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        基于UML軟件建模的需求分析與課程改革研究

        2023-03-28 10:58:14張守震
        客聯(lián) 2023年11期
        關(guān)鍵詞:需求分析課程改革

        張守震

        摘 要:作為一門計算機科學(xué)課程,統(tǒng)一建模語言具有較強的實用性、高度抽象性和概念化的特點。用傳統(tǒng)的教學(xué)方法,初學(xué)者往往很難掌握。

        關(guān)鍵詞:UML;軟件建模;需求分析;課程改革

        一、引言

        統(tǒng)一建模語言UML由于課程內(nèi)容復(fù)雜、理論性強的特點,高校教師為提高學(xué)生的工程實踐能力,結(jié)合工程教育模式對課程教學(xué)進行深入改革探索。UML又是一種通用的、可視化的建模語言,是面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計的工具。該課程隸屬于軟件工程課程體系,是計算機專業(yè)和軟件工程專業(yè)學(xué)生的選修課。

        二、軟件建模的需求分析

        傳統(tǒng)的需求分析主要依靠結(jié)構(gòu)化的分析方法,即面向過程和功能驅(qū)動的分析方法。主要根據(jù)用戶需求確定系統(tǒng)的總體業(yè)務(wù)框架和功能范圍,使用非開發(fā)人員易于理解的圖形符號,結(jié)合文本和其他形式,描述每個功能的處理邏輯和業(yè)務(wù)規(guī)則,并適當(dāng)?shù)剌o助一些功能分解圖和數(shù)據(jù)流圖。此外,開發(fā)人員可能無法準(zhǔn)確識別業(yè)務(wù)需求的語言,需要在設(shè)計階段進行重新分析,導(dǎo)致開發(fā)效率低下。

        統(tǒng)一建模語言不同于傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化方法。面向?qū)ο蟮男枨蠓治龇椒▊?cè)重于現(xiàn)實世界問題的底層邏輯,將它們抽象出來以解決問題。從類和對象之間的關(guān)系出發(fā),它們具有更強的通用性,能夠有效地支持不斷變化的業(yè)務(wù)需求。同時,面向?qū)ο笮枨蠓治龅恼麄€過程都以對象作為分析和設(shè)計的目標(biāo),在最終的編碼中,它們也是對象,可以有效地確保從需求到分析、從分析到設(shè)計、從設(shè)計到編碼的一致性。

        三、教學(xué)方式改革的目的及意義

        UML統(tǒng)一建模語言作為一門軟件工程課程,統(tǒng)一建模語言UML課程具有與軟件集成的能力具有強大專業(yè)理論、概念和獨創(chuàng)原則的工程課程中的類似問題原理非常復(fù)雜,并且工程內(nèi)容雖然高度實用,但由于規(guī)模大、復(fù)雜,學(xué)生們感到不知所措,很難上手抓住。因此,學(xué)生理論能力強,實踐應(yīng)用能力差,較強的個人能力和團隊合作能力。最終,學(xué)生無法融入社會由于理論知識與實際應(yīng)用完全結(jié)合,導(dǎo)致工程實踐能力差的問題。做如何改進理論與實踐相結(jié)合的工程過程提高學(xué)生的工程應(yīng)用能力,培養(yǎng)學(xué)生的工程價值觀,更好地實現(xiàn)工程教育的目標(biāo),創(chuàng)新式教學(xué)模式設(shè)計。

        通過在整個實驗過程中采用統(tǒng)一的項目,學(xué)生可以深入了解項目分析、設(shè)計和建模,并通過項目分析和模型創(chuàng)建體驗團隊協(xié)作。綜合實驗的發(fā)展是以學(xué)生為中心的實驗教學(xué),通過循序漸進的方式幫助學(xué)生參與建模實踐。在實驗過程中,學(xué)生承擔(dān)著學(xué)習(xí)和實踐的任務(wù)。在實踐教學(xué)設(shè)計中,強調(diào)學(xué)生為主體,教師起主導(dǎo)作用。重點培養(yǎng)學(xué)生的主觀能動性,提高他們的手機技能,幫助他們進一步理解模型的應(yīng)用,加強溝通技巧,增加同學(xué)之間的溝通和互動以及協(xié)作。

        四、改革的主要內(nèi)容

        (一)實驗內(nèi)容的改革

        本課程最初的設(shè)計內(nèi)容是關(guān)于UML建模中的各種模型圖,包括用例圖、類圖、序列圖、通信圖和圖表模型的驗證練習(xí),如狀態(tài)機圖、活動圖、包圖、組件圖和部署圖。實驗形式主要包括教師設(shè)置問題和學(xué)生練習(xí)繪畫模型。這種方法這個公式的優(yōu)點是,老師設(shè)計的問題涵蓋了一系列的知識點,可以涵蓋所有或大部分教學(xué)知識點的實踐,保證了學(xué)生對知識點有扎實、全面的掌握;缺點是,盡管學(xué)生們已經(jīng)掌握了各種UML模型圖的繪制方法和細(xì)節(jié)分段處理,但學(xué)生發(fā)現(xiàn)在面對特定系統(tǒng)時很難理解如何使用該模型如何在統(tǒng)一建模中綜合利用各種模型圖。

        改革修改后的實驗將使用原始的基本訓(xùn)練內(nèi)容作為示例、練習(xí)和作業(yè),供學(xué)生在課堂上或課外完成?;A(chǔ)實踐注重理論知識的訓(xùn)練,為理論知識提供實踐支持,旨在幫助學(xué)生理解各種模型和繪圖方法的作用。整個實驗過程采用貫穿始終的綜合實踐項目,采用團隊開發(fā)模式,項目團隊分工協(xié)作完成系統(tǒng)模型。

        (二)教學(xué)方式的革新

        將理論知識與在線案例研究相結(jié)合,展示本課程的理論和實踐方面注重實踐,理論聯(lián)系實際的特點。在線培訓(xùn)內(nèi)容基于基礎(chǔ)知識評估,主要基于學(xué)徒式的基本案例,確保學(xué)生對所學(xué)知識有很好的理解,以及基本的應(yīng)用能力。線下討論主要集中在案例分析、主題討論和問題上通過解決問題等形式,理論指導(dǎo)項目,面對面交流,提高學(xué)生知識的掌握程度和應(yīng)用能力。離線作業(yè)通過項目分析進行培訓(xùn)掌握、鍛煉學(xué)生的造型技巧。通過持續(xù)的項目,讓學(xué)生體驗挑戰(zhàn)模型分配與產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗在實踐中的連續(xù)性之間的相關(guān)性向?qū)W生傳遞可持續(xù)工程理念。在項目實踐中,穿插討論和互動相互交流和評估,讓學(xué)生對項目過程有更深入的了解。

        基礎(chǔ)實踐采用小問題、小項目的形式,注重為理論知識的應(yīng)用提供實踐支持,幫助學(xué)生理解各種模型在系統(tǒng)分析中的作用。綜合實踐采用團隊項目開發(fā)模式,項目團隊分工協(xié)作,團隊完成系統(tǒng)模型。遵循軟件工程原理,采用啟發(fā)式教學(xué)方法進行分析和建模過程。學(xué)生可以選擇自己的項目或老師指定的項目,為他們提供充分的自主學(xué)習(xí)、獨立分析、獨立建模和團隊合作能力。

        五、總結(jié)

        作為一門計算機科學(xué)課程,統(tǒng)一建模語言具有較強的實用性、高度抽象性和概念化的特點。用傳統(tǒng)的教學(xué)方法,初學(xué)者往往很難掌握??刹捎没诎咐虒W(xué)的項目驅(qū)動方法,強調(diào)在線課程建設(shè)和師生之間的溝通與互動。教學(xué)實踐表明,這種教學(xué)模式能極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和參與性,教學(xué)效果顯著提高。通過實施綜合項目實驗改革,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性通過積極參與小組討論和建模,人們可以發(fā)現(xiàn)他們正在學(xué)習(xí)在學(xué)習(xí)過程中,積極向老師或同學(xué)提問,另一方面加深理解討論了UML建模在軟件開發(fā)中的作用。

        參考文獻:

        [1]李廣瓊.商科院校軟件建模課程教學(xué)改革探索[J].科技視界,2019(07):127-129.

        [2]張姿,黃廷磊.UML課程教學(xué)方法研究[J].科技信息,2012(23):175-176.

        [3]商鵬.UML課程實踐化教學(xué)改革方案研究[J].科技視界,2017(17):89-90.

        基金項目:校級線下課程項目(編號:szxy2021xxkc05), 教育部產(chǎn)學(xué)合作項目(220901141062356),產(chǎn)學(xué)研科研項目(2022xhx301),宿州學(xué)院2021年博士科研啟動基金項目(項目號:2021BSK017),產(chǎn)學(xué)研科研項目(2022xhx302)。

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