摘要：“UML建模工具”是軟件工程專業(yè)的一門必修課。通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能使用UML建模工具進(jìn)行面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)分析和設(shè)計。為了提高教學(xué)質(zhì)量，通過分析學(xué)生基本情況和教學(xué)內(nèi)容，在教學(xué)案例設(shè)計、教學(xué)方式和考核方式上進(jìn)行了改革與實踐。
　　關(guān)鍵詞：UML建模工具；案例；考核方式；教學(xué)方式；軟件工程
　　中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2012）28-6725-02
　　1 概述
　　UML（Unified Modeling Language，統(tǒng)一建模語言）是OMG組織1997年發(fā)布的一種面向?qū)ο竦目梢暬ＵZ言，為軟件開發(fā)各個階段提供了動態(tài)或靜態(tài)的模型描述，方便軟件系統(tǒng)構(gòu)造者表達(dá)設(shè)計思想和交流設(shè)計成果[1]。UML建模工具是幫助系統(tǒng)構(gòu)造者方便使用UML的軟件，其主要功能有：支持各種UML模型圖的繪制和存儲，支持雙向工程，提供與其他開發(fā)工具的接口[2]。目前常用的UML建模工具有Rational Rose和Microsoft Visio。
　　“UML建模工具”是軟件工程專業(yè)的一門必修課。開設(shè)在“計算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論”和“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計”課程之后，其目的是在學(xué)生掌握了計算機(jī)科學(xué)的基本理論和程序設(shè)計的基本方法的基礎(chǔ)上，通過使用UML建模工具進(jìn)行面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)分析和設(shè)計。為了順利優(yōu)質(zhì)地開展“UML建模工具”課程，本文從學(xué)生基本情況分析、教學(xué)內(nèi)容分析入手，在教學(xué)案例設(shè)計、教學(xué)方式和考核方式方面的進(jìn)行了改革與實踐。
　　2 學(xué)生基本情況分析
　　“UML建模工具”的授課對象是軟件工程專業(yè)大學(xué)二年級的學(xué)生，理論水平相對膚淺，程序設(shè)計能力不高。但是部分同學(xué)卻出現(xiàn)了畏難情緒，對專業(yè)和課程的學(xué)習(xí)興趣降低。在這種情況下，專業(yè)教師的指導(dǎo)和課程的講授，對學(xué)生未來的發(fā)展方向有重要作用。因此，“UML建模工具”作為軟件工程專業(yè)的一門必修課，其教學(xué)要以提升學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)興趣和信心、加強(qiáng)專業(yè)技能為目標(biāo)。
　　3 教學(xué)內(nèi)容分析
　　“UML建模工具”課程涉及的教學(xué)內(nèi)容有：面向?qū)ο蟾攀?、軟件工程概述、UML概述、Rational Rose概述、用例圖、類圖和對象圖、序列圖、協(xié)作圖、狀態(tài)圖、活動圖、包圖、構(gòu)件圖和部署圖。
　　各知識單元的作用和關(guān)系是：①面向?qū)ο蟾攀龊蛙浖こ谈攀霾糠?，幫助學(xué)生形成軟件開發(fā)理論基礎(chǔ)；②UML概述和Rational Rose概述部分，用于對UML和Rational Rose工具形成宏觀理解；③用例圖、類圖和對象圖、序列圖、協(xié)作圖、狀態(tài)圖、活動圖、包圖、構(gòu)件圖和部署圖，它們是使用UML進(jìn)行系統(tǒng)建模的9大模型，是系統(tǒng)建模不可分割的有機(jī)組成部分。全部內(nèi)容的學(xué)習(xí)是為了使學(xué)生能對具體某個系統(tǒng)的開發(fā)進(jìn)行規(guī)范準(zhǔn)確的建模，提升軟件開發(fā)的效率。
　　4 教學(xué)案例設(shè)計
　　案例能幫助學(xué)生掌握和理解課程知識。對于該課程，恰當(dāng)?shù)陌咐O(shè)置對提高教學(xué)效果更有事半功倍的作用。本課程的案例設(shè)計區(qū)別于其他課程的地方在于：同一個案例應(yīng)貫穿于整個課程。因此，該課程案例設(shè)計的原則是：案例背景學(xué)生熟悉；案例的內(nèi)容涵蓋課程所有知識點；案例至少有兩個，一個用于課堂教學(xué)，一個用于實驗教學(xué)。
　　案例設(shè)計的結(jié)果是：設(shè)計了兩個大案例，分別對應(yīng)于兩個系統(tǒng)——“學(xué)生信息管理系統(tǒng)”和“圖書管理系統(tǒng)”的建模。其中，“學(xué)生信息管理系統(tǒng)”用于課堂教學(xué)，“圖書管理系統(tǒng)”用于實驗教學(xué)。對于這兩個系統(tǒng)，學(xué)生都有直接或間接使用經(jīng)驗，易于理解。涉及的內(nèi)容有：需求分析、創(chuàng)建系統(tǒng)用例模型、創(chuàng)建系統(tǒng)靜態(tài)模型、創(chuàng)建系統(tǒng)動態(tài)模型和創(chuàng)建系統(tǒng)部署模型。大案例將課程知識組織成一個完整、有機(jī)的整體。同時，在教學(xué)過程中配套輔助案例“遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)”，用于課堂練習(xí)，鞏固課程知識。
　　5 教學(xué)方式
　　傳統(tǒng)的教學(xué)方式是：課堂教學(xué)“老師講”，實驗教學(xué)“學(xué)生練”，以課堂教學(xué)為主，用實驗課來熟悉和鞏固課堂講授的知識。這種方式不易集中學(xué)生注意力和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。為此，本文提出了一種新的教學(xué)方式：一是，把課堂教學(xué)分為講授課、討論課、學(xué)生作業(yè)展示與評議課三個階段；二是，把實驗教學(xué)分為單元型實驗項目部分和綜合型大作業(yè)部分。
　　5.1課堂教學(xué)
　　該課程總學(xué)時56學(xué)時，其中包括課堂教學(xué)38學(xué)時和實驗教學(xué)18學(xué)時。把課堂教學(xué)分為講授課、討論課、學(xué)生作業(yè)展示與評議課三個階段。分別安排在課程的前、中、后三個時期。
　　5.1.1 講授課
　　采用以原理為中心的講授方法，由教師講解課程全部理論和方法，學(xué)生由老師“背著走”。講授課安排在課堂教學(xué)的前期（前26學(xué)時）。
　　5.1.2討論課
　　采用以問題為中心的講授方法，引導(dǎo)學(xué)生綜合使用已學(xué)方法進(jìn)行系統(tǒng)建模，學(xué)生由老師“扶著走”。討論課安排在課堂教學(xué)的中期（第26-30學(xué)時）。
　　為了討論課能啟到拋磚引玉的作用，給討論課設(shè)計了一個“購物網(wǎng)站”系統(tǒng)建模的案例，讓學(xué)生討論常用購物網(wǎng)站的功能和商品的特點，總結(jié)購物流程和業(yè)務(wù)邏輯，逐步細(xì)化系統(tǒng)功能，實現(xiàn)建模。討論課的順利開展除了要設(shè)置恰當(dāng)?shù)陌咐蛦栴}，學(xué)生的組織也很重要，而分組學(xué)習(xí)方式是不錯的選擇。班級的同學(xué)自由結(jié)合成小組，每組4-6人，選擇一人作為組長，組長負(fù)責(zé)組織組員進(jìn)行案例討論。為了激發(fā)討論熱情，對積極回答問題的小組做適當(dāng)?shù)募臃?。分組學(xué)習(xí)方式會一直延續(xù)到學(xué)生作業(yè)展示階段。
　　實踐證明，課程氣氛活躍，團(tuán)隊意識得到加強(qiáng)，“差生”在“好生”的帶動下主動性明顯提高。大學(xué)里的差生是“假差生”，是由于學(xué)習(xí)中知識斷層，而非智力因素造成的[4]。通過周圍同學(xué)的帶動和學(xué)習(xí)方法的調(diào)整，“假差生”現(xiàn)象可以矯正。
　　5.1.3學(xué)生作業(yè)展示與評議課
　　為了提高學(xué)生的綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實際問題的能力以及團(tuán)隊協(xié)作的能力。要求各小組對某個系統(tǒng)建模，該項任務(wù)被稱為“大作業(yè)”。大作業(yè)的題目自擬，內(nèi)容要有一定實用價值和創(chuàng)新性。大作業(yè)的實施貫穿于整個課程的學(xué)習(xí)，由小組成員在實驗課和課后完成。整個過程中，老師可以幫助學(xué)生選定題目和分析討論，但只起到輔助作用，不直接參與實施，學(xué)生由老師“看著走”。
　　學(xué)生作業(yè)展示與評議課安排在課堂教學(xué)的最后八個學(xué)時。根據(jù)學(xué)生作業(yè)展示的內(nèi)容和答辯情況選出優(yōu)秀小組，通過加分的方式進(jìn)行獎勵。
　　5.2實驗教學(xué)
　　每次實驗課是兩個學(xué)時，這兩個學(xué)時被分成兩個環(huán)節(jié)，先是個人完成單元型實驗項目，然后分組進(jìn)行大作業(yè)的討論和實施。
　　5.2.1單元型實驗項目
　　實驗項目與知識單元對應(yīng)，用于驗證所學(xué)知識和方法。本課程的單元型實驗項目共有7個，分別是練習(xí)繪制UML用例圖、類圖和對象圖、序列圖、協(xié)作圖、狀態(tài)圖、活動圖、構(gòu)件圖和部署圖。每個實驗項目的完成需要1-2個學(xué)時。
　　5.2.2綜合型大作業(yè)
　　綜合型大作業(yè)用于提升學(xué)生綜合使用建模方法的能力。大作業(yè)雖然綜合性強(qiáng)，但是它也是由各種UML圖形構(gòu)成的，因此可以與單元型實驗項目并行完成。在每次實驗課的剩余時間，組內(nèi)成員進(jìn)行大作業(yè)相關(guān)內(nèi)容的討論和操作，也可以與老師進(jìn)行交流。
　　6 考核方式
　　常用的考核方式是閉卷或開卷的方式，這種方式不適合該課程綜合性應(yīng)用性強(qiáng)的特點。因此該課程的考核的方式改為“平時成績+實驗成績+大作業(yè)成績”的方式。用公式表示是：期末成績（100%）=平時成績（15%）+實驗成績（25%）+大作業(yè)成績（60%）。其中，平時成績根據(jù)平時考勤進(jìn)行評定；實驗成績根據(jù)實驗課的單元型實驗項目的完成情況進(jìn)行評定；大作業(yè)分組完成，個人成績參考小組成績和個人分工完成情況進(jìn)行評定。
　　7 結(jié)論
　　“UML建模工具”是軟件工程專業(yè)的必修課，對其他課程有承前啟后的作用，利于培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題能力以及實際動手能力，使學(xué)生從一個單純具備編程技能的角色向系統(tǒng)分析/架構(gòu)師方向過渡。本文在分析傳統(tǒng)教學(xué)的不適合該課程特點的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了教學(xué)案例設(shè)計、教學(xué)方法和考核方法等一系列的教學(xué)改革。實踐證明，通過貫穿課程始末的“學(xué)生信息管理系統(tǒng)”案例的講解，使學(xué)生對UML建模方法有了直觀認(rèn)識；同時，實驗課“圖書管理系統(tǒng)”案例的練習(xí)，鞏固了所學(xué)知識；加之，大作業(yè)的完成提升了知識的綜合應(yīng)用能力。在整個過程中，注重學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性的激發(fā)，采用分組學(xué)習(xí)的方式，一定程度上矯正了“假差生”現(xiàn)象，教學(xué)效果較好。
　　參考文獻(xiàn)：
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　　[3] 謝星星.UML基礎(chǔ)與Rose建模實用教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2011.
　　[4] 李成良，顧美玲.大學(xué)教學(xué)理論與方法[M].貴陽：貴州教育出版社，1995：169-16