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“统一建模语言UML”课程项目驱动型教学方法的研究与实践

2013-08-15左泽均

长春师范大学学报 2013年8期
关键词:视图驱动建模

杨 林,方 芳,左泽均

(中国地质大学(武汉)信息工程学院,湖北武汉 430074)

1 UML教学的现状与不足

课程的基本目标是介绍面向对象统一建模语言UML的基本概念和知识点,同时达到灵活运用一种UML建模工具进行分析和设计的要求。UML教学的问题主要体现在分析训练不足和案例设计陈旧两个方面。

1.1 分析设计训练不足

目前课程教学中多采用传统的讲授法,主要讲解建模原理、语法知识,同时结合一些上机实践操作来巩固和熟悉课堂上所讲的一些知识点。学生虽然对建模工具的操作感兴趣,也可以按照规范,画出案例的各种图。但是面对项目问题,学生很难利用UML图来进行分析和设计。传统的系统学习和讲授就显现出了许多缺点,经常表现为教学内容使理论与实践相脱节,使课堂教学显得空洞、呆板,学生缺乏学习兴趣,束缚了学生的思维发展且不能考核出学生的实际操作水平、综合分析能力及创新能力。

1.2 案例单一陈旧

目前在“统一建模语言UML”课程中通常也是使用案例进行教学,但是在众多的UML教材中,大多都采用比较陈旧的案例,这些案例多年不变,已经跟不上UML技术的发展;并且每章的案例不具有连贯性,导致学生不能系统地将UML技术应用到一个具体系统中,使得学生感到学不能用;有的甚至与软件系统完全无关,使得学生学了案例后不知道怎么应用到实际的软件开发中去。UML教学的最终目的是要让学生学会使用UML工具进行软件设计及软件开发,培养学生的实际动手能力和探究、创新能力,所以在案例的选取方面要精,要有代表性和典型性。

2 “项目驱动型”教学方法研究

软件工程中的活动是以项目的形式来组织的。针对第一节提出的问题,笔者对“项目驱动型”教学方法进行了探索和研究。“项目驱动型”教学方法可以克服“重理论轻分析”、“案例单一陈旧不连贯”的问题,能更好地将教学内容有机组织于一体。

2.1 课程结构设计

如何建设“项目驱动型”教学方法的课程结构,如何将项目与教学内容有机融合与贯穿是首先需要考虑的问题。课程的结构分为:基本概念及原理、案例分析及讨论、实践操作及强化三个基本组成部分。在第一部分“基本概念及原理”中,必须向学生讲解清楚UML每种视图的作用、使用时机,各种视图包含的基本元素符号及涵义,各种视图的建模方法。这部分内容是学生认知UML各种视图的基础知识,清楚地讲解此部分内容是掌握UML的必要基础。仅仅理解了基本图形元素概念涵义,学生仍不知如何建模,因此必须贯穿建模方法内容。结合项目开发过程的不同阶段,讲授如何对项目进行分析并建立UML模型。第二部分“案例分析及讨论”包含典型案例分析、项目案例分组建模与讨论两个部分,此部分教学内容为对基本知识的强化,是消化知识及创新的主要阶段。第三部分“实践操作及强化”包括建模软件基本操作练习和项目案例建模实践两个部分。该部分教学内容是对两部分内容的升华,当学生的理论没有得到充分实践,这些认知便不会深刻。而对第三部分内容的重视则会使得学生从实践中获得充分自信。

2.2 课程内容组织

“项目驱动法”教学方法以项目为导线贯穿于课程的始终,因此需要以软件开发过程的实际阶段和顺序为依据构建和组织UML课程内容。笔者依据业务模型、需求、分析与设计、实现、测试、配置几个关键阶段进行“基本概念及原理”、“案例分析及讨论”以及“实践操作及强化”三个部分对应内容的组织。例如在业务模型阶段必要时需要活动图辅助以建模,而传统的活动图会组织在比较靠后的动态视图中进行讲授。这样学生在实践的时候可能就无法运用活动图,并充分体会实践效果。通过这种循序渐进的方式,按照项目阶段的进展将逐步提高学生分析设计能力,并轻松完成课程内容的讲授。

2.3 典型实例与项目案例相结合

“项目驱动型”教学方法旨在培养学生建模分析的能力。通过一个规模适中的真实系统作为项目贯穿于课程教学的每个环节中。具体的某个项目案例不会完全覆盖到每个知识点。因此不能因为有了项目案例而放弃典型实例,典型实例对某些知识点的诠释具有不可替代的作用。笔者建议以典型实例与项目案例相结合的方式进行,以典型实例讲解清楚关键知识点,以项目实例培养学生实践及实战能力。

3 “项目驱动型”教学方法实践

3.1 更灵活的教学形式

鉴于UML课程理论与实践并重的特征,每一种类型UML的讲授方法应按照图的概念及基本元素讲解、典型案例讲解、实践题目分析三个阶段,完成所有理论的灌输以及认识的形成。而实践部分对于学生来说也是至关重要,包括涉及软件操作、基本操作练习、实践题目上机练习3部分。每种图都依此顺序完成理论和实践两个部分的内容。

3.2 分阶段教学,确保能力逐级提高

在课程初期,教师与学生共同讨论、拟定项目案例。在业务建模阶段,教师首先对项目的需求给予清晰的描述。在将每个开发阶段涉及的UML视图的基础概念知识讲解完成后,教师再以项目为例引导学生进行某个阶段某种视图的建模,学生以分组形式进行分析与讨论,在分析过程中必定能够对刚刚讲授完的理论知识有更加深刻的认识和理解。最后要注意对实践环节的落实,切实确保学生熟练掌握UML建模软件各种基本元素的操作,并能熟练完成各阶段的建模。

3.3 加强师生交流、激发学生热情

教师参与各个小组的分析与讨论并对于在首次分析过程中提出的疑问予以解答。促使形成一种项目的真实讨论现场气氛,激发学生分析解决问题的激情。为了提高教学效果,可以利用情景教学,使学生对项目开发有一个相对真实的体验。采用小组讨论、个别专题、典型示范等多种教学手段来使学生提高主动参与意识。这些教学方法使教师起到组织、引导、帮助和促进作用。

4 结束语

以“基于项目的、团队式研究性学习”为核心,建立和完善UML课程对教与学都具有重要意义,创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型创新实践教学模式。学生将在团队式合作中受益,能够针对同一个项目进行头脑风暴的冲击、打开思维,不断提出更优的解决方案;其次学生能够真正将软件工程理论贯穿于实际项目,在理论与实践的结合中深化理论知识,在大脑中形成牢固的理论体系,切实提高学生的设计开发能力,从而培养出勇于开拓进取的创新实践能力强的学生。

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