工程教育認(rèn)證背景下的UML課程教學(xué)方案研究

摘 要 為了適應(yīng)工程教育認(rèn)證的能力培養(yǎng)要求，統(tǒng)一建模語(yǔ)言UML課程按照教學(xué)過(guò)程案例化、實(shí)驗(yàn)過(guò)程項(xiàng)目化的教學(xué)思路，從課程性質(zhì)、課程目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、學(xué)生學(xué)習(xí)要求、成績(jī)?cè)u(píng)定方式等多方面進(jìn)行了修訂和改革，為進(jìn)一步提升學(xué)生的建模能力、工程應(yīng)用能力提供方案和保證。

關(guān)鍵詞 工程教育認(rèn)證;教學(xué)過(guò)程案例化;實(shí)驗(yàn)過(guò)程項(xiàng)目化

前言

統(tǒng)一建模語(yǔ)言UML是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程等專業(yè)的方向課程，一般在第5學(xué)期開出，其先修課程是程序設(shè)計(jì)和軟件工程，后續(xù)課程為軟件測(cè)試、軟件逆向工程、軟件度量與質(zhì)量控制。工程教育認(rèn)證背景下，要適應(yīng)工程能力培養(yǎng)的要求，滿足畢業(yè)生達(dá)到既定標(biāo)準(zhǔn)的要求，需要對(duì)本課程的教學(xué)方案進(jìn)行研究和修訂。

1課程性質(zhì)和目標(biāo)修訂

《統(tǒng)一建模語(yǔ)言UML》課程以軟件工程知識(shí)和面向?qū)ο罄碚摓榛A(chǔ)，以介紹統(tǒng)一建模語(yǔ)言UML為主要任務(wù)，幫助學(xué)生掌握UML的術(shù)語(yǔ)、規(guī)則和用法，能夠根據(jù)建模目標(biāo)使用恰當(dāng)?shù)膱D形建模工具構(gòu)建合適模型;使學(xué)生能夠正確理解系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)模型，并通過(guò)模型理解系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案和工程問(wèn)題的解決辦法;能夠自主完成軟件項(xiàng)目的綜合分析，熟練應(yīng)用各種模型對(duì)系統(tǒng)多角度建模;理解在開發(fā)團(tuán)隊(duì)中的角色，掌握統(tǒng)一建模語(yǔ)言UML對(duì)其工作的作用，能夠應(yīng)用UML解決常見(jiàn)的建模問(wèn)題，為其從事面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)和設(shè)計(jì)等應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)奠定下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[1]。

2教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法建議

統(tǒng)一建模語(yǔ)言UML課程是一門專業(yè)理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的專業(yè)課程，是在軟件工程理論的基礎(chǔ)上進(jìn)行軟件建模。課程內(nèi)容主要為各種模型的構(gòu)成元素、建模方法，RUP建模方法和UML建模綜合應(yīng)用，涉及多種模型元素和多種模型圖，教學(xué)時(shí)需要案例講解貫穿課程，實(shí)驗(yàn)中需要項(xiàng)目訓(xùn)練幫助理解知識(shí)應(yīng)用。因此，課程以教學(xué)過(guò)程案例化、實(shí)驗(yàn)過(guò)程項(xiàng)目化為主要教學(xué)思路，結(jié)合豐富的線上資源，采用多媒體教學(xué)方式，與案例教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、問(wèn)題導(dǎo)向教學(xué)、課堂討論、實(shí)踐訓(xùn)練等多種教學(xué)方法有機(jī)結(jié)合，傳統(tǒng)板書和多媒體教學(xué)相結(jié)合，采用漸進(jìn)式項(xiàng)目案例和“做中學(xué)”的教學(xué)模式，要求學(xué)生帶著任務(wù)去學(xué)習(xí)，在教學(xué)設(shè)計(jì)中突出學(xué)生的主體地位和教師的引導(dǎo)作用，重視培養(yǎng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，增加學(xué)生的動(dòng)手機(jī)會(huì)，通過(guò)相互交流、小組討論等方式，幫助學(xué)生進(jìn)一步理解模型的應(yīng)用，加強(qiáng)溝通的能力，增加師生的交流互動(dòng)。實(shí)驗(yàn)主要是針對(duì)各種模型的分析和建模以及綜合應(yīng)用，學(xué)生自主實(shí)踐完成。通過(guò)教學(xué)與實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生理解軟件開發(fā)過(guò)程中UML模型的作用，全面培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和建立模型的能力，提高學(xué)生的綜合工程能力[2]。

3學(xué)生學(xué)習(xí)建議

（1）專業(yè)知識(shí)方面：學(xué)習(xí)UML的術(shù)語(yǔ)、規(guī)則和用法，熟悉UML的基本元素、關(guān)系，重點(diǎn)掌握類圖、對(duì)象圖、包圖、構(gòu)件圖和部署圖等結(jié)構(gòu)模型圖，用例圖、交互圖、活動(dòng)圖、狀態(tài)機(jī)圖等行為模型圖，理解各種模型針對(duì)系統(tǒng)的不同方面建模;掌握幾種建模工具的使用，能夠使用工具繪制各種UML模型圖。

（2）專業(yè)能力方面：通過(guò)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐訓(xùn)練將抽象的理論形象化，理解模型的作用，并能通過(guò)系統(tǒng)分析為分析結(jié)果建立合適的模型圖，將系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的復(fù)雜工程問(wèn)題模型化，具備較強(qiáng)的個(gè)人的系統(tǒng)分析和建模能力。

（3）學(xué)習(xí)方法方面：注意課前預(yù)習(xí)，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源提前了解講授內(nèi)容，明確重點(diǎn)、難點(diǎn)，為課上有針對(duì)性地學(xué)習(xí)和理解奠定基礎(chǔ);課上認(rèn)真聽課，努力做到“耳、眼、口、手、腦”齊上陣，積極參與課堂的各種學(xué)習(xí)活動(dòng)，如回答問(wèn)題、課堂討論、問(wèn)題建模等，通過(guò)課堂活動(dòng)更深入的理解學(xué)習(xí)內(nèi)容，鍛煉個(gè)人的表達(dá)能力，思考他人的觀點(diǎn)，解決自己和同學(xué)的疑惑，更深層次的理解建模的意義;加強(qiáng)課后的學(xué)習(xí)，通過(guò)測(cè)試、實(shí)驗(yàn)、作業(yè)、項(xiàng)目等形式鞏固課堂所學(xué)，理論聯(lián)系實(shí)踐，多動(dòng)手、多動(dòng)腦，有利于保證知識(shí)掌握的牢固程度和前后知識(shí)的銜接。

（4）團(tuán)隊(duì)合作方面：通過(guò)教師布置的任務(wù)或自主選擇的分析項(xiàng)目，分工協(xié)作、團(tuán)隊(duì)完成。團(tuán)隊(duì)合作項(xiàng)目可以幫助個(gè)人更深入地理解團(tuán)隊(duì)中的角色和分工，明確個(gè)人的責(zé)任和目標(biāo)，發(fā)揮團(tuán)隊(duì)精神，通過(guò)合作完成項(xiàng)目的分析、建模與設(shè)計(jì)。

4成績(jī)?cè)u(píng)定方式修訂

成績(jī)?cè)u(píng)定分為課堂表現(xiàn)、作業(yè)測(cè)試、實(shí)驗(yàn)、項(xiàng)目和期末考試，占比5%、10%、15%、20%、50%。其中課堂表現(xiàn)主要考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和積極參與課堂教學(xué)的程度。作業(yè)測(cè)試通過(guò)布置課后作業(yè)和課堂在線測(cè)試的方式，考查學(xué)生對(duì)模型的理解和系統(tǒng)分析的能力。作業(yè)和在線測(cè)試主要考核學(xué)生對(duì)每個(gè)章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度和應(yīng)用理論建立模型的能力。

實(shí)驗(yàn)鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，以實(shí)驗(yàn)的完成度為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。

項(xiàng)目考查學(xué)生的綜合分析建模能力，團(tuán)隊(duì)合作完成，按要求完成實(shí)踐項(xiàng)目，團(tuán)隊(duì)成員分工明確、各負(fù)其責(zé)，項(xiàng)目報(bào)告完整、內(nèi)容充實(shí)、結(jié)構(gòu)合理，無(wú)格式錯(cuò)誤，模型準(zhǔn)確合理，能詳細(xì)說(shuō)明項(xiàng)目分析、建模、設(shè)計(jì)的過(guò)程。

期末考試采用筆試形式，卷面成績(jī)100分，卷面成績(jī)乘以0.5計(jì)入總成績(jī)?？己藘?nèi)容應(yīng)全面考查學(xué)生對(duì)UML的概念模型元素和各種模型圖概念、作用的理解和掌握程度，對(duì)各種模型圖應(yīng)用的熟練程度，對(duì)需求分析和建模的能力。試卷結(jié)構(gòu)比例為30%基礎(chǔ)題、50%中等題、20%提高題，難度程度應(yīng)適中，并體現(xiàn)課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

5結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)改革和實(shí)施工程教育化的課程教學(xué)方案，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性提高了，主動(dòng)參與到課程前中后的學(xué)習(xí)活動(dòng)中，在項(xiàng)目實(shí)踐中認(rèn)真分析思路、討論方案、建立模型，實(shí)踐應(yīng)用能力有了較大的提升，工程應(yīng)用能力有了很大提高。

參考文獻(xiàn)

[1] 商鵬，劉秋香.UML課程教學(xué)改革探索[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2020 （24）：181-182.

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

作者簡(jiǎn)介

商鵬，女，山東淄博人;學(xué)歷：碩士，職稱：講師，現(xiàn)就職單位：山東理工大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，研究方向：軟件工程與軟件建模。