高校Android編程教材設(shè)計(jì)研究

鐘元生　高成珍

摘要：分析國(guó)內(nèi)已有Android編程教材，指出高校Android課程必須掌握的知識(shí)，結(jié)合高校課堂教學(xué)特征，提出在建構(gòu)主義相關(guān)理論指導(dǎo)下高校Android編程教材的結(jié)構(gòu)和編寫要點(diǎn)，闡述《Android應(yīng)用開(kāi)發(fā)教程》教材的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：建構(gòu)主義；Android編程；教材設(shè)計(jì)

0、引言

近年來(lái)，我國(guó)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)迅猛發(fā)展，智能手機(jī)用戶數(shù)量連年上升，已近4億，其中，Android手機(jī)市場(chǎng)占有率超過(guò)80%，移動(dòng)軟件開(kāi)發(fā)人員需求旺盛，因此許多高校開(kāi)始嘗試開(kāi)設(shè)Android相關(guān)課程，但是，各高校普遍存在師資缺乏、適用教材難尋等問(wèn)題。

教材作為體現(xiàn)教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)要求、教學(xué)模式的知識(shí)載體，在教學(xué)過(guò)程中起著引導(dǎo)教學(xué)方向、保證教學(xué)質(zhì)量的作用，因此，符合高校課堂教學(xué)需求的教材非常重要。目前已有的Android相關(guān)書籍大部分是技術(shù)參考書、培訓(xùn)用書或經(jīng)典案例教程，大多不符合高校Android相關(guān)課程的教學(xué)需要。

Android編程課程重基礎(chǔ)與實(shí)踐，而且教學(xué)課時(shí)短，強(qiáng)調(diào)“師傅引進(jìn)門、修行在個(gè)人”。建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)不是通過(guò)教師傳授而來(lái)，而是學(xué)習(xí)者在一定的情境，即社會(huì)背景下，借助他人的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過(guò)意義建構(gòu)的方式而獲得的。它要求學(xué)生用探索法、發(fā)現(xiàn)法來(lái)建構(gòu)知識(shí)，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)中的互助合作，要求學(xué)生主動(dòng)收集和分析有關(guān)的信息和資料，對(duì)所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行建構(gòu)。這一觀點(diǎn)非常符合高校Android課程的教學(xué)特征，因此可以嘗試從建構(gòu)主義視角去分析和設(shè)計(jì)Android編程教材。

1、國(guó)內(nèi)Android圖書現(xiàn)狀分析

1.1 Android圖書出版情況

筆者于2014年1月在當(dāng)當(dāng)網(wǎng)以“Android”為關(guān)鍵字對(duì)相關(guān)書籍進(jìn)行搜索，共搜索到288本（有些Android書籍可能未在當(dāng)當(dāng)網(wǎng)上銷售），其中2009年出版的僅有7本，2010年出版的有22本，2011年出版的有54本，2012年出版的有113本，2013年出版的有92本，可知近兩年出版的Android書籍很多（見(jiàn)圖1）。

根據(jù)書籍主講內(nèi)容，我們可將288本書分為以下7類：Android應(yīng)用開(kāi)發(fā)入門、Android手機(jī)游戲開(kāi)發(fā)、Android案例開(kāi)發(fā)教程、Android手機(jī)操作、Android高級(jí)編程（如網(wǎng)絡(luò)編程和3D編程等）、Android系統(tǒng)原理與內(nèi)核、Android安全。其中，Android應(yīng)用開(kāi)發(fā)入門與Android手機(jī)游戲開(kāi)發(fā)書籍居多，與人才市場(chǎng)上Android應(yīng)用開(kāi)發(fā)工程師和Android游戲開(kāi)發(fā)工程師需求量相符。

根據(jù)內(nèi)容介紹、目錄以及編寫體例等內(nèi)容，圖書可分為以下5類：①技術(shù)人員根據(jù)自己的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)和成果總結(jié)成的學(xué)習(xí)筆記或技術(shù)手冊(cè)；②培訓(xùn)機(jī)構(gòu)根據(jù)培訓(xùn)實(shí)踐在培訓(xùn)講義基礎(chǔ)上整理的培訓(xùn)教材；③詳細(xì)介紹經(jīng)典案例的案例教程；④國(guó)外優(yōu)秀Android書的翻譯本或改編版；⑤高校教師設(shè)計(jì)和編寫的教材。這些圖書以面向就業(yè)、自學(xué)、培訓(xùn)導(dǎo)向居多，由教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的高校教師根據(jù)高校培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)特點(diǎn)設(shè)計(jì)的面向高校學(xué)生的教材則非常少。

此外，封面上明確標(biāo)明各級(jí)各類規(guī)劃教材或系列教材的不到30本，說(shuō)明多數(shù)教材為零散行為。從圖書篇幅來(lái)看，技術(shù)手冊(cè)、培訓(xùn)教材、案例教程篇幅往往較長(zhǎng)，在500頁(yè)左右，而高校教材的篇幅大部分在300頁(yè)甚至200頁(yè)以內(nèi)。

1.2 Android教材內(nèi)容分析

筆者選取了10本Android應(yīng)用開(kāi)發(fā)入門教材（見(jiàn)表1）進(jìn)行比較，以確定Android應(yīng)用開(kāi)發(fā)入門所需掌握的知識(shí)點(diǎn)，選取時(shí)主要參考以下4點(diǎn)：①封面標(biāo)明XXX規(guī)劃教材或XXX系列教材；②多個(gè)出版社出版的；③盡量最近出版；④銷量比較大的（如已改版）。

表2所示為10本教材在所含知識(shí)點(diǎn)、教材闡述方式（如是否包含綜合示例、章節(jié)小結(jié)和課后練習(xí)等）的統(tǒng)計(jì)。由表2可知，Android應(yīng)用開(kāi)發(fā)入門必須包含Android環(huán)境搭建、Android界面設(shè)計(jì)、Android事件處理、Handler消息處理等Android的四大組件，以及Intent、Android中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)等知識(shí)點(diǎn)，而簡(jiǎn)單圖形圖像、Android資源介紹、網(wǎng)絡(luò)編程、多媒體編程、游戲開(kāi)發(fā)、NDK開(kāi)發(fā)、位置服務(wù)和地圖、綜合示例等可作為拓展知識(shí)，讓學(xué)習(xí)者進(jìn)行選擇性的學(xué)習(xí)。

Android課程現(xiàn)有教材存在兩種傾向：一種是過(guò)分強(qiáng)調(diào)實(shí)踐，教材中詳細(xì)列出了各個(gè)操作的步驟，缺乏必要的理論、原理的介紹，大部分學(xué)生根據(jù)教材講解能夠完成案例、實(shí)現(xiàn)功能，卻不能舉一反三，這種教材隨著Android技術(shù)的更新與發(fā)展很容易被淘汰；另一種是過(guò)分強(qiáng)調(diào)理論的系統(tǒng)性、邏輯性，而忽視了實(shí)踐能力培養(yǎng)，教材中詳細(xì)列出了各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的作用或功能說(shuō)明，學(xué)生可以對(duì)Android有大致了解，明白如何做Android開(kāi)發(fā)，但是要具體開(kāi)發(fā)某個(gè)示例時(shí)，卻無(wú)從下手。

由于Android編程是一門實(shí)踐性、應(yīng)用性非常強(qiáng)的新課程，理論與實(shí)踐間需要有效平衡，因此有必要分析Android課程的特點(diǎn)、結(jié)合高校教學(xué)特色，探索和設(shè)計(jì)一本符合高校教學(xué)要求的Android優(yōu)秀教材。

2、Android編程教材設(shè)計(jì)

2.1 教材設(shè)計(jì)理念

Android編程是Android應(yīng)用開(kāi)發(fā)的入門級(jí)課程，除了要講解Android應(yīng)用開(kāi)發(fā)理論基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生Android應(yīng)用開(kāi)發(fā)基本技能，更重要的是教會(huì)學(xué)生學(xué)習(xí)Android編程的方法，養(yǎng)成規(guī)范的代碼編寫習(xí)慣，為后續(xù)Android高級(jí)應(yīng)用開(kāi)發(fā)學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。因此，在教材設(shè)計(jì)時(shí)，理論與實(shí)踐要對(duì)半分，理論部分本著常用、實(shí)用、夠用原則來(lái)編寫，實(shí)踐部分注重運(yùn)行效果、功能的分析，通過(guò)設(shè)問(wèn)引發(fā)學(xué)生的思考。在教材中只列出一些關(guān)鍵代碼，完整的功能實(shí)現(xiàn)則由學(xué)生自主完成。

高校課程教學(xué)與社會(huì)培訓(xùn)集中授課不同，具有課時(shí)少、間隔長(zhǎng)、課堂教學(xué)內(nèi)容有限、對(duì)學(xué)生課后要求不高等特點(diǎn)。通常，一門課程一個(gè)星期只上一次。若想讓學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)學(xué)好課程，就需要激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，讓其主動(dòng)地進(jìn)行課后學(xué)習(xí)。因此教材中教學(xué)示例的選取要盡可能貼近學(xué)生生活，讓學(xué)生在生活中再次遇到該情景時(shí)，會(huì)自然聯(lián)想到課上所學(xué)的知識(shí)，有助于知識(shí)的遷移與鞏固。教材中應(yīng)多引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考與討論，只有學(xué)生積極參與課堂學(xué)習(xí)，印象才會(huì)深刻；同時(shí)，教材中應(yīng)有明確的教學(xué)目標(biāo)、清晰的知識(shí)結(jié)構(gòu)圖、簡(jiǎn)練的章節(jié)小結(jié)，以方便學(xué)生掌握重難點(diǎn)和復(fù)習(xí)。endprint

除此之外，教材設(shè)計(jì)時(shí)，還需注意學(xué)生的個(gè)性化需求，內(nèi)容要有層次性；教材內(nèi)容要與時(shí)俱進(jìn)，基于最新版本，以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向；教材篇幅要適中，以免給學(xué)生帶來(lái)畏難情緒。

2.2 教材體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

通過(guò)前面的分析，我們已確定Android編程必須包含的知識(shí)點(diǎn)以及一些可選的知識(shí)點(diǎn)，考慮到可選知識(shí)點(diǎn)之間相對(duì)獨(dú)立、高校教學(xué)課時(shí)有限、教材篇幅不宜過(guò)長(zhǎng)等問(wèn)題，沒(méi)必要將所有可選內(nèi)容都放到教材中。根據(jù)市場(chǎng)需求和知識(shí)使用的頻率，最終選取的可選知識(shí)包括簡(jiǎn)單圖形圖像、網(wǎng)絡(luò)編程、位置服務(wù)和地圖、綜合示例。對(duì)于相同的知識(shí)點(diǎn)，不同的教材組織順序會(huì)有所不同，但有些知識(shí)點(diǎn)之間有嚴(yán)格的先后關(guān)系。知識(shí)點(diǎn)間的關(guān)系如圖2所示。

組織教材內(nèi)容時(shí)，主要參考知識(shí)點(diǎn)間內(nèi)在的先后聯(lián)系、知識(shí)點(diǎn)的難易程度以及知識(shí)點(diǎn)的使用頻率。綜合考慮教材單個(gè)章節(jié)的內(nèi)容不宜過(guò)多（如將Android界面設(shè)計(jì)分為Android界面編程基礎(chǔ)和Android界面編程高級(jí)兩章），知識(shí)對(duì)比學(xué)習(xí)（如將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之SharedPreference、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之文件存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)等合為一章）等因素，最終將教材分為三大部分：基礎(chǔ)入門篇、技能提升篇和專題教學(xué)篇。

基礎(chǔ)入門篇主要講解Android編程最基礎(chǔ)的知識(shí)，如界面設(shè)計(jì)、事件處理等。通過(guò)該部分的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠設(shè)計(jì)出一些簡(jiǎn)單的手機(jī)軟件界面，對(duì)手機(jī)軟件有一個(gè)視覺(jué)感官體驗(yàn)，但不涉及業(yè)務(wù)邏輯處理，處于設(shè)計(jì)階段。

技能提升篇主要講解Android比較核心和特色的內(nèi)容，如Android的四大組件、Android的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等。通過(guò)該部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生將對(duì)Android應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)步驟和執(zhí)行原理有一個(gè)比較深的領(lǐng)會(huì)，能夠自主開(kāi)發(fā)一些有一定功能的應(yīng)用程序。這部分的學(xué)習(xí)會(huì)經(jīng)常設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)邏輯代碼，進(jìn)入編程階段。

專題教學(xué)篇主要是對(duì)Android應(yīng)用開(kāi)發(fā)中的高級(jí)部分進(jìn)行專項(xiàng)學(xué)習(xí)，如網(wǎng)絡(luò)編程、位置服務(wù)等。這部分內(nèi)容學(xué)生可根據(jù)興趣以及實(shí)際需求進(jìn)行選擇性地學(xué)習(xí)。通過(guò)該部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生將對(duì)某一塊Android應(yīng)用開(kāi)發(fā)非常熟練。

教材設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到學(xué)習(xí)者的個(gè)性化特征，可以將知識(shí)有針對(duì)性地分為基礎(chǔ)、進(jìn)階、高級(jí)等，并在教材中給出明確標(biāo)記，使不同層次、水平的學(xué)生都能夠從教材中學(xué)習(xí)到相應(yīng)的技能。同時(shí)，作為一本教材，學(xué)完每一章內(nèi)容后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行總結(jié)，讓學(xué)生從眾多知識(shí)點(diǎn)中把握重難點(diǎn)，梳理知識(shí)點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系。還應(yīng)對(duì)學(xué)生所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行形成性評(píng)價(jià)，以便及時(shí)獲取學(xué)生的掌握效果，幫助教師調(diào)整教學(xué)方案和教學(xué)進(jìn)度。因此，每章除了教學(xué)內(nèi)容外，還包括章節(jié)小結(jié)和課后習(xí)題。Android手機(jī)編程教材最終的目錄安排如表3所示。

2.3 教材章節(jié)內(nèi)容設(shè)計(jì)

教材每章內(nèi)容包括：本章要點(diǎn)、本章知識(shí)結(jié)構(gòu)圖、本章示例截圖、本章概況、知識(shí)點(diǎn)介紹、示例效果演示、示例界面分析、示例程序結(jié)構(gòu)分析、關(guān)鍵代碼展示、注意事項(xiàng)、問(wèn)題與討論、本章小結(jié)和課后練習(xí)。章節(jié)內(nèi)容組織順序如圖3所示。

“本章要點(diǎn)”部分簡(jiǎn)要概括本章包含的知識(shí)點(diǎn)以及需要達(dá)到的目標(biāo)，學(xué)生帶著目的去學(xué)習(xí)，更能抓住重點(diǎn)；“本章知識(shí)結(jié)構(gòu)圖”部分則通過(guò)圖解展現(xiàn)各知識(shí)點(diǎn)間的邏輯關(guān)系，一目了然，方便讀者課后復(fù)習(xí)和回憶；“本章示例截圖”部分展示本章將要實(shí)現(xiàn)的案例效果，給學(xué)生直觀印象，使之明白學(xué)完本章內(nèi)容后，能夠做什么，吸引學(xué)生注意力；“本章概況”部分則用文字描述本章的主要內(nèi)容，與前面所學(xué)知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系，以及這些內(nèi)容有什么作用、能夠干什么、有哪些應(yīng)用?！爸R(shí)點(diǎn)介紹”部分講解各知識(shí)點(diǎn)功能、如何使用等；接著通過(guò)一個(gè)具體的示例將相關(guān)知識(shí)點(diǎn)關(guān)聯(lián)起來(lái)。示例設(shè)計(jì)以貼近學(xué)生生活實(shí)際、實(shí)用為原則，盡可能將前面所學(xué)內(nèi)容添加進(jìn)來(lái)，以方便學(xué)生復(fù)習(xí)、鞏固。首先是“示例效果演示”，展示示例運(yùn)行的效果圖，以及用戶操作后相關(guān)界面變化的效果圖；然后用圖解法對(duì)這些效果圖的界面進(jìn)行分析，使讀者明白界面具體是如何實(shí)現(xiàn)的；接下來(lái)即可進(jìn)行代碼的編寫。但教材不是視頻，視頻教學(xué)可以手把手教編寫代碼，而教材更多是教如何閱讀已有的代碼，它是一個(gè)展示代碼的載體，應(yīng)注重代碼整體結(jié)構(gòu)分析，使學(xué)生快速了解該程序包含哪些文件，每個(gè)文件的作用又是什么，使學(xué)生明白其原理，啟發(fā)學(xué)生思考，而不應(yīng)只列出長(zhǎng)長(zhǎng)的代碼，讓學(xué)生立即鉆入代碼實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)中，機(jī)械地記憶代碼。

了解程序結(jié)構(gòu)之后，下面就是對(duì)一些比較關(guān)鍵的代碼進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。教材中不宜列出所有的代碼，一方面容易使教材篇幅過(guò)長(zhǎng)，另一方面不能為學(xué)生留下思考的余地。代碼的表現(xiàn)形式要方便讀者閱讀和教材自身描述，主要采取以下措施：①顯示代碼所在文件的相對(duì)路徑，方便學(xué)生快速定位；②對(duì)于部分關(guān)鍵語(yǔ)句給出必要注釋；③為每行代碼添加行號(hào)。即使關(guān)鍵代碼也要符合代碼編寫規(guī)范。程序的完整代碼可共享在網(wǎng)站上，由學(xué)生自由下載。學(xué)生通過(guò)書上給出的代碼并不能運(yùn)行得到結(jié)果，需要根據(jù)自己的理解，把代碼補(bǔ)充完整，這也符合維果斯基的“最近發(fā)展區(qū)”理論。學(xué)生通過(guò)自己的努力實(shí)現(xiàn)效果，提高其成就感，確實(shí)做不出來(lái)時(shí)也可以下載和參考給出的代碼，與之比較存在哪些差異，這也是一種提升的手段。

“注意事項(xiàng)”部分主要提示代碼中一些容易出錯(cuò)的地方、程序運(yùn)行中可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題以及一些編碼規(guī)范要求說(shuō)明，在教材中以加粗、下劃線或?qū)υ捒虻男问揭饘W(xué)生注意。同時(shí)對(duì)程序中的一些關(guān)鍵步驟和問(wèn)題引發(fā)學(xué)生討論，例如不這么做可不可以？如果要添加一個(gè)功能，怎么實(shí)現(xiàn)等。通過(guò)這種方式啟發(fā)學(xué)生思考、課后實(shí)踐、舉一反三，促使學(xué)生知識(shí)的遷移。

“本章小結(jié)”回顧本章所學(xué)知識(shí)，突出本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)，幫助學(xué)生梳理、復(fù)習(xí)所學(xué)知識(shí)。最后是“課后練習(xí)”，既包括基礎(chǔ)概念題，也包括擴(kuò)展實(shí)踐題，對(duì)本章的示例效果給出建設(shè)性的修改意見(jiàn)，讓學(xué)生課后自主實(shí)現(xiàn)，誘導(dǎo)學(xué)生去思考、探討某些問(wèn)題，方便教師及時(shí)檢查學(xué)生知識(shí)的掌握程度，從而調(diào)整教學(xué)方式。學(xué)生也可在課后實(shí)踐中提高自己的技能，鞏固所學(xué)知識(shí)。

3、教材應(yīng)用綜述

《Android應(yīng)用開(kāi)發(fā)教程》教材編寫后，經(jīng)過(guò)內(nèi)部試用、培訓(xùn)班講義等多輪使用，再根據(jù)使用效果進(jìn)行改編，并于2013年1月在江西高校出版社出版。該書出版一年來(lái)，被江西省11所高校選用，如江西師范大學(xué)、江西財(cái)經(jīng)大學(xué)、東華理工大學(xué)、贛南師范學(xué)院等本科院校以及江西應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院、南昌工學(xué)院、江西環(huán)境工程職業(yè)學(xué)院等多所?？圃盒?，江西省外也有天津中德職業(yè)技術(shù)學(xué)院、廈門理工學(xué)院軟件學(xué)院等十多所高校選用本書，累計(jì)已有2000多學(xué)生使用。本教材的出版，帶動(dòng)了部分高校開(kāi)設(shè)Android相關(guān)課程，同時(shí)吸引了一批網(wǎng)友的關(guān)注。許多教師與網(wǎng)友反映，教材實(shí)用、通俗易懂、深入淺出、可讀性強(qiáng)，特別適合于大學(xué)課堂教學(xué)和入門自學(xué)。

為了方便學(xué)校使用，我們還開(kāi)發(fā)了教學(xué)大綱、電子課件、測(cè)試題庫(kù)等一系列教輔資源，錄制了“手把手教你學(xué)Android4.1”系列演示視頻，建立了課后輔導(dǎo)答疑群。其中，教學(xué)視頻完全公開(kāi)于土豆網(wǎng)和傳課網(wǎng)，單個(gè)視頻累積播放最高達(dá)5000多次，該書的學(xué)習(xí)交流群（群號(hào)287966120）現(xiàn)有成員800余人，大多是看了網(wǎng)絡(luò)視頻資源后加入的，而且還在不斷增長(zhǎng)。很多自學(xué)者反映，自己看其他教材和視頻看了很久都不理解的內(nèi)容，聽(tīng)了本書的教學(xué)視頻后，很快就懂了，并期望我們?cè)匍_(kāi)發(fā)Android高級(jí)編程教材及相關(guān)的應(yīng)用視頻。

美國(guó)納斯達(dá)克上市公司弘成教育集團(tuán)（Nasdaq：CEDU）下屬弘成科技發(fā)展有限公司也與我們簽約合作，在其遠(yuǎn)程教學(xué)平臺(tái)上基于本教程開(kāi)設(shè)Android編程的在線課程。

4、結(jié)語(yǔ)

隨著Android系統(tǒng)在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的普及，將有越來(lái)越多的高校開(kāi)設(shè)Android相關(guān)課程。一部好的教材對(duì)人才培養(yǎng)無(wú)疑起著重要的指導(dǎo)作用。Android教材設(shè)計(jì)需要結(jié)合課程特點(diǎn)和高校特色，借助多種媒體，從不同角度、不同層次開(kāi)發(fā)。今后我們將繼續(xù)探索和建設(shè)Android編程課的教學(xué)資源，開(kāi)發(fā)融學(xué)習(xí)、訓(xùn)練、測(cè)試、輔導(dǎo)于一體的課程資源體系，使不同形式的教學(xué)資源互相支持，最大程度地方便教師授課以及學(xué)生學(xué)習(xí)。endprint