劉浩　周紅

摘要：針對傳統(tǒng)教學(xué)模式在“UML軟件建模”課程教學(xué)中遇到的問題，本文在“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法”的基礎(chǔ)上，提出了一種基于“翻轉(zhuǎn)課堂”的新型教學(xué)模式：該教學(xué)方法圍繞軟件工程中的具體的軟件設(shè)計(jì)案例，強(qiáng)調(diào)在線教學(xué)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與使用，強(qiáng)調(diào)課前學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)課上的在教師引導(dǎo)下的分組討論。實(shí)踐表明，該教學(xué)方法大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和參與意識，有效地解決了該課程因的高綜合性和概念抽象性而容易導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)困難的問題。

關(guān)鍵詞：統(tǒng)一建模;翻轉(zhuǎn)教學(xué);項(xiàng)目驅(qū)動(dòng);在線平臺(tái)

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）04-0115-02

Abstract：Aiming at the problems encountered by the traditional teaching mode in the course teaching of "UML Software Modeling"， based on the "project-driven approach"， this paper proposes a new teaching mode of "flipped classroom"： The method emphasizes the design and use of online teaching platforms， emphasizes pre-class learning， and emphasizes group discussions in class under the guidance of teachers.Practice has shown that this teaching method greatly improves students learning initiative and awareness of participation， and effectively solves the problem of students learning difficulties due to the high comprehensiveness and conceptual abstraction of the course.

Key words：Unified modeling; Flipped teaching; project driven;online platform

1 前言

在國家大力推動(dòng)教育改革的新形勢下，改進(jìn)教學(xué)模式，提高教學(xué)質(zhì)量已經(jīng)上升到教育領(lǐng)域的戰(zhàn)略高度，成為教學(xué)工作的當(dāng)務(wù)之急[1]。

傳統(tǒng)的教學(xué)模式，主要以教師為中心在課堂教授學(xué)生知識，教師是課程的主導(dǎo)者，學(xué)生是被動(dòng)的參與者，這種模式的缺點(diǎn)是：比較死板，靈活性不夠，學(xué)生在教學(xué)過程中完全是被動(dòng)方，主動(dòng)參與性不夠，同時(shí)缺少獨(dú)立思考問題和強(qiáng)化知識的時(shí)間和機(jī)會(huì)，從而造成課堂參與度低，課下獨(dú)立探索少的情況，大大降低學(xué)習(xí)效率[2]。

針對這種情況，我們探索運(yùn)用“翻轉(zhuǎn)教學(xué)”的教學(xué)模式創(chuàng)新來進(jìn)行教學(xué)改革試驗(yàn)。

2 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

“翻轉(zhuǎn)教學(xué)”起源于2007年美國科羅拉多州，兩位中學(xué)教師喬納森·伯爾曼和亞倫·薩姆斯為了幫助進(jìn)度慢的學(xué)生，創(chuàng)造性地采用了錄制“微視頻”并用于課前預(yù)習(xí)的方法，取得很好效果，從此“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)方法流行開來[3]。

“翻轉(zhuǎn)教學(xué)”的特點(diǎn)在于翻轉(zhuǎn)課堂在上課前將教學(xué)內(nèi)容（通過微視頻的方式）布置給學(xué)生，將知識的傳遞從課堂提前到了課前，提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，在課堂上針對課前問題師生交流、互動(dòng)，學(xué)生有更多的時(shí)間完成知識的內(nèi)化，使得教學(xué)質(zhì)量大大提高。

“翻轉(zhuǎn)教學(xué)”是對傳統(tǒng)課堂式教學(xué)模式的“翻轉(zhuǎn)”，核心思想在于將學(xué)習(xí)的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移給學(xué)生，就是教師策劃問題、錄制視頻、提供學(xué)習(xí)資源，學(xué)生在家中或課外在線學(xué)習(xí)，回到課堂上師生面對面交流和完成作業(yè)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)流程由“先教后學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤跋葘W(xué)后教”的逆序創(chuàng)新[4]。

3 UML 軟件建模

統(tǒng)一建模語言UM L是一種定義良好、易于表達(dá)、功能強(qiáng)大且普遍適用的建模語言，用于對軟件進(jìn)行描述、可視化處理、構(gòu)造和建立軟件系統(tǒng)工作文檔。它主要講解軟件設(shè)計(jì)中的用例圖，類圖，時(shí)序圖，活動(dòng)圖，組件圖等UML建模圖的設(shè)計(jì)規(guī)范及在軟件設(shè)計(jì)階段的實(shí)際應(yīng)用，其作用域不僅包括面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計(jì)，還包括從需求分析開始的軟件開發(fā)的全過程。

UML建模語言因?yàn)槠浜唵?，?guī)范，統(tǒng)一的特點(diǎn)，而且具備可以對系統(tǒng)開發(fā)的各階段分別進(jìn)行建模的優(yōu)勢，成為計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)開發(fā)過程中的主要建模工具。

由于“UML軟件建?！钡闹匾约捌湓谛袠I(yè)中的地位，使其在實(shí)際的軟件工程中得到廣泛應(yīng)用，同時(shí)成為高校計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程之一。目前全國多數(shù)高校都已將“UML統(tǒng)一建模語言”納入計(jì)算機(jī)專業(yè)的必修專業(yè)基礎(chǔ)課以適應(yīng)IT技術(shù)的發(fā)展，滿足軟件開發(fā)行業(yè)的人才需要。

“UML軟件建模”是一門實(shí)用性非常強(qiáng)的課程，它必須有“C語言”，“Java語言”等程序設(shè)計(jì)語言作為先驗(yàn)基礎(chǔ)課程，且必須有一定軟件開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)，所以初學(xué)學(xué)生會(huì)感到較大的難度，按照傳統(tǒng)的教學(xué)模式，教師以教材為中心，按教案既定的方式教學(xué)，這種程序化的教學(xué)模式使得學(xué)生主動(dòng)參與度低，實(shí)踐機(jī)會(huì)少，實(shí)際能力提升緩慢。

針對這種情況，按照“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)理念，我們精心設(shè)計(jì)基于“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)方法”的“UML軟件建?！闭n程“翻轉(zhuǎn)教學(xué)法”，在實(shí)際教學(xué)中取得了較好的效果。

4 UML翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式設(shè)計(jì)

在軟件工程中，UML軟件建模用在軟件需求建立后的軟件設(shè)計(jì)階段，它主要目的是為后面的軟件開發(fā)（程序設(shè)計(jì)）階段提供設(shè)計(jì)文檔，針對上節(jié)所述學(xué)生對這種既要求有較好基礎(chǔ)知識，又要求有實(shí)際開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的課程感到困難的具體情況，我們結(jié)合“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法”和“翻轉(zhuǎn)教學(xué)法”，設(shè)計(jì)了新型的案例教學(xué)模式，該教學(xué)方法流程如下圖所示：

具體的教學(xué)方法步驟如下詳示：

4.1 課前教學(xué)設(shè)計(jì)

針對軟件工程的復(fù)雜度和UML建模的具體要求，本教學(xué)設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)基于實(shí)際案例的教學(xué)方法，舉例說明：教學(xué)中以如下具體的軟件工程設(shè)計(jì)為教學(xué)案例：

“酒店預(yù)訂管理軟件”：此軟件具有“客房信息管理”，“用戶信息管理”，“客房預(yù)訂”，“換房處理”，“入住登記”，“離店結(jié)賬”等多個(gè)功能，教學(xué)設(shè)計(jì)中需要學(xué)生按照UML統(tǒng)一建模的原理，做出“客房預(yù)訂”和“入住登記”這兩個(gè)過程的類圖和時(shí)序圖。

本課程的教學(xué)設(shè)計(jì)中，按照“翻轉(zhuǎn)課堂”的原理，課前學(xué)習(xí)的內(nèi)容有兩個(gè)：

1） UML統(tǒng)一建模原理中的“類圖”和“時(shí)序圖”原理

2）“酒店預(yù)訂管理軟件”的內(nèi)容和設(shè)計(jì)要求

學(xué)習(xí)方式是在線學(xué)習(xí)平臺(tái)的建設(shè)：教師通過“微視頻”，“課前討論題”，“課前在線交流”等方式，讓學(xué)生課前學(xué)習(xí)UML建模原理中的“類圖”和“時(shí)序圖”，以及“酒店預(yù)訂管理軟件”的使用，討論怎么開始進(jìn)行軟件建模。

4.2 課堂討論式教學(xué)

課堂討論式教學(xué)是“翻轉(zhuǎn)教學(xué)”的核心，翻轉(zhuǎn)課堂作為一種不同于傳統(tǒng)教學(xué)理念的新型教學(xué)模式，它主要是將傳統(tǒng)課堂教學(xué)過程中知識傳授和知識消化吸收的過程互相交：課前在網(wǎng)絡(luò)資源及其他資料的輔助下完成傳統(tǒng)教學(xué)過程中知識傳播的任務(wù)，知識的消化吸收則是在課堂上在老師和同學(xué)的協(xié)助下完成，教師的角色已經(jīng)由教書匠轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，幫助他們解決學(xué)習(xí)過程中遇到的困難和問題的導(dǎo)師[5]。

針對上面那個(gè)“酒店預(yù)訂管理軟件”案例，在上述課前學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，在課堂上，把學(xué)生分為幾個(gè)小組，每個(gè)小組由組長負(fù)責(zé)，先分組討論“酒店預(yù)訂管理軟件”的用戶需求，UML建模原理中的“類圖”和“時(shí)序圖”，然后，重點(diǎn)探討如何用學(xué)到的UML建模知識來對“酒店預(yù)訂管理軟件”設(shè)計(jì)建模，做出設(shè)計(jì)文檔。

在小組討論中，教師要實(shí)時(shí)觀察學(xué)生的進(jìn)展，必要時(shí)引導(dǎo)，鼓勵(lì)學(xué)生更加積極地參與討論， 并適時(shí)做些簡短，精要的點(diǎn)評。

小組討論后，教師組織兩件事，首先是各小組之間討論及問題挑戰(zhàn)，組間PK，上升到班級集體討論，在此過程中不斷激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和挑戰(zhàn)意識。最后，老師對整個(gè)討論式的教學(xué)進(jìn)行總結(jié)和點(diǎn)評，對表現(xiàn)突出的同學(xué)進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)。整個(gè)翻轉(zhuǎn)課堂，教師由傳統(tǒng)教學(xué)模式中單純的知識傳授者，轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)過程的指導(dǎo)者;學(xué)生由被動(dòng)的知識接受者，轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)活動(dòng)的主體。

4.3 課后作業(yè)

課后，老師必須布置相應(yīng)的在線作業(yè)，鞏固加強(qiáng)本節(jié)課堂的學(xué)習(xí)內(nèi)容，對于上面這個(gè)案例而言，課前和課堂都是學(xué)習(xí)討論UML建模原理中的“類圖”和“時(shí)序圖”，以及“酒店預(yù)訂管理軟件”的需求和應(yīng)用，因此課后在線作業(yè)，就一定是用UML建模原理作“酒店預(yù)訂管理軟件”的設(shè)計(jì)，即做出系統(tǒng)的“類圖”和“用例圖”，教師必須及時(shí)檢查學(xué)生提交的作業(yè)，并予以反饋。

5 總結(jié)

“UML統(tǒng)一建模語言”作為計(jì)算機(jī)專業(yè)課程，具有實(shí)踐性強(qiáng)，高度抽象和概念性的特點(diǎn)，用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，初學(xué)者往往感到難以掌握，本文采用基于案例教學(xué)的“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法”，精心設(shè)計(jì)“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)在線課程建設(shè)和教師學(xué)生之間的交流互動(dòng)。教學(xué)實(shí)踐表明，這種教學(xué)模式能夠大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和參與性，教學(xué)效果提升明顯。

參考文獻(xiàn)：

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[5] 鐘曉流，宋述強(qiáng)，焦麗珍.信息化環(huán)境中基于翻轉(zhuǎn)課堂理念的教學(xué)設(shè)計(jì)研究[J].開放教育研究，2013（1）：60-66.

【通聯(lián)編輯：王力】