基于案例导学的软件体系结构课程教学模式

摘要：本文针对该课程特点及教学中存在的问题，提出了一种以“案例导学”为指导，以“教师引导，学生合作学习”软件体系结构教学模式。实践证明，该模式有利于调动学生的学习积极性，能帮助学生在有限的学时内较快掌握该门课程，迅速培养和提高学生实际的动手能力。

关键词：案例导学；教学模式；合作学习

中图分类号：G434文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)28-0255-02

The Teaching Pattern for Software Architecture with Leading Examples

YU Kui

(Changzhou Textile Garment Institute, Department of Information Technology, Changzhou 213164, China)

Abstract:A novel teaching pattern of software architecture is presented in this paper, which combines leading examples with the teachers' guiding and the students' learning with groups. The result of teaching has proved that the pattern can not only arouse the enthusiasm of the students, but also help the students master the course quickly and improve their practice abilities.

Key words: leading examples; teaching pattern; learning with groups

1 存在问题

1.1 传统教学方式简单，学生主动性不高

目前，高等院校在软件体系结构课程教学中，主要讲授软件体系结构的基本概念和基本原理，以及软件体系结构的动态性和适应性的理念，简单分析软件体系结构原理的具体应用。由于该课程的理论性较强，概念繁多，学生普遍觉得太抽象，没有什么实际的东西。

1.2 课程教材缺陷，无法提高学生解决实际问题的能力

教材是教师开展教学和学生课下自学的主要依据。在软件体系结构课程教学过程中，发现存在的突出问题有：在教学过程中采用单一的软件体系结构教材，存在可用性差、信息量不足等问题，不能成为学生自主学习，进行探索和发现的认知工具；课堂教学以教师的理论教学为主，主要讲授软件体系结构的基本概念和基本原理，师生缺乏互动；没有形成适合课堂教学的完整的软件体系结构分析与设计案例，使得学生对软件架构分析与设计的方法和过程缺少深刻的感性认识，无法纠正学生对软件体系结构的一些错误或模糊的认识，从而不能进一步深人理解软件架构的理论和方法。

本文针对现有的软件体系结构课程教学中存在的问题，结合软件工程以及相关专业的本科生软件体系结构课程教学的实际情况，为探索有效的软件体系结构课程教学模式进行了研究。

2 基于案例导学的软件体系结构课程教学模式

软件体系结构课程讲解的是一系列相关的抽象模式，基本概念、原理和方法较多，理论性也比较强。因此，软件体系结构的教学必须与实际的软件项目相结合，通过实践练习加强对软件架构的概念和设计思想的理解，才能使学生有身临其境的感觉；通过大量的案例分析，可以让学生更牢固地掌握所学的知识点；从案例中分析各类软件系统架构设计风格的优缺点，可以让学生尝试提出相应的改进方案。

在传统的软件体系结构课程教学模式下，课堂教学以教师的理论教学为主，主要讲授软件体系结构的基本概念和基本原理；学生往往是被动地接受知识，枯燥乏味，难以激发学习兴趣。如果在讲解基本原理和理论之前，先介绍一个恰当的案例，通过具体的案例分层解析，逐步引导，学生既容易记忆，也会掌握得更加牢固；然后布置实战项目，在项目练习中，教师逐步引导学生发现问题、分析问题和收集相关资料；学生采用合作的方式对课题进行探索、分析和研究，最后在团队的努力下解决问题。因此，在软件体系结构教学中我们采用了以案例导学为指导，以“教师引导，学生合作学习”软件体系结构教学模式, 确立了讲授和实践相结合的授课方法，通过人人参与个性化的实际案例设计，解决了理论和实际运用脱钩的教学问题。

2.1 案例导学，注重引导

“案例导学，注重引导”教学模式，就是将案例教学引入软件体系结构课程教学中，以案例为前导，引出问题，围绕案例，分层解析软件体系结构的基本概念、原理和方法。

在传统教学方式下，案例只用来练习或验证工具的用法。本教学模式以“案例原理解析”为主线，强调围绕案例为前导，引导学生参与与思考，让其能参与实践案例的探讨，激发他们的好奇心和求知欲；同时，教师将相关知识在案例分析时自然带出，使学生学习的针对性加强，识、记效率提高，以弥补传统教学中的不足，从而达到理论知识和实践能力同步提高的教学目的。

例如，在讲解管道-过滤器设计风格时，可以首先让学生思考传统的语言编译器工作过程。编译器由扫描器、语法分析、语义分析和代码生成等多个处理模块组成。让学生思考各个模块的工作流程，让学生画出编译器的结构图。然后让学生思考编译器中的各个模块扮演的角色以及它们之间连接。最后教师再结合这个实例进行管道-过滤器概念和原理的讲解。通过这种具体而且学生熟悉的实例，可以让学生深刻体会并掌握管道-过滤器抽象的概念和原理，学生在思考的同时也锻炼了他们的综合运用知识的能力。

2.2 教师引导，学生合作学习

“案例导学”能较好地激发出学生的学习兴趣，降低学习难度；同时从实战项目出发，由教师引导学生去思考，去搜集有关的资料以软件系统架构相关实例，引导学生课后深入讨论，各抒己见。这种在“案例导学”指导下的“教师引导，学生合作学习”教学方式可以强化学生对抽象概念和原理的理解，以及学生的实际动手能力。

“教师引导，学生合作学习”的软件体系结构课程教学方式应注重培养学生“团队学习”精神。因此，我们将“团队开发”模式的思想贯穿于本门课程教学的始终。在具体操作中，可以将学生分成几个组，让“拔尖”的学生作为各组的负责人，教师给定一些软件体系结构的设计风格或模式，每个组选择一个题目，要求以不同的体系结构风格或模式去完成。教学模式的组织形式可以组织专门的课堂研论会，以组为单位，让学生讲述他搜集的资料和相关的实例，并重点讲述他对实例的理解和看法，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。

教师则在掌握已有教学资料的基础上，重点研究国外一些在软件工程领域有突出贡献的大学的软件架构课程，如卡内基梅隆大学SEI的软件架构实践、软件架构评估、RUP软件开发过程和架构模式等课程，同时建立软件体系结构教学课程网站，包括教案、习题库、试题库和实例等，将最新的教学资源、研究成果和进展展示给学生。这种“教师引导，学生合作学习”的方式，比较适合于本门课程的特点，教学实践的效果令人满意。

例如，在教学过程中，我们上完了软件体系结构的5种风格后，可以布置经典的模式设计课题“Key word in context”，然后把学生分成5组，然后要求每组学生：1) 选择一个或多个设计风格来设计此课题；2) 对选择的风格进行综述；3) 设计中遇到的困惑。要求学生课后完成，并组织专门的课堂讨论，每组选派一个代表进行陈述，让学生参与点评。

3 新模式的注意事项

3.1 兼顾传统讲授方法

传统的课程讲授基于教材，注重原理和知识的系统性；案例导学则基于实际的问题，注重实用性、应用性和综合能力的培养。两者各有特点，不能偏废。因此要根据课程内容的性质，在以案例引出问题、解决问题为教学主线介绍概念、原理和方法的同时，注意将传统教学和案例导学有机地结合起来，保证传授知识的相对集中、完整与连贯。

3.2 理论教学和案例探讨并重

与传统讲授方法相比，该教学模式会增加案例探讨的要求，可调节理论与实验课的侧重点来解决理论课时的不足，即课堂教学以演示讲授为重，案例探讨以“教师引导，学生合作学习”形式为主。

4 结束语

教学实践证明，案例导学与任务驱动相结合的教学模式很适合软件体系结构课程，它能明显提高学生的学习兴趣，有利于调动学生的学习积极性，能帮助学生在有限的学时内较快掌握该门课程，深受学生欢迎且教学效果显著。

参考文献：

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