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《软件体系结构》课程教学改革探讨

作者:高校教育
出处:www.lunrr.com
时间:2019-10-08

0简介

软件具有体系结构,没有体系结构就没有软件。在软件工程实践中,积累成功且有价值的软件体系结构不仅可以提高软件项目的质量和进度,而且可以降低软件项目的成本和风险。软件项目越大,带来的价值就越大。为此,全球许多研究机构和公司都对软件体系结构进行了深入研究,并取得了显著成果。软件体系结构源于软件工程,它在计算机体系结构和网络体系结构的形成和发展中借鉴了许多有价值的思想和方法。

目前,《软件体系结构》已成为软件工程的核心专业课程。由于起步晚,内容抽象,内容多变,变化快,并且对学生的实践技能有很高的要求,因此学生感到学习困难且难以使用。这对本课程的课堂教学提出了很高的要求。有必要讨论该课程的教学实践和改革。

自2005年软件工程本科专业成立以来,作者积极开展了《软件体系结构》的教学改革和研究。公司从一开始就邀请兼职教师担任讲师,后来又培养了自己的骨干“双型”教师,并根据学生的实际情况建立了丰富的教学案例库。同时,学校趁机在湖北省建立了战略性新兴(支柱)产业人才培训计划(软件工程),旨在培训社会上的优秀工程师,并加强了对软件设计内容的教学。课程。本文结合作者学院软件工程专业《软件体系结构》的教学改革的实际情况,特别是“优秀资源共享课程”的部分成果,从现状分析的角度探讨其教学改革思路,课程内容优化和教学形式优化。路径。

1《软件体系结构》课程的当前状态

(1)教学目的不突出。目前,《软件体系结构》的教学目的主要是介绍软件体系结构的理论,经典软件体系结构以及最新软件系统的发展方向。对于软件工程专业的本科生和其他软件工程专业的本科生来说,“工程师”培训的位置决定了教学的目的应强调工程学,并注意软件体系结构的实践和应用。

(2)教学内容过时且未针对学生的知识结构进行优化。目前,中国许多学者已经汇编并出版了《软件体系结构》教科书,例如张有生(清华大学出版社),齐正(清华大学出版社),齐志昌(高等教育出版社)。通常,这些教科书系统介绍了软件体系结构的基本原理,方法和实践,反映了软件体系结构研究和应用程序的最新研究进展。但是,大多数教科书都偏向于理论,因此实用性有待进一步加强。特别是对于软件工程专业的本科生,有必要介绍与其知识结构相一致的体系结构和案例。

(3)根据教科书,学生缺乏兴趣,教学效果不理想。由于教学内容缺乏实用性,教师在教学过程中过于注重理论解释,注重经典模型或体系结构的引入,而忽略了案例的价值和模型的应用,导致学生不要去理解理论并去消化它们。学习兴趣。

(4)课程与学生的知识结构分开。由于各种原因,一些学校将课程“外包”给公司的老师。如果处理得当,它将打开学生的视野,弥补学校教师的不足。但是,通常公司的老师不擅长教学,或者讲课的内容与学生的实际情况相分离,或者课程变成纯软件。设计和编码课程不符合本课程的教学目标。

2教学内容优化

(1)根据学生的实际情况确定教学目的。对于软件工程及相关领域的本科生,或以应用为重点的软件工程硕士学位,应有针对性地确定教学目标,并制定适当的课程提纲。在作者学院的“质量资源共享课程”的构建中,本课程的培训目标确定如下: 1培养学生从模型的角度观察和研究软件系统的思想。高质量的软件系统必须具有良好的结构和设计。不断地总结和抽象这些好的结构和设计将导致许多模型可以重复使用。在教学中,学生注意模型的角度来观察和研究软件系统; 2学习并积累经典的,通用的模式和软件结构。该模型是成功经验的总结。学生应精通经典和通用模式,并知道如何使用它们来解决实际问题。 3了解基于模式或体系结构构建软件系统的基本方法。通过上述教学目的,我们将拓宽学生的视野,提高学生理解和运用模式和系统解决实际问题的能力。

(2)逐步安排教学内容。在软件设计中,模型的“粒度”很大。通常,广义模型由三个级别的: 1软件体系结构模式组成,这是模式系统中的最高级别模式,为软件系统提供了结构化的框架。具体的改进和实施工作还需要设计模式和惯用的支持;在两种类型的问题的设计模式中,结构良好的面向对象软件体系结构都包含此模式。 3各种语言的习语,是一种特定的编程语言模式,主要描述如何解决特定语言中的特定实现问题。

在教学过程中,为使学生理解,教学内容的设计应循序渐进。从习惯用语开始,然后关注类级别的设计模式,最后过渡到更精细的软件体系结构。文献《软件设计从程序设计到体系结构》国家对此给予了高度重视。

(3)与时俱进,不断优化教学内容和教学方法。例如,在解释了经典的软件体系结构(如“管道过滤器”)之后,您可以解释“平台/插件”体系结构样式。“平台+插件”架构的基本思想是通过安装插件模块,使软件产品的功能更容易扩展。这种结构已经用于许多软件系统的开发中,例如著名的eclipse所使用的软件系统。作为一名软件工程专业的学生,有必要扩展这类结构相关知识。此外,还将引导学生以课堂讲解、课外阅读和讨论小组的形式学习新的软件系统和软件结构,如云计算架构。

(4)指导学生查阅学术论文学习本课程。近年来,计算机技术发展迅速,课堂教学内容落后于技术发展。为了让学生了解软件架构和设计模式方面的最新研究成果,教师可以通过查阅文献向学生介绍最新的研究成果。在课程改革中,笔者特别留出时间,向学生介绍电子图书馆的使用方法,鼓励学生查阅最新研究成果,撰写文献综述。该方法也为学生毕业论文写作奠定了基础。

(五)通过计算机技术和软件专业资格(等级)考试,优化知识体系。计算机技术与软件专业技术资格(级)考试(简称计算机软件考试)是一项专业技术资格认证国家考试培训。设计模式、软件架构等是许多考试项目的重要评估,并包含在计算机软件考试、软件设计师和其他中级资格考试中。“系统架构师”是2009年11月增加的一项新考试,是一项高级资格考试。考试大纲特别注重软件设计模式的应用、软件体系结构的分析与设计,是软件体系结构课程最适合的考试项目。在课程中,可以引导和鼓励有空闲时间的学生积极参加计算机软件相关资格考试。

3教学方法改革

(1)采用案例教学法。对于缺乏软件开发经验的学生来说,软件体系结构更加抽象和困难。案例教学法可以更好地解决这一问题。案例教学法具有实用性,启发性,针对性和研究性等优点,可以增强学生的实践经验,拓宽视野。通过案例教学法,可以直观地表达抽象模型和大型软件结构,激发学生的思维,缩小课堂与软件企业实际项目之间的距离。案例教学方法的使用要求建立并不断丰富案例库。《软件体系结构》本课程的案例库资料通常来自学术论文,企业解决方案,技术文献等。

(2)评估表灵活开放。您可以采取诸如论文之类的公开考试的形式,也可以通过软件系统评估,该评估比机械评估教科书上的教条更有意义和更有价值,并且更容易激发学生的创造力。不必使用闭卷书和推荐书,而专注于评估学生对各种粒度模型的理解和应用。

(3)与新技术,新思想保持一致。通过讲座和其他形式来指导学生从更高的角度研究复杂的系统,例如云计算。一方面,允许学生学习最新的软件开发前沿知识,从而拓宽了学生的视野;另一方面,它们也为将来的就业打下了基础。

(4)基于开源软件进行软件架构实验。开源软件的一个重要优点是可以自由访问源代码。可以指导学生分析相对成熟的开源软件的结构,并鼓励他们阅读源代码并研究软件结构的实现。文献深入讨论了开源平台Eclipse的插件体系结构,并通过一个小示例简要介绍了该插件的开发和实现机制。

4结论

《软件体系结构》课程的丰富内容和快速更新决定了其教学需求与时俱进。经过几年的建设,作者学院课程的教学改革取得了一定的成果,学生评价的满意度保持在97%以上。该课程成立于2012年,是黄冈师范学院的重点建设课程。 2014年,它被设置为“优秀资源共享课程”。本文系统地探讨了其发展和改革的思想和实践。下一步将集中于如何提高本课程的教学质量,以培养国家和社会迫切需要的高素质软件工程人才。

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