基于CDIO 模式的Android 移動應用開發(fā)課程教學改革

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

鄭穎 哈爾濱工業(yè)大學 電氣工程學院 電氣工程及自動化專業(yè)實驗中心

關(guān)鍵字：CDIO Android 移動應用開發(fā) 教學改革

引言

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，智能手機得到了大范圍普及，從而對Android 移動應用程序開發(fā)人員的需求與日劇增。這使得以項目為導向、強調(diào)實踐、面向應用人才培養(yǎng)的高校和培訓機構(gòu)陸續(xù)開設面向And roid 移動應用開發(fā)課程，培養(yǎng)學生移動應用開發(fā)技能。And roid 移動應用開發(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，通過教學使學生掌握Android 應用程序開發(fā)的專業(yè)技能和應用技能。

1 傳統(tǒng)教學模式存在的問題

Android 移動應用開發(fā)課程處于新開設階段，各高校開設該課程的時間都不長，還屬于一門新興應用技術(shù)類課程。目前，該課程的教學普遍借鑒傳統(tǒng)編程類課程的教學模式，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，以學生聽懂和理解為教學目標。但由于該課程本身的特性，使得其教學模式不同于數(shù)學、理論研究類等學科，它更強調(diào)實踐操作且突出基本技能和動手能力的訓練。

目前高校中And roid 移動應用開發(fā)課程具有以下突出問題：

(1）教學方法滯后，課程效果差

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

(2）實驗環(huán)節(jié)薄弱

授課模式仍采用理論講授為主、上機實驗為輔的教學模式，缺乏與實際項目操作的結(jié)合。同時受制于課程學時和實驗內(nèi)容的限制，現(xiàn)在的Android 移動應用開發(fā)課程的實驗設置多以驗證性實驗和演示性實驗為主，沒有涉及學生進行自主設計、編程、調(diào)試、驗證等環(huán)節(jié)，這導致很難調(diào)動學生的學習積極性。

(3）缺乏學生應用能力的培養(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，無法考察實際應用能力，這與注重實際應用能力培養(yǎng)的目標不一致，往往導致學生的筆頭能力強而實踐能力薄弱。因此，這種環(huán)境下，很難提升學生的實踐能力、團隊合作和交流溝通等綜合素質(zhì)。

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

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，它代表了當代工程教育的發(fā)展趨勢。CDIO 代表構(gòu)思、設計、實施和運作，它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學習工程，是“做中學”和“基于項目的教育和學習”的集中體現(xiàn)。

CDIO 目標是培養(yǎng)學生較強的自學能力、系統(tǒng)工程技術(shù)能力、團隊合作能力和組織溝通能力，使學生得到全面的訓練和提高，最終具備職業(yè)工程師應具備的能力與素質(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可，而且很多高校都把工程專業(yè)CDIO 改革的經(jīng)驗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 移動應用開發(fā)的課程教學中，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改革

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

在課程教學中首先采用學生比較熟悉的一個完整且具有一定實用性的App 案例項目，其中案例項目涉及的知識點要與教學大綱盡量吻合；然后按照知識點對其進行子項目拆分，以利于教學和實踐。當然，一個案例要想覆蓋教學大綱中全部的知識點，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行配合教學。基于CDIO 教育理念，在教學內(nèi)容上要以實際項目開發(fā)為主，學生根據(jù)課堂所學知識自主選擇項目開發(fā)案例，同時教師要對項目設計過程進行把關(guān)。

(1）構(gòu)思階段

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

(2）設計階段

設計符合課程教學目標，具有一定難度和實際應用的項目。其中，項目設計分為基本任務和提升任務。各小組需在保證完成基本設計任務的前提下，根據(jù)各組的實際情況和能力完成不同的提升任務。設計階段需要以小組為單位提交項目的系統(tǒng)設計報告和詳細設計報告，在報告中需體現(xiàn)出對系統(tǒng)的界面、功能、組織結(jié)構(gòu)等進行的設計。

(3）實現(xiàn)階段

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

(4）運作階段

在項目開發(fā)完成后，需要啟動模擬器進行運行演示，并在智能手機上實際測試。在項目完成后，進行整理資料，準備考核答辯匯報。首先需要小組組長進行總?cè)蝿諈R報工作，匯報實際項目的應用場景、功能模塊、設計思路等；然后同一小組內(nèi)的其他成員再做子任務匯報工作，講解自己完成的任務，其中小組成員需要對教師提出的問題進行解答；最后由教師對項目進行點評總結(jié)。

項目匯報的過程也是一個整理、交流、探討的過程，要想把項目講解清楚，需要有充分的準備過程。在答辯過程中可以鍛煉學生的表達能力，同時對學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)課程教學模式中存在的問題，將CDIO 工程模式運用到Android 移動應用開發(fā)的教學改革中。基于 CDIO 模式的Android 移動應用開發(fā)課程教學改革是以新工科時期為背景，圍繞Android移動應用開發(fā)課程的構(gòu)思、設計、實施和運行四個層次開展教學。以培養(yǎng)和提高學生的工程應用實踐能力為目標，有利于學生綜合素養(yǎng)的提高。隨著科學技術(shù)和教學模式的不斷發(fā)展，Android 移動開發(fā)課程的教學模式也需要隨之進行改革更新，這需要教師們孜孜不倦的探索和努力。