UML课程教学改革探索

商鹏 刘秋香

摘要：鉴于《统一建模语言UML》课程内容复杂、理论性强的特点，为提高学生的工程实践能力，结合工程教育模式对课程教学进行深入改革探索。本文重点介绍了改革的特色和改革内容，从教学目标、教学内容、教学方式手段、考核评价等多方面进行深入阐述。

关键词：UML;工程教育模式;工程能力;教学改革

中图分类号：G642        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）24-0181-02

1 引言

统一建模语言（Unified Modeling Language，UML）是一种通用的、可视化的建模语言，是面向对象分析与设计的工具。《统一建模语言UML》课程隶属于软件工程课程体系，是计算机专业和软件工程专业学生的选修课。本课程的改革有利于学生进一步掌握软件工程的基本原理，进一步提升面向对象分析与设计的能力，并且无缝衔接面向对象编程，进一步提高软件开发水平。

2课程现状与问题分析

作为软件工程类课程，《统一建模语言UML》具有专业理论强的特点，概念、原则、原理十分复杂，而工程性的内容，虽然具有很强的实践性，但由于规模的庞大与复杂性，让学生感到无从下手、难以把握[1]。因此，学生在实践中存在个人能力强、团队协作能力弱，实践应用少，自主分析能力不足等问题。归根结底是学生无法将所学理论完全与实践应用相结合，工程实践能力差的问题。作为一门理论与实践相结合的课程，怎样提高课程的工程化程度，提高学生工程应用能力，培养学生工程价值观，更好地达到工程化教育的目标，是本课程面临的重要课题。

3课程改革特色

针对存在的问题，本课程进行了一系列的教学改革。从传统的理论教学过渡到案例式教学，再到现在的融入工程教育模式。将工程教育模式应用于《统一建模语言UML》课程教学，重视课程实践，重视培养学生的工程能力。知识讲授采用案例式教学的方式，由案例导入建模任务，在案例建模中理解各种模型，通过项目串联知识点，化零散知识点为建模知识线，改变以往知识点多、不知如何联系的难题，知识学习的同时培养学生的能力和素质。

课程实践重视“构思—设计—实现—运作”过程，采用“小项目+大项目”的方式，在小项目练习中加深对知识的理解，在大项目实践中体验团队合作，体会系统分析中的UML建模[2]。通过接触尽量多的实践项目，锻炼学生的实践应用能力，改变原有的学习了知识不知如何应用的问题。教学方式采用“线上+线下”的形式，将理论知识基础转移到线上平台，线下着力解决知识应用问题。考核方式侧重对学生能力和素质的检测，通过项目实践、成果文档、讨论评议等方式帮助学生寻找建模中出现的问题，更好地提高分析建模水平。课程教学始终紧扣“构思—设计—实现—运作”的模式，让学生参与问题的分析、設计、模型化、实现和实践应用过程，形成知识、能力、素质齐头并进的培养思路，培养学生的学习习惯和工程价值观，提高学习的主动性和创新性。

4课程改革内容

4.1 教学目标

知识目标：掌握UML的语言体系，理解各模型的作用和应用范畴，合理应用各种模型于软件系统开发，理解团队的角色分工和架构师的工作意义，能够胜任基本的系统分析和设计阶段的建模工作。

能力目标：灵活应用建模语言对系统进行分析、建模和设计;对模型的合理性和系统的解决方案有充分的理解;建立规范的、标准化的、符合软件开发过程的且具有沟通能力的系统模型，并考虑系统模型的可持续性;找准团队中的定位，学习从架构师的角度对系统进行分析和建模。

素质目标：培养抽象思维和模型化思维能力，具备基本的架构师能力、技术和素养，具备应用于工程实践的能力和素质，能够在工作中展现熟练系统分析和建模的能力。

4.2 教学内容

《统一建模语言UML》课程着力于培养学生的软件抽象与建模能力，主要涉及软件需求分析模型、设计模型和构建集成模型，内容包括各种模型图的构成和建模方法，以及系统的综合分析建模。以此为依据，对课程教学内容进行一定改进：

1）在原有模型的基础上，增大建模实践的比例，增加与软件开发密切联系的工程化问题的解决;

2）加强与前导、后续课程的联系，在课程学习中紧密结合软件开发过程，与软件工程理论相呼应、为软件开发提供支持。

4.3 教学方式与教学手段

1）教学方案拟设计为“线上+线下”“理论基础+项目训练”的形式。线上完成课程理论基础的讲授和简单训练，线下进行实例项目分析、项目研讨、主题讨论等。

2）教学过程设计为“线上课程+线下探讨+作业训练”的教学模式。理论知识在线上结合案例教授，体现本课程理论与实践并重，理论联系实际的特点。线上训练内容以基础知识考察和学徒式基础案例为主，保障学生对学习的知识有较好的理解和基本应用能力。线下探讨主要以案例分析、主题探讨、问题解决等形式进行，理论指导项目，通过面对面的交流提高学生对知识的掌握程度和应用能力。线下作业以项目分析训练为主，锻炼学生的建模能力。通过贯穿式的项目，让学生体会不同模型作业之间的关联性，体验产品开发的连续性，通过实践向学生传输可持久化的工程理念。在项目实践中，穿插讨论交流，让学生通过互相交流评议，对项目过程有更深入的认识。

3）实践教学设计为“基础实践小项目+综合实践大项目”的形式。基础实践采用小问题、小项目的形式，着重为理论知识应用提供实践支撑，帮助学生理解各种模型在系统分析中的作用。综合实践采用团队项目开发的模式，项目小组分工合作，团队完成系统模型。按照软件工程思想展开分析建模过程，采用启发式教学，学生自选项目或教师指定项目，给学生充分的自主空间，自主学习、自主分析、自主建模，团队合作。综合实践旨在锻炼学生自主实践、团队合作、自主分析建模的能力。

整个教学过程形成知识、能力、素质统一的培养思路，将项目分析、系统建模、系统设计、能力培养、自主学习、团队协作等元素融入课程体系，重点培养学生的实践经验和综合工程应用能力。

4.4 考核方式

考核评价可由过程评价、项目实践、期末考核评测、奖励性成绩等构成，主张全面地从教学过程的各个环节反馈学生的学习情况。过程评价考查学生对知识点的掌握情况，由课堂训练、课外作业和学生讨论等情况综合评定;综合实践、项目报告、互评等形式主要用于考查学生综合应用UML 知识进行系统分析并建立建模的能力，评定为项目实践成绩;期末考核评测不以考核而以进一步提高能力为目的，反馈学生对课程整体的掌握情况。奖励性成绩用于表扬和激励在课程中积极参与、主动思考、自主学习、用于实践的同学。

5小结

将工程教育的模式和理念应用于《统一建模语言UML》课程进行教学改革探索，将理论性强的软件工程建模类课程更好地与实践训练、工程教育相结合，帮助学生更好的理解统一建模语言的作用，分析、设计、建模等方法，深入认识软件工程在实践工程中的应用，将专业理论知识转化为专业技能、实践能力和工程能力，全方位的锻炼学生的思考和动手能力，培养学生的自主学习意识、创新意识、团队合作意识和工程实践能力。

参考文献：

[1] 付丹丹，王健，蔡朝晖，马英瑞.基于CDIO的统一建模语言课程教学改革研究与实践[J].福建电脑，2014（4）：53.

[2] 商鹏，苏晶.CDIO在统一建模语言课程教学中的应用探讨[J].科技视界，2018（30）：2095.

【通联编辑：王力】