iOS應(yīng)用技術(shù)教學組織研究

姚　競

（湖北經(jīng)濟學院 信息工程學院，湖北 武漢 430205）

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iOS應(yīng)用技術(shù)教學組織研究

姚競

（湖北經(jīng)濟學院 信息工程學院，湖北 武漢 430205）

摘要：本文對iOS應(yīng)用技術(shù)在大學本科教育階段的具體教學內(nèi)容和組織進行了研究，探討了iOS應(yīng)用技術(shù)在教學過程中的難點，并以提高學生對iOS技術(shù)的學習興趣，熟練掌握基本的iOS編程技巧為目的，提出了一套適應(yīng)大學本科階段教學的iOS教學組織方案。

關(guān)鍵詞：iOS；應(yīng)用技術(shù)；教學組織

一、引言

隨著移動終端設(shè)備如智能手機、平板電腦等電子設(shè)備逐漸普及，每個人的生活中都逐漸離不開這些設(shè)備。而這些移動終端設(shè)備中的靈魂，就是在其中運行的軟件。移動應(yīng)用軟件的多樣化，使得我們的生活變得更加方便。從學習、生活到娛樂，從一個簡單的計算器應(yīng)用，到支付寶，移動應(yīng)用軟件的市場需求廣泛且多樣，這對于計算機相關(guān)專業(yè)的本科生來說是巨大的就業(yè)和創(chuàng)業(yè)機會，因此及時掌握移動應(yīng)用軟件的開發(fā)技術(shù)是非常必要的。

iOS是目前應(yīng)用最為廣泛和成熟的移動應(yīng)用平臺之一。熟練掌握iOS技術(shù)，具備相應(yīng)的編程能力，即意味著大學本科生具有更強的核心競爭力。由于iOS應(yīng)用的迅速發(fā)展，各大職業(yè)培訓公司和高校都爭相開辦了相關(guān)課程。我校也在計算機科學和軟件工程專業(yè)新開設(shè)了相應(yīng)的專業(yè)必修和選修課程。旨在培養(yǎng)學生掌握移動應(yīng)用技術(shù)方面的基礎(chǔ)開發(fā)技能。

本文研究和探討在大學本科教育水平下的iOS應(yīng)用技術(shù)的教學目標、教學內(nèi)容以及實施過程等內(nèi)容。本文首先研究了iOS技術(shù)體系及其具體的教學知識點構(gòu)成，在分析了iOS應(yīng)用技術(shù)教學中的重點和難點，和教學組織中可能存在的一些客觀問題后，提出了一套適應(yīng)大學本科階段教學的iOS教學組織方案，并將提出的方案和職業(yè)培訓機構(gòu)的方案進行對比，在實踐教學中加以驗證。

二、iOS系統(tǒng)及其技術(shù)體系

iOS是由蘋果公司開發(fā)的移動操作系統(tǒng)。蘋果公司最早于2007年1月9日的Macworld大會上公布這個系統(tǒng)，最初是設(shè)計給iPhone使用的，后來陸續(xù)套用到iPod touch、iPad以及Apple TV等產(chǎn)品上。iOS與蘋果的Mac OS X操作系統(tǒng)一樣，屬于類Unix的商業(yè)操作系統(tǒng)。［1］

iOS技術(shù)體系包括四個層次。Cocoa Touch Layer包含關(guān)鍵框架用于構(gòu)建iOS應(yīng)用程序。這些框架定義了應(yīng)用程序的外觀。同時提供應(yīng)用程序基礎(chǔ)并支持多任務(wù)、觸碰輸入、通知和其它高層系統(tǒng)服務(wù)。Media Layer包含圖形圖像、音頻、視頻等多媒體技術(shù)。Core Services Layer包含為應(yīng)用程序提供的基礎(chǔ)系統(tǒng)服務(wù)。如Core Foundation和Foundation框架為應(yīng)用程序提供基本數(shù)據(jù)類型。這一層也提供獨立技術(shù)，支持諸如location，iCloud，social media，networking等。Core OS Layer包含底層技術(shù)支持，幫助其它層的框架完成工作，如提供安全和硬件服務(wù)。

三、iOS學習的知識范圍及教學難點

要想全面掌握iOS應(yīng)用開發(fā)的技術(shù)，需要學習者強化四個方面的能力水平。一是熟練掌握iOS的開發(fā)及應(yīng)用環(huán)境、開發(fā)工具和了解移動應(yīng)用技術(shù)平臺的特點。具體來說開發(fā)者應(yīng)熟悉iOS開發(fā)所要求MacOSX環(huán)境，Xcode集成開發(fā)工具，以及移動應(yīng)用軟件在有限資源條件下的運行流程等內(nèi)容。其次，iOS應(yīng)用軟件是通過特定編程語言，并使用特定的軟件框架來編寫完成的，因此開發(fā)者應(yīng)熟悉iOS的開發(fā)語言O(shè)bjective-C或者swift，同時至少熟悉iOS技術(shù)體系中的部分軟件框架，如Foundation和UIKit框架等。第三，iOS應(yīng)用軟件從開發(fā)到軟件上架需要遵循Apple公司制訂的流程，包括申請開發(fā)許可、軟件打包、AppStore上架等內(nèi)容。第四，iOS開發(fā)學習還需要參考大量的項目例子，這樣才可能通過大量練習來熟悉iOS現(xiàn)有的API，以及提高開發(fā)能力水平。

然而，考慮到iOS知識體系自身的復(fù)雜性和一些教學條件的制約，將iOS的教學引入大學本科課堂存在特定的難點。主要幾個涉及教學方面的難點問題如下，第一個難點是學習iOS過程中需要掌握的知識涉及操作系統(tǒng)、編程環(huán)節(jié)、編程語言、編程模型、編程方法等一系列內(nèi)容，而一般計算機類本科課程的教學內(nèi)容則相對單一，比如C語言這門課就單獨教授編程語言，軟件工程則單獨講編程理論和模型，操作系統(tǒng)則單獨講windows或linux系統(tǒng)等。因此把iOS技術(shù)涉及的知識點穿插在單一一門課里，需要很好地安排這些教學內(nèi)容。第二個難點在于iOS應(yīng)用技術(shù)由于其復(fù)雜性，如果全面掌握則需要較長的時間來進行教學。大學教學在教學組織上有一定約束，不大可能如培訓公司一樣，對學生封閉培訓3到4個月時間。因此在統(tǒng)籌安排教學時還必需考慮進度的問題。第三個難點是大學本科教育要求學生對理論和實踐能力并重，而iOS相比其它應(yīng)用技術(shù)而言，對實踐能力要求更高，因此結(jié)合前兩點來看，在教學內(nèi)容上應(yīng)當有一定取舍，有一定側(cè)重，在理論與實踐能力中求得一定平衡。

四、iOS教學組織與實施方案

具體來說，我校iOS應(yīng)用技術(shù)的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)計算機類二年級以上本科生熟練掌握iOS應(yīng)用平臺相關(guān)技術(shù)，熟悉iOS技術(shù)體系；熟悉開發(fā)環(huán)境和開發(fā)工具；熟練掌握一門iOS的主要開發(fā)語言O(shè)bjective-C；能掌握并合理運用iOS相關(guān)的理論知識開發(fā)簡單的iOS應(yīng)用程序。課程整體上尋求學生在實踐動手能力和理論知識的訓練方面達成一定的均衡。先修課的要求包括C語言、軟件工程、操作系統(tǒng)等。

基于培養(yǎng)目標我們把教學內(nèi)容分成四個階段，分別是應(yīng)用和開發(fā)平臺環(huán)境、基本語言編程、iOS體系和要素知識、iOS核心框架及內(nèi)容。內(nèi)容上逐步深入，由簡入深，然后穿插一些項目實例來解釋和說明相關(guān)問題。在具體安排上，以我校計算機科學專業(yè)57學時必修課為例，課時由34學時的理論課和23學時的試驗課組成，其中理論課部分的教學組織如表1所示：

表1：理論課教學組織

由于課時的約束，我們設(shè)計的iOS教學內(nèi)容，整體上希望在動手能力和理論知識之間求得均衡，將與構(gòu)建iOS項目必備的內(nèi)容作為核心，以第二部分基本語言編程和第三部分iOS核心框架作為重點詳細講解，而其它部分則只是要求學生了解和熟悉。教學內(nèi)容借助項目案例進行聯(lián)系，并幫助學生強化動手能力。整體上看，理論課部分的教學組織雖因課時原因無法全面覆蓋iOS知識體系，但仍形成宏觀的知識脈絡(luò)，學生在課程完成后能知道自己學會了什么，在日后查漏補缺。

在實驗環(huán)節(jié)，我們設(shè)立了5個綜合性實驗，每個實驗依據(jù)內(nèi)容不同分別占4至5個課時不等。內(nèi)容安排上配合理論課的進度，要求學生在實踐環(huán)節(jié)理論聯(lián)系實際，通過動手熟悉概念，通過案例提高構(gòu)建項目的能力。具體內(nèi)容如表2所示：

表2：實踐教學組織

和培訓機構(gòu)開設(shè)的iOS課程對比來看，比如業(yè)內(nèi)知名的千鋒公司的視頻培訓課程，內(nèi)容上主要以iOS技術(shù)體系中的UIKit框架為主，強調(diào)工具的使用和編碼的熟練程度。教學組織上以項目推動學習，項目貫穿始終，采用短時間高強度的訓練方式來進行培訓，以幫助學員快速達到完成小型項目的水平，滿足上崗就業(yè)的需要。大多數(shù)培訓公司也是如此，更加注重實踐能力的培養(yǎng)，而較少在教學中講解如MVC模型、委托者模型等理論性較強的內(nèi)容。這種重實際項目開發(fā)，輕理論學習的培訓方式，雖然能在短期內(nèi)滿足學生的就業(yè)需要，但也正因為如此，學生對所學內(nèi)容的背景理論知識不熟悉，所以容易導(dǎo)致“知其然，而不知其所以然”的情況，即知道該這么去編碼，但是為什么就不知道了。另外從長期來看，削弱理論學習，勢必也將弱化學生深入研究和自主學習相關(guān)知識的能力。

本文提出的教學組織方案，注重理論與實踐相結(jié)合，以項目穿插到理論教學過程中，兼顧了學生動手能力的培養(yǎng)，同時也考慮到了大學教學的實際情況，在有限的教學時間里糅合了多層次的知識點，可以為學生更進一步的學習開拓視野。

五、實踐驗證和總結(jié)

iOS應(yīng)用編程的教學在2015至2016年第1學期已經(jīng)正式在我校計算機科學系的Q1241班開始教學。在按照以上設(shè)計的教學內(nèi)容和教學組織，在完成了一個學期的教學后，大部分學生已經(jīng)對iOS有了濃厚的興趣。部分學生已經(jīng)基本掌握了iOS編程的基本理論、方法，能夠編寫一些小型的iOS程序。這樣基本達到了預(yù)期的課程目標。總體來看，本文提出的iOS應(yīng)用編程設(shè)計的一整套教學內(nèi)容和計劃是行之有效的。既不違背大學本科教育的目標和科學規(guī)律，又促進學生的就業(yè)能力。

在今后的軟件工業(yè)發(fā)展過程中，還會不斷涌現(xiàn)類似iOS這樣市場急需的新技術(shù)，將它們及時引入大學課堂有其必要性。新技術(shù)往往同時融合多個大學階段的獨立課程，并對實際動手能力有較高的要求，因此如何合理將這些技術(shù)及時引入，又不違背大學教育的教學規(guī)律，值得我們持續(xù)地研究和探索。

參考文獻：

［1］http://cn.bing.com/knows/search？q=iOS&mkt=zh-cn.iOS［EB/OL］. （2016-3-1）［2016-3-1］

［2］http://www.mobiletrain.org/about/news/ios_video1.html.千鋒獨家出品《iOS開發(fā)視頻教程-第1季》［EB/OL］.（2012-1-7）［2016-3-1］

［3］http://www.apple.com.About the iOS Technologies.［EB/OL］.（2014-09-17）［2016-3-1］

［4］http://www.apple.com.ProgrammingwithObjective-C.［EB/OL］. （2014-09-17）［2016-3-1］

［5］荻原剛志.Objective-C編程全解 （第3版）［M］.人民郵電出版社，2015.

［6］胡禮和.現(xiàn)代教育技術(shù)學［M］.湖北科學技術(shù)出版社，2003.