高职软件专业分析与建模课程教学改革探索

方俊

摘  要：高职软件专业课程体系中的课程以程序设计语言、数据库、网页设计等为主，注重培养学生编程能力。为培养学生工程能力，另外还开设了少量分析与建模的课程，此课程一般以UML为主要内容。该文描述了UML课程的主要内容及特点，分析了以往教学中存在的主要问题，对如何改革课程教学方法给出了相关建议。提出应根据软件开发生命周期的各个阶段合理组织教学内容，采用情景式教学和启发式教学方法为主的教学方式，充分调动学生的学习积极性，只有这样才能达到该课程的教学目标。

关键词：UML  高职教育  建模课程  教学改革

中图分类号：G64                              文献标识码：A                   文章编号：1672-3791（2020）09（c）-0106-03

Abstract： The curriculum system of software major in higher vocational education mainly focuses on programming language， database， web design and so on， focusing on the cultivation of students' programming ability. In order to cultivate students' engineering ability， a small number of analysis and modeling courses are also offered， which generally takes UML as the main content. This paper describes the main content and characteristics of UML course， analyzes the main problems existing in the past teaching， and gives some suggestions on how to reform the teaching methods. It is suggested that the teaching content should be reasonably organized according to each stage of the software development life cycle， and the teaching methods of situational teaching and heuristic teaching should be adopted to fully mobilize the learning enthusiasm of students. Only in this way can the teaching objectives of this course be achieved.

Key Words： UML; Higher vocational education; Modeling course; Teaching reform

21世纪的中国已经进入数字经济时代，信息技术的飞速发展为数字经济插上了腾飞的翅膀。随着信息技术的高速发展，社会对软件技术人才的需求十分巨大。高职软件专业作为软件人才培养的重要力量，也进入了难得的发展时期。要培养出满足行业企业需要的专业技能人才，需要根据软件技术最新发展状况和行业企业人才需求特点，不断进行专业建设，调整课程体系和课程内容，改进教学方法。该文以长沙民政职业技术学院软件专业为例，结合近几年教学实践经验，就高职软件专业课程《UML》（分析与建模）的教学改革进行探讨。

1  课程内容及特点

从课程体系看，高职软件专业课程通常包括程序设计、数据库、网页设计等几大块，比較注重培养学生的编程能力。但软件行业是工程性很强的行业，工程能力也是软件人才必须具备的基本素质。为了培养学生工程项目开发能力，一般还会开设少量工程素质培养方面的课程，主要有软件测试和软件工程方面课程。但软件工程课程比较抽象，很多学校并未开设，而是开设了相关的入门课程，如UML（统一建模语言）、系统分析与建模等。这些课程弱化了软件开发过程相关知识，侧重介绍开发过程中流行的建模工具。

考虑到职业院校学生的知识能力，UML课程内容主要包含了对UML1.0中的9种图的介绍，重点介绍每种图的概念与用途、包含哪些图形元素及其语义、如何使用工具绘制这些图等。该课程的目标是培养学生阅读9种主要UML图的能力及使用工具绘制UML图的能力，使学生在软件开发过程中具备基本的分析和建模的能力。

2  课程教学中存在的问题

2.1 课程内容设置问题

根据前述课程目标，在课程内容选取上主要是对9种UML基本图形的概念和用途的介绍，解释每个图形元素的含义，重点在使学生能够看懂软件开发中用到的各种UML模型。另外，为了使学生具有初步分析和解决问题的能力，还对面向对象的分析和设计方法进行了介绍。但这种介绍也是比较笼统的概念性介绍，并未通过真实项目进行验证，因此对学生利用UML进行项目分析和设计的能力的培养内容相对较少。之所以这样设置主要有3点原因：第一，高职学生的接受能力，基于学生的素质先考虑让学生看懂;第二，教学条件限制，项目分析和设计能力的培养需要有接近真实项目开发的情景，还要有充足的时间和师资等;第三，目前UML建模方面的教材多是以教授UML建模概念和知识为主，对分析和设计能力培养的内容相对不足，一般都是对每种图结合项目举例，重在知识验证，对分析能力培养作用不大。这样的课程内容设置使课程内容显得比较抽象，学习起来也比较枯燥，学生提不起学习兴趣，影响了教学效果。

2.2 教学方法分析

教学中主要采用教师讲课传授理论知识，课堂实训进行知识验证的方式。在实训环节中针对讲授的理论知识，结合一些经典项目进行实训，验证所讲的知识点，促进学生的理解。在整个教学过程中，采用了一些常用的教学方法和手段，如基于岗位工作过程安排授课内容、基于岗位工作任务安排学生的实训任务、基于实际项目进行举例和安排实训内容、采用分组讨论法提高学生参与的积极性等。但是，根据过往经验分析，虽然这些方法和手段可以收到一定效果，但学生普遍还是觉得课程比较抽象，不知道如何运用到实际开发中。首先，对于何时使用何种图进行问题分析不清楚，即使老师进行了说明也不是很明白;其次，怎么对问题进行分析，分析到何种程度也不清楚。

3  教学方法改革探索

根据上述分析，在分析建模课程上无论从教学内容还是教学方法上都需要进行改革。首先，在教学思路上要进行改革，不能只教UML9种图怎样画并使学生能看懂图就行，还应该在课程中融入软件工程的相关内容，使学生清楚每种图在项目开发中的具体作用。因此，要结合真实项目进行讲解。由于该课程所讲内容属于软件开发辅助工具，因此一定要进行项目过程的仿真。其次，在教学方法上，应采用情景式教学和启发式教学相结合的方法，增加教学的真实感，提高学生的参与积极性。

3.1 教学内容设置

依据前面对课程内容设置中存在的问题的分析，需要对教学内容进行优化完善。不能只讲9种图的概念和画法，虽然现在很多教材对面向对象的分析和设计方法有介绍，但大多停留在理论层面，没有结合真实项目将如何分析设计讲得浅显易懂。根据过往经验，在课程内容上应包含如下几方面的内容。

（1）软件工程模型介绍。如果没有开设软件工程课，则在开始讲解UML前应先让学生了解软件生命周期、软件开发过程模型的概念，让学生对软件开发的复杂过程有充分的认识，了解软件开发各个阶段应该完成的工作，这样才能让学生理解为什么要画这么多图。如果开设了软件工程课，可以将UML与软件工程合开，因为对于高职学生普遍难以接受软件工程的抽象概念，可以适量减少一些软件工程内容，将其与UML结合起来，效果会更好一些。

（2）面向对象的分析与设计方法。这部分内容让学生了解面向对象的分析和设计中涉及的一些基本概念，这些概念在编程课里面也会讲到，但通常编程课讲的是编程概念，此处讲的是编程之前分析和设计的概念，另外，还包括分析和设计的一些基本方法。这部分内容很抽象，但非常重要，可以指导学生采用正确的方法得到编程模型。

（3）UML。讲解统一建模语言的内容。考虑到适用性和学生接受能力，这部分主要包括UML的9种图，介绍图形的作用、适用的软件开发阶段、图形的元素和语义。

3.2 教学方法改进

3.2.1 合理组织教学内容

根据学生的能力特点合理组织教学内容，可以显著提高教学效果。在高职教学中应尽量避免枯燥的理论讲解，将理论与实践结合起来讲解，这样才能提起学生学习兴趣，否则，UML这门课程很难达到教学目标。

整个课程围绕一个完整的实际项目开发过程展开，从软件开发生命周期开始到结束安排教学内容，按阶段引入需要的UML图，讲解图在该阶段的使用。如在需求阶段，首先引入用例图，讲解如何使用用例图描述软件的需求，接着引入类图，讲解使用类图在分析阶段进行初步的概念分析。通过这种方式使学生搞清所学UML可以在软件开发中做何事。

在讲解具体某个图的知识时，除主线条的项目外，还可以引入一些小项目进行实训以加深学生理解，锻炼学生分析问题的能力。如可以要学生使用例图设计记事本的需求，使用类图对挖地雷游戏进行类分析等。

3.2.2 采用情景式教学和启发式教学结合的方法

在以往教学中，该课程采用了基于岗位工作过程安排授课内容、基于岗位工作任务安排学生的实训任务、基于实际项目进行举例和安排实训内容、采用分组讨论法提高学生参与的积极性等多种教学方法和手段。但是，如前述仍存在不足。在对教学内容进行合理改进后，还需在教学方法上进行改进。就该门课程而言，最困难的就是如何提高学生的学习兴趣，增加学习主动性。采用情景式教学方法，依据软件开发过程模型和教学进度，在课堂中首先导入应用情景，即该次课项目进入了哪个开发阶段，在准备阶段说明此阶段主要工作，需要有哪些角色參与，每个角色承担的工作任务是什么。然后，说明完成该阶段任务需要哪些UML图从而导入课程主要内容。在课堂实训时，采用分组讨论法将学生分组，按岗位分工合作完成实训。在讲解理论概念时采用启发式教学方法，通过引导的方式让学生主动探究知识，通过一定的启发进行思考、探索进而掌握知识。例如，在讲解类图的设计时，可以利用Windows中的挖地雷游戏，现场让学生分析这个软件中有哪几个类，引导其思考这些类之间有什么关系，逐步画出相应类图。

4  结语

分析与建模是软件开发从业者必须具备的职业素质。在高职软件专业教学中对学生这方面的培养却相对薄弱，开设的相关课程也多是传授建模理论知识为主，与实践结合不够。应对现有相关课程的教学内容进行优化整合，基于实际项目生命周期组织教学，采用情景教学和启发式教学提高学生学习和参与的兴趣，只有这样才能让学生通过该课程学习了解到分析与建模的重要性，了解UML图在软件开发中的作用，达到开设该课程的目的。

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