以实验为驱动的《中间件技术及其应用》课程教学探索
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摘要：《中间件技术及其应用》是软件工程等信息类专业的一门重要的专业选修课。中间件是随着信息技术的发展，在软件系统领域出现的一个重要的概念。文章通过对本门课程的教学改革探讨，重点分析了实验环节在课程中的作用，提出了理论教学和实践能力培养相结合，以实验为驱动、问题为导向的课堂教学策略，以提升教学效果。
关键词：中间件；实验教学；难度分级；问题导向
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）29-0197-02
一、中间件概念简介
中间件技术是在互联网发展及分布式应用不断扩大、异质异构系统应用需求不断增加的背景下，产生和发展起来的一个软件领域的重要概念。中间件处于系统软件（操作系统和网络软件）与应用软件之间，它能使处于应用层中的各应用成分之间实现跨网络的协同工作（也就是互操作），允许各应用软件之下所涉及的“系统结构、操作系统、通信协议、数据库和其他应用服务”各不相同。
二、教学对象与课程目标
本课的教学对象是我院软件工程专业大三本科学生。本课程要求学生有一些先导课程，包括《操作系统原理》、《计算机网络》等。本课教材为参考文献[1-3]等。本课程的教学目的为帮助学生理解中间件的基本概念，掌握一些中间件的基本应用和开发方法。课程的重点在分布式对象中间件。
三、教学模式改革
（一）教学策略与方法
1.精心设计实验内容，区分实验难度层次。针对中间件范围较广、跨平台的特点，选择合适的实验平台、设计合适的实验内容是非常重要的。由于本课程的侧重点在于分布式对象中间件，比较主流的分布式中间件包括有三个：微软公司提出的COM/DCOM/COM+系列、ORACLE公司（原SUN公司）提出的EJB、国际对象管理组织OMG的CORBA规范，这三者在业界均有一定的影响，因此我们考虑在实验中兼顾这三者。
我们对学生完成的实验难度进行了区分，划分了两个层次，即基本要求级和拔高要求级。基本要求级实验要求学生必须掌握和完成，拔高要求级实验则要求学生尽量完成，完成后经检查合格后可以在实验部分成绩中进行奖励。
2.以实验为驱动，以问题为导向帮助学生理解概念。本课程的概念涉及分布式系统、计算机网络、操作系统等概念，学生理解起来很抽象。只有通过和实验结合，让学生在实验中去观察实验结果、分析实验过程，才能真正帮助学生去很好地理解理论和概念。比如：中间件课程中讨论较多的“服务器”和“客户机”的概念，从课本中看到的是一个抽象的概念，但是当我们在实验中，让学生基于一个分布式中间件的规范实现了一个服务器和客户机的通讯时，学生看到了两端交互的中间过程和结果，这个结果很形象，学生也就容易理解了。有些实验要求学生先独立在一台电脑上完成实验，然后在两台不同的电脑上再完成服务器和客户机的实验。在实验中，我们强调通过问题来引导学生思考，这些问题可以布置在实验任务书中。学生对问题的回答需要写到实验报告中。
（二）教学改革实施案例
1.实验内容设计及难度分级。在实验内容设计方面，我们对实验内容进行了仔细考虑和斟酌。实验設计如下表所示。
这五个实验涵盖了三大类主流分布式对象中间件，即DCOM、EJB、CORBA，也涉及了比较底层的协议RMI。另外，我们的实验环境尽量兼顾不同平台，让学生能够接触到更多的实验环境，开阔视野。我们把DCOM作为拔高实验内容，因为这个实验对学生而言难度相对较大，而其他实验作为基本实验内容。在实验中，我们根据学生的情况对实验程序框架进行了部分提示。
2.以实验驱动教学，以问题引导学生思考。由于学生独立完成实验有一定的难度，因此我们在实验任务中给出了基本实验步骤的提示，然后让学生去具体实现。对有些实验中，我们通过提出若干问题来促进学生思考，从而帮助学生来理解理论。例如，对于Corba实验，实验任务书中提出了如下问题：（1）说明客户端存根和服务器端的框架有哪些类？（2）Idl文件中的各模块映射成了哪些新的文件？（3）请说明实现服务器端和客户端的步骤是什么？通过这些问题去促使学生思考，结合实验结果去分析实验的原理和机制，从而对理论加深理解。
四、教学效果分析
经过1学期的教学我们发现，学生对理论课中的基本概念、模型、协议等的理解在初期存在一定的困难。经过几次实验课后，学生加深了对教材中基本概念和理论的理解。在实验结果检查中，发现大多数学生能够按时完成基本要求的实验部分，少数学生能完成拔高实验内容。
在教学中我们发现还有一些问题需要改进，如可减少一些参考代码，让学生自主实验的空间更大；实验的综合性有待提高，比如在EIB实验中，可以考虑通过实体Beans来关联一个后台数据库，基于网页来显示结果。
五、结语
通过对《中间件技术及其应用》课程的教学实践，提出了以实验为驱动的教学策略，通过实验设计、难度分级、问题导向等策略来引导学生加强实验学习，从而促进课堂理论的学习，提升教学效果。
参考文献：
[1]张云勇，张智江，刘锦德，等.中间件技术原理与应用[M].北京：清华大学出版社，2004.
[2]吴卿，殷昱煜.面向普适环境的自适应中间件模型与方法[M].杭州：浙江大学出版社，2010.
[3]杨放春，龙湘明，赵耀.异构网络中间件与开放式API技术[M].北京邮电大学出版社，2007.
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