CDIO模式下的Android應用程序開發(fā)教學實踐*

閆新寶

廣西民族師范學院數(shù)學與計算機科學系，廣西　崇左　532200

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CDIO模式下的Android應用程序開發(fā)教學實踐*

閆新寶*

廣西民族師范學院數(shù)學與計算機科學系，廣西崇左532200

摘要：CDIO工程教育理念以產(chǎn)品的開發(fā)為主要內(nèi)容，以培養(yǎng)學生的產(chǎn)品開發(fā)能力為主要目的。在Android應用程序開發(fā)教學中引入CDIO理念，就是在教師的引導和輔助下，讓學生完成產(chǎn)品的構(gòu)思、設計、實現(xiàn)、運作。使實踐步驟從抽象到具體，使學生的開發(fā)能力得到有效提高。

關鍵詞：CDIO理念；Android；教學改革

一、引言

Android操作系統(tǒng)不斷得到普及，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也隨之得到不斷發(fā)展。針對這樣的情況，很多的高校重視開設Android應用開發(fā)課程。這是一門新興的課程，具體的教學思想和方法還在不斷的探索。Android應用程序開發(fā)的教學目標，除了要構(gòu)建學生的知識系統(tǒng)外，更重要的是培養(yǎng)學生開發(fā)android應用程序的能力，為了達成這樣的教學目標，本文將CDIO教育理念引入課堂，通過讓學生動手開發(fā)幾個實際的項目[1]，使學生的開發(fā)能力得到有效提高。

二、CDIO工程教育模式的概述

CDIO[2]是一個國際性的、廣泛的、全面的工程教育改革模式。CDIO主要是由構(gòu)思(Conceive)、設計(Design)、實施(Implement)、運作(Operate)四個單詞的英文首字母組成。構(gòu)思，就是對客戶的具體需求進行分析，綜合考慮技術(shù)和非技術(shù)因素，使相關的概念、技術(shù)以及商業(yè)計劃得到不斷的改進；而設計就是針對需求開發(fā)產(chǎn)品系統(tǒng)，在開發(fā)的過程中，確定所需要的各種相關的計劃、圖紙以及算法；而實施指的就是將設計變成具體的產(chǎn)品，主要包括硬件的制造、軟件的編程等；運作指對產(chǎn)品的維護等。CDIO教育模式的主要載體就是產(chǎn)品，通過對產(chǎn)品進行系統(tǒng)的設計和實施，使學生專業(yè)知識得到增長，個人能力以及職業(yè)能力等各個方面得到有效的提高。

三、Android課程體系

以市場對學生的能力要求為基礎，需要將學校的自身的特點進行有效的結(jié)合，針對Android人才培養(yǎng)，建立出具體的專業(yè)課程體系。首先要將學生的基礎編程技能進行有效的完善。以計算機公共基礎課為基礎，開設具體的C語言課程，使學生可以對軟件開發(fā)的思想和方法具有初步的了解。開設JAVA程序設計和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程，讓學生學習JAVA等高級編程，與此同時，還要開設數(shù)據(jù)庫課程。針對android這門課程，主要讓學生掌握Android的基礎內(nèi)容?？梢赃m當?shù)膰L試一些有關Android復雜和高級的編程，例如Android組件開發(fā)和Android應用程序框架的內(nèi)部機制等。

四、CDIO理念在Android應用程序開發(fā)教學中組織和實施

教學組織和實施的總體思路是讓學生動手開發(fā)若干個由教師精心選擇的項目，以項目為載體，使學生在開發(fā)過程中逐漸構(gòu)建起較完整的知識系統(tǒng)，同時，使學生的軟件開發(fā)能力得到有效提升[3]。教學組織和實施包括教學項目選擇和教學實施兩個階段。

(一)教學項目選擇

教師要選擇適合的教學項目，選擇教學項目的思路和原則有以下兩點：

1、設置的教學項目數(shù)量要合理。很難找到一個能涵蓋android所有知識點的項目，為了使學生能掌握較系統(tǒng)、較全面的知識，要設置多個項目，然而項目的數(shù)量也不能太多，項目太多課時不允許，也會使得學生感到疲勞，建議設置2個項目。

2、選擇項目要遵循以下原則。首先，項目要既實用性又新穎，這樣才能激發(fā)學生的熱情。其次，所選擇的項目規(guī)模要適度，難度從易到難，且項目的順序要和android知識脈絡保持一致，從基礎項目到高級項目，選擇的2個項目要涵蓋教學大綱的主要知識點。然后，項目各個模塊的邏輯耦合度要比較低，每個模塊針對一個知識點，即讓每個模塊變成可以獨立教學的子項目，針對子項目要可以找到相似的案例，對教學和實踐具有積極的作用。最后，項目要具備一定的擴展性，這樣一來，學生的才會將功能進行拓展，使技術(shù)知識進行有效的創(chuàng)新。

結(jié)合以上選擇項目的兩點思路，我們選擇了手機通訊錄管理軟件和騰訊微博客戶端軟件作為教學項目。手機通訊錄管理軟件以android數(shù)據(jù)庫編程為中心，涵蓋了android數(shù)據(jù)庫編程、android布局設計、android多線程和android中的常用組件等知識。騰訊微博客戶端軟件以android網(wǎng)絡編程為中心，涵蓋了android網(wǎng)絡編程、android多線程以及android中的常用組件等知識。這兩個項目從基礎到高級，從易到難，基本涵蓋了android的主要知識點，并且項目模塊的耦合度較低。

(二)教學實施

遵循CDIO理念，教學實施包括以下三個步驟。

1、構(gòu)思。教師對學生形成積極的引導，讓學生對項目進行需求分析。確定項目有哪些功能需求和非功能需求。教師要引導學生主動查找資料，確定項目難度，制定開發(fā)計劃。

2、設計。教師對學生進行有效的引導，使學生解決項目的設計思路和模塊劃分等需要解決的關鍵性問題。

3、實施。實施階段的主要工作就是編程實現(xiàn)各個模塊功能，這是最重要的步驟。在讓學生編程實現(xiàn)模塊功能之前，老師要先講解每個模塊涉及到的重要知識點。教師要搜集資料找到與該模塊相似的案例，通過案例法來講解知識點，讓學生通過案例對知識點進行消化。教師講解完該模塊涉及到的重要知識點之后，再讓學生自己去編程實現(xiàn)該模塊。例如，手機通訊錄軟件主要模塊包括聯(lián)系人信息的查詢和顯示模塊，聯(lián)系人信息的添加、修改、刪除模塊以及撥打電話模塊，在讓學生完成查詢聯(lián)系人信息模塊之前，教師首先對通訊錄主界面所用到的listview控件和菜單組件進行講解，然后對查詢數(shù)據(jù)庫的知識進行講解，講解完這些知識之后讓學生完成聯(lián)系人信息的查詢和顯示。

學生在編寫和調(diào)試的過程中，教師要提供一系列的輔助性的工作，使學生可以完成自主開發(fā)。這些輔助性的工作主要包括輔助學生調(diào)試程序，這也是非常重要的。在我們教學實踐的過程中，發(fā)現(xiàn)很多學生能夠按思路把代碼寫出來，但是在程序運行出現(xiàn)問題時不知道如何解決，教師就要及時的傳授學生調(diào)試技巧。學生將功能進行實現(xiàn)之后，可以體會到在軟件開發(fā)的過程中，最重要的就是思維方向和調(diào)試技巧。

4、運行。運用迭代開發(fā)的思想，學生每完成一個功能，都要有一個可以運行的演示版本。這樣既遵循了軟件開發(fā)的思想，也便于老師了解學生的進度。

五、考核方式

學生的總成績由平時成績和期末考試成績組成，平時成績占60%，期末考試成績占40%。我們以手機通訊錄管理軟件和騰訊微博客戶端軟件的完成情況對平時成績進行評分。每完成一個軟件，我們安排每位學生到講臺上演示軟件的功能并講解項目完成的思路，老師和其它同學對項目的有關問題進行提問，以此判定項目完成的好壞。期末考試方式是讓學生完成課程設計作品和設計報告，以對學生的實際開發(fā)能力和重點知識的掌握情況進行考核。在確定課程設計題目時，老師先提供一些中等難度的題目讓學生選擇，基礎一般的同學在這些題目中進行選擇，基礎比較好的學生可以自己尋找其它題目，但要經(jīng)老師審核后方可作為課程設計題目。對于學生的考核作品，我們以課程設計答辯的形式對題目的難度、功能的完成情況以及創(chuàng)新性方面進行考核，答辯組由4位以上的老師組成。對于設計報告，我們重點考核書寫的內(nèi)容的完整性和書寫格式的規(guī)范性。

六、結(jié)束語

通過以上綜合的論述，對基于CDIO的Android應用程序開發(fā)教學改革進行系統(tǒng)的論述，主要就是為了提高學生的主動性和積極性，提高學生的動手能力和綜合素質(zhì)。

[參考文獻]

[1]姜大志，孫浩軍.基于CDIO的主動式項目驅(qū)動學習方法研究——以Java類課程教學改革為例[J].高等工程教育研究，2012，04：159-164.

[2]胡文龍.基于CDIO的工科探究式教學改革研究[J].高等工程教育研究，2014，1：163-168.

[3]彭偉.CDIO模式下嵌入式技術(shù)專業(yè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法設計教學思考[J].軟件導刊(教育技術(shù))，2012，02：90-95.

作者簡介：閆新寶(1986-)，男，碩士研究生，研究方向：模式識別，數(shù)據(jù)挖掘，粗糙集。

中圖分類號：G642；TP311.1-4

文獻標識碼：A

文章編號：1006-0049-(2016)07-0029-02

本文受廣西重點培育學科(應用數(shù)學)建設項目(SXYB2015004)資助。