混合式CDIO教學(xué)在“Android程序設(shè)計”課程中的應(yīng)用

摘 要：將CDIO教學(xué)模式與混合式學(xué)習(xí)相結(jié)合，應(yīng)用于高職“Android 程序設(shè)計”課程教學(xué)中。并以“標(biāo)準(zhǔn)體重計算器”項目為例，設(shè)計教學(xué)流程。實際應(yīng)用表明，混合式CDIO教學(xué)可以極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，促進(jìn)學(xué)生多方面能力的同步提升。

關(guān)鍵詞：混合式學(xué)習(xí)；CDIO；Android 程序設(shè)計

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.208

1 研究背景

伴隨著移動互聯(lián)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，手機應(yīng)用程序開發(fā)已經(jīng)成為當(dāng)今軟件開發(fā)的熱點。Android 是目前國內(nèi)應(yīng)用最廣的手機操作系統(tǒng)，大多數(shù)高職院校的計算機專業(yè)都開設(shè)“Android 程序設(shè)計”課程，目的是提高學(xué)生的軟件開發(fā)水平，增強學(xué)生的就業(yè)競爭力。該課程理實并重，對學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)知識和編程動手能力都有較高的要求。

“Android 程序設(shè)計”課程作為近幾年新興的一門專業(yè)核心課，其教學(xué)研究和實踐還處于初級階段。筆者曾嘗試當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的兩種教學(xué)模式，第一種是傳統(tǒng)教學(xué)模式，教師在課堂上通過功能單一的小案例講解知識點，然后讓學(xué)生在實驗室進(jìn)行針對性的練習(xí)；第二種是項目教學(xué)模式，由一個功能完備的Android項目貫穿整門課的知識點，課程的講授按項目開發(fā)需求展開，學(xué)生學(xué)習(xí)完整門課程，也完成了一個實際軟件項目的開發(fā)訓(xùn)練。從教學(xué)效果上看，這兩種教學(xué)模式均有不足，前者經(jīng)過教師詳細(xì)講解并配合驗證性的上機練習(xí)，絕大多數(shù)學(xué)生都能達(dá)到“聽得懂”的教學(xué)目標(biāo)，但在對知識靈活運用方面卻差強人意，往往學(xué)完整門課后卻“做不出”一個實際的應(yīng)用程序；后者注重實踐能力的培養(yǎng)，卻忽略了知識結(jié)構(gòu)的完整性，學(xué)生對于基礎(chǔ)知識理解不夠，直接影響了項目開發(fā)中的實踐應(yīng)用，造成學(xué)生在課堂上需要花費大量的時間改錯、糾錯，一試再試，有限的學(xué)時難以順利完成教學(xué)任務(wù)。此外，項目龐大，實現(xiàn)周期過長，如果學(xué)習(xí)中遇到困難，基礎(chǔ)較差的學(xué)生很容易放棄。

2 混合式CDIO教學(xué)

CDIO是由麻省理工學(xué)院等國際知名大學(xué)聯(lián)合創(chuàng)立的先進(jìn)工程教育模式。2005 年引入國內(nèi)，并在我國高等院校中引起強烈反響。CDIO 是構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實施（Implement）、運作（Operate）4 個英文單詞的縮寫[1]， 強調(diào)“做中學(xué)”和“基于項目的教育學(xué)習(xí)”，主張學(xué)生在項目開發(fā)的全過程中做學(xué)合一，同時提高多方面的能力?；旌鲜綄W(xué)習(xí)是在“適當(dāng)?shù)摹睍r間，契合“適當(dāng)?shù)摹睂W(xué)習(xí)技術(shù)與“適當(dāng)?shù)摹睂W(xué)習(xí)風(fēng)格，對“適當(dāng)?shù)摹睂W(xué)習(xí)者傳遞“適當(dāng)?shù)摹蹦芰?。主張合理配置學(xué)習(xí)資源，使學(xué)生獲得最優(yōu)化的學(xué)習(xí)效果。將CDIO與混合式學(xué)習(xí)結(jié)合，可以克服項目化教學(xué)課時不足的限制，保證項目訓(xùn)練的順利進(jìn)行；學(xué)生課下還可以利用教師提供的教學(xué)資源反復(fù)學(xué)習(xí)，加深對基礎(chǔ)知識的理解，從而提升課程教學(xué)的有效性。

3 混合式CDIO教學(xué)在Android程序設(shè)計課程中的應(yīng)用

3.1 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

CDIO強調(diào)“基于項目的教育學(xué)習(xí)”，項目的選擇和設(shè)計決定了最終教學(xué)效果的優(yōu)劣?？紤]到高職學(xué)生的實際水平，我們采用了模塊化項目設(shè)計策略，即將課程知識點按結(jié)構(gòu)順序劃分為7個模塊，編排到7個中小型項目中（見表1），每個項目教學(xué)周期控制在三周內(nèi)?；谶@種模塊化項目的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅能很快看到自己作品的效果，增強學(xué)習(xí)的信心，也降低了“Android程序設(shè)計”課程的入門難度。

3.2 教學(xué)過程設(shè)計——以“標(biāo)準(zhǔn)體重計算器”項目為例

“標(biāo)準(zhǔn)體重計算器”項目任務(wù)描述：為用戶設(shè)計一款體重計算器，用戶輸入個人身高，可以得到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)體重值，為用戶提供健康幫助。此項目涉及UI界面設(shè)計、事件處理等知識點。教學(xué)過程包括課前，課中，課后三個相互關(guān)聯(lián)的階段。

（1）課前。教師將項目涉及知識點的講授過程以微視頻的形式錄制下來，于上課前兩周整合其它相關(guān)教學(xué)資源和“標(biāo)準(zhǔn)體重計算器APP”一起發(fā)布到百度云盤，并通過班級QQ群布置課前學(xué)習(xí)任務(wù)。在Android程序設(shè)計中，界面設(shè)計與功能實現(xiàn)是相互分離的，界面設(shè)計主要使用的是XML語言，相對于高年級的學(xué)生來說，完全可以自學(xué)掌握，因此，在課前學(xué)習(xí)任務(wù)中，重點要求學(xué)生掌握UI界面設(shè)計和實現(xiàn)技術(shù)，完成“標(biāo)準(zhǔn)體重計算器APP”界面的設(shè)計。界面制作完成后，在手機模擬器上運行，并生成 “標(biāo)準(zhǔn)體重計算器APP1.0版”。課前自學(xué)過程中如果遇到問題，可以和老師、同學(xué)在線交流。

（2）課中。教師首先讓學(xué)生展示自己開發(fā)的“標(biāo)準(zhǔn)體重計算器APP1.0版”，進(jìn)行點評。然后引導(dǎo)學(xué)生思考怎樣才能實現(xiàn)人機交互？實現(xiàn)交互功能要涉及“事件處理機制”原理和先期課程“java程序設(shè)計”的知識，基礎(chǔ)不好的學(xué)生難以自學(xué)完成，因此這一部分內(nèi)容由老師面授講解。交互功能實現(xiàn)技術(shù)講解完成后進(jìn)入課堂教學(xué)的實訓(xùn)環(huán)節(jié)，教師將學(xué)生分組，以小組為單位按C-D-I-O對應(yīng)的需求分析、業(yè)務(wù)邏輯設(shè)計、編碼實現(xiàn)、測試運行四個步驟完成項目的開發(fā)，并生成“標(biāo)準(zhǔn)體重計算器APP2.0版”，上傳至教師機。最后，組長負(fù)責(zé)演示項目，教師進(jìn)行點評和總結(jié)。

（3）課后。各小組根據(jù)課堂上教師的點評修改程序，生成“標(biāo)準(zhǔn)體重計算器APP3.0版”，同項目設(shè)計報告一起提交給教師。

3.3 教學(xué)效果

筆者在任教學(xué)院大二計算機專業(yè)學(xué)生中進(jìn)行了一學(xué)期的混合式CDIO教學(xué)試點，共80學(xué)時的課堂教學(xué)，采用一體化教學(xué)方式，在移動互聯(lián)實訓(xùn)機房授課。每個小組都能順利完成上述7個項目的開發(fā)。在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對Android應(yīng)用程序開發(fā)框架及基礎(chǔ)知識掌握情況也頗令人滿意。許多學(xué)生不僅將自己開發(fā)的APP部署到了個人手機上，還分發(fā)給朋友和家人，正如學(xué)生所說“很有成就感”。

4 結(jié)語

實踐證明，混合式CDIO教學(xué)在“Android 程序設(shè)計”課程中的有效運用，可以激發(fā)學(xué)生的興趣，調(diào)動學(xué)生的積極性，增強了他們的自信心，使學(xué)生在理論知識、實踐能力、自學(xué)能力、團(tuán)隊合作能力等方面同步提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]顧佩華，包能勝，康全禮等.CDIO在中國（上）[J].高等工程教育研究，2012（03）：24-40.

基金項目：山東省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題《基于“翻轉(zhuǎn)課堂+CDIO

”的高職程序設(shè)計課程教學(xué)模式探索》（課題批準(zhǔn)號：BCD2017017），主持人：江天仿

作者簡介：江天仿（1971-），女，山東濟南人，碩士，副教授，研究方向：計算機軟件技術(shù)、高等職業(yè)教育。