工程教育认证背景下的UML课程教学方案研究

摘 要 为了适应工程教育认证的能力培养要求，统一建模语言UML课程按照教学过程案例化、实验过程项目化的教学思路，从课程性质、课程目标、教学内容、教学方法、学生学习要求、成绩评定方式等多方面进行了修订和改革，为进一步提升学生的建模能力、工程应用能力提供方案和保证。

关键词 工程教育认证;教学过程案例化;实验过程项目化

前言

统一建模语言UML是计算机科学与技术、软件工程等专业的方向课程，一般在第5学期开出，其先修课程是程序设计和软件工程，后续课程为软件测试、软件逆向工程、软件度量与质量控制。工程教育认证背景下，要适应工程能力培养的要求，满足毕业生达到既定标准的要求，需要对本课程的教学方案进行研究和修订。

1课程性质和目标修订

《统一建模语言UML》课程以软件工程知识和面向对象理论为基础，以介绍统一建模语言UML为主要任务，帮助学生掌握UML的术语、规则和用法，能够根据建模目标使用恰当的图形建模工具构建合适模型;使学生能够正确理解系统的分析设计模型，并通过模型理解系统的设计方案和工程问题的解决办法;能夠自主完成软件项目的综合分析，熟练应用各种模型对系统多角度建模;理解在开发团队中的角色，掌握统一建模语言UML对其工作的作用，能够应用UML解决常见的建模问题，为其从事面向对象的软件开发和设计等应用系统的开发奠定下坚实的基础[1]。

2教学内容与教学方法建议

统一建模语言UML课程是一门专业理论与实践紧密结合的专业课程，是在软件工程理论的基础上进行软件建模。课程内容主要为各种模型的构成元素、建模方法，RUP建模方法和UML建模综合应用，涉及多种模型元素和多种模型图，教学时需要案例讲解贯穿课程，实验中需要项目训练帮助理解知识应用。因此，课程以教学过程案例化、实验过程项目化为主要教学思路，结合丰富的线上资源，采用多媒体教学方式，与案例教学、翻转课堂、问题导向教学、课堂讨论、实践训练等多种教学方法有机结合，传统板书和多媒体教学相结合，采用渐进式项目案例和“做中学”的教学模式，要求学生带着任务去学习，在教学设计中突出学生的主体地位和教师的引导作用，重视培养学生的主观能动性，增加学生的动手机会，通过相互交流、小组讨论等方式，帮助学生进一步理解模型的应用，加强沟通的能力，增加师生的交流互动。实验主要是针对各种模型的分析和建模以及综合应用，学生自主实践完成。通过教学与实验，让学生理解软件开发过程中UML模型的作用，全面培养学生分析问题和建立模型的能力，提高学生的综合工程能力[2]。

3学生学习建议

（1）专业知识方面：学习UML的术语、规则和用法，熟悉UML的基本元素、关系，重点掌握类图、对象图、包图、构件图和部署图等结构模型图，用例图、交互图、活动图、状态机图等行为模型图，理解各种模型针对系统的不同方面建模;掌握几种建模工具的使用，能够使用工具绘制各种UML模型图。

（2）专业能力方面：通过实验和实践训练将抽象的理论形象化，理解模型的作用，并能通过系统分析为分析结果建立合适的模型图，将系统分析和设计中出现的复杂工程问题模型化，具备较强的个人的系统分析和建模能力。

（3）学习方法方面：注意课前预习，可以通过网络教学资源提前了解讲授内容，明确重点、难点，为课上有针对性地学习和理解奠定基础;课上认真听课，努力做到“耳、眼、口、手、脑”齐上阵，积极参与课堂的各种学习活动，如回答问题、课堂讨论、问题建模等，通过课堂活动更深入的理解学习内容，锻炼个人的表达能力，思考他人的观点，解决自己和同学的疑惑，更深层次的理解建模的意义;加强课后的学习，通过测试、实验、作业、项目等形式巩固课堂所学，理论联系实践，多动手、多动脑，有利于保证知识掌握的牢固程度和前后知识的衔接。

（4）团队合作方面：通过教师布置的任务或自主选择的分析项目，分工协作、团队完成。团队合作项目可以帮助个人更深入地理解团队中的角色和分工，明确个人的责任和目标，发挥团队精神，通过合作完成项目的分析、建模与设计。

4成绩评定方式修订

成绩评定分为课堂表现、作业测试、实验、项目和期末考试，占比5%、10%、15%、20%、50%。其中课堂表现主要考查学生对基础知识的理解和积极参与课堂教学的程度。作业测试通过布置课后作业和课堂在线测试的方式，考查学生对模型的理解和系统分析的能力。作业和在线测试主要考核学生对每个章节知识点的掌握程度和应用理论建立模型的能力。

实验锻炼学生的动手能力，以实验的完成度为评定标准。

项目考查学生的综合分析建模能力，团队合作完成，按要求完成实践项目，团队成员分工明确、各负其责，项目报告完整、内容充实、结构合理，无格式错误，模型准确合理，能详细说明项目分析、建模、设计的过程。

期末考试采用笔试形式，卷面成绩100分，卷面成绩乘以0.5计入总成绩。考核内容应全面考查学生对UML的概念模型元素和各种模型图概念、作用的理解和掌握程度，对各种模型图应用的熟练程度，对需求分析和建模的能力。试卷结构比例为30%基础题、50%中等题、20%提高题，难度程度应适中，并体现课程的重点和难点。

5结束语

通过改革和实施工程教育化的课程教学方案，学生的学习积极性提高了，主动参与到课程前中后的学习活动中，在项目实践中认真分析思路、讨论方案、建立模型，实践应用能力有了较大的提升，工程应用能力有了很大提高。

参考文献

[1] 商鹏，刘秋香.UML课程教学改革探索[J].电脑知识与技术，2020 （24）：181-182.

[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.

作者简介

商鹏，女，山东淄博人;学历：硕士，职称：讲师，现就职单位：山东理工大学计算机科学与技术学院，研究方向：软件工程与软件建模。