案例引导多项目实施的面向对象的分析与设计课程

姚敦红

（怀化学院 计算机科学与工程学院，湖南 怀化 418008）

0 引 言

面向对象的分析与设计课程是计算机科学与技术本科专业的一门重要的发展能力方向课程，是一门综合性、实用性和应用性很强的课程。课程在传统软件工程的基础上，重点介绍软件项目的启动和计划、需求获取和结构化、基于UML的系统静态和动态分析、系统设计、测试和维护等面向对象的分析与设计的概念、原则、技术和方法，使学生能采用面向对象的思想进行系统的建模和开发。该课程是专业基础科学理论与软件工程实践之间的桥梁，主要培养学生应用专业基础知识进行软件项目分析与设计等的实践能力。学生通过课程的学习，能在已有的计算机基础、程序设计、计算机网络、数据库原理等知识的基础上，系统地掌握软件项目面向对象的分析和设计方法，具备针对不同领域下的信息系统进行分析、设计与实现的能力。

随着用人单位对软件开发从业人员的要求逐年提高，软件项目分析与设计能力已成为从事软件开发人员的必备技能。为进一步推进计算机科学与技术专业的教学改革，面向对象的分析与设计课程成为计算机科学与技术专业（尤其是应用软件开发方向）发展能力模块的必修课，但由于软件项目的无形、复杂、不可控等特点，教学中存在内容抽象、涉及面广、学生缺乏兴趣等问题，面向对象的分析与设计难度相当大，造成课程教学难度高，常规教学方式难以保证教学效果。笔者提出的案例引导多项目实施的教学模式，以学生各自所选的软件项目分析与设计为主线，以软件项目案例的讲解为切入点，将理论知识与设计实践相结合，提高学生的软件项目分析设计能力和课程的教学效果。

1 课程知识体系及教学存在问题分析

面向对象的分析与设计课程的知识体系与内容可划分为3个模块、15个知识领域，如图1所示。

图1 课程知识体系结构

基础知识模块与软件开发过程模块为理论部分，分析与建模模块为理论与实践相结合模块。在常规教学模式中，课程分为理论课时与实践课时，各24课时，三大知识模块均是先在教室中讲解理论，然后将对应实践项目安排到实训室进行，虽然也采用案例式教学，但是仍存在3个问题：①学生对课程的重要性认识不足，对无形的课程内容学习不感兴趣；②课程知识点多，其知识体系涉及15个知识领域，但课程在教学计划中的学时数有限，知识点讲解得不够深入，学生难以理解课程的核心思想；③课程内容较多，常规教学模式普遍存在重理论轻实践、理论教学与实践教学得不到有机结合等问题，学生动手实践能力得不到锻炼，课程的应用性特性难以体现。

2 案例引导多项目实施教学法

案例教学法[1]在20世纪20年代由美国哈佛大学工商管理学院首创。哈佛大学经过几十年的长期探索和实践，已经建立了具有一定规模的完整的案例教学管理系统。在校学习期间的学生，都要通过案例教学管理系统分析和研究大量的案例，这是哈佛大学毕业生水平高、能力强、潜力大，深受社会欢迎的重要因素之一[2]。传统的灌输式教学方法被案例教学法改变，采用启发式的案例教学法，利用典型案例启发学生独立思考，有利于培养学生分析问题、解决问题的实际能力[3]。

项目驱动式教学法是在20世纪80年代由德国职业教育大力推行的一种“行为引导式的教学形式”[4]。在教学过程中，学生可以个人或小组的形式自选项目，教师将课程基本知识和项目相结合进行教学设计，学生在教师指导下根据教学内容将所选项目进一步分解为多个子项目模块。这样以项目驱动为引导，可以使学生及时将所学知识付诸实践，化被动学习为主动学习，并在项目实践过程中不断发现问题、分析问题并解决问题，提高团队合作精神和知识的应用能力[5]。

为解决传统教学模式存在的问题，可以将案例教学法和项目驱动式教学法相结合，形成“案例引导多项目实施”的教学模式。该模式将课程全部安排在实训室进行，实训中贯穿理论知识，加强实践能力培养，以某一管理系统项目案例的分析与设计实施教学，以学生自己所选项目实践验证理论知识，围绕案例和项目展开知识点讲解，提高学生兴趣，培养学生分析、解决问题的能力。

3 教学实施过程设计

课程总课时为48学时，将课程15个知识领域与项目分析和设计对应起来，教师采用案例贯穿知识讲解，每次讲解时间约为对应课时1/4左右，然后由学生各自采用所选项目同步进行各个知识领域的应用实践，在实践中强化所学知识。这样既可避免学生在学习过程中感到枯燥无味，又能将理论教学与实践教学有机结合，使学生得到实际锻炼，提高动手能力，掌握所学知识。具体实施过程设计见表1。

在表1中，将课程15个知识领域划分为三大模块，教师讲解时采用某管理系统的案例分析贯穿整个知识领域，学生同步完成各自所选项目的实例建模。这样的教学模式深受学生欢迎，能有效提高教学效果。

4 教学过程中的注意事项

（1）在保持课程内容体系完整性、服务于专业的原则下，结合计算机科学与技术专业需要，教师需建立内容丰富的教学案例和实训项目。

（2）教学内容需新颖、充实，信息量大，且注重理论、实践、课程设计相结合，能追踪国内外行业和课程发展前沿、最新成果。

（3）坚持科研与教学互动，以科研提升教学，以教学促进科研，以产学研一体化教学模式，及时将科研成果用于教学上，丰富教学内容，扩大学生知识面。

（4）坚持鼓励和指导学生参加软件作品设计大赛等各类学科行业大赛，以提高学生创新意识与创新能力，增强其综合素质和社会竞争力。

5 考核方式设计

课程考核注重过程性考核，使成绩能真实反映学生对实际项目的分析与设计能力，因此，课程的考核设计包含11个考核点，每个考核点根据其在项目分析与设计中的重要性，设置不同的比重，最后成绩为各考核点得分乘以分值比重之和，表2为某学生的课程过程性考核得分。

表1 教学实施过程设计

在表2中，考核得分分为优秀、良好、中等、及格和不及格5个等级，每个等级对应1个分值区间，如在用例分析与设计考核点上，某学生达到优秀等级，但又不是最优秀，可以在该项考核点的优秀等级分值[90—100]内给出一个成绩，如95分。表2中最后一列为某学生的每个考核点得分乘以该考核点所对应的分值比重后的分值，这些分值之和为83.5，也就是该生课程的最终考核分数。这种考核方式能够充分体现过程性，真实反映学生对所学知识的应用能力。

6 教学效果

上述教学实施过程与考核方式设计，在近4届的课程教学实践中，均取得了明显成效，主要表现在4个方面：①采用案例教学引导学生自选项目同步进行分析与设计，使得学生在教学中高度集中注意力，充分理解与掌握相关知识点；②理论与实践紧密结合的教学实施过程，充分调动了学生的积极性，使得学生主动投入项目实践中，通过观摩教师对软件项目案例的面向对象分析与设计，又将其及时转化到自选项目中加以实施，既获得了知识，又发展了能力，提高了教学效果满意度；③注重过程性考核，考核分数真实体现学生所选项目的面向对象分析与设计质量和能力，检测效果好；④学生在大四第2学期的毕业设计中，项目的分析与设计质量明显比以往的学生要高，就业后，用人单位对毕业生软件项目分析与设计能力的满意度也明显提高。

7 结 语

在面向对象的分析与设计课程教学中，采用案例引导多项目实施的教学模式，能在不降低理论教学强度的前提下，强化实践教学，以软件项目的面向对象的分析与设计为主线串联教学内容，同时通过案例使抽象的理论知识形象化，启发学生独立思考，培养学生分析问题、解决问题的实际能力，在教学实践中获得了良好的教学效果。

表2 某学生课程过程性考核得分