Android實訓課程的設計與實施

陳小奎，方賢文

(安徽理工大學理學院，安徽淮南 232001)

Android實訓課程的設計與實施

陳小奎，方賢文

(安徽理工大學理學院，安徽淮南 232001)

本文針對軟件企業的用人需求，分析了當前高校Android課程實踐教學中的不足，總結了實踐課程中出現的問題，探索出一些Android實訓設計與實施方案，明確了實訓目的，確定了實訓目標與技術要求的細節，由指導教師擬定項目的案例并設計出具體功能模塊以及要求。在實訓項目開展過程中，指導教師全程負責技術支持、過程監督和評價，并將實訓項目開發過程分成三個階段，分配相應的任務和評價分值，利用分階段驗收的方法，規范化、標準化和工程化地管理學生的開發流程。實踐表明，貼近真實企業的項目實訓開發，能夠提高學生的實踐能力，使他們初步具備職業素養，為今后就業奠定堅實的基礎。

Android實訓；階段驗收；案例設計

Android是一種基于Linux的自由及開放源代碼的操作系統，主要應用于移動終端，如智能手機和平板電腦。2007年11月，Google聯合84家硬件制造商、軟件開發商及電信營運商一起組建了開放手機聯盟，共同研發和改良Android系統。第一部Android系統的智能手機于2008年10月發布。2015年第四季度，Android系統手機的全球市場份額已經達到84.7%[1]。目前，國內高校紛紛開設了Android相關程序設計課程，培養市場急需的人才[2-5]。但Android課程涉及的知識結構龐雜，編程難度較大，僅僅依靠理論課程加實驗課的教學方案，學生往往只能掌握基本的控件知識，無法融會貫通，很難開發出高水平軟件。本文以安徽理工大學信息與計算科學專業為例，通過總結近三年的Android綜合實訓課程的經驗與教訓，探索該課程的設計與實施方案。

1 Android實訓的教學目的與目標

1.1 實訓課程的教學目的

安徽理工大學信息與計算科學專業于2010年被遴選為國家級特色專業。該專業一直以計算機軟件開發為發展方向，注重學生綜合實踐能力的培養，在本科階段的第六學期開設Android軟件開發綜合實訓課程。該課程的教學設計以企業需求為導向，以項目案例開發為主線，以啟發式教學為引導，以學生動手實踐為主體，按企業級要求，分階段地完成軟件開發任務，使學生積累真實的項目開發經驗，最終達到提升學生能力的目的。

1.2 實訓課程的目標

Android實訓課程旨在讓學生在實戰項目開發中理解軟件企業的開發流程，熟悉開發規范，掌握項目的設計、編碼、調試、測試和項目文檔的撰寫方法，達到將所學過的知識融會貫通的目標，培養學生團隊協作能力與職業素養。

1.2.1 在實訓過程中實現的知識目標

(1)熟練使用XML語言編寫圖形化用戶界面；(2)掌握ViewPager控件實現界面的滑動切換；(3)熟練使用Intent對象實現Activity間跳轉與傳遞數據；(4)熟練使用一種云數據庫，這里建議使用Bmob云；(5)依據數據庫表建立面向對象模型；(6)通過Android實現對數據庫的添加、修改、刪除和查詢操作；(7)掌握項目的AndroidManifest.xml文件配置；(8)熟練使用一種軟件測試方法測試項目，修改Bug。

1.2.2 在實訓中培養學生的能力目標

(1)理解并學會使用面向對象的編程思想；(2)理解并掌握MVC分層思想，并能應用在項目中；(3)能夠設計自定義的控件并使用；(4)通過查詢資料，學會使用第三方控件；(5)獨立閱讀英文API文檔，修改語法錯誤；(6)規范地撰寫軟件開發文檔。

1.2.3 在團隊合作開發中培養學生的情感態度價值觀目標

(1)通過師生技術交流，鍛煉學生溝通與表達能力，提升學生自我認知感和自信；(2)通過團隊協作與任務分工，提高學生的責任感；(3)通過軟件測試與Bug修改，培養學生嚴謹求實的態度。

2 Android實訓的支撐課程體系

Android軟件開發所需要的基礎知識較多，需要有Java語言程序設計的基礎，有面向對象軟件開發思想，還要有XML語言和數據庫開發基礎。如果沒有這些支撐課程體系，盲目開展Android實訓，不但不能鍛煉學生的能力，反而會打擊他們的學習信心。在確定本科專業培養方案時,需要先行開設如下各門課程或知識點。

2.1 Android實訓的支撐課程

2.1.1 Java語言程序設計

Android軟件開發使用的是Eclipse集成開發環境，開發語言是Java,所以Java語言是Android開發的基礎。在實訓課程中重點應用繼承、接口、多態、集合、Java訪問數據庫等知識點，以上內容在先導性課程教學中必須要重點講解。

2.1.2 數據庫概論

項目開發離不開數據庫的支持，主要應用到數據庫的四種基本操作以及數據表的關聯等。

2.1.3 軟件工程

軟件工程以系統性、規范化、可定量的過程化方法開發和維護軟件，同時在軟件說明書撰寫方面起理論指導作用。

2.2 Android實訓的支撐知識點

2.2.1 面向對象與MVC分層思想

企業級的項目中框架的使用是非常普遍的，框架中最重要的是面向對象思想。面向對象思想一般在Java或者C++課程中都會有所涉及，但是計算機二級考試更側重對Java基本輸入輸出、循環控制和數組的考查，導致學生學習方向的偏差，因此在教學活動中需要進行面向對象思維的啟發與引導。

MVC是模型(model)—視圖(view)—控制器(controller)的縮寫，用一種業務邏輯、數據、界面顯示分離的方法組織代碼，將業務邏輯聚集到一個部件里面，在改進和個性化定制界面及用戶交互的同時不需要重新編寫業務邏輯。MVC分層是一切框架的思想來源，但在Java或C++的課程中少有提及，需要補充講解[6]。

2.2.2 XML語言

XML是可擴展標記語言，一般高校很少單獨開設這門課程。在Android實訓中,只用XML編寫圖形化用戶界面，因此可對XML語言進行初步講解。

2.2.3 軟件測試

軟件測試(software testing)，描述一種用來促進鑒定軟件的正確性、完整性、安全性的過程。在Android實訓中主要采用黑盒測試，檢測Bug，以完善軟件。

具體支撐課程與知識點以及對實訓的支撐度如表1所示。

表1 Android軟件開發綜合實訓支撐體系一覽表

3 Android實訓案例設計

安徽理工大學信息與計算科學專業的實訓開發課程已經開展了多年，期間有很多失敗的教訓，比如三人一組自選題目開發，有的學生自擬題目過于簡單，脫離實際，達不到鍛煉能力的目的；再如單人一組，全班做同一個項目，有些學生由于基礎差而無法完成，無法鍛煉學生的團隊協作能力。為了提高實訓課程教學質量，可以借鑒企業項目開發經驗，對Android實訓課程要求學生6人一組，案例由指導教師設計。案例的設計要貼近校園生活，便于激發學生興趣，同時要兼顧軟件復雜度與課時量的匹配[7-8]。

3.1 案例的需求分析

以“校園一鍵通”為例，介紹案例的設計流程與技術標準。當前校園生活的通信手段多樣，如電話、短信、QQ、微信、飛信等。校園中的聯絡主要體現在同學間一對一的交流；教師、輔導員與學生間的一對多的通知。面臨的問題如下：(1)輔導員、教師發通知時打電話耗時費力，發飛信僅限移動用戶免費，發QQ群、微信群可能被屏蔽或忽視；(2)同學間交流需要維護大量的QQ群、微信群，重要信息與閑聊信息混在一起。可見，需要一款專門的APP軟件一次性解決以上問題。

3.2 功能模塊設計

該案例項目為一個基于云數據庫的社交軟件，這里推薦使用Bmob云(官網：www.bmob.cn)。整個功能模塊包含注冊、登錄、創建班級、加入班級、一對一通信和消息推送等功能。功能模塊如圖1所示。

圖1 系統功能模塊圖

系統中部分主要功能及要求：(1)注冊功能。用戶注冊時需要輸入用戶名、密碼、學校、學院、用戶類型(學生、教師、輔導員)、手機號碼。為了防止惡意注冊，用戶注冊需通過手機短信驗證，驗證成功后方能注冊；(2)登錄。主要驗證用戶名和密碼，登錄后系統根據用戶類型跳轉到不同的界面；(3)創建班級。教師、輔導員有創建班級的權限，班級屬性包含學校、學院、專業、年級、班級，教師和輔導員所創建的班級只能是本身所屬的學校及學院內的班級；(4)加入班級。學生用戶只有加入班級的權限，所加入的班級只能是本身所屬的學校、學院、專業、年級相同的班級，并且只能加入一個班級；(5)一對一通信。所有用戶可以在班級內一對一發送消息，也可以調用Intent電話功能直接打電話；(6)消息推送。教師和輔導員可以使用消息推送功能將通知信息發送至學生手機。

4 實訓的教學實施與過程管理

4.1 指導教師負責制

將案例功能模塊和設計要求布置給學生后，由學生負責詳細設計、數據庫設計、代碼編寫和項目文檔的撰寫。學生6人一組，雖然小組長負責項目管理，但是大多數學生尚不具備項目管理經驗和能力。在項目的開發過程中往往出現團隊失控問題，成員間很難相互補充，開發進度緩慢，以至于最后無法完成項目。經過討論和探索，得出并實行了指導教師負責制。為了提高實訓質量，在實訓課中每個班安排兩名指導教師。每位教師負責三個小組，對項目開發的全過程進行啟發式教學，并扮演三個角色：(1)技術支持工程師。在開發過程中學生會碰到很多技術難題，指導教師在實訓課程中全程提供技術支持。在這個過程中，教師不但要解決問題，更要側重于啟發式教學，注重學生自學能力的培養；(2)項目經理。學生開發項目中往往沒有工程管理意識，想到哪就做到哪，無法控制進度。指導教師需要規定開發階段，并督促學生按時完成；(3)客戶。學生開發項目的目的性很強，所有代碼都是僅僅完成功能，健壯性很差，比如注冊用戶對用戶名合法性問題考慮較少。指導教師要扮演客戶，挑出問題，與學生爭論，讓學生完善項目，鍛煉學生的表述能力，培養他們的職業素養。

4.2 分階段達標驗收

軟件開發本身是非常復雜的過程，所以對開發進度的控制與分階段交付是最后成功的保證。分階段驗收主要有以下優點：(1)強化學生對軟件開發規范化、標準化和工程化的認識和理解；(2)鍛煉學生團隊協作能力，適應協調工作機制；(3)培養流程化開發與項目分批交付的職業素養。

在Android實訓的開發過程中建議分為三個階段開發和驗收，如表2所示。學生最后的實訓成績由三個階段的分數相加求得。

表2 Android實訓三個階段的成果驗收表

5 結語

經過討論和探索，我們明確了Android實訓課程的教學目的和目標。指導教師精心設計案例的模塊以及功能，量化學生的設計任務，嚴格地規范學生的開發過程；在開發過程中分三個階段驗收和評價學生的成果，增強學生的工程化、標準化和規范化理念。通過實訓課程的鍛煉，使學生初步具備企業所需要的工程能力。

[1]翟大昆,陳春茶.Android項目開發詳解[M].北京:機械工業出版社,2012(4):57-60.

[2]吳中博,袁磊,胡春陽.三階段軟件開發實訓教學研究與實踐[J].現代計算機,2015(5):17-20.

[3]肖蕾,鐘瑛,翁偉.軟件開發綜合實訓課程的教學改革與實踐[J].計算機教育,2012(10):105-107.

[4]鄭根讓,朱建樓.計算機軟件專業實訓的真實項目引入探索[J].職業教育研究,2009(6):109-110.

[5]張本成,龔偉.面向對象程序設計教學改革探討[J].內蒙古師范大學學報:教育科學版,2008(1)：134-136.

[6]候九陽,鄭國禹,趙福軍.計算機專業工程實訓教學改革的探索與實踐[J].信息系統工程,2010(2):28-29.

[7]吳紹根.基于案例在線的軟件開發綜合實訓項目設計[J].計算機教育,2009(7):104-106.

[8]曾明星,周清平,蔡國民.基于校園私有云的軟件工程實驗實訓綜合平臺研究與實踐[J].實驗技術與管理,2015(4):161-164.

2016-08-23

安徽省質量工程項目“安徽省信息技術基礎省級示范實驗實訓中心”(2013sxzx012)；安徽省質量工程項目“安徽省信息與計算科學省級專業綜合改革試點”(2014zy028)；安徽省質量工程項目“工科院校中理科專業學生創新能力培養的探索與實踐”(2015jyxm136)；安徽省質量工程項目“大學生移動互聯網創客實驗室”(2015ckjh015)。

陳小奎(1978- )，男，講師，碩士，從事計算機應用研究。

G642

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2095-7602(2017)02-0119-04