職業(yè)教育論文-基于UML的“JSP-Servlet Web應(yīng)用程序設(shè)計(jì)”教學(xué)案例.doc

職業(yè)教育論文-基于UML的“JSP/ServletWeb應(yīng)用程序設(shè)計(jì)”教學(xué)案例摘要:本文針對“JSP/ServletWeb應(yīng)用程序設(shè)計(jì)”課程中傳統(tǒng)教學(xué)法存在的弊端,通過“用戶登錄驗(yàn)證模塊”的教學(xué)案例設(shè)計(jì)講解如何采用UML軟件建模來整合課程內(nèi)容、重構(gòu)課程體系。使學(xué)生能夠?qū)⒀酃獠粌H僅拘泥在程序設(shè)計(jì)的代碼細(xì)節(jié)上,同時(shí)也理解軟件工程思想,融會貫通所學(xué)知識為己所用。關(guān)鍵詞:UML軟件建模；MVC模式；JSP/ServletWeb應(yīng)用程序設(shè)計(jì)；教學(xué)案例；登錄驗(yàn)證模塊1“JSP/ServletWeb應(yīng)用程序設(shè)計(jì)”課程教學(xué)現(xiàn)狀針對于當(dāng)前軟件人才的需求現(xiàn)狀,目前高職院校的軟件專業(yè)開始主要培養(yǎng)面向“軟件藍(lán)領(lǐng)”崗位的高技能應(yīng)用型人才,開始注重“面向應(yīng)用,突出能力”,開設(shè)了各種關(guān)于Java的應(yīng)用課程,試圖提高計(jì)算機(jī)軟件專業(yè)高職生的行業(yè)競爭力。我院也針對市場需求對軟件開發(fā)專業(yè)課程體系進(jìn)行不斷完善,逐漸形成了一個(gè)直接面向軟件企業(yè)Java開發(fā)崗位的系列課程。如Java初級程序設(shè)計(jì)、Java高級程序設(shè)計(jì)、JSP/ServletWeb應(yīng)用程序設(shè)、Web應(yīng)用程序編碼Struts、軟件開發(fā)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)等。但如何將這一系列課程有效地進(jìn)行組織,使培養(yǎng)的學(xué)生能夠更好地適應(yīng)企業(yè)Java軟件開發(fā)崗位的能力需求,是Java課程群要解決的主要問題。以“JSP/ServletWeb應(yīng)用程序設(shè)計(jì)”為例,它是Java課程體系中承上啟下的核心課程,它的教學(xué)效果直接影響到后續(xù)課程的教學(xué)。然而,目前該課程的教學(xué)存在著以下幾點(diǎn)不足,嚴(yán)重影響學(xué)生能力的培養(yǎng)。(1)從課程體系來看,由于高職院校的學(xué)制較短,軟件開發(fā)專業(yè)通常在低年級學(xué)過一門程序語言之后,尚未熟練理解運(yùn)用,而直接接觸Web應(yīng)用程序編碼,很多語法和機(jī)制難以理解,繼而影響學(xué)習(xí)效果。(2)從教學(xué)方式來看,仍采用的是傳統(tǒng)的教學(xué)方法,在分析基于Java體系的Web應(yīng)用程序的知識結(jié)構(gòu)時(shí),采用循序漸進(jìn)地講授一門課程的知識點(diǎn),學(xué)生按部就班地學(xué)習(xí)知識點(diǎn)的方式,而這種教學(xué)方法過于強(qiáng)調(diào)語法,學(xué)生往往在學(xué)了一堆語法知識點(diǎn)后對如何開發(fā)實(shí)際項(xiàng)目還是很茫然。(3)從市面教材來看,它們有一個(gè)共性:純粹的語法,沒有軟件工程思想的體現(xiàn)或是純粹案例項(xiàng)目,卻沒有知識點(diǎn)的體現(xiàn)。除此之外,開設(shè)此門課程的時(shí)間一般在第二學(xué)年上學(xué)期或下學(xué)期,此時(shí)學(xué)生已完成了“Java程序設(shè)計(jì)”“網(wǎng)頁設(shè)計(jì)”“數(shù)據(jù)庫程序設(shè)計(jì)”“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”等基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí),但每門課程之間相互獨(dú)立、割裂。在這種教學(xué)體系下,學(xué)生雖然也可照著教材,或教師指導(dǎo)完成一些小實(shí)例或小項(xiàng)目,但是作為整個(gè)課程來說,這些實(shí)例或小項(xiàng)目是孤立的、彼此沒有聯(lián)系的,課程之間更沒有任何聯(lián)系,對于學(xué)生而言無法理解每門課程在整個(gè)課程體系中的地位和作用,學(xué)生掌握的知識也是零散的,不系統(tǒng)的,缺乏對課程體系的整體把握,影響教學(xué)效果。2基于UML的“JSP/ServletWeb應(yīng)用程序設(shè)計(jì)”的教學(xué)思路針對當(dāng)前教學(xué)過程中存在的現(xiàn)狀,講解“JSP/ServletWeb應(yīng)用程序設(shè)計(jì)”課程不能再以課件為中心,照“屏”宣科。而需盡量保證知識推理過程需板書,老師邊寫邊講,使學(xué)生與教師思想同步。關(guān)鍵知識點(diǎn)上需要使用案例,且所有代碼都在真實(shí)的開發(fā)環(huán)境上開發(fā),通過教師的引導(dǎo),在師生交互過程中完成編碼工作。除去關(guān)鍵知識點(diǎn)的講解,針對學(xué)生情況,打破原有的知識分塊模式,遵循先夠用后升華的原則,通過選擇一個(gè)常見的網(wǎng)站項(xiàng)目,將具有代表性的任務(wù)貫穿在整個(gè)教學(xué)過程中,例如日常實(shí)際上網(wǎng)中經(jīng)常使用的功能,如保存cookie、防止用戶非法登錄、驗(yàn)證碼、網(wǎng)上投票,網(wǎng)絡(luò)購物等。各個(gè)知識點(diǎn)沿著項(xiàng)目主線展開,根據(jù)項(xiàng)目的每個(gè)模塊整理出相關(guān)的知識點(diǎn)要素,重新組建各個(gè)知識環(huán),環(huán)環(huán)相扣,避免了知識點(diǎn)零散,脫離實(shí)際應(yīng)用的弊病。學(xué)生容易理解,易于掌握,同時(shí)也清楚明白整個(gè)網(wǎng)站構(gòu)建所需的架構(gòu)及其他知識。整個(gè)形成一套由點(diǎn)到面、循序漸進(jìn)的教學(xué)體系。同時(shí)針對每個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì),采用UML來進(jìn)行這一系列的建模,使學(xué)生能夠?qū)⒀酃獠粌H僅拘泥在程序設(shè)計(jì)的代碼細(xì)節(jié)上,也能理解軟件工程思想,融會貫通所學(xué)知識為己所用。3基于UML的“JSP/ServletWeb應(yīng)用程序設(shè)計(jì)”的教學(xué)案例設(shè)計(jì)下面以JavaWeb網(wǎng)站項(xiàng)目中“用戶登錄驗(yàn)證模塊”為例,剖析基于UML軟件建模教學(xué)模式的教學(xué)過程實(shí)施。(1)設(shè)計(jì)案例,講解前序基本知識MVC的設(shè)計(jì)模式。首先,需講明MVC設(shè)計(jì)模式的基本概念,即ModelViewController,把一個(gè)應(yīng)用的輸入、處理、輸出流程按照Model、View、Controller的方式進(jìn)行分離,這樣一個(gè)應(yīng)用被分為三層:模型層、視圖層、控制層。同時(shí)簡單闡述MVC模式的處理過程:首先用戶在視圖提供的界面上發(fā)出請求,然后視圖把請求轉(zhuǎn)發(fā)給控制器,控制器調(diào)用相應(yīng)的模型來處理用戶請求,模型進(jìn)行相應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯處理,并返回?cái)?shù)據(jù)。最后控制器調(diào)用相應(yīng)的視圖來顯示模型返回的數(shù)據(jù),如圖1所示。(2)基于MVC模式,展示“登錄驗(yàn)證模塊”的運(yùn)行效果,講授案例解決方法,進(jìn)行引導(dǎo)教學(xué)。首先,需向?qū)W生展示“登錄驗(yàn)證模塊”的運(yùn)行效果。如圖2所示:之所以采用這個(gè)相對簡單案例,是因?yàn)楹芏鄬W(xué)生都對登錄驗(yàn)證模塊有很強(qiáng)的感性認(rèn)識,這樣,不需要花很多的時(shí)間來理解系統(tǒng)包含的業(yè)務(wù)知識。學(xué)生可著眼于使用UML進(jìn)行建模的過程,了解系統(tǒng)的開發(fā)過程,綜合利用所學(xué)的各門知識完成編碼設(shè)計(jì)。(3)利用UML軟件建模方法分析設(shè)計(jì)“登錄驗(yàn)證模塊”,設(shè)計(jì)其用例模型。用例模型定義系統(tǒng)做什么,是用來獲取系統(tǒng)需求的有效手段。在這里需指導(dǎo)學(xué)生尋找用例模型中的“參與者”及“用例”,并確定參與者和用例之間的關(guān)系。使用圖3所示的用例圖來描述其關(guān)系。然而使用UML進(jìn)行系統(tǒng)建模,并非只是意味著畫出UML用例圖,用例文檔說明是同樣重要的,需向?qū)W生講明,同時(shí)根據(jù)用例文檔畫出驗(yàn)證用戶、修改密碼的活動(dòng)圖如圖4、圖5所示。(4)指導(dǎo)學(xué)生融匯所學(xué)知識,完成“登錄驗(yàn)證模塊”的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、網(wǎng)站頁面設(shè)計(jì)框架。在完成了用例模型的設(shè)計(jì)及活動(dòng)圖設(shè)計(jì)之后,學(xué)生應(yīng)已基本明了“登錄驗(yàn)證模塊”的需求,可以進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì),首先完成的是數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì),結(jié)合大一所開設(shè)的數(shù)據(jù)庫課程,選擇合適的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品,設(shè)計(jì)出用戶表如下:然后指導(dǎo)學(xué)生,通過網(wǎng)頁設(shè)計(jì)工具完成前臺JSP網(wǎng)頁的設(shè)計(jì),有需要時(shí)可輔之畫圖軟件及動(dòng)畫設(shè)計(jì)軟件。(5)利用UML軟件建模方法分析設(shè)計(jì)“登錄驗(yàn)證模塊”,設(shè)計(jì)其類圖模型、順序圖模型。在學(xué)生已明了“登錄驗(yàn)證模塊”的基本工作流,已完成前臺頁面及后臺數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)之后,結(jié)合之前所講解的MVC模式,進(jìn)行類圖、順序圖模型設(shè)計(jì)。首先設(shè)計(jì)登錄的正常事件流:參與者請求邊界類index.jsp顯示登錄頁面。然后輸入用戶名和密碼并將它們提交給系統(tǒng)。index.jsp請求LoginServlet.java程序控制對象來驗(yàn)證登錄的事件流。為了滿足這個(gè)請求,LoginServlet.java對象請求LoginDAO.java對象來尋找用戶名代表的User對象。一旦LoginDAO.java找到正確的User,就請求它來驗(yàn)證密碼。LoginServlet.java收到驗(yàn)證結(jié)果之后,如果這個(gè)對象收到了一個(gè)驗(yàn)證通過的結(jié)果,那它就顯示歡迎信息,這個(gè)工作流結(jié)束。其順序圖如圖5所示:最后指導(dǎo)學(xué)生完成“密碼無效的可選事件流”順序圖,“未知用戶的可選事件流”順序圖,“登錄驗(yàn)證模塊”類圖的設(shè)計(jì)。(6)指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)建模設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)際編碼。在學(xué)生充分理解“登錄驗(yàn)證模塊”的類圖,順序圖模型的基礎(chǔ)上,結(jié)合Java的集成工具,進(jìn)行代碼設(shè)計(jì),在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行代碼設(shè)計(jì)過程中,注意代碼規(guī)范及設(shè)計(jì)原則。設(shè)計(jì)出的MyEclipse中的基本框架如下圖7所示:當(dāng)整個(gè)“用戶登錄”用例功能模塊完成后,可將“密碼修改”用例當(dāng)成作業(yè)布置給學(xué)生獨(dú)立完成,以加深學(xué)生的認(rèn)識及理解,提高動(dòng)手能力。(7)基于“登錄驗(yàn)證模塊”引導(dǎo)學(xué)生分析比較B/S模式與桌面應(yīng)用模式開發(fā)的異同點(diǎn)。最后可使用以下圖8示做總結(jié),并向?qū)W生提出思考性問題:當(dāng)開發(fā)Java桌面應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)如何使用MVC模式?控制層如何在MVC模式中體現(xiàn)?如何將上面的JavaWeb項(xiàng)目修改最少的代碼,改編成為一個(gè)桌面應(yīng)用系統(tǒng)中的“登錄驗(yàn)證模塊”。通過登錄驗(yàn)證模塊的完整實(shí)現(xiàn)將低年級所學(xué)習(xí)的各門不同的學(xué)科有效串聯(lián),避免割裂。但需注意一點(diǎn),傳統(tǒng)的教學(xué)模式下教師總是按部就班地組織教學(xué),學(xué)生也只是按部就班地接收。但在真實(shí)項(xiàng)目的開發(fā)中,實(shí)現(xiàn)同一功能卻有多種方法,故在教學(xué)過程中,要避免通過一味的講解而扼殺了學(xué)生主動(dòng)思考的能力,在整個(gè)項(xiàng)目講解過程中,以劃分好的功能模塊為基礎(chǔ)提出任務(wù),引入“啟發(fā)式”教學(xué)法,深入分析任務(wù),特別是對任務(wù)中涉及的相關(guān)知識進(jìn)行分析引入,讓學(xué)生能在掌握相