基于案例導(dǎo)學(xué)的軟件體系結(jié)構(gòu)課程教學(xué)模式

摘要：本文針對(duì)該課程特點(diǎn)及教學(xué)中存在的問(wèn)題，提出了一種以“案例導(dǎo)學(xué)”為指導(dǎo)，以“教師引導(dǎo)，學(xué)生合作學(xué)習(xí)”軟件體系結(jié)構(gòu)教學(xué)模式。實(shí)踐證明，該模式有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，能幫助學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)較快掌握該門(mén)課程，迅速培養(yǎng)和提高學(xué)生實(shí)際的動(dòng)手能力。

關(guān)鍵詞：案例導(dǎo)學(xué)；教學(xué)模式；合作學(xué)習(xí)

中圖分類(lèi)號(hào)：G434文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：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 存在問(wèn)題

1.1 傳統(tǒng)教學(xué)方式簡(jiǎn)單，學(xué)生主動(dòng)性不高

目前，高等院校在軟件體系結(jié)構(gòu)課程教學(xué)中，主要講授軟件體系結(jié)構(gòu)的基本概念和基本原理，以及軟件體系結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)性和適應(yīng)性的理念，簡(jiǎn)單分析軟件體系結(jié)構(gòu)原理的具體應(yīng)用。由于該課程的理論性較強(qiáng)，概念繁多，學(xué)生普遍覺(jué)得太抽象，沒(méi)有什么實(shí)際的東西。

1.2 課程教材缺陷，無(wú)法提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力

教材是教師開(kāi)展教學(xué)和學(xué)生課下自學(xué)的主要依據(jù)。在軟件體系結(jié)構(gòu)課程教學(xué)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)存在的突出問(wèn)題有：在教學(xué)過(guò)程中采用單一的軟件體系結(jié)構(gòu)教材，存在可用性差、信息量不足等問(wèn)題，不能成為學(xué)生自主學(xué)習(xí)，進(jìn)行探索和發(fā)現(xiàn)的認(rèn)知工具；課堂教學(xué)以教師的理論教學(xué)為主，主要講授軟件體系結(jié)構(gòu)的基本概念和基本原理，師生缺乏互動(dòng)；沒(méi)有形成適合課堂教學(xué)的完整的軟件體系結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)案例，使得學(xué)生對(duì)軟件架構(gòu)分析與設(shè)計(jì)的方法和過(guò)程缺少深刻的感性認(rèn)識(shí)，無(wú)法糾正學(xué)生對(duì)軟件體系結(jié)構(gòu)的一些錯(cuò)誤或模糊的認(rèn)識(shí)，從而不能進(jìn)一步深人理解軟件架構(gòu)的理論和方法。

本文針對(duì)現(xiàn)有的軟件體系結(jié)構(gòu)課程教學(xué)中存在的問(wèn)題，結(jié)合軟件工程以及相關(guān)專(zhuān)業(yè)的本科生軟件體系結(jié)構(gòu)課程教學(xué)的實(shí)際情況，為探索有效的軟件體系結(jié)構(gòu)課程教學(xué)模式進(jìn)行了研究。

2 基于案例導(dǎo)學(xué)的軟件體系結(jié)構(gòu)課程教學(xué)模式

軟件體系結(jié)構(gòu)課程講解的是一系列相關(guān)的抽象模式，基本概念、原理和方法較多，理論性也比較強(qiáng)。因此，軟件體系結(jié)構(gòu)的教學(xué)必須與實(shí)際的軟件項(xiàng)目相結(jié)合，通過(guò)實(shí)踐練習(xí)加強(qiáng)對(duì)軟件架構(gòu)的概念和設(shè)計(jì)思想的理解，才能使學(xué)生有身臨其境的感覺(jué)；通過(guò)大量的案例分析，可以讓學(xué)生更牢固地掌握所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)；從案例中分析各類(lèi)軟件系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)風(fēng)格的優(yōu)缺點(diǎn)，可以讓學(xué)生嘗試提出相應(yīng)的改進(jìn)方案。

在傳統(tǒng)的軟件體系結(jié)構(gòu)課程教學(xué)模式下，課堂教學(xué)以教師的理論教學(xué)為主，主要講授軟件體系結(jié)構(gòu)的基本概念和基本原理；學(xué)生往往是被動(dòng)地接受知識(shí)，枯燥乏味，難以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。如果在講解基本原理和理論之前，先介紹一個(gè)恰當(dāng)?shù)陌咐ㄟ^(guò)具體的案例分層解析，逐步引導(dǎo)，學(xué)生既容易記憶，也會(huì)掌握得更加牢固；然后布置實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目，在項(xiàng)目練習(xí)中，教師逐步引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和收集相關(guān)資料；學(xué)生采用合作的方式對(duì)課題進(jìn)行探索、分析和研究，最后在團(tuán)隊(duì)的努力下解決問(wèn)題。因此，在軟件體系結(jié)構(gòu)教學(xué)中我們采用了以案例導(dǎo)學(xué)為指導(dǎo)，以“教師引導(dǎo)，學(xué)生合作學(xué)習(xí)”軟件體系結(jié)構(gòu)教學(xué)模式， 確立了講授和實(shí)踐相結(jié)合的授課方法，通過(guò)人人參與個(gè)性化的實(shí)際案例設(shè)計(jì)，解決了理論和實(shí)際運(yùn)用脫鉤的教學(xué)問(wèn)題。

2.1 案例導(dǎo)學(xué)，注重引導(dǎo)

“案例導(dǎo)學(xué)，注重引導(dǎo)”教學(xué)模式，就是將案例教學(xué)引入軟件體系結(jié)構(gòu)課程教學(xué)中，以案例為前導(dǎo)，引出問(wèn)題，圍繞案例，分層解析軟件體系結(jié)構(gòu)的基本概念、原理和方法。

在傳統(tǒng)教學(xué)方式下，案例只用來(lái)練習(xí)或驗(yàn)證工具的用法。本教學(xué)模式以“案例→原理→解析”為主線，強(qiáng)調(diào)圍繞案例為前導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生參與與思考，讓其能參與實(shí)踐案例的探討，激發(fā)他們的好奇心和求知欲；同時(shí)，教師將相關(guān)知識(shí)在案例分析時(shí)自然帶出，使學(xué)生學(xué)習(xí)的針對(duì)性加強(qiáng)，識(shí)、記效率提高，以彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)中的不足，從而達(dá)到理論知識(shí)和實(shí)踐能力同步提高的教學(xué)目的。

例如，在講解管道-過(guò)濾器設(shè)計(jì)風(fēng)格時(shí)，可以首先讓學(xué)生思考傳統(tǒng)的語(yǔ)言編譯器工作過(guò)程。編譯器由掃描器、語(yǔ)法分析、語(yǔ)義分析和代碼生成等多個(gè)處理模塊組成。讓學(xué)生思考各個(gè)模塊的工作流程，讓學(xué)生畫(huà)出編譯器的結(jié)構(gòu)圖。然后讓學(xué)生思考編譯器中的各個(gè)模塊扮演的角色以及它們之間連接。最后教師再結(jié)合這個(gè)實(shí)例進(jìn)行管道-過(guò)濾器概念和原理的講解。通過(guò)這種具體而且學(xué)生熟悉的實(shí)例，可以讓學(xué)生深刻體會(huì)并掌握管道-過(guò)濾器抽象的概念和原理，學(xué)生在思考的同時(shí)也鍛煉了他們的綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。

2.2 教師引導(dǎo)，學(xué)生合作學(xué)習(xí)

“案例導(dǎo)學(xué)”能較好地激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，降低學(xué)習(xí)難度；同時(shí)從實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目出發(fā)，由教師引導(dǎo)學(xué)生去思考，去搜集有關(guān)的資料以軟件系統(tǒng)架構(gòu)相關(guān)實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生課后深入討論，各抒己見(jiàn)。這種在“案例導(dǎo)學(xué)”指導(dǎo)下的“教師引導(dǎo)，學(xué)生合作學(xué)習(xí)”教學(xué)方式可以強(qiáng)化學(xué)生對(duì)抽象概念和原理的理解，以及學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。

“教師引導(dǎo)，學(xué)生合作學(xué)習(xí)”的軟件體系結(jié)構(gòu)課程教學(xué)方式應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生“團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)”精神。因此，我們將“團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)”模式的思想貫穿于本門(mén)課程教學(xué)的始終。在具體操作中，可以將學(xué)生分成幾個(gè)組，讓“拔尖”的學(xué)生作為各組的負(fù)責(zé)人，教師給定一些軟件體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)風(fēng)格或模式，每個(gè)組選擇一個(gè)題目，要求以不同的體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格或模式去完成。教學(xué)模式的組織形式可以組織專(zhuān)門(mén)的課堂研論會(huì)，以組為單位，讓學(xué)生講述他搜集的資料和相關(guān)的實(shí)例，并重點(diǎn)講述他對(duì)實(shí)例的理解和看法，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

教師則在掌握已有教學(xué)資料的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究國(guó)外一些在軟件工程領(lǐng)域有突出貢獻(xiàn)的大學(xué)的軟件架構(gòu)課程，如卡內(nèi)基梅隆大學(xué)SEI的軟件架構(gòu)實(shí)踐、軟件架構(gòu)評(píng)估、RUP軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程和架構(gòu)模式等課程，同時(shí)建立軟件體系結(jié)構(gòu)教學(xué)課程網(wǎng)站，包括教案、習(xí)題庫(kù)、試題庫(kù)和實(shí)例等，將最新的教學(xué)資源、研究成果和進(jìn)展展示給學(xué)生。這種“教師引導(dǎo)，學(xué)生合作學(xué)習(xí)”的方式，比較適合于本門(mén)課程的特點(diǎn)，教學(xué)實(shí)踐的效果令人滿意。

例如，在教學(xué)過(guò)程中，我們上完了軟件體系結(jié)構(gòu)的5種風(fēng)格后，可以布置經(jīng)典的模式設(shè)計(jì)課題“Key word in context”，然后把學(xué)生分成5組，然后要求每組學(xué)生：1) 選擇一個(gè)或多個(gè)設(shè)計(jì)風(fēng)格來(lái)設(shè)計(jì)此課題；2) 對(duì)選擇的風(fēng)格進(jìn)行綜述；3) 設(shè)計(jì)中遇到的困惑。要求學(xué)生課后完成，并組織專(zhuān)門(mén)的課堂討論，每組選派一個(gè)代表進(jìn)行陳述，讓學(xué)生參與點(diǎn)評(píng)。

3 新模式的注意事項(xiàng)

3.1 兼顧傳統(tǒng)講授方法

傳統(tǒng)的課程講授基于教材，注重原理和知識(shí)的系統(tǒng)性；案例導(dǎo)學(xué)則基于實(shí)際的問(wèn)題，注重實(shí)用性、應(yīng)用性和綜合能力的培養(yǎng)。兩者各有特點(diǎn)，不能偏廢。因此要根據(jù)課程內(nèi)容的性質(zhì)，在以案例引出問(wèn)題、解決問(wèn)題為教學(xué)主線介紹概念、原理和方法的同時(shí)，注意將傳統(tǒng)教學(xué)和案例導(dǎo)學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，保證傳授知識(shí)的相對(duì)集中、完整與連貫。

3.2 理論教學(xué)和案例探討并重

與傳統(tǒng)講授方法相比，該教學(xué)模式會(huì)增加案例探討的要求，可調(diào)節(jié)理論與實(shí)驗(yàn)課的側(cè)重點(diǎn)來(lái)解決理論課時(shí)的不足，即課堂教學(xué)以演示講授為重，案例探討以“教師引導(dǎo)，學(xué)生合作學(xué)習(xí)”形式為主。

4 結(jié)束語(yǔ)

教學(xué)實(shí)踐證明，案例導(dǎo)學(xué)與任務(wù)驅(qū)動(dòng)相結(jié)合的教學(xué)模式很適合軟件體系結(jié)構(gòu)課程，它能明顯提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，能幫助學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)較快掌握該門(mén)課程，深受學(xué)生歡迎且教學(xué)效果顯著。

參考文獻(xiàn)：

[1] 董天陽(yáng)， 簡(jiǎn)琤峰， 張玲， 等. 軟件體系結(jié)構(gòu)課程教學(xué)改革的實(shí)踐與探討[J]. 遠(yuǎn)程教育雜雜志， 2007(1):29-32.

[2] 漲友生. 軟件體系結(jié)構(gòu)[M]. 清華大學(xué)出版， 2004.

[3] 萬(wàn)建成，盧雷. 軟件體系結(jié)構(gòu)的原理、組成與應(yīng)用[M]. 北京：科學(xué)出版社，2002.

[4] 肖海慧. 案例導(dǎo)學(xué)與任務(wù)督學(xué)相結(jié)合的“動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)”課程教學(xué)模式探討[J]. 職業(yè)教育研究，2007(12):95-96.