面向創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

摘 ?要：培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型人才是廣大教育工作者的一份責(zé)任，高校教師更是責(zé)無旁貸。完成一節(jié)好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程設(shè)計(jì)，明確的教學(xué)目標(biāo)、學(xué)情分析、設(shè)計(jì)思路，充分的課前準(zhǔn)備，能激發(fā)學(xué)生興趣的導(dǎo)入案例，恰當(dāng)?shù)娜蝿?wù)驅(qū)動(dòng)、知識(shí)點(diǎn)引導(dǎo)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)的預(yù)案準(zhǔn)備，過程考核與結(jié)果考核并重都是必不可少的。培養(yǎng)應(yīng)用型人才不僅僅停留在辦學(xué)目標(biāo)、人才培養(yǎng)計(jì)劃上，更重要的是落實(shí)在每一節(jié)課上?！懊嫦騽?chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)”是這一理念在平時(shí)實(shí)驗(yàn)課程中的一些探索。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型人才;創(chuàng)新意識(shí);實(shí)驗(yàn)課程;教學(xué)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：C961 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-000X（2020）12-0029-04

Abstract： It is a duty of educators to train innovative， compound and applied talents， and college teachers are duty-bound. Completing a good experimental teaching curriculum design includes clear teaching objectives， learning situation analysis and design ideas， full pre-class preparation， introducing cases that can stimulate students' interest， appropriate task-driven and knowledge-point guidance， the plan prepared for the students when they are experimenting， paying equal attention to process assessment and result assessment. The training of applied talents is not only staying on the goal of running a school and the plan of training talents， but also implementing in every class. This paper is an exploration of this idea in the ordinary experimental courses.

Keywords： applied talents; innovative consciousness; experimental courses; teaching design

一、概述

習(xí)近平總書記在2018年9月的全國教育大會(huì)上強(qiáng)調(diào)，要提升教育服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展能力，著重培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型人才。

2018年我國科技進(jìn)步對(duì)經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)率為58.5%，我國到2020年要進(jìn)入創(chuàng)新型國家，屆時(shí)科技貢獻(xiàn)率要達(dá)到60%，目前創(chuàng)新型國家為70%。按照黨的十九大報(bào)告部署，在全面建成小康社會(huì)的基礎(chǔ)上，2035年要基本實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化，本世紀(jì)中葉要成為現(xiàn)代化強(qiáng)國。2019年3月，科技部部長王志剛在“加快建設(shè)創(chuàng)新型國家”相關(guān)問題回答中外記者提問時(shí)再次重申了科技創(chuàng)新“三步走”戰(zhàn)略，到2020年進(jìn)入創(chuàng)新型國家，到2035年左右進(jìn)入創(chuàng)新型國家前列，到2050年要成為世界科技強(qiáng)國，中國的現(xiàn)代化進(jìn)程把創(chuàng)新擺到了核心位置。從全要素生產(chǎn)率來，目前我國較之發(fā)達(dá)國家還有一定差距，李克強(qiáng)總理在《政府工作報(bào)告》中要提高全要素生產(chǎn)率?！叭厣a(chǎn)率” （Total Factor Productivity）這一衡量單位總投入總產(chǎn)量的生產(chǎn)率指標(biāo)，其來源包括技術(shù)進(jìn)步、組織創(chuàng)新、專業(yè)化和生產(chǎn)創(chuàng)新等，又被稱為“技術(shù)進(jìn)步率”。國內(nèi)外經(jīng)濟(jì)學(xué)家廣泛認(rèn)同“創(chuàng)新”對(duì)于提高全要素生產(chǎn)率的重要性。教育強(qiáng)國，培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力是我們教育工作者責(zé)無旁貸的。

培養(yǎng)應(yīng)用型人才，特別是本科院校培養(yǎng)的創(chuàng)新型應(yīng)用型人才不僅僅只是停留在辦學(xué)目標(biāo)、人才培養(yǎng)計(jì)劃，更重要的是落實(shí)在每一節(jié)課上。面向應(yīng)用型人才培養(yǎng)而設(shè)計(jì)，采用“教學(xué)做創(chuàng)”一體化教學(xué)模式的實(shí)驗(yàn)課是作者在計(jì)算機(jī)專業(yè)的專業(yè)課程《移動(dòng)軟件編程基礎(chǔ)》實(shí)驗(yàn)課上的一些探索。

二、教學(xué)目標(biāo)與設(shè)計(jì)思路

（一）教學(xué)目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)是關(guān)于教學(xué)將使學(xué)生發(fā)生何種變化的明確表述，是指在教學(xué)活動(dòng)中所期待得到的學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果。教學(xué)活動(dòng)以教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向，且始終圍繞實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)而進(jìn)行[1]。莫雷在《教育心理學(xué)》定義的“教學(xué)目標(biāo)”概念是得到高校教育工作者一致認(rèn)可的。教學(xué)目標(biāo)分為三個(gè)層次：教育成才目標(biāo)、課程目標(biāo)、課堂教學(xué)目標(biāo);教育成才目標(biāo)是教學(xué)的最終目標(biāo)，課堂教學(xué)目標(biāo)是課程目標(biāo)的分解、細(xì)化部分。我們這里微觀到一節(jié)計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)課，指課堂教學(xué)目標(biāo)。課堂教學(xué)目標(biāo)也有三個(gè)維度：知識(shí)與技能目標(biāo)，過程與方法目標(biāo)，情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)。

《移動(dòng)軟件編程基礎(chǔ)》這節(jié)實(shí)驗(yàn)課知識(shí)與技能目標(biāo)確定為：1. 理解界面設(shè)計(jì)中的布局;2. 掌握TextView、EditView、Button和ImageView常用控件;3. 熟悉模擬器測(cè)試和手機(jī)真機(jī)測(cè)試。

在這節(jié)實(shí)驗(yàn)課程中使用的是人民郵電出版社出版的《Andoid移動(dòng)開發(fā)基礎(chǔ)案例教程》[2]，該教材是工業(yè)和信息化“十三五”人才培養(yǎng)規(guī)劃教材，在Android領(lǐng)域頗具影響力，適合應(yīng)用型人才教學(xué)使用?！癆ndroid UI開發(fā)”（UI，用戶界面）是課程的重點(diǎn)內(nèi)容，學(xué)生學(xué)習(xí)移動(dòng)編程的需要邁過的第一個(gè)階梯就是用戶界面設(shè)計(jì)。其中“制作QQ登錄界面”是教材案例之一，通過這一案例的實(shí)戰(zhàn)演練可掌握本章重要知識(shí)點(diǎn)布局與常用控件等內(nèi)容。

（二）學(xué)情分析

應(yīng)用型人才強(qiáng)調(diào)自主學(xué)習(xí)和應(yīng)用的技術(shù)和能力，我們?cè)跇?gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系，在準(zhǔn)備每一節(jié)實(shí)驗(yàn)課時(shí)教師應(yīng)將學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展過程中的主體對(duì)待，將實(shí)踐教學(xué)的平臺(tái)的主角確定為學(xué)生，教師為引導(dǎo)教學(xué)和輔助解決問題的角色。這將有利于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)習(xí)過程中切實(shí)提高自身的學(xué)習(xí)能力和理解能力，為進(jìn)一步提升其創(chuàng)新能力，使其成長為一個(gè)創(chuàng)新型應(yīng)用型人才打好基礎(chǔ)[3]。在應(yīng)用型人才培養(yǎng)過程中我們同樣需要重視學(xué)情分析，學(xué)情分析是以學(xué)生為中心，以學(xué)定教理念的具體落實(shí)。1. 該課程授課對(duì)象是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)工程大二學(xué)生;2. 學(xué)生已具備的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)：在前期的課程中，已經(jīng)學(xué)習(xí)了C語言程序設(shè)計(jì)，面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（Java）。學(xué)生對(duì)Android開發(fā)框架也有一定的認(rèn)識(shí)，對(duì)界面XML與Java類之間的關(guān)系有初步的領(lǐng)會(huì);3. 存在的主要問題：學(xué)生第一次接觸XML類的界面設(shè)計(jì)，還難以理解用代碼控制界面布局的思路，因此教學(xué)中要多通過案例引導(dǎo)學(xué)生分析思考。

（三）設(shè)計(jì)思路

把培養(yǎng)應(yīng)用型人才這一目標(biāo)貫穿、落實(shí)到每一節(jié)專業(yè)課是我們的教學(xué)理念。該設(shè)計(jì)以“制作QQ登錄界面”為切入點(diǎn)，綜合應(yīng)用理論知識(shí)強(qiáng)化學(xué)生動(dòng)手能力，同時(shí)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中密切聯(lián)系實(shí)際、注重設(shè)計(jì)美感從而產(chǎn)生創(chuàng)作的欲望，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)。

教學(xué)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)策略：課程以科研真題項(xiàng)目導(dǎo)入，著重界面設(shè)計(jì)的意義，激發(fā)學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)的熱情。該實(shí)驗(yàn)課主要采用“教學(xué)做創(chuàng)”一體化教學(xué)模式，在理論教學(xué)、實(shí)踐動(dòng)手交融結(jié)合的基礎(chǔ)上，在多個(gè)環(huán)節(jié)強(qiáng)化創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，課程導(dǎo)入、設(shè)計(jì)美化、按鈕交互這三個(gè)課程節(jié)點(diǎn)都會(huì)強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新。

本次實(shí)驗(yàn)課的重點(diǎn)在界面的布局上，難點(diǎn)是布局設(shè)計(jì)中的“相對(duì)布局”和“線性布局”嵌套使用。采用多媒體逐層勾畫核心框架，代碼、畫面表象一一對(duì)應(yīng)剖析的方法來突破。而按鈕交互這一部分會(huì)提示“怎么沒有反應(yīng)”，留下出創(chuàng)新點(diǎn)的伏筆。實(shí)驗(yàn)要求、教學(xué)主線、實(shí)驗(yàn)完成時(shí)間節(jié)點(diǎn)黑板板書提示。

三、實(shí)驗(yàn)過程組織

（一）課前準(zhǔn)備

應(yīng)用型人才培養(yǎng)尤其要重視實(shí)踐教學(xué)，計(jì)算機(jī)類課程的上機(jī)演練在我校以項(xiàng)目方式開展，實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果極大地影響了學(xué)生對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的掌握與應(yīng)用，充分的課前實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備是保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的前提[4]。為教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)師生都需要課前充分準(zhǔn)備，學(xué)生準(zhǔn)備素材，教師部署好開發(fā)環(huán)境。

學(xué)生準(zhǔn)備：1. 自拍相片一張，png格式，可適當(dāng)修飾美圖，推薦Photoshop，“美圖秀秀”美圖工具軟件;2. 背景圖片一張，適合手機(jī)屏幕比例，jpg格式。推薦長江大學(xué)文理學(xué)院校園風(fēng)景圖片，可在校園網(wǎng)截圖;3. 安卓手機(jī)一部。學(xué)生準(zhǔn)備可能遇到的問題：如學(xué)生使用蘋果iPhone手機(jī)，請(qǐng)安裝PC模擬軟件。

教師準(zhǔn)備：1. 機(jī)房電腦預(yù)先安裝好64位Windows操作系統(tǒng);2. JDK，Java開發(fā)環(huán)境，jdk-7u51-windows-x64下載安裝并配置環(huán)境變量;3. Andriod Stdio，集成的Android開發(fā)環(huán)境，android-studio-bundle_2.2.0.0下載安裝并嚴(yán)格測(cè)試;4. 電子實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板，用于快速提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。教師注意點(diǎn)包括集成開發(fā)環(huán)境一定要嚴(yán)格測(cè)試，如果環(huán)境不完善、不兼容會(huì)浪費(fèi)學(xué)生大量調(diào)試時(shí)間，導(dǎo)致整個(gè)實(shí)驗(yàn)課程失敗。

（二）案例導(dǎo)入

為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，實(shí)驗(yàn)課同樣需要好的導(dǎo)入環(huán)節(jié)，本次課介紹作者主持的荊州市科研項(xiàng)目“惠農(nóng)專家App”導(dǎo)入，該項(xiàng)目得到國家級(jí)媒體的廣泛關(guān)注，人民網(wǎng)、新華社等眾多媒體也刊發(fā)長江大學(xué)付兵教授研發(fā)“惠農(nóng)專家”App的新聞。這一真實(shí)科研案例介紹，著重界面設(shè)計(jì)的意義，激發(fā)學(xué)生對(duì)界面設(shè)計(jì)的濃厚興趣，有自己也動(dòng)手設(shè)計(jì)一個(gè)的沖動(dòng)，預(yù)期目標(biāo)是學(xué)生對(duì)基本元素、布局有了感性認(rèn)識(shí)，鼓勵(lì)在剖析模板的基礎(chǔ)上出創(chuàng)新點(diǎn)。

（三）任務(wù)驅(qū)動(dòng)

任務(wù)驅(qū)動(dòng)是應(yīng)用型人才培養(yǎng)課程常用的教學(xué)方法，我們?cè)谶@一過程中注重創(chuàng)新能力的引導(dǎo)。

在任務(wù)布置階段就突出實(shí)驗(yàn)任務(wù)的開放性。傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)依據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書給出確定的操作步驟和確定的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。學(xué)生機(jī)械地碼代碼，不查閱資料，不設(shè)計(jì)方案，機(jī)械性訓(xùn)練不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。我們?cè)谌蝿?wù)布置過程中進(jìn)行了一些探索，只給出任務(wù)題目及少量要求，特別提出了要有創(chuàng)新創(chuàng)意的要求。

本次實(shí)驗(yàn)課任務(wù)設(shè)計(jì)如下：

1. 完成一個(gè)模擬QQ的登錄界面，暫不具備功能，逐個(gè)熟悉工程結(jié)構(gòu)、工程文件夾、重要文件。

2. 添加Android的基本組件，包括TextView、EditText、Button等。

在參考這一界面的基礎(chǔ)上要大膽創(chuàng)新，如：（1）用自己的頭像;（2）用喜歡的風(fēng)景圖片做背景，如美麗的校園景色。

3. 設(shè)計(jì)登錄按鈕。

任務(wù)驅(qū)動(dòng)在實(shí)驗(yàn)課中針對(duì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)收到了良好的教學(xué)效果。在具體任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下，學(xué)生往往能積極主動(dòng)地探索知識(shí)，完成任務(wù)，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，同時(shí)也加深了對(duì)理論知識(shí)的理解，提高了分析問題和解決問題的能力。

（四）知識(shí)點(diǎn)引導(dǎo)

本次實(shí)驗(yàn)課程掌握的知識(shí)點(diǎn)包括布局和控件，需要提要講解，起到復(fù)習(xí)鞏固和強(qiáng)化作用。

1. 布局

在Android程序中界面是通過布局文件設(shè)定的，在每個(gè)應(yīng)用程序創(chuàng)建時(shí)會(huì)默認(rèn)包含一個(gè)主界面布局，該布局位于res/layout目錄中。五種常用布局：線性布局、相對(duì)布局、幀布局、表格布局、絕對(duì)布局。在模擬QQ的登錄界面中最有可能用到的是：

（1）線性布局

特點(diǎn)：線性布局（LinearLayout）主要以水平或垂直方式來顯示界面中的控件。當(dāng)控件水平排列時(shí)，顯示順序依次為從左到右;當(dāng)控件垂直排列時(shí)，顯示順序依次為從上到下。

（2）相對(duì)布局

特點(diǎn)：相對(duì)布局（RelativeLayout）是通過相對(duì)定位的方式指定控件位置，即以其它控件或父容器為參照物，擺放控件位置。在設(shè)計(jì)相對(duì)布局時(shí)要遵循控件之間的依賴關(guān)系，后放入控件的位置依賴于先放入的控件。