软件设计模式论文（4篇）
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软件设计模式论文【第一篇】
[关键词]体系结构：架构师：资源库
一、前言
软件体系结构(Software Architecture)虽脱胎于软件工程，但其形成借鉴了计算机体系结构、网络体系结构、设计模式、分布式计算等学科的思想和方法。软件架构师是程序员的最终归属，也是软件人才成长链中最神圣的一环，他彻底摆脱了语言的束缚，兼百家之长，掌握软件发展趋势和各种软件产品的特性。中国现在急缺的软件人才是优秀的软件架构师。在人才结构上，我国软件人才的总体结构分布存在着两头小、中间大的不合理的“橄榄形”分布，特别是高端软件人才的短缺已经成为影响我国软件产业发展的瓶颈。我国各高校的计算机应用、软件工程等专业的本科生，以及计算机软件与理论的研究生教学中已普遍开设了软件体系结构课程，为软件架构师的培养提供了条件。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。为了提高软件体系结构课程的教学效果，我国不少高校进行了软件体系结构或软件工程的课程建设和改革，但是实践效果不够明显。近年来，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、更新缓慢、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，只起到软件体系结构导论的作用，互动性较差；缺乏软件体系结构的习题库和全真案例库，没有建立丰富的资源库，学生无法进行必要的实战演练，学生普遍觉得太抽象，太理论化，教学效果不理想；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，从而不能进一步深入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、计算机软件与理论专业的硕士研究生软件体系结构课程教学的实际情况，对面向软件架构师培养的软件体系结构课程教学方法和教学效果评价方法进行了研究。
二、软件体系结构课程教学改革与实践
软件架构师是软件项目的总设计师，是软件企业新产品开发与集成、新技术体系的构建者。软件质量本质上是由其架构所决定的，软件架构控制着软件的全局，包含软件所有最重要方面的重大决定。培养一个称职的软件架构师是一个长期的过程，而通过改革现有的软件体系结构课程的教学方法来减缓学生的学习曲线，帮助学生站在较高的起点来了解架构分析与设计的全貌，顺利地入门和少走弯路，则是完全可能和必要的。
1．打破传统，勇于创新
由于软件体系结构中的基本概念、原理和方法较多，理论性较强，传统的满堂灌教学模式学生往往是被动地接受知识，枯燥乏味，难以激发学习兴趣。在软件工程各课程的教学过程中必须打破这种传统的满堂灌教学方式，不断创新教学形式，使其转变为在教师指导下的，以学生学习为中心的主动学习。在近年来的教学改革实践中，我们采用了“1+1”的教学方式，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践案例设计，解决了理论和实际运用脱钩的教学问题。
(1)理论与实践相结合。以知识点讲解为主，注重案例的讲解和研发团队模型实验，充分调动学生学习的积极性、主动性，着力培养学生的个性和创造力，并在模拟真实软件开发环境的基础上进行工程实践，使学生在掌握前沿技术的同时，获得解决实际问题的规范和能力。
(2)案例教学和互动研讨。从案例出发引申出许多问题，要求学生去思考、去搜集有关的资料以构建和评价软件系统的体系结构，然后引导学生深入讨论，各抒己见，从而达到发现问题、分析问题、解决问题的目的。
(3)授之以渔。一个优秀的软件架构师必须具备相当丰富的知识、技能和经验。由于软件架构师要求掌握的内容多、学时少的矛盾十分突出，课堂的内容只能作为一种引导，我们应当让学生掌握自主学习的方法，使学生能够利用各种资源，特别是网络资源的优势自行学习。
2．案例分析，注重引导
软件架构是一系列相关的抽象模式，用于指导大型软件系统各个方面的设计。软件架构是一个系统的草图。软件架构描述的对象是直接构成系统的抽象组件。各个组件之间的连接则明确和相对细致地描述组件之间的通讯。软件体系结构是构建计算机软件实践的基础，因此，软件体系结构的教学必须与实践相结合，对软件架构的概念和设计思想的理解才能有身临其境的感觉。通过大量的案例分析，让学生更牢固地掌握所学的知识点，并从案例中分析各类软件系统架构设计风格的优缺点，并提出相应的改进方案。因此，我们在教学实践中本着案例驱动的教学理念，实现教学与科研相结合，建立全真的教学案例库。
(1)建立基于Web的教学资源库。在分析国内外现有教学资料的基础上，重点研究卡内基梅隆大学SEI的软件架构实践、软件架构评估、RUP、XP软件开发过程和架构模式等课程，建立了基于Web的软件体系结构教学资源库，包括教案、习题库、试题库等，将最新的研究成果和进展展示给学生，注重教学内容的丰富性和新颖性，追踪学科前沿。同时，也为学生提供了科学在线学习和远程教育的平台，方便学生随时随地的自主学习。
(2)教学与科研相结合，建立全真案例库。结合近年来我们在科研中积累的大型软件系统开发经验，建立软件体系结构的全真案例库，包括正交软件体系结构、C／S软件体系结构、B／S软件体系结构等典型软件体系结构的应用案例，以及EJB设计模式、J2EE架构、UDDI等应用案例的软件体系结构分析、设计和评估的完整资料。通过对全真案例的学习和实战演练，使学生准确把握软件体系结构，进一步深入理解软件架构的理论和方法。
(3)工程实践，重在能力培养。工程实践是对学生的一种全面综合训练，是与课堂听讲、自学和实践相辅相成的、必不可少的教学环节。根据学生的知识结构和 实际情况，在模拟真实软件开发环境的基础上进行工程实践。通过工程实践，使学生在一个软件项目开发过程中，将系统的需求转换为规范的开发计划及文本，并制定这个项目的总体架构，指导整个开发团队完成这个计划，从而提高学生软件工程相关知识的综合运用能力。
三、课程改革和教学效果的评价
在课程改革实验中，如何评价课程改革和教学的效果至关重要。随着课程改革的逐步深入，课程改革和教学效果的评价结果在实践过程中可以指导课程改革。
由于客观世界的不确定性和人对客体认识的模糊性，学生和教师在评价课程的教学效果时始终面临不确定的环境。对于所谓“半结构化”问题以及信息网上浩如烟海的“几乎肯定”、“也许大概”等模糊信息，更是教学效果评价所要面对的大量事件。教学效果评价所面临的决策要统筹兼顾、协调平衡、总体优化，通常不是单准则决策，而是多准则决策，不是单层次的准则体系，而是多层次的准则体系。本文参考美国学者T．LSatty提出的层次分析法(AHP，Analytic Hierarchical Process)，从教师评学、学生评教和用人单位评价等因素的非量纲化评价指标模糊描述，来建立教学效果评价指标体系和多级模糊评判模型，实现课程改革和教学效果的多指标评价。
1．基于AHP的教学效果评价方法
AHP算法是一种有效地处理那些难以抽象为解析形式数学模型的问题(即非结构化问题)或难以完全用定量方法来分析的复杂问题的手段，其主要思想是将一个复杂的多因素评价问题分解为具有递阶结构的评价指标和评价对象。二级模糊层次分析决策模型的步骤如下：
2．教学效果评价指标体系的构建
由于评价对象的某些评价因素往往带有一定程度的模糊性，即具有非线性特征，所以进行教学效果评价时采用了模糊综合评判模型。调查问卷中除需要给出各评价项目的权重外，还需给出各评价项目的得分。结合教学改革的实际情况，我们给出如下的评价准则，包括学生评教、教师评学、用人单位评价三个一级指标，并建立相应的二级评价指标(如图1)。我们在构建教学改革和效果评价指标体系时，着重考虑的是通过软件体系结构的课程改革，是否能达到改革的目标，即通过基于问题、基于榜样的案例教学和互动研讨，能否提高学生的学习兴趣，帮助学生获得解决实际问题的能力，为学生成为合格的软件架构师打下基础。因此，我们构建课程改革和教学效果评价指标体系与传统的教学评价指标的侧重点是不同的。
3．教学效果评价
我们从2004年开始对软件学院相关专业的本科生和硕士生的软件体系结构课程进行改革，逐步建立了基于Web的教学资源库和全真案例库。在课程结束后采用调查问卷的方式随机抽取部分学生进行学生评教，并由任课教师完成教师评学。针对2005、2006、2007届毕业生的教学效果评价情况进行比较，我们随机抽取了每届部分毕业生，并联系相应的用人单位进行有关的评价。表1为2005、2006、2007届毕业生软件体系结构课程的教学效果评估，其中，V1、V2、V3分别代表2005、2006、2007届毕业生的各个评价指标的教学效果评价。
利用本文提出的基于AHP的教学效果评价模型，得综合评判为：
B=A×R=(81．1，84．1，88．6)
数据表明，在2005、2006、2007届毕业生软件体系结构课程的教学效果评价中，2007届毕业生的评价值最高。由此可见，随着教学改革和课程建设的深入，软件体系结构课程的教学效果得到了逐步提高，学生对于软件体系结构课程的学习兴趣也在逐渐增强，软件架构设计能力也有了很大的提高，学生实习单位和用人单位的评价也说明了这一点。在近两年的学生毕业设计和毕业论文指导过程中，我们也欣喜地看到不少学生可以相对独立地完成相关系统的软件架构设计，并能写出规范的设计文档。
[作者简介]
董天阳，博士研究生，讲师，浙江工业大学软件学院。
简垮峰，博士，副研究员，浙江工业大学软件学院。
张玲，讲师，浙江科技学院经管学院。
江颉，讲师，浙江工业大学软件学院。
黄洪，副教授，浙江工业大学软件学院。
设计模式论文【第二篇】
如何更好地达到教学效果
服装结构设计课程作为一门知识系列性较强的课程，有较完备的理论知识内容，教学中旨在使学生系统地掌握结构设计的理论，包括人体与服装的关系，省、领、袖的结构设计原理及结构设计方法，各部件间的组合变化关系，因此习惯性教学常以理论教学为主来完成课堂授课；但结构设计课程中的知识点内容较抽象不易理解，因此常需要实践补充来加深理解知识点，另一方面理论知识最终是运用于具体的实物中，因此服装实践也是检验服装结构理论运用的最佳标准。然而究竟在什么地方运用实践、什么地方理论阐述、二者如何结合，使服装结构课程在有限的学时内达到理想的教学效果？这些都是教师从事服装结构课教学长久以来一直的研究方向和目标。
如何加强专业课程间的内在联系
服装结构设计课程与诸多服装专业课程有着紧密的联系，如服装设计、服装款式设计、服装造型设计课程内容是其结构设计的基础，而服装工艺学、服装工业制板、服装生产管理、服装人体工程学等课程又以服装结构为基础。因此，服装结构课程既是一门独立的课程，又是服装知识储备运用的综合课程，如果能将服装结构置之于服装系列教学的大课程中，不单纯地将其看为一门课，而是作为一个教学分支来展开教学，对服装相关专业知识的学习，将是一项深化工程，因此服装结构设计课程中如何恰到好处地贯穿相关课程专业知识，加强专业课程间的内在联系，也是服装结构设计课教学模式探讨的一项重要内容。
2服装结构设计教学模式的改革
增加项目式教学，与实践紧密结合
服装结构设计课程是为未来进入社会的服装生产服务，因此不可避免地与服装订单及目的性生产相关联，因此在服装教学的实践中可以结合订单的实际要求进行项目式教学培养，增加实践环节。如在讲到女西装的综合制图环节时，由于女西装结构复杂，很容易使学生产生困倦和烦燥的情绪，不能正确将结构制图的方法掌握。在这个环节中可采取项目式教学，指定客户需求，让学生为其设计款式，并根据自己设计的款式进行剖析和绘制结构图，学生们产生了兴趣，乐于实践，积极参与制图，再由教师依据学生设计的款式及结构图进行单独讲解和西装系列化款式变化及结构设计变化的综合总结，不仅使学生掌握一款西装的结构设计，还对比学习了其它的款式结构，增加了学好西装结构的兴趣，加强了款式图结构图间对应互换关系的认识。
增设教学实验环节，贯穿服装工程各环节
服装如果纯以理论教学为主，会有大部分学生对抽象的结构关系的理解片面化，适时地增加服装生产环节是对结构内容学习的加强。如学生在学过裤装结构以后，很多同学对裤装中的上裆、下裆、中裆、侧缝、横裆、立裆的位置混淆不清，相互间的关联更无从理解，严重地影响了裤装结构原理的掌握，只能机械的记忆，对不同款式的变化只能照搬照用，因此，增加裤装制作的实验，让学生自己设计款式、制板并缝制裤装，复杂的结构关系通过工艺制作很容易理解，此时再讲款式结构及变化，板型的疵病修正，印象就更为深刻。在实验环节结束后，学生们感慨地说：“实验中，我开始将裤子缝反了，后来终于搞明白了哪片接哪片，通过实验我知道了裤子制作的全过程，也知道了裤子结构图中线条的意义，很开心”，“通过制作我对服装结构产生了兴趣，很期待下学期的结构课”，“我在实验中知道了认真的重要性”。通过实验教学环节的开展，使大部分同学对所学到的结构知识进行了运用和发挥，制板能力大大增强，同时，简单的裁剪、缝纫操作为以后的制作工艺做好了准备，减少了易出错的环节发生。
强化制图训练体系，提高制板能力
服装结构设计的实现需用结构制图体现，因此制图水平的高低是制图优劣的体现，也是结构设计能力的体现，一张好的结构图不仅要求结构合理，还要制图清晰干净、准确表达结构意图，因此制图本领的培养尤其重要。结构课作为一门必修课，为了考核知识点的掌握情况多数高校将其设为考试课，70%~80%左右的成绩需要在试卷中体现，如何在有限的时间里督促学生认真完成结构图的绘制，除了要求学生认真记好课堂笔记还要即时做好课下练习，制图中需要耐心和细心，稍不留心就会出现制图错误，而自己经常对较大的错误“熟视无睹”，小错误如不及时纠正往往会造成更大的错误，因此课程中大量的结构图需要教师即时的纠正和检查，除此之外，对于不能时时关注的制图细节，可采取课堂互批互改的环节，取长补短，共同学习，活跃了课堂的气氛也激发了学生的思考，尽量避免学生带着错误进入下个环节的学习。同时教学中还可适时地将制图作业或笔记进行展示，让学生在看到别人作业的时候，看到自己的差距和位置。久而久之，在一查二批三看的强化制图训练体系制约下，达到共同进步的教学目的，只有将制图训练做好，制图的本领提高了，结构制图的原理掌握了，制板的能力也才会加强。
导入立体构成教学环节，提高服装综合制板能力
众所周知，服装平面结构设计与立体结构设计同为服装制板的两个方面，二者有着极大的互补关系，随着社会上人们对服装款式求新、求异心理的迫切驱使，立体构成式服装越来越多地走入社会，立体构成服装着装效果好，成功率高、造型直观，但单一的立体构成服装成本高、效果具有随机性，且受操作者经验手法、操作中必须具有人台等的限制，常具有局限性，只有将二者有机结合才能达到扬长避短、提高工作效率、合理使用面料，达到优化设计效果的目的，如在领子的学习中，可结合花式领的设计让学生体验平面结构与立体构成结合的制板方法；再如样衣的试穿阶段，可结合立体构成的方法进行板型校正，减少了疵病，优化了设计。通过立体构成教学环节的加入，实现了平面结构与立体构成的结合，提高综合制板的能力，学生在教学中学习了方法，为高级制板水平的培养奠定基础。
3结语
设计模式论文【第三篇】
（一）学生过于依赖参考书
学生常根据设计任务书中桥梁结构形式在教科书或参考书中寻找相关的例题，依葫芦画瓢完成毕业设计。遇到与例题不同的计算环节，不知道如何查找书籍资料和解决问题；若无法在参考书上找到相似的例题，会无从下手。这说明学生在学习完专业基础课和桥梁工程等课程后，并未将众多课程知识融会贯通，也没建立起桥梁结构的设计思路。
（二）缺乏对结构构造的了解
学生将主要精力用于结构计算，不重视绘制结构施工图能力训练。加之以前很少接触结构施工图，不清楚结构施工图应体现哪些内容，导致绘图质量较低，不符合设计要求。所出图纸常出现表述信息不完整，以及忽视结构构造上的设计事项等，如后张预应力混凝土结构的截面尺寸拟定，锚固端未较好考虑锚垫板的尺寸大小及锚头所占的最小尺寸。
二、基于ALP的毕业设计指导模式
ALP（学习行动计划，Actionlearningproject）是指学生结合当前自主择业的机会，针对就业方向，结合专业知识，通过施工实习进行实地考察、学习；在此基础上，先由学生自行提出或选择毕业设计课题，再进行分析、演示和说明，由指导教师对选题过程评分，并作为其毕业设计成绩的一部分。基于ALP的毕业设计指导模式将学生施工实习与毕业设计结合起来，在了解实际工程的基础上，提前为毕业设计做准备，改变以往被动和无目标选择毕业设计课题现状，引导学生将毕业设计各环节工作内容与施工实习结合起来，达到提高毕业设计教学质量的目的。
（一）施工实习
要求学生到省内大型工程企业进行施工实习，根据施工实习教学计划要求以及自身毕业后就业意向，确定合适的工程单位。实习期间，学生以教学大纲要求为依据，结合现场桥梁工程施工，确定施工实习内容和实习计划。除了在实习中主动发现和独立分析解决工程技术问题外，ALP指导模式要求学生提前了解桥梁工程毕业设计的各个环节，有针对性的开展施工实习，避免走马观花、形式主义。从拟定桥型方案的主要工作内容出发，了解在建桥梁的桥孔净长、分孔数目与跨径配置，上、下部结构类型和主要尺寸，以及结构的建筑材料等。学生应在施工现场对桥梁施工流程做详细了解。因为结构内力计算与桥型、施工方法有直接关系，如连续梁桥的施工方法大体包括有支架施工法、逐孔施工法、悬臂施工法和顶推施工法等，除了有支架施工一次落梁法的连续梁桥可按成桥结构计算内力外，其余几种施工方法的连续梁桥都存在结构体系转换和内力叠加的问题。了解桥梁结构施工图的重要性和绘图标准，学会看施工图，并将施工图反映的结构和配筋信息等与实际工程联系起来。实习现场的施工图学习过程有助于毕业设计后期的绘图。
（二）实结
实习结束，学生及时提交实习日记和实结，内容应包括在建桥梁需重点了解的相关信息；列举桥梁工程施工中遇到的主要问题，并查阅相关书籍与论文文献，找出解决问题的思路与方法，做出总结归纳。最后，交给学校指导教师，作为学生毕业设计选题的评定依据。
（三）设计选题
以施工实习的内容为选题依据，学生可从生产单位带课题到学校来做，也可从教师提供的课题中挑选与实习内容相关的内容作为毕业设计题。初步选题后，在规定的时间内查阅文献及实践资料，明确设计内容及步骤，以此锻炼查找、整理和运用资料能力。最后，结合实结作选题汇报，由指导教师评审确定学生的前期准备是否充分，能否可以开始进行毕业设计。本校大部分学生在毕业设计前已落实工作单位，因此，设计内容还应考虑学生将来工作方向。可将设计侧重点与将来工作有关内容联系起来，这更能调动学生学习主动性，也有助于学生尽快进入工作角色。
（四）设计过程管理
实行分组管理，将设计桥型相似的学生分为一组。定期检查各组设计成果，控制进度。设计当中出现的重要问题，先由组内成员展开讨论，共同查阅资料文献，寻求解决问题的方法与思路，然后在讨论会上由学生阐述自己的观点与思路，再由指导教师做解释答疑。对积极、主动解决问题的学生应予以鼓励、肯定，可适当对其毕业设计成绩加分。
三、结语
设计模式论文【第四篇】
一、气体制备的设计模式
1发生装置的选择
主要从反应物状态和反应时是否需要加热来选择。
（1）凡是给固体加热或固体跟固体反应加热，适用于制O2装置（a套装置），即试管横放、管口略下倾，教科书中加热Cu2（OH）2CO3、H2还原CuO、胆矾分解均采用此装置。
（2）凡是固体与液体反应制气体，且反应不需加热，均可采用制取H2装置（b套装置），即试管直立。（a、b套装置图略）若要控制液体反应，可加长颈漏斗或分液漏斗。若反应物固体块较大，且用量多，可将试管换成广口瓶、锥形瓶或烧瓶等。
无论选用上述哪种装置均应注意：
（1）先检查气密性后再加药品。
（2）制气装置中导管口略露出胶塞即可。
（3）铁夹夹在试管的中上部。
另外，利用a套装置时还应注意：
（1）药品平铺。
（2）加热用外焰，先均匀加热后集中加热。
（3）如反应较剧烈，要在试管口塞一团棉花，以防药品堵塞导管口。
（4）制完气体，应先撤导管后撤酒精灯。
利用b套装置时还应注意：
（1）长颈漏斗底端需液封。
（2）装药品时先固后液。
2收集装置的选择
（1）凡常温下不与空气中的成分反应的气体，可根据气体密度与空气密度的比较（或利用空气平均式量与气体式量比较），采用向下或向上排空气取气法。
（2）凡气体不易溶或难溶于水的，可采用排水取气法。
（3）有毒性且不溶于水的气体，可采用洗气瓶倒装装置（既短进长出），从长管排出的水可用烧杯接装，如将烧杯换成量筒还可用来测量生成气体的体积。洗气瓶中的液体可根据气体性质选用。
利用排气法收集气体时需注意：
（1）导管应插入集气瓶底部（无论向下排气或向上排气法）
（2）应在瓶口验满，可燃性气体不能用点燃法验满。
利用排水法收集气体时需注意：
（3）收集前集气瓶应充满水倒立于水槽中，不留气泡。
3所集气体的存放
（1）比空气密度大的气体，盖严后正放。
（2）比空气密度小的气体，盖严后倒放。
二、气体除杂的设计模式
气体中混入杂质气体，一般可采取下述方法进行除杂。
1直接吸收法
（1）水气可选择干燥剂，如浓H2SO4、火碱、氧化钙等初中常见的干燥剂，若选用其它干燥剂如氯化钙、五氧化二磷等需在试题中说明。
（2）酸（碱）类气体可采用碱（酸）液吸收，酸性气体如二氧化碳气体、二氧化硫气体、氯化氢气体等可用浓氢氧化钠溶液吸收。碱性气体如氨气可用酸液吸收。
（3）如果是二氧化碳气体中混有氯化氢气体（如制取二氧化碳气体时用的是盐酸溶液），可用饱和碳碳酸氢钠溶液来吸收。近年来初中化学试题中类似题目常有出现（如已出现在2000年竞赛复赛试题中）。
2转化吸收法
将混入的气体杂质转化为原气体，如二氧化碳气体中混有一氧化碳气体，可将混合气体通过灼热的氧化铜，将一氧化碳氧化为二氧化碳，达到除杂目的。
三、气体验证性实验的设计模式
初中化学中能够参与验证的气体有O2、CO2、H2O（g）、CO、H2、NH3、HCl气体等。其中O2、CO2、H2O（g）、NH3、HCl气体可直接验证：
CO2：可使澄清石灰水变混浊。
H2O：可使无水硫酸铜变蓝。
NH3：可使湿润红色石蕊试纸变蓝。
HCl：可使用硝酸酸化过的硝酸银溶液产生白色沉淀。
有些气体需将它们转化后验证，如一氧化碳气体、氢气需转化为二氧化碳和水蒸气后，再验证生成物。综合性较强的验证性实验应注意以下几方面：
（1）若需验证某种气体，则一定要先除去此气体中其它气体，一般是先除其它气体杂质后再除水气。（2）从溶液中制得或从洗气瓶中通过的气体中都夹带少量水汽，一般需先干燥。