軟件體系結(jié)構(gòu)課程實施自主式學(xué)習(xí)交叉案例教學(xué)法初探

宋和平

摘 要： 為適應(yīng)新時期的教學(xué)需要，作者在分析當(dāng)前學(xué)生基礎(chǔ)學(xué)習(xí)需求和學(xué)習(xí)能力的基礎(chǔ)上，提出一種引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、教師案例教學(xué)交叉進行的教學(xué)新方法，并結(jié)合江蘇大學(xué)計算機學(xué)院原有教學(xué)大綱的實際，應(yīng)用該方法連續(xù)實施兩學(xué)年教學(xué)實踐，通過對兩批次學(xué)生的反饋及實際調(diào)查，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實踐動手能力均顯著提高。

關(guān)鍵詞： 軟件體系結(jié)構(gòu) 自主式學(xué)習(xí) 案例教學(xué)法

隨著軟件產(chǎn)業(yè)日益成為國民經(jīng)濟的重要組成部分，越來越需要專門的軟件設(shè)計高級人才。培養(yǎng)軟件設(shè)計專業(yè)人才是當(dāng)前高校的職責(zé)。軟件體系結(jié)構(gòu)也稱軟件架構(gòu)設(shè)計（Software Architecture），是IEEE/ACM計算課程體系軟件工程專業(yè)軟件設(shè)計的核心課程。目前，軟件體系結(jié)構(gòu)是我國大多數(shù)高校軟件工程專業(yè)本科生的一門專業(yè)必修課程，一般在大三下學(xué)期開設(shè)。該課程主要介紹架構(gòu)模式和架構(gòu)設(shè)計方法，側(cè)重架構(gòu)設(shè)計思想的實踐應(yīng)用。為了提高軟件體系結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)質(zhì)量，不少高?？偨Y(jié)了一些比較好的教學(xué)經(jīng)驗、教學(xué)方法[1-3]。但軟件體系結(jié)構(gòu)知識點分散和強調(diào)實踐應(yīng)用的特點，對課程教學(xué)提出了挑戰(zhàn)。從我校軟件體系結(jié)構(gòu)課程教學(xué)實際出發(fā)，筆者分析了近年來學(xué)生在學(xué)習(xí)意愿、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)目的上的諸多變化，提出了一種“自主式學(xué)習(xí)交叉案例教學(xué)”的教學(xué)新方法。該方法連續(xù)在2009、2010級本科生的教學(xué)中應(yīng)用，從課堂響應(yīng)、課程考核及調(diào)查反饋等指標(biāo)來看，該方法能較好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)意愿，提高理論知識及案例分析能力。

1.實施本教學(xué)法的必要性

近年來，軟件體系結(jié)構(gòu)課程教學(xué)存在一些問題，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

1.1學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏主動性

軟件體系結(jié)構(gòu)涉及知識多而廣，內(nèi)容比較抽象，理論性比較強。學(xué)生缺乏項目開發(fā)實踐經(jīng)驗，對架構(gòu)設(shè)計在軟件工程中的應(yīng)用缺乏了解，進而對這門課程的學(xué)習(xí)興趣不大。學(xué)生普遍覺得該課程沒有實際的技術(shù)價值，體會不到架構(gòu)設(shè)計在軟件行業(yè)的重要性，沒有意識到架構(gòu)設(shè)計在提高軟件生產(chǎn)率和后期軟件維護上的巨大價值，無法真正理解架構(gòu)設(shè)計在整個軟件工程中的重要性，從而對該課程缺乏自主學(xué)習(xí)的積極性。

1.2教學(xué)方法單調(diào)

采用傳統(tǒng)教學(xué)方法課堂教學(xué)以教師填鴨式講解為主，學(xué)生被動地學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)過程枯燥乏味，很難激起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣進而主動學(xué)習(xí)。在引入新教學(xué)法后仍存在教師學(xué)生間缺乏互動交流的問題。

1.3教材問題

教材是教師教學(xué)的主要參考，在軟件體系結(jié)構(gòu)教學(xué)過程中，當(dāng)前一般主要采用單一教材教學(xué)，這樣往往不能滿足教學(xué)需要。比如我校教學(xué)大綱安排軟件體系結(jié)構(gòu)32個學(xué)時，在這么短的課時內(nèi)參考單本教材不能很好地傳授架構(gòu)設(shè)計的知識。另外，現(xiàn)在教材往往更新緩慢、知識落后，不能激起學(xué)生學(xué)習(xí)的意愿。架構(gòu)設(shè)計本身是實踐性很強的知識，教材往往很難結(jié)合最新應(yīng)用實際反映當(dāng)前的研究成果。

2.教學(xué)大綱及其教學(xué)過程

從我校軟件體系結(jié)構(gòu)課程教學(xué)實際出發(fā)，分析了近年來學(xué)生在學(xué)習(xí)意愿及學(xué)習(xí)期望上的諸多變化，提出了一種引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、教師案例教學(xué)交叉進行的教學(xué)新方法。該方法連續(xù)在2009、2010級本科生的教學(xué)中應(yīng)用，從課堂響應(yīng)、課程考核及調(diào)查反饋等指標(biāo)來看，該方法能較大程度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)意愿，提高綜合利用所學(xué)知識分析案例及實踐動手能力。

2.1江蘇大學(xué)軟件體系結(jié)構(gòu)教學(xué)大綱

在闡述自主式學(xué)習(xí)交叉案例教學(xué)方法之前，先介紹我?，F(xiàn)行的軟件體系結(jié)構(gòu)教學(xué)大綱，見下表。該教學(xué)大綱適應(yīng)于我校計算機學(xué)院軟件體系結(jié)構(gòu)課程，全校理工科研究生也可選修。

2.2自主式學(xué)習(xí)交叉案例教學(xué)法教學(xué)過程

在實施本教學(xué)方法前，學(xué)生被動地接受教師講述的課程知識，對課程內(nèi)容的掌握完全局限于教師講授的內(nèi)容，而自主式學(xué)習(xí)交叉案例教學(xué)法強調(diào)以教師布置的自主式學(xué)習(xí)作為引導(dǎo)，學(xué)生在完成自主學(xué)習(xí)的過程中主動學(xué)習(xí)知識，教師在整個教學(xué)過程中的作用不再局限于對知識的講解，更是對學(xué)生知識總結(jié)歸納能力的培養(yǎng)。同時教師對課程內(nèi)容及時點評糾正，并輔以更為具體的案例，以便加深學(xué)生對所學(xué)知識的掌握和應(yīng)用。

案例交叉教學(xué)法總體分為兩個階段：課前學(xué)生自主式學(xué)習(xí)和課堂學(xué)生報告與教師點評及案例交叉教學(xué)。

第一階段：課前學(xué)生的自主式學(xué)習(xí)。教師布置學(xué)生自主式學(xué)習(xí)任務(wù)，在上課前將自主式學(xué)習(xí)任務(wù)通過交流渠道（如QQ群等）布置給學(xué)生。學(xué)生以學(xué)號為序分為若干組，每組負責(zé)指定章節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，并通過小組討論學(xué)習(xí)后提交課堂報告PPT。

第二階段：課堂學(xué)生報告與教師點評及案例交叉教學(xué)。學(xué)生分組組長演示自主式學(xué)習(xí)報告PPT。教師對學(xué)生的自主式學(xué)習(xí)報告作點評，對學(xué)生對課程知識的理解進行綜述，重點講解本章內(nèi)容中學(xué)生理解不全、偏頗甚至錯誤的地方。最后是案例教學(xué)部分，圍繞一個特定的案例把所學(xué)知識應(yīng)用到軟件設(shè)計上，比如第9章，按照概念架構(gòu)設(shè)計的要領(lǐng)逐步分析PMSuite案例的概念架構(gòu)設(shè)計。

2.3教學(xué)實施要點

自主式學(xué)習(xí)交叉案例教學(xué)法關(guān)鍵在于“自主”和“案例”兩個方面，以下是討論實施中的一些要點：

2.3.1自主式學(xué)習(xí)強調(diào)發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，體現(xiàn)在學(xué)生分組合作完成報告PPT。學(xué)生分組學(xué)習(xí)討論有利于集思廣益、取長補短地完成報告PPT，培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作能力。教師要給出一個示例報告PPT，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。訓(xùn)練學(xué)生查找文獻資料及總結(jié)、歸納的能力，同時給學(xué)生一個報告展示的機會，引導(dǎo)學(xué)生如何做好PPT，如何更好地展示知識。在課堂前期學(xué)生匯報過程中，教師要記錄學(xué)生報告在展示能力和內(nèi)容兩方面的表現(xiàn)，并在學(xué)生結(jié)束報告后作細致點評。根據(jù)課程知識點，教師要補充和完善學(xué)生報告的遺漏甚至錯誤理解，對重點內(nèi)容要重復(fù)加深理解。

2.3.2在案例教學(xué)部分，選擇一套項目管理系統(tǒng)PMSuite案例貫穿全部教學(xué)要點。案例教學(xué)過程中緊緊圍繞設(shè)計PMSuite軟件系統(tǒng)中怎么應(yīng)用所學(xué)知識，分析過程中采用循序漸進、逐步推進、由簡入繁等策略。在案例講解過程中淡化具體功能的實現(xiàn)，而是作為架構(gòu)設(shè)計采用的策略。引導(dǎo)學(xué)生分析案例設(shè)計時采用規(guī)定的步驟或程序，培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題、解決問題的能力。通過自主式學(xué)習(xí)和案例教學(xué)相結(jié)合，加強學(xué)生對軟件架構(gòu)的概念和設(shè)計思想的理解，讓學(xué)生牢固掌握所學(xué)知識。

3.教學(xué)效果分析

到目前為止，我們已在本專業(yè)的2009、2010級學(xué)生當(dāng)中實施本教學(xué)法。在課程結(jié)束后對學(xué)生進行了問卷調(diào)查，同時結(jié)合學(xué)生平時和考試的情況，總結(jié)出以下幾方面的成果。

3.1提高學(xué)生的學(xué)習(xí)意愿

在以往的教學(xué)中，學(xué)生多是被動地接受教師傳授知識，許多學(xué)生慢慢地習(xí)慣了懶散沒有進取的學(xué)習(xí)心態(tài)，特別是對軟件體系結(jié)構(gòu)這么一門理論與實踐聯(lián)系比較緊密的課程，學(xué)生大多存在畏懼心理。實施本教學(xué)法后，學(xué)生普遍能積極主動地查找資料，特別是對能在課堂上報告表示出強烈的興趣。同時，通過具體實際的案例教學(xué)，給學(xué)生以活學(xué)活用的感覺，不再認為上課是那么枯燥乏味。

3.2豐富課堂教學(xué)形式

自主式學(xué)習(xí)不僅給了學(xué)生一個培養(yǎng)自己在查找資料，歸納、總結(jié)完成PPT的能力，而且給了學(xué)生一個充分展現(xiàn)自己的口頭表達能力的機會。從問卷調(diào)查反饋信息來看，PPT展示過程是學(xué)生收獲最多的過程。同時，這種由學(xué)生自己做報告的教學(xué)形式新穎活潑，活躍了課堂教學(xué)氛圍，釋放了學(xué)生的自由，創(chuàng)造了展示自己的機會，從而培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、臨場應(yīng)變的能力，為他們以后走向工作崗位奠定基礎(chǔ)。

3.3培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作精神

自主式學(xué)習(xí)是分小組進行的，而且是以學(xué)號為序的沒有特別安排的小組，這樣可以培養(yǎng)學(xué)生隨機組團合作的能力。以小組為單位討論學(xué)習(xí)完成總結(jié)報告PPT，培養(yǎng)學(xué)生團隊合作的能力，發(fā)揮各自所長，取長補短。

3.4提高學(xué)生的綜合實踐能力

由于課時的限制，對很多知識點設(shè)法作展開講解，本教學(xué)法在課堂前給予學(xué)生自主式學(xué)習(xí)時間，學(xué)生主動涉獵比較廣的知識范圍，在教師點評過程中對學(xué)生自主式學(xué)習(xí)進行強調(diào)和補充。在案例教學(xué)過程中再一次升華學(xué)生應(yīng)用所學(xué)解決實際問題的能力。

3.5提高教師的授課綜合能力

本教學(xué)法對教師備課和講解提出了更高要求。學(xué)生自主式學(xué)習(xí)完成后要求教師對學(xué)生的報告過程進行點評，要求教師在學(xué)生的口頭表達和內(nèi)容展示上有細致的觀察，給學(xué)生提高報告展示的建議和意見，同時要求教師把握學(xué)生學(xué)習(xí)的效果是否滿足教學(xué)要求并及時補充和完善。案例教學(xué)要求教師收集案例，認真分析推敲并應(yīng)用所學(xué)解決實際問題。

4.結(jié)語

近年來，隨著信息產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化、正規(guī)化及國際化步伐的加快，國內(nèi)外越來越需要大批的高級軟件設(shè)計人才，這給我國大中專院校帶來了新的挑戰(zhàn)和機遇。軟件體系結(jié)構(gòu)課程是當(dāng)前軟件工程專業(yè)學(xué)習(xí)軟件設(shè)計的專業(yè)必修課程。為適應(yīng)新時期的教學(xué)要求，本文提出了一種緊密結(jié)合自主式學(xué)習(xí)、案例教學(xué)交叉進行的教學(xué)新方法。該教學(xué)法綜合考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)意愿、學(xué)習(xí)能力等諸多因素，以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣為出發(fā)點，以培養(yǎng)學(xué)生實踐能力為目標(biāo)進行教學(xué)。通過課程考核及課后調(diào)查表明，絕大部分學(xué)生認為課程的教學(xué)使他們掌握了軟件架構(gòu)設(shè)計的基本方法及案例分析能力，特別是學(xué)會了自主學(xué)習(xí)解決實踐問題的能力。

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