隨著軟件開發(fā)過程中功能和復雜度的不斷增加，軟件的需求、分析、設(shè)計、開發(fā)等過程成為軟件工程化開發(fā)的重要組成，這樣不僅有助于學生理解和掌握面向?qū)ο蟮拈_發(fā)技術(shù)，而且為后續(xù)JaEE和框架技術(shù)的學習打好了基礎(chǔ)，也為從事軟件開發(fā)類職業(yè)崗位的學生增加了機會。

　　摘 要：在“軟件工程”和“軟件系統(tǒng)分析與設(shè)計”等課程傳統(tǒng)理論教學中，參考CDIO教育思想，為了引入案例驅(qū)動、項目驅(qū)動以及團隊合作等模式，結(jié)合 MOOCs授課特色，本文以一個實際項目為例，討論了在教學中如何進行信息系統(tǒng)的建模。實踐表明，這種教學方式取得了良好的教學效果。

　　關(guān)鍵詞：發(fā)表職稱論文,農(nóng)業(yè)信息服務(wù)平臺,Android,UML,教學改革

　　為此，魯東大學鼓勵學生入學后參與專業(yè)教師的科研項目，與課堂教學培養(yǎng)相輔相成，借鑒近年來流行的CDIO(構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、運作)工程教育模式 [1]，探索工程教育改革的實踐。本文結(jié)合項目驅(qū)動和案例驅(qū)動模式，在教學中以實際項目為案例，針對當前我省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀，結(jié)合農(nóng)產(chǎn)品市場發(fā)展情況，按照 UML的“4+1”模型視圖用例驅(qū)動的思想，對面向智能手機的農(nóng)業(yè)信息綜合服務(wù)平臺進行了分析與設(shè)計，由業(yè)務(wù)領(lǐng)域獲得用戶需求后，圍繞農(nóng)業(yè)資訊、供求信息、專家診斷、三農(nóng)論壇等重要模塊，進行了用例建模、靜態(tài)建模和動態(tài)建模。[2-3]

　　1 傳統(tǒng)教學中存在的問題

　　“軟件工程” 和“軟件系統(tǒng)分析與設(shè)計”都是軟件工程與計算機專業(yè)的必修課程，具有很強的實踐性，它們的教學目的是提高學生的工程設(shè)計實踐能力，更好地理解問題，更清晰地捕獲需求并進行設(shè)計，以創(chuàng)建可擴展性強、可維護性好的軟件系統(tǒng)。但是在實際教學過程中，學生經(jīng)常因抽象的技術(shù)、方法、原理產(chǎn)生迷惑，無法運用到實際項目開發(fā)中，多數(shù)教師也缺少項目經(jīng)驗，教學過程的雙向互動十分困難。

　　本文提出一種案例驅(qū)動與項目驅(qū)動相結(jié)合的教學模式，選擇企業(yè)實際項目、成熟項目或者學生較為熟悉的項目，能夠更好地激發(fā)學生的學習熱情，促進知識的掌握和動手能力的培養(yǎng)，也符合CDIO大綱有關(guān)“個人專業(yè)能力與個人素質(zhì)”的培養(yǎng)要求。下面以基于Android的農(nóng)業(yè)信息服務(wù)平臺作為案例進行描述。

　　2 案例的可視化建模

　　2.1 問題陳述與系統(tǒng)需求

　　針對農(nóng)作物信息量巨大、多維、動態(tài)、地區(qū)差異大等特點，農(nóng)戶希望得到及時、全面的市場信息、技術(shù)資訊，獲得供應(yīng)環(huán)節(jié)中的農(nóng)資價格信息、農(nóng)資市場、新品信息以及銷售環(huán)節(jié)中的農(nóng)產(chǎn)品價格行情、農(nóng)產(chǎn)品市場分析等。此外，還需要進行農(nóng)業(yè)技術(shù)查詢與科教視頻點播。本文設(shè)計的農(nóng)業(yè)信息服務(wù)平臺需要提供以上內(nèi)容。

　　由此，針對農(nóng)業(yè)信息服務(wù)進行領(lǐng)域分析和業(yè)務(wù)過程分析，從原始需求得到系統(tǒng)的問題陳述(Problem statement)，提煉系統(tǒng)的愿景，進行涉眾(Stake holder)分析，進一步歸納出用戶的功能需求與非功能需求，從中確定各個參與者(Actor)和對應(yīng)的業(yè)務(wù)用例、系統(tǒng)用例(Use case)。

　　2.2 系統(tǒng)分析

　　2.2.1 體系結(jié)構(gòu)分析

　　根據(jù)整個軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，劃分為數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層和客戶層三部分。數(shù)據(jù)層由MySQL數(shù)據(jù)庫服務(wù)器實現(xiàn)，包括數(shù)據(jù)存儲層和數(shù)據(jù)訪問層;應(yīng)用層由J2EE服務(wù)器實現(xiàn)，包含基礎(chǔ)服務(wù)層、業(yè)務(wù)邏輯層(Java類)和控制層(MVC框架)三部分;而客戶層的Android程序由XML+Servlet Java Applet實現(xiàn)。

　　2.2.2 類的建模

　　分析階段主要識別問題域相關(guān)的類，來自于領(lǐng)域知識、用戶需求、領(lǐng)域模型或者業(yè)務(wù)模型。這里，根據(jù)問題陳述和系統(tǒng)需求，可以識別出用戶類、管理員類、農(nóng)業(yè)資訊類、供求信息類、三農(nóng)論壇類、專家診斷類、幫助文檔類等，找到類與類之間的關(guān)系后，可得到類模型圖。

　　2.2.3 用例分析

　　描述用例模型中各個用例的事件的基本流、分支流和備選流，沿著不同的事件路徑得到各個場景，對不同場景分別建立對應(yīng)的交互圖(UML2.0中分為順序圖和協(xié)作圖)，包括普通用戶注冊管理個人信息、普通用戶登錄、普通用戶查看農(nóng)業(yè)資訊、普通用戶回帖、普通用戶發(fā)表帖子、專家診斷、普通用戶供求信息管理。(由于空間受限，交互圖略去)

　　2.3 系統(tǒng)設(shè)計

　　根據(jù)需求分析階段確定的農(nóng)業(yè)平臺的功能要求，設(shè)計出在計算機網(wǎng)絡(luò)環(huán)境條件的實施方案。

　　2.3.1 用例設(shè)計

　　在用例設(shè)計中針對前面分析的用例通過協(xié)作圖、順序圖(以及狀態(tài)圖)進行細化，以便于劃分子系統(tǒng)及其接口，找出發(fā)生重用的部分，組織為設(shè)計模型。

　　2.3.2 靜態(tài)建模

　　這里主要進行類圖、對象圖和包圖的細化。在之前類建模的基礎(chǔ)上，確定每個類的屬性和方法，并重構(gòu)類模型圖。

　　2.3.3 動態(tài)建模

　　主要通過活動圖和狀態(tài)圖來描述。

　　根據(jù)需求分析，為了描述用戶在系統(tǒng)中的各種操作，將本系統(tǒng)主要劃分為6個活動圖，分別是與用戶登錄有關(guān)的活動圖、與普通用戶瀏覽農(nóng)業(yè)資訊有關(guān)的活動圖、與普通用戶供求信息管理有關(guān)的活動圖、與專家診斷有關(guān)的活動圖、與用戶發(fā)帖和回帖有關(guān)的活動圖、與普通用戶注冊有關(guān)的活動圖。

　　系統(tǒng)的狀態(tài)圖，依據(jù)角色的劃分，可以得到與管理員有關(guān)的狀態(tài)圖和與用戶有關(guān)的狀態(tài)圖。

　　2.4 實現(xiàn)模型

　　農(nóng)業(yè)信息服務(wù)平臺主要有農(nóng)業(yè)資訊、供求信息、三農(nóng)論壇、專家診斷和登錄功能。另外，系統(tǒng)開發(fā)所需Android客戶端(瀏覽農(nóng)業(yè)信息)、服務(wù)器端(發(fā)布農(nóng)業(yè)信息)的硬軟件開發(fā)環(huán)境可以通過部署圖表達，此處略去。

　　系統(tǒng)分前臺用戶端和后臺管理員端，客戶端采用Android技術(shù)進行開發(fā)，服務(wù)器端使用JavaWeb技術(shù)，數(shù)據(jù)庫使用MySql。農(nóng)業(yè)信息服務(wù)平臺包括農(nóng)業(yè)資訊、供求信息、三農(nóng)論壇、科教視頻、專家診斷等模塊。用戶通過注冊賬號登錄系統(tǒng)，能夠滿足用戶對新聞信息的瀏覽、供求管理、實時發(fā)布帖子和回帖、觀看視頻等。管理員對后臺功能模塊的管理主要是對數(shù)據(jù)的增加、刪除、查詢、修改操作。由此實現(xiàn)的軟件功能正確，滿足了預期需求。

　　3 結(jié)語

　　在課堂教學中，可以通過“智能手機農(nóng)業(yè)信息服務(wù)平臺”來演示如何使用UML的多種視圖描述系統(tǒng)的需求、靜態(tài)模型、動態(tài)模型與實現(xiàn)模型，來確定系統(tǒng)中對象的動態(tài)行為，為系統(tǒng)的實現(xiàn)奠定了良好的基礎(chǔ)。

　　(魯東大學信息與電氣工程學院，山東煙臺 264025)

　　參考文獻：

　　[1]查建中.論“做中學”戰(zhàn)略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008(5)：35-37.

　　[2]彭瑩瓊，張永紅，尹晴，黃大星.基于UML的農(nóng)業(yè)決策支持系統(tǒng)建模研究[J].農(nóng)機化研究，2008(9)：156-157，161.

　　[3]田兆鋒，閻楚良.基于UML和JSP的農(nóng)業(yè)機械化裝備信息網(wǎng)絡(luò)平臺[J].吉林大學學報(信息科學版)，2006(11)：648-655.