完成項目驅動的UML和軟件開發的教學的無縫結合;其次，分配項目階段，明確整個專業課的學習過程在項目不同階段的分配;（2）明確預期目標，在進行項目的需求分析時，要明確項目是屬于哪個領域及其相關業務流程，要了解目前所面臨的問題、理清本項目需要解決哪些問題、項目的預期目標和最后的成果是什么;（3）及時作出評估，對項目開發的技術以及方法進行評估并確定其關鍵技術與技術路線;（4）對項目進行劃分，得到相應的子系統，在明確現狀及其開發條件后制定具體的方案，并對技術方案進行可行性的論證。（5）對項目實施分工計劃，根據項目的劃分安排項目人員，明確每個人在開發團隊中的職責，同時制定詳細的進度計劃，根據進度計劃遞交相應的成果。

3.2 建立教學兼顧的大學城資源庫

基于云計算的大學城空間拓展了學生學習的渠道，同時也打破單一、枯燥的，灌輸式的統教教學的模式，給學校教育提供了很好的技術平臺。為此依托大學城建立UML建模的教學資源庫，包括：電子教案、授課課件、課程授課計劃、教學大綱和實訓大綱等;布置的習題、復習題，單元測驗題，期中期末考試題、項目實訓題;建立的交流群組，發表的文章、論壇;圖片、視頻等資源;教師根據授課要求，通過打碎，重構、泛在等手段進行資源整合或再組合，成為適合自己模式的教學資源。這樣教師的空間可建設成為學生快捷、高效、方便的教學課堂。

大學城可以建立師生交流的空間，便于學生答疑，從而得到提升。大學城在教與學中的使用用打破了時間和空間上的限制。在真實的課堂之外，有構建了一個功能強大的虛擬學習環境，教師和學生利用新興的通信技術（如微信、QQ等）進行交流互動，教學也變得靈活，教師利用教師空間可根據每次課程的教學要求編制好電子表格化教案和該課堂所需的教學資源，這些資源要進行打碎重組。這樣，教學手段不再單一，教學過程不再枯燥。

3.3 精心設計適合的教學項目（案例）

優質的案例教學應該能夠很好地幫助學生提高掌握和理解課程知識的能力，激發學生的學習積極性，從而提高教學效果。針對傳統案例設計存在的問題，如：場景簡單、單一，不能貫穿于整個系統建模，缺乏延續性。為此，本文提出了教學案例的設計原則：同一個案例應貫穿于整個課程，并且案例背景學生熟悉;案例的內容涵蓋課程所有知識點;最好是設計兩個案例，分別用于用于課堂教學和上機實驗。課程主案例應該具有一定的復雜度;案例的內容要能覆蓋課程的全部知識點，而且盡可能要貼近實際，選擇常用的或者是學生較為熟悉的業務背景，特別是學生經常接觸的，有利于易于學生對案例和知識點的理解，如學生管理系統、教務管理系統、圖書管理系統等。這樣的系統也具有一定的難度，符合上述案例設計要求。

4 結束語

UML面向對象分析設計是軟件開發專業的重要課程，本文針對當前該課程的特點和傳統教學中的問題，提出了基于項目驅動的教學內容的整合，精心設計用以貫徹整個課程和軟件開發課程的教學案例，實訓該課程和軟件開發課程同步，同時充分利用大學城空間，建設該課程的學習資源庫，方便學生的自主學習。實踐表明，上述該思路充分地提高了學生的學習興趣，同時借助大學城空間，增進師生的交流與溝通，明顯改善教學效果，提高了學生分析問題和解決問題的能力。當然，此方案也會有期待更加完善的地方，還會有進一步研究和探討的空間，對此，我們在以后的研究中將繼續完善。

參考文獻

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