職業(yè)教育論文-基于UML的“JSP-Servlet Web應用程序設計”教學案例.doc

職業(yè)教育論文-基于UML的“JSP/ServletWeb應用程序設計”教學案例摘要:本文針對“JSP/ServletWeb應用程序設計”課程中傳統(tǒng)教學法存在的弊端,通過“用戶登錄驗證模塊”的教學案例設計講解如何采用UML軟件建模來整合課程內容、重構課程體系。使學生能夠將眼光不僅僅拘泥在程序設計的代碼細節(jié)上,同時也理解軟件工程思想,融會貫通所學知識為己所用。關鍵詞:UML軟件建模；MVC模式；JSP/ServletWeb應用程序設計；教學案例；登錄驗證模塊1“JSP/ServletWeb應用程序設計”課程教學現(xiàn)狀針對于當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“軟件藍領”崗位的高技能應用型人才,開始注重“面向應用,突出能力”,開設了各種關于Java的應用課程,試圖提高計算機軟件專業(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)課程體系進行不斷完善,逐漸形成了一個直接面向軟件企業(yè)Java開發(fā)崗位的系列課程。如Java初級程序設計、Java高級程序設計、JSP/ServletWeb應用程序設、Web應用程序編碼Struts、軟件開發(fā)項目實訓等。但如何將這一系列課程有效地進行組織,使培養(yǎng)的學生能夠更好地適應企業(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應用程序設計”為例,它是Java課程體系中承上啟下的核心課程,它的教學效果直接影響到后續(xù)課程的教學。然而,目前該課程的教學存在著以下幾點不足,嚴重影響學生能力的培養(yǎng)。(1)從課程體系來看,由于高職院校的學制較短,軟件開發(fā)專業(yè)通常在低年級學過一門程序語言之后,尚未熟練理解運用,而直接接觸Web應用程序編碼,很多語法和機制難以理解,繼而影響學習效果。(2)從教學方式來看,仍采用的是傳統(tǒng)的教學方法,在分析基于Java體系的Web應用程序的知識結構時,采用循序漸進地講授一門課程的知識點,學生按部就班地學習知識點的方式,而這種教學方法過于強調語法,學生往往在學了一堆語法知識點后對如何開發(fā)實際項目還是很茫然。(3)從市面教材來看,它們有一個共性:純粹的語法,沒有軟件工程思想的體現(xiàn)或是純粹案例項目,卻沒有知識點的體現(xiàn)。除此之外,開設此門課程的時間一般在第二學年上學期或下學期,此時學生已完成了“Java程序設計”“網(wǎng)頁設計”“數(shù)據(jù)庫程序設計”“計算機網(wǎng)絡”等基礎課程的學習,但每門課程之間相互獨立、割裂。在這種教學體系下,學生雖然也可照著教材,或教師指導完成一些小實例或小項目,但是作為整個課程來說,這些實例或小項目是孤立的、彼此沒有聯(lián)系的,課程之間更沒有任何聯(lián)系,對于學生而言無法理解每門課程在整個課程體系中的地位和作用,學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,影響教學效果。2基于UML的“JSP/ServletWeb應用程序設計”的教學思路針對當前教學過程中存在的現(xiàn)狀,講解“JSP/ServletWeb應用程序設計”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,使學生與教師思想同步。關鍵知識點上需要使用案例,且所有代碼都在真實的開發(fā)環(huán)境上開發(fā),通過教師的引導,在師生交互過程中完成編碼工作。除去關鍵知識點的講解,針對學生情況,打破原有的知識分塊模式,遵循先夠用后升華的原則,通過選擇一個常見的網(wǎng)站項目,將具有代表性的任務貫穿在整個教學過程中,例如日常實際上網(wǎng)中經(jīng)常使用的功能,如保存cookie、防止用戶非法登錄、驗證碼、網(wǎng)上投票,網(wǎng)絡購物等。各個知識點沿著項目主線展開,根據(jù)項目的每個模塊整理出相關的知識點要素,重新組建各個知識環(huán),環(huán)環(huán)相扣,避免了知識點零散,脫離實際應用的弊病。學生容易理解,易于掌握,同時也清楚明白整個網(wǎng)站構建所需的架構及其他知識。整個形成一套由點到面、循序漸進的教學體系。同時針對每個功能模塊的設計,采用UML來進行這一系列的建模,使學生能夠將眼光不僅僅拘泥在程序設計的代碼細節(jié)上,也能理解軟件工程思想,融會貫通所學知識為己所用。3基于UML的“JSP/ServletWeb應用程序設計”的教學案例設計下面以JavaWeb網(wǎng)站項目中“用戶登錄驗證模塊”為例,剖析基于UML軟件建模教學模式的教學過程實施。(1)設計案例,講解前序基本知識MVC的設計模式。首先,需講明MVC設計模式的基本概念,即ModelViewController,把一個應用的輸入、處理、輸出流程按照Model、View、Controller的方式進行分離,這樣一個應用被分為三層:模型層、視圖層、控制層。同時簡單闡述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,然后視圖把請求轉發(fā)給控制器,控制器調用相應的模型來處理用戶請求,模型進行相應的業(yè)務邏輯處理,并返回數(shù)據(jù)。最后控制器調用相應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“登錄驗證模塊”的運行效果,講授案例解決方法,進行引導教學。首先,需向學生展示“登錄驗證模塊”的運行效果。如圖2所示:之所以采用這個相對簡單案例,是因為很多學生都對登錄驗證模塊有很強的感性認識,這樣,不需要花很多的時間來理解系統(tǒng)包含的業(yè)務知識。學生可著眼于使用UML進行建模的過程,了解系統(tǒng)的開發(fā)過程,綜合利用所學的各門知識完成編碼設計。(3)利用UML軟件建模方法分析設計“登錄驗證模塊”,設計其用例模型。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。在這里需指導學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系。使用圖3所示的用例圖來描述其關系。然而使用UML進行系統(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,需向學生講明,同時根據(jù)用例文檔畫出驗證用戶、修改密碼的活動圖如圖4、圖5所示。(4)指導學生融匯所學知識,完成“登錄驗證模塊”的數(shù)據(jù)庫設計、網(wǎng)站頁面設計框架。在完成了用例模型的設計及活動圖設計之后,學生應已基本明了“登錄驗證模塊”的需求,可以進行系統(tǒng)設計,首先完成的是數(shù)據(jù)庫設計,結合大一所開設的數(shù)據(jù)庫課程,選擇合適的數(shù)據(jù)庫產品,設計出用戶表如下:然后指導學生,通過網(wǎng)頁設計工具完成前臺JSP網(wǎng)頁的設計,有需要時可輔之畫圖軟件及動畫設計軟件。(5)利用UML軟件建模方法分析設計“登錄驗證模塊”,設計其類圖模型、順序圖模型。在學生已明了“登錄驗證模塊”的基本工作流,已完成前臺頁面及后臺數(shù)據(jù)庫設計之后,結合之前所講解的MVC模式,進行類圖、順序圖模型設計。首先設計登錄的正常事件流: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程序控制對象來驗證登錄的事件流。為了滿足這個請求,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,就請求它來驗證密碼。LoginServlet.java收到驗證結果之后,如果這個對象收到了一個驗證通過的結果,那它就顯示歡迎信息,這個工作流結束。其順序圖如圖5所示:最后指導學生完成“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,“登錄驗證模塊”類圖的設計。(6)指導學生根據(jù)建模設計進行實際編碼。在學生充分理解“登錄驗證模塊”的類圖,順序圖模型的基礎上,結合Java的集成工具,進行代碼設計,在指導學生進行代碼設計過程中,注意代碼規(guī)范及設計原則。設計出的MyEclipse中的基本框架如下圖7所示:當整個“用戶登錄”用例功能模塊完成后,可將“密碼修改”用例當成作業(yè)布置給學生獨立完成,以加深學生的認識及理解,提高動手能力。(7)基于“登錄驗證模塊”引導學生分析比較B/S模式與桌面應用模式開發(fā)的異同點。最后可使用以下圖8示做總結,并向學生提出思考性問題:當開發(fā)Java桌面應用系統(tǒng)時如何使用MVC模式?控制層如何在MVC模式中體現(xiàn)?如何將上面的JavaWeb項目修改最少的代碼,改編成為一個桌面應用系統(tǒng)中的“登錄驗證模塊”。通過登錄驗證模塊的完整實現(xiàn)將低年級所學習的各門不同的學科有效串聯(lián),避免割裂。但需注意一點,傳統(tǒng)的教學模式下教師總是按部就班地組織教學,學生也只是按部就班地接收。但在真實項目的開發(fā)中,實現(xiàn)同一功能卻有多種方法,故在教學過程中,要避免通過一味的講解而扼殺了學生主動思考的能力,在整個項目講解過程中,以劃分好的功能模塊為基礎提出任務,引入“啟發(fā)式”教學法,深入分析任務,特別是對任務中涉及的相關知識進行分析引入,讓學生能在掌握相