基于CDIO 模式的Android 移動應(yīng)用開發(fā)課程教學(xué)改革

石麗梅 廣東海洋大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院 通信系 郭磊（通訊作者） 廣東海洋大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院 電子信息工程系

鄭穎 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 電氣工程學(xué)院 電氣工程及自動化專業(yè)實(shí)驗(yàn)中心

關(guān)鍵字：CDIO Android 移動應(yīng)用開發(fā) 教學(xué)改革

引言

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，智能手機(jī)得到了大范圍普及，從而對Android 移動應(yīng)用程序開發(fā)人員的需求與日劇增。這使得以項(xiàng)目為導(dǎo)向、強(qiáng)調(diào)實(shí)踐、面向應(yīng)用人才培養(yǎng)的高校和培訓(xùn)機(jī)構(gòu)陸續(xù)開設(shè)面向And roid 移動應(yīng)用開發(fā)課程，培養(yǎng)學(xué)生移動應(yīng)用開發(fā)技能。And roid 移動應(yīng)用開發(fā)課程是我校通信工程專業(yè)本科教育的核心課程，它是以Android 操作系統(tǒng)為平臺，通過教學(xué)使學(xué)生掌握Android 應(yīng)用程序開發(fā)的專業(yè)技能和應(yīng)用技能。

1 傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的問題

Android 移動應(yīng)用開發(fā)課程處于新開設(shè)階段，各高校開設(shè)該課程的時間都不長，還屬于一門新興應(yīng)用技術(shù)類課程。目前，該課程的教學(xué)普遍借鑒傳統(tǒng)編程類課程的教學(xué)模式，主要側(cè)重于Android 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的講解，授課方式多以教師課堂講授為主，以學(xué)生聽懂和理解為教學(xué)目標(biāo)。但由于該課程本身的特性，使得其教學(xué)模式不同于數(shù)學(xué)、理論研究類等學(xué)科，它更強(qiáng)調(diào)實(shí)踐操作且突出基本技能和動手能力的訓(xùn)練。

目前高校中And roid 移動應(yīng)用開發(fā)課程具有以下突出問題：

(1）教學(xué)方法滯后，課程效果差

教學(xué)目標(biāo)培養(yǎng)還停留在掌握基礎(chǔ)知識和基本操作技能階段。大多時候任課教師講解得多，學(xué)生實(shí)際操作得少，基本靠“填鴨”式教學(xué)讓學(xué)生掌握基本知識，缺乏對學(xué)生的分析問題、解決問題以及綜合運(yùn)用能力的培養(yǎng)，更沒有上升到提升學(xué)生解決實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

(2）實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)薄弱

授課模式仍采用理論講授為主、上機(jī)實(shí)驗(yàn)為輔的教學(xué)模式，缺乏與實(shí)際項(xiàng)目操作的結(jié)合。同時受制于課程學(xué)時和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的限制，現(xiàn)在的Android 移動應(yīng)用開發(fā)課程的實(shí)驗(yàn)設(shè)置多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和演示性實(shí)驗(yàn)為主，沒有涉及學(xué)生進(jìn)行自主設(shè)計(jì)、編程、調(diào)試、驗(yàn)證等環(huán)節(jié)，這導(dǎo)致很難調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

(3）缺乏學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)

目前大多數(shù)高校對該門課程的考核形式仍采用筆試形式。這種考核方式主要集中在理論方面的考核，無法考察實(shí)際應(yīng)用能力，這與注重實(shí)際應(yīng)用能力培養(yǎng)的目標(biāo)不一致，往往導(dǎo)致學(xué)生的筆頭能力強(qiáng)而實(shí)踐能力薄弱。因此，這種環(huán)境下，很難提升學(xué)生的實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)合作和交流溝通等綜合素質(zhì)。

綜上所述，傳統(tǒng)教學(xué)模式并不能適應(yīng)新工科時期Android 移動應(yīng)用開發(fā)課程的教學(xué)需求。各大高校也都對該課程的教學(xué)模式進(jìn)行改革和探索。

2 CDIO 工程教育模式

CDIO 工程教育模式是國際工程教育改革的最新成果，它代表了當(dāng)代工程教育的發(fā)展趨勢。CDIO 代表構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)作，它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程，是“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目的教育和學(xué)習(xí)”的集中體現(xiàn)。

CDIO 目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的自學(xué)能力、系統(tǒng)工程技術(shù)能力、團(tuán)隊(duì)合作能力和組織溝通能力，使學(xué)生得到全面的訓(xùn)練和提高，最終具備職業(yè)工程師應(yīng)具備的能力與素質(zhì)。作為國際較前沿的工程教育理念，CDIO 提供了完整的框架和理念，該模式符合工程人才的培養(yǎng)規(guī)律。CDIO 模式不僅獲得工程教育界認(rèn)可，而且很多高校都把工程專業(yè)CDIO 改革的經(jīng)驗(yàn)推廣到全校其它非工科專業(yè)[4]。因此，有必要將CDIO 理念引入到Android 移動應(yīng)用開發(fā)的課程教學(xué)中，為我國的工程教育改革提供一些有益的借鑒。

3 基于CDIO 模式四階段的課程教學(xué)改革

為了提高 Android 移動應(yīng)用開發(fā)課程的教學(xué)效果，更好地適應(yīng)新工科時期人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求，本課程教學(xué)改革引入了CDIO工程教育理念。

在課程教學(xué)中首先采用學(xué)生比較熟悉的一個完整且具有一定實(shí)用性的App 案例項(xiàng)目，其中案例項(xiàng)目涉及的知識點(diǎn)要與教學(xué)大綱盡量吻合；然后按照知識點(diǎn)對其進(jìn)行子項(xiàng)目拆分，以利于教學(xué)和實(shí)踐。當(dāng)然，一個案例要想覆蓋教學(xué)大綱中全部的知識點(diǎn)，這也是很難做到的，因此這時還需要另外采用一些小案例進(jìn)行配合教學(xué)?；贑DIO 教育理念，在教學(xué)內(nèi)容上要以實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)為主，學(xué)生根據(jù)課堂所學(xué)知識自主選擇項(xiàng)目開發(fā)案例，同時教師要對項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程進(jìn)行把關(guān)。

(1）構(gòu)思階段

針對Android 實(shí)例項(xiàng)目開發(fā)，采取分組的形式進(jìn)行。首先，根據(jù)學(xué)生能力水平、興趣愛好的不同，劃分3-4 人組成學(xué)習(xí)小組，并在小組內(nèi)部推薦一名項(xiàng)目組長，其主要負(fù)責(zé)小組的管理和分配工作。然后，通過以項(xiàng)目小組內(nèi)部討論的方式共同查詢相關(guān)項(xiàng)目資料、了解項(xiàng)目模塊功能、分析界面設(shè)計(jì)特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)、得出項(xiàng)目設(shè)計(jì)課題。最后，各個小組長分配任務(wù)，完成初始資料整理，提出構(gòu)思流程和項(xiàng)目解決方案。在這個過程中，教師只是起到輔助引導(dǎo)的作用。

(2）設(shè)計(jì)階段

設(shè)計(jì)符合課程教學(xué)目標(biāo)，具有一定難度和實(shí)際應(yīng)用的項(xiàng)目。其中，項(xiàng)目設(shè)計(jì)分為基本任務(wù)和提升任務(wù)。各小組需在保證完成基本設(shè)計(jì)任務(wù)的前提下，根據(jù)各組的實(shí)際情況和能力完成不同的提升任務(wù)。設(shè)計(jì)階段需要以小組為單位提交項(xiàng)目的系統(tǒng)設(shè)計(jì)報告和詳細(xì)設(shè)計(jì)報告，在報告中需體現(xiàn)出對系統(tǒng)的界面、功能、組織結(jié)構(gòu)等進(jìn)行的設(shè)計(jì)。

(3）實(shí)現(xiàn)階段

項(xiàng)目小組在進(jìn)行任務(wù)分配時，小組成員需要根據(jù)詳細(xì)設(shè)計(jì)報告中的功能模塊完成代碼的編寫任務(wù)。在此階段設(shè)計(jì)項(xiàng)目應(yīng)用程序的界面效果，進(jìn)行代碼編寫和調(diào)試。然后進(jìn)行功能驗(yàn)證與測試，將遇到的問題進(jìn)行分析并記錄。在項(xiàng)目開發(fā)的過程中如遇到問題，組員可先獨(dú)立思考并借助相關(guān)學(xué)習(xí)資料和互聯(lián)網(wǎng)資源進(jìn)行搜索解決；若無法解決，可按照以下流程遞次進(jìn)行，首先在小組內(nèi)部進(jìn)行討論，然后與其他小組成員之間進(jìn)行探討，最后與教師進(jìn)行溝通，直至問題解決。項(xiàng)目功能編碼完成后，需要查詢各種功能模塊，測試數(shù)據(jù)模擬真實(shí)環(huán)境的業(yè)務(wù)，驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否存在缺陷等。通過后，生成APK文件，連同源程序文件，測試數(shù)據(jù)進(jìn)行整理記錄。

(4）運(yùn)作階段

在項(xiàng)目開發(fā)完成后，需要啟動模擬器進(jìn)行運(yùn)行演示，并在智能手機(jī)上實(shí)際測試。在項(xiàng)目完成后，進(jìn)行整理資料，準(zhǔn)備考核答辯匯報。首先需要小組組長進(jìn)行總?cè)蝿?wù)匯報工作，匯報實(shí)際項(xiàng)目的應(yīng)用場景、功能模塊、設(shè)計(jì)思路等；然后同一小組內(nèi)的其他成員再做子任務(wù)匯報工作，講解自己完成的任務(wù)，其中小組成員需要對教師提出的問題進(jìn)行解答；最后由教師對項(xiàng)目進(jìn)行點(diǎn)評總結(jié)。

項(xiàng)目匯報的過程也是一個整理、交流、探討的過程，要想把項(xiàng)目講解清楚，需要有充分的準(zhǔn)備過程。在答辯過程中可以鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時對學(xué)生的溝通交流能力也是一個很好的提高。

4 總結(jié)

本文為了解決傳統(tǒng)Android 移動開發(fā)課程教學(xué)模式中存在的問題，將CDIO 工程模式運(yùn)用到Android 移動應(yīng)用開發(fā)的教學(xué)改革中?；?CDIO 模式的Android 移動應(yīng)用開發(fā)課程教學(xué)改革是以新工科時期為背景，圍繞Android移動應(yīng)用開發(fā)課程的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)行四個層次開展教學(xué)。以培養(yǎng)和提高學(xué)生的工程應(yīng)用實(shí)踐能力為目標(biāo)，有利于學(xué)生綜合素養(yǎng)的提高。隨著科學(xué)技術(shù)和教學(xué)模式的不斷發(fā)展，Android 移動開發(fā)課程的教學(xué)模式也需要隨之進(jìn)行改革更新，這需要教師們孜孜不倦的探索和努力。