白天+++李曦+++丁箐+++石竹

【摘要】在分析高?，F(xiàn)有面向?qū)ο笳n程教學(xué)不足的基礎(chǔ)上，通過分析和實踐提出了一套符合向?qū)ο笳n程教學(xué)規(guī)律的課程體系。整個課程體系分為基礎(chǔ)、方法和實踐三個部分，通過本課程體系的實施，可以幫助學(xué)生培養(yǎng)面向?qū)ο笏季S、掌握面向?qū)ο蠓治龊驮O(shè)計方法、最終獨(dú)立進(jìn)行項目實踐。

【關(guān)鍵詞】面向?qū)ο?課程體系 項目實踐

【基金項目】安徽省高等教育振興計劃項目（2013ZDJY005）。

【中圖分類號】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）03-0004-02

面向?qū)ο蟮睦碚?、方法和實踐方面的課程一直作為計算機(jī)及軟件工程專業(yè)重點(diǎn)課程而被列入到各類院校的教學(xué)大綱當(dāng)中。但目前大多數(shù)院校的課程開設(shè)主要集中在面向?qū)ο蟮膶崿F(xiàn)方面，例如：C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計。已有很多關(guān)于面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計課程方面的教改論文被發(fā)表[1-2]，但卻鮮見面向?qū)ο笳n程體系方面的文章，而面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計僅是整個面向?qū)ο笳n程體系中關(guān)于實現(xiàn)的部分，不能孤立地把其單獨(dú)開設(shè)，而忽略其與面向?qū)ο蟮姆治龊驮O(shè)計的關(guān)系。本文從面向?qū)ο笳w的角度，對整個面向?qū)ο笳n程體系進(jìn)行組織和設(shè)計，以確保學(xué)生在學(xué)習(xí)完課程體系中的課程后，能夠理解面向?qū)ο蟮乃枷?，掌握面向?qū)ο蟮姆椒ǎ⒛苁炀氝\(yùn)用至少一種面向?qū)ο笳Z言和實現(xiàn)技術(shù)進(jìn)行項目實踐。

1.現(xiàn)有面向?qū)ο笳n程體系的不足

目前各高校計算機(jī)和軟件工程專業(yè)都開設(shè)了面向?qū)ο蟮南嚓P(guān)課程，但很多院校的課程卻集中在面向?qū)ο髮崿F(xiàn)方面，例如：C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計等課程。通過調(diào)查我們發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)校面向?qū)ο笳n程的設(shè)置有以下規(guī)律，首先在低年級開始基礎(chǔ)的程序設(shè)計課程，例如C語言程序設(shè)計，然后在高年級開設(shè)面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計課程。然而通過對我院新入學(xué)的軟件工程碩士的調(diào)查，我們發(fā)現(xiàn)雖然在本科階段開設(shè)過面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方面的課程，但大部分學(xué)生并不能很好地運(yùn)用面向?qū)ο蠹夹g(shù)進(jìn)行實際的軟件開發(fā)，尤其是對面向?qū)ο蟮乃枷霟o法很好地理解，例如：當(dāng)我們讓學(xué)生闡述什么是面向?qū)ο笾械亩鄳B(tài)性時，大部分學(xué)生必須結(jié)合具體C++或Java語句來說明如何實現(xiàn)，而不能從本質(zhì)上闡述什么是多態(tài)。許多學(xué)生還是在用面向過程的思想來分析和解決問題，在他們看來C++和C的區(qū)別僅是語法上不一樣。例如：C++沒有函數(shù)的概念，但很多學(xué)生卻認(rèn)為類中方法和C語言中函數(shù)是等同概念。究其原因，主要是在本科階段的課程設(shè)置割裂了面向?qū)ο蠓治觥⒃O(shè)計和實現(xiàn)三者間的關(guān)系，僅教會學(xué)生運(yùn)用面向?qū)ο笳Z言和技術(shù)進(jìn)行實現(xiàn)，卻忽略了只有在面向?qū)ο蠓治龊驮O(shè)計的基礎(chǔ)上，才能進(jìn)行面向?qū)ο蟮膶崿F(xiàn)，沒有面向?qū)ο蠓治龊驮O(shè)計的學(xué)習(xí)，學(xué)生無法從根本上理解和運(yùn)用面向?qū)ο笳Z言進(jìn)行實現(xiàn)。

我們經(jīng)常用以下問題來測試學(xué)生是否真正領(lǐng)會了面向?qū)ο蟮乃枷?，測試題目是“在面向?qū)ο笾惺窍扔袑ο筮€是先有類”。大部分學(xué)生回答先有類后有對象，因為在他們學(xué)習(xí)的面向?qū)ο笳n程中都是先定義類，然后實例化對象。但面向?qū)ο蟮暮诵乃枷雲(yún)s是如何從現(xiàn)實世界的對象中抽象出類，在抽象的過程中形成抽象的層次樹，從而引出了繼承、泛化和多態(tài)等概念。因此，必須對現(xiàn)有面向?qū)ο笳n程體系進(jìn)行調(diào)整，讓學(xué)生從整體上理解面向?qū)ο蟮乃枷?、方法和實現(xiàn)之間關(guān)系，才能幫助他們最終掌握面向?qū)ο筌浖_發(fā)技術(shù)。

2.建議的面向?qū)ο笳n程體系

面向?qū)ο蟀治觥⒃O(shè)計和實現(xiàn)三個緊密聯(lián)系的部分，我們不能把它們割裂開來進(jìn)行課程組織。面向?qū)ο蟊举|(zhì)上是一種思想，是一種對軟件世界總的根本的看法，并在此基礎(chǔ)上誕生了分析和設(shè)計方法，以及具體實現(xiàn)技術(shù)，因此我們建議在開設(shè)實現(xiàn)技術(shù)類課程前，必須要對學(xué)生現(xiàn)有的軟件開發(fā)思想進(jìn)行改造，讓學(xué)生能夠運(yùn)用面向?qū)ο蟮乃枷肟创麄€軟件世界。我們建議面向?qū)ο笳n程體系應(yīng)該分為三個模塊，即面向?qū)ο蠡A(chǔ)，面向?qū)ο蠓椒ê兔嫦驅(qū)ο髮崿F(xiàn)。每個模塊又包括若干課程，并且三個模塊和若干課程的開設(shè)次序要滿足圖1的箭頭關(guān)系。

圖1 建議的面向?qū)ο笳n程體系

2.1 面向?qū)ο蠡A(chǔ)

由于學(xué)生在多年的學(xué)習(xí)訓(xùn)練中主要運(yùn)用的是面向過程的思維方法，大部分學(xué)生在學(xué)習(xí)面向?qū)ο笳n程時最大的障礙就是思維的轉(zhuǎn)變。本模塊主要是幫助學(xué)生從面向過程的思維向面向?qū)ο蟮乃季S轉(zhuǎn)變[3]。整個模塊包含兩部分，我們建議首先在低年級開設(shè)一至兩門面向過程的課程（例如，c語言程序設(shè)計，pascal 程序設(shè)計）來引導(dǎo)新生進(jìn)入到程序設(shè)計的世界，因為這些課程本身就是基于面向過程的思維，所以不存在學(xué)習(xí)上的障礙。

當(dāng)學(xué)生掌握了一至兩門面向過程的開發(fā)技術(shù)后，下一步要解決的是思維上的轉(zhuǎn)變。我們建議開設(shè)面向?qū)ο笏季S方法的課程（或在相關(guān)課程中增加此部分內(nèi)容）來幫助學(xué)生實現(xiàn)從面向過程的思維方法向面向?qū)ο笏季S方法的轉(zhuǎn)變。此部分的課程目標(biāo)如下：

？誗了解面向過程和面向?qū)ο笏枷氲谋举|(zhì)及兩種思維方法的異同。

？誗了解結(jié)構(gòu)化方法和面向?qū)ο蠓椒ǖ漠愅?/p>

？誗了解抽象層次樹及如何運(yùn)用歸納法從現(xiàn)實世界中抽象出層次樹

？誗能夠脫離具體的實現(xiàn)語言來理解繼承、泛化及多態(tài)等概念。

？誗理解類和對象的關(guān)系。

在具體的實踐方面，我們建議對本部分內(nèi)容采用靈活的配置，可以單獨(dú)開設(shè)課程，也可以把上述內(nèi)容整合到其它相關(guān)課程中去。例如可以把面向過程的程序設(shè)計的內(nèi)容集成到計算機(jī)基礎(chǔ)課程中去，把面向?qū)ο蟮乃季S方法集成到軟件工程的課程中。

2.2 面向?qū)ο蠓椒?/p>

當(dāng)學(xué)生能夠運(yùn)用面向?qū)ο蟮乃季S來看待客觀世界后，下一步不應(yīng)立刻開設(shè)面向?qū)ο蟪绦驅(qū)崿F(xiàn)課程。由于面向?qū)ο髮嵺`過程本質(zhì)上是面向?qū)ο蠓治龊驮O(shè)計方案向?qū)崿F(xiàn)代碼轉(zhuǎn)換的過程，因此要優(yōu)先開設(shè)面向?qū)ο蠓治龊驮O(shè)計方面的課程。我們建議在面向?qū)ο蠓椒ㄟ@個模塊應(yīng)包含分析、設(shè)計和建模[4]三塊內(nèi)容。

（1）面向?qū)ο蠓治稣n程的目標(biāo)包括：

？誗掌握面向?qū)ο蠓治龇椒?

？誗了解結(jié)構(gòu)化分析方法和面向?qū)ο蠓治龇椒ǖ漠愅?/p>

？誗理解面向?qū)ο蠓治鼋５姆椒ê筒襟E。

？誗理解面向?qū)ο蠓治瞿Ｐ偷臉?gòu)成。

？誗理解面向?qū)ο蟮能浖?guī)格化說明的構(gòu)成。

（2）面向?qū)ο笤O(shè)計的課程目標(biāo)包括：

？誗掌握面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法

？誗了解結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法和面向?qū)ο笤O(shè)計方法的異同。

？誗理解面向?qū)ο笤O(shè)計建模的方法和步驟。

？誗理解面向?qū)ο笤O(shè)計模型的構(gòu)成。

？誗理解面向?qū)ο笤O(shè)計文檔的構(gòu)成。

（3）面向?qū)ο蠼５恼n程目標(biāo)包括：

？誗掌握面向?qū)ο蟮慕７椒?/p>

？誗掌握統(tǒng)一建模語言UML的主要構(gòu)成和相關(guān)語法。

？誗會用UML構(gòu)建分析模型

？誗會用UML構(gòu)建設(shè)計模型

同樣在具體的實踐方面，既可對上面的內(nèi)容單獨(dú)開課，也可把上述內(nèi)容整合到相關(guān)課程中去。例如可開設(shè)基于面向?qū)ο蟮能浖枨蠊こ獭⒚嫦驅(qū)ο蟮腢ML建模和軟件設(shè)計模式等課程來專門講述上述內(nèi)容，也可把此部分內(nèi)容集成到軟件工程、軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計等課程中，這樣可方便不同學(xué)生的選課需求。

2.3 面向?qū)ο髮崿F(xiàn)

本部分內(nèi)容包括面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計和面向?qū)ο蟮捻椖繉嵺`兩個部分。目前大部分院校都已開設(shè)了面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方面的課程，并已有不少關(guān)于此方面的教改文章探討具體的課程教學(xué)實施。但我們認(rèn)為除了面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計課程外，還應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的是面向?qū)ο蟮捻椖繉嵺`。因為上述所有課程都是為了幫助學(xué)生把面向?qū)ο蠓椒ê图夹g(shù)運(yùn)用到實際的項目實踐中去，這也是大部分軟件公司最需要的技能。

面向?qū)ο箜椖繉嵺`的課程應(yīng)目標(biāo)包括如下內(nèi)容：

？誗能夠理解面向?qū)ο笪臋n和UML模型。

？誗會用面向?qū)ο蟮姆治龇椒▽嶋H項目進(jìn)行分析。

？誗會用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法對實際項目進(jìn)行體系結(jié)構(gòu)設(shè)計和模塊設(shè)計。

？誗會用UML對實際項目進(jìn)行需求建模。

？誗會用UML對實際項目進(jìn)行設(shè)計建模。

？誗會用面向?qū)ο笳Z言和技術(shù)進(jìn)行實現(xiàn)。

在具體實施時，可以針對本部分內(nèi)容單獨(dú)開設(shè)課程也可和具體的項目實訓(xùn)結(jié)合起來。例如中科大軟件學(xué)院工程實驗系列課程中就包含面向?qū)ο蟮捻椖繉嵺`課程（.Net應(yīng)用開發(fā)、IOS應(yīng)用開發(fā)、J2EE框架應(yīng)用等），同時學(xué)生也可以通過貫穿整個學(xué)年的工程實踐項目來完成面向?qū)ο箜椖繉嵺`[5]。

3.結(jié)語

本文就面向?qū)ο笳n程體系方面展開討論和探索，建議了一套符合面向?qū)ο笕瞬排囵B(yǎng)規(guī)律的課程體系。整個課程體系分為基礎(chǔ)、方法和實踐三個部分。本課程體系可以幫助學(xué)生培養(yǎng)面向?qū)ο蟮乃季S、掌握面向?qū)ο蟮姆治龊驮O(shè)計方法、最終獨(dú)立進(jìn)行項目實踐。期望我們中科大軟件學(xué)院軟件工程教研室在面向?qū)ο蠼虒W(xué)方面的探索和實踐能為兄弟院校提供有效的參考素材。

參考文獻(xiàn)：

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[3]朱立平，林志英. 從面向過程到面向?qū)ο笏季S方式的教學(xué)引導(dǎo)[J]. 計算機(jī)教育， 2014（5）：59-63.

[4]劉燦，王輝.UML技術(shù)與應(yīng)用課程教學(xué)方法初探[J].科技信息.2010（30）.

[5]丁箐，李曦，姜明，白天.軟件學(xué)院軟件工程碩士開放式教學(xué)體系研究[J]. 計算機(jī)教育， 2009（13）：172-174.