對象模型動態(tài)模型和功能模型教學(xué)課件

對象模型動態(tài)模型和功能模型聰明出于勤奮，天才在于積累對象模型動態(tài)模型和功能模型對象模型動態(tài)模型和功能模型聰明出于勤奮，天才在于積累《軟件工程》面向?qū)ο蟮姆治鲴R麗7.2.2面向?qū)ο蟮姆治雒嫦驅(qū)ο蟮姆治?00A)方法是相當(dāng)于軟件開發(fā)過程中的問題定義和需求分析階段,它是用面向?qū)ο蟮母拍詈头椒檐浖枨蠼ㄔ炷Ｐ?分析的過程是提取和確定系統(tǒng)需求的過程。面向?qū)ο蠓治龅男枨笠?guī)格說明主要包括三種模型:對象模型、動態(tài)模型和功能模型。在面向?qū)ο蠓椒ㄖ?類、對象和事物等概念之間的關(guān)系如圖3.3.7所示穿菥社題空耍社對寸家亨物括變晝作只體屈性三效創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是素質(zhì)教育的核心。新課標(biāo)提倡中學(xué)化學(xué)教學(xué)運(yùn)用探究式教學(xué)方法，加強(qiáng)對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)特別是創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。化學(xué)教學(xué)中我注意創(chuàng)設(shè)實驗探究情景，通過實驗探究及問題情景設(shè)置，啟迪與開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維；培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的嚴(yán)謹(jǐn)性、科學(xué)性；發(fā)掘?qū)W生創(chuàng)造性思維的邏輯性、深入性；提高學(xué)生的分析能力及實驗探究能力。在實驗中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)品質(zhì)、創(chuàng)新能力及探究性實驗?zāi)芰?。本文介紹了我在實驗教學(xué)中的幾個實驗教學(xué)案例情況及體會。1.在實驗中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)品質(zhì)、創(chuàng)新能力及探究性實驗?zāi)芰瘜W(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的一門自然科學(xué)?！痘瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》提出：探究是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方式。親身經(jīng)歷以探究為主的學(xué)習(xí)活動是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的主要途徑。科學(xué)探究能力的形成依賴于學(xué)生的學(xué)習(xí)和探究活動，通過動手動腦、親自實踐，獲得感受、體驗并內(nèi)化，逐步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)特別是創(chuàng)新能力。在設(shè)計性實驗中，適當(dāng)啟發(fā)學(xué)生對現(xiàn)成的實驗方案提出質(zhì)疑，引導(dǎo)他們找出其它更好的解決方法，拓展學(xué)生的思維，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。實驗探究案例1：初三化學(xué)第一單元第二節(jié)化學(xué)之旅實驗探究：影響蠟燭燃燒時間的因素，是一節(jié)如何進(jìn)行探究實驗的方法課，在整個教材占有極其重要的地位。在化學(xué)實驗中初步考慮運(yùn)用控制變量法。書中提示了一些可能的因素如蠟燭的高度、粗細(xì)、質(zhì)地、形狀、顏色。師：思考討論還有哪些因素可能影響蠟燭燃燒的時間？討論實驗方案：應(yīng)做哪些實驗探究？學(xué)生討論：可能的因素及方案。學(xué)生爭相回答：應(yīng)做5組實驗探究比較：①蠟燭燃燒空間是否受限，②蠟燭的燃燒空間大小，③蠟燭的質(zhì)地、④蠟燭的粗細(xì)，⑤蠟燭的顏色等。學(xué)生火花：還應(yīng)考慮：①蠟燭芯的質(zhì)地，②蠟燭芯的粗細(xì)，③蠟燭燃燒時火苗的大小，④蠟燭是否流淚，⑤蠟燭是彎的還是直的等。學(xué)生們提出至少應(yīng)考慮十因素，設(shè)計十種實驗方案。隨后學(xué)生們按猜想積極設(shè)計實驗方案。學(xué)生分組實驗：按設(shè)計十種實驗方案進(jìn)行實驗，主動性非常強(qiáng)，在實驗中相互配合，比如，為控制變量，兩位同學(xué)同時點燃兩只高低不同的蠟燭，另一位同學(xué)迅速罩上大燒杯，并及時計時和記錄實驗現(xiàn)象。實驗中對發(fā)現(xiàn)的問題主動舉手提問。討論交流，獲得結(jié)論：各組分別匯報實驗結(jié)果，并分析比較得出結(jié)論。學(xué)生的發(fā)散性，科學(xué)性猜想讓老師感嘆！實驗中的好奇和認(rèn)真讓老師欣慰。因為是第一次做實驗，通過調(diào)動學(xué)生的主動性，使學(xué)生在實驗中學(xué)會如何觀察、描述和記錄；并讓學(xué)生體會如何控制變量才能較準(zhǔn)確的驗證影響蠟燭的因素。通過此實驗方案的設(shè)計、自主實驗探究、分析比較實驗結(jié)果，獲得結(jié)論等，讓學(xué)生從感性上親身體會到實驗探究的過程有哪些步驟，通過此實驗也讓學(xué)生認(rèn)識到實驗中控制變量的重要性，科學(xué)是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?。特別是思維的發(fā)散性、創(chuàng)造性對進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)的重要性。2.巧妙利用教材中某些實驗的特點，通過啟發(fā)探究，發(fā)掘?qū)W生創(chuàng)造性思維的邏輯性、深入性。實驗探究案例2：初四化學(xué)第一單元第二節(jié)：中和反應(yīng)在實際生活、生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用，與生活、生產(chǎn)有著密切聯(lián)系。我先通過生活中做饅頭，面發(fā)酵后用堿面（碳酸鈉）來中和，引發(fā)猜想，通過什么原理，來中和的呢？這一環(huán)節(jié)，我再通過增添兩個實驗再次激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情增加演示實驗："氫氧化銅和稀硫酸反應(yīng)"、"氫氧化鈉和稀鹽酸反應(yīng)"。前者反應(yīng)是有明顯的現(xiàn)象，學(xué)生可根據(jù)現(xiàn)象判斷反應(yīng)的發(fā)生。而后者沒有現(xiàn)象，學(xué)生無法判斷反應(yīng)是否發(fā)生。"怎樣判斷它們之間是否反應(yīng)呢？"我適時抓住機(jī)會，以此為切入點，引導(dǎo)學(xué)生借助酸堿指示劑的性質(zhì)，以及閱讀課本所提供的儀器藥品等自主設(shè)計方案，自主實驗進(jìn)行探究，學(xué)會借助指示劑判斷酸堿發(fā)生中和反應(yīng)的探究方法。初步培養(yǎng)其"變看不見為看得見"、"用宏觀體會微觀"的科學(xué)研究方法。氫氧化鈉和稀鹽酸是否發(fā)生了反應(yīng)，學(xué)生實驗探究后，讓學(xué)生匯報實驗方案及現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)學(xué)生共設(shè)計出了五種實驗方案，方案如下；①在氫氧化鈉溶液中滴入紫色石蕊試液然后逐滴滴加稀鹽酸，觀察現(xiàn)象。②在鹽酸中滴入紫色石蕊試液然后再逐滴滴加氫氧化鈉溶液，觀察現(xiàn)象。③在氫氧化鈉溶液中滴入酚酞試液然后逐滴滴加鹽酸，觀察現(xiàn)象。④在鹽酸中滴入酚酞試液然后再逐滴滴加氫氧化鈉溶液，觀察現(xiàn)象。⑤先用PH試紙分別測定氫氧化鈉溶液和稀鹽酸的PH，然后將兩者混合再測定其PH。讓進(jìn)行不同方案實驗的同學(xué)上講臺演示所做實驗，學(xué)生們爭先恐后的舉手，同學(xué)在講臺上做實驗時，其它同學(xué)興趣迅速聚焦，學(xué)生們的求知興致非常高，課堂氛圍非常好。不管學(xué)生用哪種方案獲得實驗現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生對比分析各個實驗現(xiàn)象，在互相評價交流、思考、討論中，學(xué)生從中領(lǐng)悟證明氫氧化鈉和稀鹽酸反應(yīng)的最簡便易行的實驗方案是方案③。通過上述實驗案例可看出，"探究性實驗"能充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用?？沙浞终{(diào)動學(xué)生的主動性，積極引導(dǎo)學(xué)生參與實驗的全過程，實驗的準(zhǔn)備、設(shè)計、觀察、分析、改進(jìn)設(shè)法融入學(xué)生的智慧，讓學(xué)生有充分的動腦、動手、動口等機(jī)會。讓他們在參與科學(xué)探究活動中自己提出問題，設(shè)計解決問題的方案，自己動手收集各種資料，開展調(diào)查與實驗，自己整理信息，做出解釋或結(jié)論，并進(jìn)行表達(dá)與交流。讓學(xué)生在"實驗探索"中提高能力；有助于學(xué)生形成客觀的、實事求是的科學(xué)態(tài)度，認(rèn)識科學(xué)實驗的基本方法；有助于提高學(xué)生的實驗?zāi)芰?、觀察能力特別是創(chuàng)造性思維能力；有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)品質(zhì)和學(xué)習(xí)的主動性、積極性。因此，"探究性實驗"教學(xué)，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)特別是發(fā)掘創(chuàng)新能力的有效途徑和方法。一、現(xiàn)如今存在于高中化學(xué)實驗中的問題1.課堂授課以教師實踐為主過去的幾十年里，由于學(xué)校教學(xué)設(shè)備等因素的限制，應(yīng)用器材較少，在課堂授課時主要是老師動手演示、學(xué)生下面觀察，很難實現(xiàn)每個學(xué)生都能切身感受實驗過程。比如說在進(jìn)行教學(xué)磷燃燒的實驗過程中，老師在講臺進(jìn)行實際演示，學(xué)生不能親手操作，也達(dá)不到近距離觀察，而磷的燃燒速度迅猛，稍有走神實驗過程就觀察不到，直到結(jié)束也學(xué)習(xí)不到實驗內(nèi)容。此類現(xiàn)象時常發(fā)生，實驗操作也起不到一定的實際作用。學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情不能被激起，就會對化學(xué)實驗產(chǎn)生厭倦。所以，老化的教學(xué)模式應(yīng)該摒棄，改善教學(xué)方案，提高學(xué)生對化學(xué)實驗的學(xué)習(xí)熱情。2.較少的師生互動不利于教學(xué)模式的改善高中化學(xué)實驗主要是以提高學(xué)生對化學(xué)理論的鞏固為目的，另外也將提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力作為首要目標(biāo)。但是當(dāng)下的實際情況并不盡如人意，教師授課主要出現(xiàn)一種“教師動口學(xué)生動耳”的境況，僅僅老師在唱“獨(dú)角戲”，實踐中缺乏互動，冷清的課堂氛圍必然很難激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮不出作為學(xué)生的主體性。比如在教學(xué)過程中，主要的操作要點和注意事項在講解后就放手讓孩子們實踐操作，沒有在關(guān)鍵點進(jìn)行特別的指導(dǎo)，從而導(dǎo)致學(xué)生不能形成較強(qiáng)的實際動手能力，觀察力也得不到相應(yīng)的提升，化學(xué)實驗的操作也達(dá)不到預(yù)想的效果。二、有效地優(yōu)化化學(xué)實驗創(chuàng)新設(shè)計的具體方式1.摒棄常規(guī)的教學(xué)模式和內(nèi)容在授課過程中，實驗由孩子們?nèi)プ?，老師作為旁觀者在實驗過程中提出指導(dǎo)性意見。而學(xué)生在實驗時，拋開教材的限制，最大化地開發(fā)學(xué)生的獨(dú)立思維能力和創(chuàng)新能力的潛能，提高學(xué)習(xí)趣味，深刻了解知識內(nèi)容。例如，在得到淀粉和葡萄糖知識的深刻認(rèn)知后，可以讓同學(xué)們課下探究甜酒的釀造過程，任務(wù)雖易，但是課本上的內(nèi)容卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了他們的求知欲望，必須參考課外知識查閱資料，想要完成任務(wù)也必須反復(fù)試驗。在此過程中，更多地包含創(chuàng)造成功的甘甜和探索過程的失敗。2.避免學(xué)生在操作過程中由于不清楚實驗要求而造成藥品的浪費(fèi)現(xiàn)如今微型試驗的轉(zhuǎn)化，不僅大大降低成本的費(fèi)用，減少了污染量，更多是使孩子們的動手能力得到大的提高。比如說在課程中可引進(jìn)操作原電池和電解的實驗，首先，將石墨替換為1號鋅錳電池的碳棒，其次，摒棄U形管或者小燒杯，取而代之的是盛放著石蕊試紙的小塑料盒，煥然一新的效果僅僅換種材料做電解槽就能達(dá)到，然后將兩個電極之間的距離縮短，更好地做到了省電又省時。同時了解塑料盒小型U管和具有相當(dāng)?shù)娜莘e，無色透明的材質(zhì)和小型U管類似，實驗現(xiàn)象一覽無余。為了防止傾倒，應(yīng)該正確固定在塑料板或者木板上。傳統(tǒng)的教學(xué)模式和創(chuàng)新的教學(xué)模式在簡單的比較下很容易得出結(jié)論，時期的不同，世界發(fā)展的程度也不同，教學(xué)的方式也要緊跟腳步與時俱進(jìn)，不斷地完善化學(xué)實驗教學(xué)，創(chuàng)新實驗設(shè)計，改革教學(xué)模式，通過不同的教育方式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，開發(fā)學(xué)生對實驗的探索精神，與此同時，教師相應(yīng)的指導(dǎo)工作也要做好充分的準(zhǔn)備，將同學(xué)們的團(tuán)隊合作意識、創(chuàng)新精神和動手實踐操作能力逐步培養(yǎng)起來，實現(xiàn)真正意義上的創(chuàng)新化學(xué)課堂實驗?！盾浖こ獭访嫦?qū)ο蟮姆治鲴R麗7.2.2面向?qū)ο蟮姆治雒嫦驅(qū)ο蟮姆治?00A)方法是相當(dāng)于軟件開發(fā)過程中的問題定義和需求分析階段,它是用面向?qū)ο蟮母拍詈头椒檐浖枨蠼ㄔ炷Ｐ?分析的過程是提取和確定系統(tǒng)需求的過程。面向?qū)ο蠓治龅男枨笠?guī)格說明主要包括三種模型:對象模型、動態(tài)模型和功能模型。在面向?qū)ο蠓椒ㄖ?類、對象和事物等概念之間的關(guān)系如圖3.3.7所示穿菥社題空耍社對寸家亨物括變晝作只體屈性三效面向?qū)ο蠓治鲞^程(1)分析過程概述分析過程就是提取系統(tǒng)的需求的過程,是指為了滿足用戶的需求,系統(tǒng)必須“做什么”,而不是“怎么做”(系統(tǒng)如何實現(xiàn))系統(tǒng)分析通常是從一個需求文檔(陳述)和用戶一系列的討論開始的。一般來說,由用戶、領(lǐng)域?qū)＜?、系統(tǒng)的開發(fā)者以及其他有關(guān)人員參加制定需求文檔。首先,系統(tǒng)分析員要對需求文檔進(jìn)行分析。需求文檔通常是不完整、不準(zhǔn)確的,也可能還是非正式的。通過分析可以發(fā)現(xiàn)和改正需求文檔中的歧義性、不一致性,剔除冗余的內(nèi)容,挖掘潛在的內(nèi)容,彌補(bǔ)不足,從而使需求文檔更完整、更準(zhǔn)確。快速地建立一個原型系統(tǒng),通過在計算機(jī)上運(yùn)行原型系統(tǒng),使得分析員和用戶盡快交流和相互理解,從而能更正確地、更完整地提取和確定用戶的需求。然后,是需求建模。系統(tǒng)分析員根據(jù)提取的用戶需求,深入理解用戶需求識別出問題域內(nèi)的對象,并分析它們相互之間的關(guān)系,抽象出目標(biāo)系統(tǒng)應(yīng)該完成的需求任務(wù),并用OOA模型準(zhǔn)確地表示出來,即用面向?qū)ο笥^點建立對象模型、動態(tài)模型和功能模型。最后,是需求評審。通過用戶、領(lǐng)域?qū)＜?、系統(tǒng)分析員和系統(tǒng)設(shè)計人員的評審,并進(jìn)行反復(fù)修改后,確定需求規(guī)格說明(2)面向?qū)ο蠓治龅娜齻€模型與五個層次1)面向?qū)ο蠓治龅娜齻€模型:面向?qū)ο蠓治龅哪Ｐ桶?對象模型、動態(tài)模型和功能模型。對象模型描述了系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu);動態(tài)模型描述了系統(tǒng)的交互次序;功能模型描述了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)變換。其中,對象模型是最基礎(chǔ)的、最核心的、最重要的。無論解決什么問題,首先要在問題域中提取和定義出對象模型。當(dāng)問題涉及用戶界面與過程控制時,動態(tài)模型是重點。如果題涉及大量數(shù)據(jù)變換,則功能模型非常重要。對象模型中的操作(即服務(wù))可以出現(xiàn)在動態(tài)模型和功能模型內(nèi)。2)面向?qū)ο蠓治龅奈鍌€層次面向?qū)ο蠓治鲇晌鍌€主要活動組成,即確定類-&-對象、識別結(jié)構(gòu)、識別主題、定義屬性和定義服務(wù)(方法)。對于一個復(fù)雜問題的面向?qū)ο蟮哪Ｐ涂捎梦鍌€層次表示:類&-對象層、結(jié)構(gòu)層,主題層、屬性層和服務(wù)層,見圖3.3.8主題層subjectlevel類-&-對象層object吉構(gòu)層structure屬性層attribute服務(wù)層serves主題(Subject層:主題給出分析模型的總體概貌,是控制讀者在冋一時間所能考慮的模型規(guī)模的機(jī)制。類&-對象(Class&Object)層:對象是數(shù)據(jù)及其處理的抽象它反映了保存有關(guān)信息和與現(xiàn)實世界交互的能力。結(jié)構(gòu)(Structure)層:結(jié)構(gòu)表示問題域的復(fù)雜性。類-成員結(jié)構(gòu)反映了一般-特殊關(guān)系,整體-部分結(jié)構(gòu)反映了整體-部分的關(guān)系屬性(Attribute層:屬性是數(shù)據(jù)元素,用來描述對象或分類結(jié)構(gòu)的實例,可在圖中給出并在對象的儲存中指定,即給出對象定義的同時,指定屬性。服務(wù)(Serves)層:服務(wù)是接收到消息后必須執(zhí)行的一些處理,可在圖上標(biāo)明它并在對象的儲存中指定,即給出對象定義的同時,定義服務(wù)。3)五個層次對應(yīng)的五個活動五個主要活動可以同時(并行)處理;可以從較高抽象層轉(zhuǎn)移到較低的具體層,然后再返回到較高抽象層繼續(xù)處理;當(dāng)系統(tǒng)分析員在確定類-&-對象的同時,想到該類的服務(wù),則可以先確定服務(wù)后,再返回去繼續(xù)尋找類-&-對象;沒有必要遵循自頂向下,逐步求精的原則。)面向?qū)ο蠓治隽鞒贪闱闆r下,面向?qū)ο蠓治鲞^程可按照下列流程進(jìn)行:確定類&—對象、識別結(jié)構(gòu)、識別主題、定義屬性、建立動態(tài)模型、建立功能模型、定義服務(wù)(方法)。但是,對于大型的復(fù)雜的問題,不可能嚴(yán)格按照上面流程進(jìn)行,需要反復(fù)多次進(jìn)行尋找、確定、識別、建立和定義來構(gòu)造模型。2.面向?qū)ο蠼?1)建模與模型建模是將問題域的解空間定義成一種模型,以幫助系統(tǒng)分析人員更好地理解問題。模型是為了理解問題而對問題所做出的一種抽象,而且是對問題的一種無歧義的描述。模型由一組圖示符號和組織這些符號的規(guī)則組成。利用它們來定義和描述問題域