教學改革背景下Android的移動教學系統(tǒng)研究

易燦

摘要：隨著移動智能終端的逐漸普及，移動教學系統(tǒng)在課堂教學中的應用越來越頻繁，并且在新的教學改革背景下發(fā)揮著重要的價值和作用。文章針對目前使用Android移動教學系統(tǒng)的現(xiàn)狀進行分析，以操作系統(tǒng)課程為例，提出基于Android的移動教學實踐模式，進而提高課堂教學的效率。

關鍵詞：教學改革；Android；移動教學系統(tǒng)

操作系統(tǒng)課程本身具有較強的理論性，且涉及的內容比較復雜，概念抽象，需要學生掌握較多的專業(yè)知識。因此增加了教師授課的難度，教學效果不佳。隨著信息技術的發(fā)展，計算機平臺的不斷完善，移動計算終端環(huán)境所占的市場份額也越來越多。據(jù)相關資料顯示，2013年第三季度使用移動終端訪問互聯(lián)網的用戶占據(jù)了7%的比例，移動設備上的軟件也發(fā)生了深刻的變革。IDC報告指出，Android移動設備在市場中占據(jù)著重要的地位和作用，這也充分說明了在未來的操作系統(tǒng)市場中Android具有廣闊的發(fā)展前景，并且對于產業(yè)鏈來說需求十分旺盛。隨著教育改革的不斷深入，教育部門提出了卓越工程師教育培養(yǎng)計劃，強調培養(yǎng)學生的創(chuàng)新和實踐能力，能夠為高科技產業(yè)提供高質量和高水平的人才。計劃主要目標是通過專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，實施具體可行的課堂教學。在教育改革的背景下，本文使用Android操作系統(tǒng)實施課堂教學設計，指導學生完成Android系統(tǒng)的編程和操作，目的在于通過課程的設計，提高學生對Android課程的實踐操作能力。

1Android教學系統(tǒng)的使用背景

1.1教學現(xiàn)狀

隨著信息技術的不斷發(fā)展，在社會信息化的發(fā)展中操作系統(tǒng)占據(jù)著重要的地位和作用，同時隨著操作系統(tǒng)觀念和技術的更新，以至于當前的操作系統(tǒng)課程教學存在著較大的問題。國內采用的教學方式內容和模式比較陳舊，只能將課程的經典內容反映出來，缺少實例和市場、產業(yè)的聯(lián)系，無法適應當前操作系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，不能滿足社會對人才的發(fā)展需求。另外，傳統(tǒng)的實驗常常是通過模擬的方法驗證的，缺少對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，缺少實踐經驗，進而導致與我國教育的培養(yǎng)目標相脫離。因此教師在上課時一方面需要正確、科學地發(fā)揮操作系統(tǒng)在課堂教學中的重要作用和價值，另一方面需要不斷關注學生的實踐和創(chuàng)新能力，增強操作能力，提高學生在實際生活中的應用能力。

1.2Android系統(tǒng)的優(yōu)越性和必要性

操作系統(tǒng)需要各個工程的緊密配合，學生需要具備很強的工程意識和素養(yǎng)才能夠將操作系統(tǒng)的全貌了解清楚，而培養(yǎng)學生的工程意識和素養(yǎng)需要不斷提高學生的綜合實踐能力，在編程中總結經驗，融會貫通，進而提高自身的實踐能力。因此在課堂教學中需要引導學生主動編寫一些程序，幫助學生學會理解一些核心的概念，這樣能夠讓Android系統(tǒng)實踐課程更具科學性和合理性。Android系統(tǒng)作為一個穩(wěn)定的操作系統(tǒng)，能夠在教學中讓學生感受到它的強大功能。編寫操作程序內核能夠讓學生在編程中不是單純地進行機械復制，而是通過對概念和原理的應用提高自身的綜合實踐能力，這是模擬教學不能達到的教學效果。Android系統(tǒng)作為一個開源操作系統(tǒng)，是LINUX的內核，在學習的初期需要全面了解其性能和基礎知識，通過獲取豐富的資料信息，進而在學習中需要掌握更多的基礎知識。隨著Android系統(tǒng)在移動設備應用的逐漸增多，學生對這個系統(tǒng)產生了濃厚的學習興趣，因此對Android系統(tǒng)的應用和開發(fā)對于學生的學習具有很大的益處。

2Android系統(tǒng)課程設計的實施

2.1課程設計的內容

課程中使用Android虛擬的實驗室教學環(huán)境，這樣能夠方便操作系統(tǒng)的全面掌握，同時能夠將實際的操作環(huán)境模擬出來，便于學生的全面認知。學生能夠在自己的電腦上進行Android的開發(fā)，這就需要學生具備扎實的基礎知識，并且在教師的引導下能夠操作一些功能。在整個課程的設計中，學生需要先完成編程項目。

2.2虛擬實驗室構建

在操作系統(tǒng)的課程設計中為了尋找到合適的開發(fā)工具，需要利用Android虛擬教學環(huán)境中的虛擬機，在學生操作過程中安裝一些編程工具。這些工具既有真實的移動設備以及開發(fā)工具包，又包含了一些交叉編譯的工具鏈和C語言開發(fā)庫等。另外，在交叉編譯的環(huán)境中對設備和虛擬器進行詳細的說明。

Android開發(fā)工具的使用一方面能夠減少學生的操作步驟，另一方面能夠讓學生避免在學習中出現(xiàn)盲目性。配置好的虛擬平臺能夠對開發(fā)工具的安裝進行無意的破壞，保護安裝失敗的學生程序。對于學生來說，如果安裝失敗只需要重啟工作站，這樣就能夠重新進行編程。另外VM可以利用其截圖功能記錄學生的編程過程。通過簡單化和標準化的腳本和用戶層的開發(fā)工具，避免編程中的不變，為學生提供更多的學習空間和時間。

AndroidSDK能夠滿足學生在編程工作中所需要的調試程序，進而簡化了Linux內核的交叉編譯指令。能夠在shell的環(huán)境下利用手機3D的方位感和模擬感制定Android的編程程序，進而提高數(shù)據(jù)模擬的速度，簡化學生的操作過程，為學生的學習提供更大的方便。

3課程設計任務的完成

課程教學中實施分組教學，5人為一組，在預先設計的Android虛擬環(huán)境中給學生提供編程的項目。其中一些項目要求學生能夠進行簡單的修改，一些項目要求學生能夠進行用戶空間的測試，不需要將整個Android代碼進行開發(fā)。在項目課程的設計中有些特性是Android本身具備的，而有些需要進行系統(tǒng)的調試、同步虛擬內存和文件系統(tǒng)。這些項目對應Android的主題內容，并且能夠實現(xiàn)內存的共享和文件系統(tǒng)的定位感知。課程的設計需要按照順序和步驟有條不紊進行，不僅需要打牢學生的基礎知識，提高學生對概念和原理的利用能力，而且在課程教學的后期需要讓學生在Android系統(tǒng)中添加其獨有的特征，加深XCAndroid概念的理解和掌握。在課程設計的初期要求學生掌握Android進程樹，關注GUI程序的子進程。對于一些抽象的概念形象化，加深學生的理解和掌握，并且通過親自動手完成對概念的應用和掌握。zygote是虛擬機的一個孵化器，能夠在Android系統(tǒng)中執(zhí)行應用程序。在課堂教學的最后階段，利用zugote進程節(jié)省系統(tǒng)的內存，這樣學生能夠加深對共享機制的理解。對于一些只讀的系統(tǒng)庫學生能夠在操作中節(jié)省空間，實現(xiàn)與內存的共享，為內存提供更大的空間。

在現(xiàn)代任務操作系統(tǒng)中同步是一個關鍵性的概念，移動設備中的傳感器能夠將信息傳遞給用戶，在傳遞的過程中會造成資源之間實現(xiàn)相互的競爭。在Android系統(tǒng)中，學生能夠通過執(zhí)行程序加深對概念和原理的理解。在具體的編程實踐中，通過趣味游戲讓學生完成任務：在移動設備沒有被設置好之前，某一個程序被阻止。因此為了方便這個阻止的順利完成，給學生布置任務，讓學生通過守護進程在用戶空間中使用Android硬件設備進行標準化的操作，向系統(tǒng)的內核傳遞數(shù)據(jù)。需要通過3個新的系統(tǒng)完成方向的調試和支持，這樣能夠確定設備的位置信息，喚醒被阻塞的進程。學生通過編寫程序能夠順利完成程序的功能，并且極大地提高了學生參與的熱情和積極性。

在課程的最后環(huán)節(jié)，利用原理和概念設計一些簡單的問題，讓學生回答問題，并且將學生理解的概念體現(xiàn)在Android操作系統(tǒng)中，提高學生對概念和原理的應用技巧。

4Android移動教學系統(tǒng)的改進建議

4.1改進hndroid課程體系

為了提高學生的實踐和創(chuàng)新能力，讓學生對Android系統(tǒng)有一個全面的認知，需要XCAndroid系統(tǒng)課程進行改進。改進后的課程教學需要包括Android在內的所有核心組件、圖像以及多媒體要素的編程等，加深學生對Android系統(tǒng)的應用和理解。另外，讓學生充分利用SDK內的開發(fā)組件實現(xiàn)應用程序的快速開發(fā)。

4.2改進教學方法，激發(fā)學生的興趣

興趣是學生學習的引導者，只有學生充滿熱情和興趣才能夠讓學生全力地投入到學習中，進而提高學生參與課堂教學的積極性和主動性。在Android的教學系統(tǒng)開發(fā)中，教授的內容具有一定的抽象性和難度，學生很難消化，一旦學習上出現(xiàn)了阻礙就會造成情緒的低落，學生的學習積極性也就不高。因此，要想激發(fā)學生學習的興趣和愛好，需要改進教學的方法。在實際的教學中可以通過多媒體加強與學生之間的互動和交流，還可以通過分組競爭和比賽激發(fā)學生學習的積極性和主動性。在Android教學系統(tǒng)的開發(fā)中充分利用特有的功能和硬件設備，對學生的編程進行正確的評判，采用自評和互評的方式實現(xiàn)學生之間的交流和經驗共享，進而激發(fā)學生不斷進取。

4.3發(fā)揮示范作用

教師作為課堂的引導者，要在課堂中適時引導學生，起到良好的示范作用。教師要針對學習表現(xiàn)良好的學生給予適當?shù)墓膭?，讓?yōu)秀的學生分享自己的經驗，在授課的過程中實現(xiàn)交流與合作。在課程設計的過程中讓學生自由發(fā)言，了解學生對課程的理解程度以及對他人的評價，對于渴望表現(xiàn)的學生給予適當?shù)墓膭?，激發(fā)學生學習的積極性和主動性。通過競爭和比賽的形式在營造良好的課堂氛圍，進而實現(xiàn)學生的不斷進步。

5結語

隨著信息時代的發(fā)展，社會對Android人才的需求越來越大，因此面臨著新一輪的教育教學改革，應當提高教學質量，培養(yǎng)學生的實踐和創(chuàng)新能力，確保教學目標和培養(yǎng)目標的緊密結合，進而為學生的就業(yè)提供有力的保障。