UML課程教學(xué)改革探索

商鵬 劉秋香

摘要：鑒于《統(tǒng)一建模語言UML》課程內(nèi)容復(fù)雜、理論性強(qiáng)的特點(diǎn)，為提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力，結(jié)合工程教育模式對(duì)課程教學(xué)進(jìn)行深入改革探索。本文重點(diǎn)介紹了改革的特色和改革內(nèi)容，從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式手段、考核評(píng)價(jià)等多方面進(jìn)行深入闡述。

關(guān)鍵詞：UML;工程教育模式;工程能力;教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2020）24-0181-02

1 引言

統(tǒng)一建模語言（Unified Modeling Language，UML）是一種通用的、可視化的建模語言，是面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)的工具。《統(tǒng)一建模語言UML》課程隸屬于軟件工程課程體系，是計(jì)算機(jī)專業(yè)和軟件工程專業(yè)學(xué)生的選修課。本課程的改革有利于學(xué)生進(jìn)一步掌握軟件工程的基本原理，進(jìn)一步提升面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)的能力，并且無縫銜接面向?qū)ο缶幊蹋M(jìn)一步提高軟件開發(fā)水平。

2課程現(xiàn)狀與問題分析

作為軟件工程類課程，《統(tǒng)一建模語言UML》具有專業(yè)理論強(qiáng)的特點(diǎn)，概念、原則、原理十分復(fù)雜，而工程性的內(nèi)容，雖然具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，但由于規(guī)模的龐大與復(fù)雜性，讓學(xué)生感到無從下手、難以把握[1]。因此，學(xué)生在實(shí)踐中存在個(gè)人能力強(qiáng)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力弱，實(shí)踐應(yīng)用少，自主分析能力不足等問題。歸根結(jié)底是學(xué)生無法將所學(xué)理論完全與實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合，工程實(shí)踐能力差的問題。作為一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程，怎樣提高課程的工程化程度，提高學(xué)生工程應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生工程價(jià)值觀，更好地達(dá)到工程化教育的目標(biāo)，是本課程面臨的重要課題。

3課程改革特色

針對(duì)存在的問題，本課程進(jìn)行了一系列的教學(xué)改革。從傳統(tǒng)的理論教學(xué)過渡到案例式教學(xué)，再到現(xiàn)在的融入工程教育模式。將工程教育模式應(yīng)用于《統(tǒng)一建模語言UML》課程教學(xué)，重視課程實(shí)踐，重視培養(yǎng)學(xué)生的工程能力。知識(shí)講授采用案例式教學(xué)的方式，由案例導(dǎo)入建模任務(wù)，在案例建模中理解各種模型，通過項(xiàng)目串聯(lián)知識(shí)點(diǎn)，化零散知識(shí)點(diǎn)為建模知識(shí)線，改變以往知識(shí)點(diǎn)多、不知如何聯(lián)系的難題，知識(shí)學(xué)習(xí)的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的能力和素質(zhì)。

課程實(shí)踐重視“構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)現(xiàn)—運(yùn)作”過程，采用“小項(xiàng)目+大項(xiàng)目”的方式，在小項(xiàng)目練習(xí)中加深對(duì)知識(shí)的理解，在大項(xiàng)目實(shí)踐中體驗(yàn)團(tuán)隊(duì)合作，體會(huì)系統(tǒng)分析中的UML建模[2]。通過接觸盡量多的實(shí)踐項(xiàng)目，鍛煉學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力，改變?cè)械膶W(xué)習(xí)了知識(shí)不知如何應(yīng)用的問題。教學(xué)方式采用“線上+線下”的形式，將理論知識(shí)基礎(chǔ)轉(zhuǎn)移到線上平臺(tái)，線下著力解決知識(shí)應(yīng)用問題。考核方式側(cè)重對(duì)學(xué)生能力和素質(zhì)的檢測(cè)，通過項(xiàng)目實(shí)踐、成果文檔、討論評(píng)議等方式幫助學(xué)生尋找建模中出現(xiàn)的問題，更好地提高分析建模水平。課程教學(xué)始終緊扣“構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)現(xiàn)—運(yùn)作”的模式，讓學(xué)生參與問題的分析、設(shè)計(jì)、模型化、實(shí)現(xiàn)和實(shí)踐應(yīng)用過程，形成知識(shí)、能力、素質(zhì)齊頭并進(jìn)的培養(yǎng)思路，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和工程價(jià)值觀，提高學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)新性。

4課程改革內(nèi)容

4.1 教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)：掌握UML的語言體系，理解各模型的作用和應(yīng)用范疇，合理應(yīng)用各種模型于軟件系統(tǒng)開發(fā)，理解團(tuán)隊(duì)的角色分工和架構(gòu)師的工作意義，能夠勝任基本的系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)階段的建模工作。

能力目標(biāo)：靈活應(yīng)用建模語言對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析、建模和設(shè)計(jì);對(duì)模型的合理性和系統(tǒng)的解決方案有充分的理解;建立規(guī)范的、標(biāo)準(zhǔn)化的、符合軟件開發(fā)過程的且具有溝通能力的系統(tǒng)模型，并考慮系統(tǒng)模型的可持續(xù)性;找準(zhǔn)團(tuán)隊(duì)中的定位，學(xué)習(xí)從架構(gòu)師的角度對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析和建模。

素質(zhì)目標(biāo)：培養(yǎng)抽象思維和模型化思維能力，具備基本的架構(gòu)師能力、技術(shù)和素養(yǎng)，具備應(yīng)用于工程實(shí)踐的能力和素質(zhì)，能夠在工作中展現(xiàn)熟練系統(tǒng)分析和建模的能力。

4.2 教學(xué)內(nèi)容

《統(tǒng)一建模語言UML》課程著力于培養(yǎng)學(xué)生的軟件抽象與建模能力，主要涉及軟件需求分析模型、設(shè)計(jì)模型和構(gòu)建集成模型，內(nèi)容包括各種模型圖的構(gòu)成和建模方法，以及系統(tǒng)的綜合分析建模。以此為依據(jù)，對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行一定改進(jìn)：

1）在原有模型的基礎(chǔ)上，增大建模實(shí)踐的比例，增加與軟件開發(fā)密切聯(lián)系的工程化問題的解決;

2）加強(qiáng)與前導(dǎo)、后續(xù)課程的聯(lián)系，在課程學(xué)習(xí)中緊密結(jié)合軟件開發(fā)過程，與軟件工程理論相呼應(yīng)、為軟件開發(fā)提供支持。

4.3 教學(xué)方式與教學(xué)手段

1）教學(xué)方案擬設(shè)計(jì)為“線上+線下”“理論基礎(chǔ)+項(xiàng)目訓(xùn)練”的形式。線上完成課程理論基礎(chǔ)的講授和簡(jiǎn)單訓(xùn)練，線下進(jìn)行實(shí)例項(xiàng)目分析、項(xiàng)目研討、主題討論等。

2）教學(xué)過程設(shè)計(jì)為“線上課程+線下探討+作業(yè)訓(xùn)練”的教學(xué)模式。理論知識(shí)在線上結(jié)合案例教授，體現(xiàn)本課程理論與實(shí)踐并重，理論聯(lián)系實(shí)際的特點(diǎn)。線上訓(xùn)練內(nèi)容以基礎(chǔ)知識(shí)考察和學(xué)徒式基礎(chǔ)案例為主，保障學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的知識(shí)有較好的理解和基本應(yīng)用能力。線下探討主要以案例分析、主題探討、問題解決等形式進(jìn)行，理論指導(dǎo)項(xiàng)目，通過面對(duì)面的交流提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度和應(yīng)用能力。線下作業(yè)以項(xiàng)目分析訓(xùn)練為主，鍛煉學(xué)生的建模能力。通過貫穿式的項(xiàng)目，讓學(xué)生體會(huì)不同模型作業(yè)之間的關(guān)聯(lián)性，體驗(yàn)產(chǎn)品開發(fā)的連續(xù)性，通過實(shí)踐向?qū)W生傳輸可持久化的工程理念。在項(xiàng)目實(shí)踐中，穿插討論交流，讓學(xué)生通過互相交流評(píng)議，對(duì)項(xiàng)目過程有更深入的認(rèn)識(shí)。

3）實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)為“基礎(chǔ)實(shí)踐小項(xiàng)目+綜合實(shí)踐大項(xiàng)目”的形式。基礎(chǔ)實(shí)踐采用小問題、小項(xiàng)目的形式，著重為理論知識(shí)應(yīng)用提供實(shí)踐支撐，幫助學(xué)生理解各種模型在系統(tǒng)分析中的作用。綜合實(shí)踐采用團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目開發(fā)的模式，項(xiàng)目小組分工合作，團(tuán)隊(duì)完成系統(tǒng)模型。按照軟件工程思想展開分析建模過程，采用啟發(fā)式教學(xué)，學(xué)生自選項(xiàng)目或教師指定項(xiàng)目，給學(xué)生充分的自主空間，自主學(xué)習(xí)、自主分析、自主建模，團(tuán)隊(duì)合作。綜合實(shí)踐旨在鍛煉學(xué)生自主實(shí)踐、團(tuán)隊(duì)合作、自主分析建模的能力。

整個(gè)教學(xué)過程形成知識(shí)、能力、素質(zhì)統(tǒng)一的培養(yǎng)思路，將項(xiàng)目分析、系統(tǒng)建模、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、能力培養(yǎng)、自主學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等元素融入課程體系，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和綜合工程應(yīng)用能力。

4.4 考核方式

考核評(píng)價(jià)可由過程評(píng)價(jià)、項(xiàng)目實(shí)踐、期末考核評(píng)測(cè)、獎(jiǎng)勵(lì)性成績(jī)等構(gòu)成，主張全面地從教學(xué)過程的各個(gè)環(huán)節(jié)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。過程評(píng)價(jià)考查學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，由課堂訓(xùn)練、課外作業(yè)和學(xué)生討論等情況綜合評(píng)定;綜合實(shí)踐、項(xiàng)目報(bào)告、互評(píng)等形式主要用于考查學(xué)生綜合應(yīng)用UML 知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)分析并建立建模的能力，評(píng)定為項(xiàng)目實(shí)踐成績(jī);期末考核評(píng)測(cè)不以考核而以進(jìn)一步提高能力為目的，反饋學(xué)生對(duì)課程整體的掌握情況。獎(jiǎng)勵(lì)性成績(jī)用于表?yè)P(yáng)和激勵(lì)在課程中積極參與、主動(dòng)思考、自主學(xué)習(xí)、用于實(shí)踐的同學(xué)。

5小結(jié)

將工程教育的模式和理念應(yīng)用于《統(tǒng)一建模語言UML》課程進(jìn)行教學(xué)改革探索，將理論性強(qiáng)的軟件工程建模類課程更好地與實(shí)踐訓(xùn)練、工程教育相結(jié)合，幫助學(xué)生更好的理解統(tǒng)一建模語言的作用，分析、設(shè)計(jì)、建模等方法，深入認(rèn)識(shí)軟件工程在實(shí)踐工程中的應(yīng)用，將專業(yè)理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為專業(yè)技能、實(shí)踐能力和工程能力，全方位的鍛煉學(xué)生的思考和動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)、團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和工程實(shí)踐能力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 付丹丹，王健，蔡朝暉，馬英瑞.基于CDIO的統(tǒng)一建模語言課程教學(xué)改革研究與實(shí)踐[J].福建電腦，2014（4）：53.

[2] 商鵬，蘇晶.CDIO在統(tǒng)一建模語言課程教學(xué)中的應(yīng)用探討[J].科技視界，2018（30）：2095.

【通聯(lián)編輯：王力】