人工智能背景下“Android應用開發(fā)”課程教學模式研究

劉 影

（安徽電子信息職業(yè)技術學院，安徽 蚌埠233030）

1 引言

隨著人工智能的不斷發(fā)展，其在各行各業(yè)的應用越來越廣泛，并且引導著行業(yè)的戰(zhàn)略定位，其中Android開發(fā)也由原來的“移動優(yōu)先”變?yōu)槿缃竦摹癆I優(yōu)先”。Android是一種自由并且開源的操作系統(tǒng)，主要用于移動設備，例如智能手機等。市場研究機構(gòu)IDC2021發(fā)布的報告中顯示：2021年蘋果手機的出貨量為2.357億臺，市場占有額為17.4%，而安卓手機的市場占有額超過80%。

目前，Android應用開發(fā)也成為高校和培訓機構(gòu)熱衷的技術。隨著人工智能時代的到來，Android應用開發(fā)將迎來更好的發(fā)展機遇，也越來越受到國內(nèi)外學習者的重視。人工智能技術的核心要素是將云計算、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術相結(jié)合，將資源統(tǒng)一管理和調(diào)度，利用人工智能技術可以實現(xiàn)在教育領域中按需服務。在人工智能背景下，通過改革“Android應用開發(fā)”課程教學模式，提高課程的教學質(zhì)量和效率具有重要的意義。

2 “Android應用開發(fā)”課程教學研究現(xiàn)狀

在高職教育中，為了適應人工智能技術的發(fā)展，提高“Android應用開發(fā)”課程教學質(zhì)量，培養(yǎng)出合格的高素質(zhì)技術技能人才，許多研究者在課程建設和教學模式等方面進行了大量、深入的研究。

孫鎮(zhèn)江[1]提出了基于CDIO的移動互聯(lián)開發(fā)課程教學模式改革，引入企業(yè)真實項目，以項目驅(qū)動方式進行人才培養(yǎng)，為培養(yǎng)新興工程科技人才提供有力支撐。王詠梅等[2]提出以技能競賽為載體推動“Android應用開發(fā)”課程教學，技能競賽面向崗位需求。以賽促教，以賽促學，對教學內(nèi)容、方法、手段和設計進行了改革，取得了較好的教學效果。王艷芬[3]提出基于項目式教學的“Android應用開發(fā)”課程改革，以趣味案例為引導、以項目任務為驅(qū)動，教學中采用引導式教學方法，并對教學的各個環(huán)節(jié)進行管理和多維度考核，提高了教學質(zhì)量。張得震[4]從如何促進智能Android技術的開發(fā)利用，促進Android技術的更新發(fā)展方面展開研究。研究了Android系統(tǒng)的特點、技術，增強了“Android應用開發(fā)”課程教學中學生對Android應用開發(fā)的認識。

除此之外，陳德潮[5]對人工智能背景下計算機專業(yè)C語言課程建設進行了探索和研究。分析了人工智能發(fā)展狀況，課程教學現(xiàn)狀和存在的問題，提出了完善課程評價機制，采用過程評價模式。錢?？6]對人工智能背景下職業(yè)教育在線課程評價體系進行了研究。分析了人工智能對職業(yè)教育的影響，在線課程對于職業(yè)教育的重要性；提出了在線課程評價體系的具體指標、評價標準、具體應用和學識評價等。古翠鳳等[7]對人工智能背景下高職院校“雙師型”教師培訓進行了設計。提出了人工智能背景下創(chuàng)新“雙師型”教師培訓模式、構(gòu)建教師培訓考核評價體系和建設“交流與共享”培訓合作平臺，充分發(fā)揮人工智能的優(yōu)點，為“雙師型”教師培訓帶來新的機遇。白雨晴等[8]結(jié)合人工智能背景，為學生制定個性化的學習模式，淡化專業(yè)課和公共課的區(qū)別，強化在線學習，加強實訓基地的建設和學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，為高職院校培養(yǎng)高素養(yǎng)人才提供了有效的方法。

以上研究對“Android應用開發(fā)”課程的教學提出了新的方法，對人工智能背景下課程的教學改革提供了理論依據(jù)。但是這些研究沒有對人工智能背景下“Android應用開發(fā)”課程改革提出建設性的研究，設計的課程建設方案不能解決當前課程教學中出現(xiàn)的問題和適應人工智能的發(fā)展。

3 現(xiàn)有“Android應用開發(fā)”課程教學存在的問題

人工智能時代的到來正改變著教師的教學方式，學生的學習思維方式和解決問題的能力。它也對傳統(tǒng)的課程建設提出了挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)為以下三個方面。

3.1 教學缺乏個性化教育

隨著大數(shù)據(jù)和人工智能時代的到來，教學形式也發(fā)生了很大的變化，在線課程等網(wǎng)絡資源使學生有更多的學習途徑，傳統(tǒng)的教學方式難以滿足學生個性化學習需求。如何改變教學方式，以學生為中心，滿足學生個性化需求是亟須解決的問題[9]。

3.2 實踐教學設計不合理

現(xiàn)有的“Android應用開發(fā)”課程的實踐教學形式比較單一，主要分為一般性實驗和課程設計。實踐課程內(nèi)容陳舊、針對性不強，不能調(diào)動學生的學習積極性，并且缺乏以人工智能思維為引導，學生僅能實現(xiàn)“增、刪、改、查”等功能設計，造成培養(yǎng)出的學生不能有效地解決現(xiàn)實中的問題，與“高素質(zhì)技術技能人才”相差甚遠，從而難以適應企業(yè)的需求。

3.3 課程評價指標不夠全面

現(xiàn)有的“Android應用開發(fā)”課程的評價仍采用計算機專業(yè)課程統(tǒng)一的評價標準，由于課程性質(zhì)和重要程度的不同，采用統(tǒng)一的評價標準不合理，不能夠客觀、真實的評價“Android應用開發(fā)”課程[10]。

4 人工智能背景下“Android應用開發(fā)”課程教學模式

《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》指出，利用智能技術加快推動人才培養(yǎng)模式、教學方法改革等。為深入“人工智能+教育”的有機結(jié)合，應充分利用人工智能數(shù)據(jù)功能，推動應用型高素質(zhì)人才的培養(yǎng)，重點開發(fā)人工智能技術在教育的發(fā)展?jié)撃堋Ｒ虼斯P者對于人工智能背景下“Android應用開發(fā)”課程建設進行了探索和研究。

4.1 課程建設思路

（1）課程內(nèi)容建設根據(jù)人工智能背景下人才培養(yǎng)的要求，在人才培養(yǎng)過程中，應先向?qū)W生介紹Android應用開發(fā)所需掌握的基本技術：UI設計、四大組件、多線程、網(wǎng)絡編程，并引入自然語言處理、數(shù)據(jù)分析、網(wǎng)絡爬蟲等人工智能技術。使學生初步掌握Android應用開發(fā)的方法和基本的人工智能技術。通過持續(xù)地實踐，學生可以很好地掌握Android基本開發(fā)技術，并且能夠使該課程教學具有較強的兼容性、開放性和良好的網(wǎng)絡集成性，從而實現(xiàn)技術創(chuàng)新。

（2）課程教學方式創(chuàng)新采用“理論—實訓—競賽—項目設計”的教學方式，以學生的“項目+競賽”的輸出成果為導向。在人工智能時代，教師開展啟發(fā)式教學，教學中以項目為載體，通過任務驅(qū)動、教學做一體化等方式使學生具有扎實的理論基礎和實踐能力；同時進行課程綜合實訓，學生需完成一個完整的綜合項目，教師將項目開發(fā)貫穿于整個教學過程中，講授知識的同時緊密結(jié)合綜合實訓。鼓勵學生開發(fā)指紋識別、人臉識別、語音識別等項目，在實踐中鞏固所學理論知識，做到融會貫通，通過課程綜合實訓鍛煉提高動手能力，通過競賽提升創(chuàng)新能力，使學生的能力得以升華，培養(yǎng)出市場真正需求的綜合性人才。

（3）課程教學規(guī)范性。課程教學中以行業(yè)規(guī)范為指導，提高學生的適應性。結(jié)合《中華人民共和國職業(yè)教育法》，著力培養(yǎng)學生的行業(yè)規(guī)范意識和勝任力。

（4）課程師資團隊建設。課題組教師積極參與實際企業(yè)項目的設計與開發(fā)，并積極調(diào)研市場的需求。敏銳的觀察力和項目實踐能力的提高，可以使教師能更出色地完成教學任務，培養(yǎng)出創(chuàng)新性的技術人才。

4.2 采取的主要措施

本文設計的課程教學模式具體如圖1所示。

圖1 “人工智能+OBE”的Android應用開發(fā)課程教學模式

4.2.1 完善課程教學模式

采用“理論—實訓—競賽—項目設計”的教學方式，教學過程中以項目為導向、任務為驅(qū)動，開展線上線下混合式教學，其中線下教學采用翻轉(zhuǎn)課堂、啟發(fā)式教學、討論式教學、案例教學等多種教學方法。融“教、學、做”為一體，做中學，學中做，理論和實訓相結(jié)合，在實踐中鞏固所學理論知識，做到融會貫通，提高實踐能力。通過競賽實際項目，加強學生應用性技能的訓練，使學生的能力得以升華。同時，在項目設計時充分發(fā)揮以學生為中心的主體地位，進行個性化的培養(yǎng)。例如，根據(jù)學生興趣，指導學生利用網(wǎng)絡爬蟲獲取了網(wǎng)絡平臺上當時正在上映的影視作品的信息，以手機app的形式進行展示，拓展和提高了學生的項目開發(fā)能力。通過以上合理的教學模式，培養(yǎng)出市場真正需求的綜合性人才。

4.2.2 加強“雙師型”教學團隊建設，提高教師實踐水平

組織本團隊教師深入科大訊飛等企業(yè)開展調(diào)研和實踐，增強教師實踐經(jīng)驗。同時加大教師的培訓力度，采取了“走出去，請進來”方式。一方面，組織教師利用假期進行培訓學習，另一方面，聘請工程師來校講課，提高教師實踐能力和教學水平。通過學習，現(xiàn)有團隊教師全部參加了“科大訊飛”人工智能師資培訓，獲得相關證書，5名團隊教師獲得東軟JavaWeb應用開發(fā)考評員證書。

4.2.3 以職業(yè)技能競賽推動課程建設，實現(xiàn)“以賽促學，以賽促建，以賽促教”

組織并輔導學生參加校內(nèi)移動開發(fā)競賽，參加省級國家級移動應用開發(fā)類職業(yè)技能競賽等多種賽事。建立了移動應用開發(fā)競賽室，組織和指導學生積極提高專業(yè)知識，備戰(zhàn)職業(yè)技能競賽、中泰職教聯(lián)盟國際軟件技能大賽移動應用開發(fā)賽項、安徽省機器人大賽單片機嵌入式賽道D平臺等競賽。為了提升學生的綜合能力，還組織并輔導學生參加各類編程比賽，組織學生參加藍橋杯全國軟件和信息技術專業(yè)人才大賽、全國高校計算機挑戰(zhàn)賽、傳智杯全國大學生IT技能大賽、安徽省機器人大賽程序設計賽、訊飛編程比賽等比賽，鍛煉提高學生的綜合能力。近兩年，學生在各類比賽中獲得三等獎以上30余項，實現(xiàn)了較好的效果。

4.2.4 完善課程評價體系

傳統(tǒng)的課程評價體系已不能充分調(diào)動學生的積極性，根據(jù)OBE理念課程評價應以“評學”為中心，學生的產(chǎn)出是評價的主體，每位學生是一個獨立的個體，教師應因材施教。在人工智能背景下，教師引導學生理解人臉識別、語音識別、指紋識別等技術原理并進行開發(fā)，教師可以根據(jù)學生開發(fā)的作品對學生進行評估考核。課程評價也需貫穿整個教學過程，實施過程性考核和實踐性考核相結(jié)合，注重學生的能力考核，建立相應的考核評價體系。過程考核依托在線平臺，根據(jù)在線視頻觀看情況、作業(yè)評分、階段性考核評價、在線搶答、簽到等進行評價，同時利用網(wǎng)絡爬蟲獲取學生“學習通”學習數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)分析，智能推薦教學內(nèi)容和教學案例，取得更好的學習效果。實踐性考核根據(jù)學生的綜合項目完成情況和PPT匯報演示，綜合考查學生的實踐操作能力、團隊協(xié)作能力、自主學習和創(chuàng)新能力，通過多維度的課程評價體系對學生的綜合情況進行客觀公正的評價。

5 結(jié)語

針對現(xiàn)有“Android應用開發(fā)”課程教學模式中存在的不足，筆者對“Android應用開發(fā)”課程教學內(nèi)容、教學方法和手段、課程評價等進行立體化改革研究，形成“人工智能+OBE”的課程教學模式。在今后的課程建設工作，團隊成員將跟隨技術的發(fā)展，同時加強與兄弟院校交流、學習，提高對應用型人才培養(yǎng)質(zhì)量認識的深度和廣度，完善課程評價模式。