面向創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)的實驗教學設(shè)計

摘 ?要：培養(yǎng)創(chuàng)新型、復合型、應(yīng)用型人才是廣大教育工作者的一份責任，高校教師更是責無旁貸。完成一節(jié)好的實驗教學課程設(shè)計，明確的教學目標、學情分析、設(shè)計思路，充分的課前準備，能激發(fā)學生興趣的導入案例，恰當?shù)娜蝿?wù)驅(qū)動、知識點引導，學生實驗時的預(yù)案準備，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目標、人才培養(yǎng)計劃上，更重要的是落實在每一節(jié)課上。“面向創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)的實驗教學設(shè)計”是這一理念在平時實驗課程中的一些探索。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型人才;創(chuàng)新意識;實驗課程;教學設(shè)計

中圖分類號：C961 ? ? ? 文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：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

習近平總書記在2018年9月的全國教育大會上強調(diào)，要提升教育服務(wù)經(jīng)濟社會發(fā)展能力，著重培養(yǎng)創(chuàng)新型、復合型、應(yīng)用型人才。

2018年我國科技進步對經(jīng)濟增長的貢獻率為58.5%，我國到2020年要進入創(chuàng)新型國家，屆時科技貢獻率要達到60%，目前創(chuàng)新型國家為70%。按照黨的十九大報告部署，在全面建成小康社會的基礎(chǔ)上，2035年要基本實現(xiàn)現(xiàn)代化，本世紀中葉要成為現(xiàn)代化強國。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再次重申了科技創(chuàng)新“三步走”戰(zhàn)略，到2020年進入創(chuàng)新型國家，到2035年左右進入創(chuàng)新型國家前列，到2050年要成為世界科技強國，中國的現(xiàn)代化進程把創(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)達國家還有一定差距，李克強總理在《政府工作報告》中要提高全要素生產(chǎn)率。“全要素生產(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，其來源包括技術(shù)進步、組織創(chuàng)新、專業(yè)化和生產(chǎn)創(chuàng)新等，又被稱為“技術(shù)進步率”。國內(nèi)外經(jīng)濟學家廣泛認同“創(chuàng)新”對于提高全要素生產(chǎn)率的重要性。教育強國，培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力是我們教育工作者責無旁貸的。

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目標、人才培養(yǎng)計劃，更重要的是落實在每一節(jié)課上。面向應(yīng)用型人才培養(yǎng)而設(shè)計，采用“教學做創(chuàng)”一體化教學模式的實驗課是作者在計算機專業(yè)的專業(yè)課程《移動軟件編程基礎(chǔ)》實驗課上的一些探索。

二、教學目標與設(shè)計思路

（一）教學目標

教學目標是關(guān)于教學將使學生發(fā)生何種變化的明確表述，是指在教學活動中所期待得到的學生的學習結(jié)果。教學活動以教學目標為導向，且始終圍繞實現(xiàn)教學目標而進行[1]。莫雷在《教育心理學》定義的“教學目標”概念是得到高校教育工作者一致認可的。教學目標分為三個層次：教育成才目標、課程目標、課堂教學目標;教育成才目標是教學的最終目標，課堂教學目標是課程目標的分解、細化部分。我們這里微觀到一節(jié)計算機專業(yè)教學的實驗課，指課堂教學目標。課堂教學目標也有三個維度：知識與技能目標，過程與方法目標，情感、態(tài)度與價值觀目標。

《移動軟件編程基礎(chǔ)》這節(jié)實驗課知識與技能目標確定為：1. 理解界面設(shè)計中的布局;2. 掌握TextView、EditView、Button和ImageView常用控件;3. 熟悉模擬器測試和手機真機測試。

在這節(jié)實驗課程中使用的是人民郵電出版社出版的《Andoid移動開發(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)用型人才教學使用。“Android UI開發(fā)”（UI，用戶界面）是課程的重點內(nèi)容，學生學習移動編程的需要邁過的第一個階梯就是用戶界面設(shè)計。其中“制作QQ登錄界面”是教材案例之一，通過這一案例的實戰(zhàn)演練可掌握本章重要知識點布局與常用控件等內(nèi)容。

（二）學情分析

應(yīng)用型人才強調(diào)自主學習和應(yīng)用的技術(shù)和能力，我們在構(gòu)建實踐教學體系，在準備每一節(jié)實驗課時教師應(yīng)將學生作為實驗教學開展過程中的主體對待，將實踐教學的平臺的主角確定為學生，教師為引導教學和輔助解決問題的角色。這將有利于學生在實驗教學學習過程中切實提高自身的學習能力和理解能力，為進一步提升其創(chuàng)新能力，使其成長為一個創(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情分析，學情分析是以學生為中心，以學定教理念的具體落實。1. 該課程授課對象是計算機科學與技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)工程大二學生;2. 學生已具備的學習基礎(chǔ)：在前期的課程中，已經(jīng)學習了C語言程序設(shè)計，面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計（Java）。學生對Android開發(fā)框架也有一定的認識，對界面XML與Java類之間的關(guān)系有初步的領(lǐng)會;3. 存在的主要問題：學生第一次接觸XML類的界面設(shè)計，還難以理解用代碼控制界面布局的思路，因此教學中要多通過案例引導學生分析思考。

（三）設(shè)計思路

把培養(yǎng)應(yīng)用型人才這一目標貫穿、落實到每一節(jié)專業(yè)課是我們的教學理念。該設(shè)計以“制作QQ登錄界面”為切入點，綜合應(yīng)用理論知識強化學生動手能力，同時激發(fā)學生學習過程中密切聯(lián)系實際、注重設(shè)計美感從而產(chǎn)生創(chuàng)作的欲望，培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識。

教學目標實現(xiàn)策略：課程以科研真題項目導入，著重界面設(shè)計的意義，激發(fā)學生動手設(shè)計的熱情。該實驗課主要采用“教學做創(chuàng)”一體化教學模式，在理論教學、實踐動手交融結(jié)合的基礎(chǔ)上，在多個環(huán)節(jié)強化創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，課程導入、設(shè)計美化、按鈕交互這三個課程節(jié)點都會強調(diào)創(chuàng)新。

本次實驗課的重點在界面的布局上，難點是布局設(shè)計中的“相對布局”和“線性布局”嵌套使用。采用多媒體逐層勾畫核心框架，代碼、畫面表象一一對應(yīng)剖析的方法來突破。而按鈕交互這一部分會提示“怎么沒有反應(yīng)”，留下出創(chuàng)新點的伏筆。實驗要求、教學主線、實驗完成時間節(jié)點黑板板書提示。

三、實驗過程組織

（一）課前準備

應(yīng)用型人才培養(yǎng)尤其要重視實踐教學，計算機類課程的上機演練在我校以項目方式開展，實驗教學效果極大地影響了學生對所學理論知識的掌握與應(yīng)用，充分的課前實驗準備是保證實驗教學效果的前提[4]。為教學目標的實現(xiàn)師生都需要課前充分準備，學生準備素材，教師部署好開發(fā)環(huán)境。

學生準備：1. 自拍相片一張，png格式，可適當修飾美圖，推薦Photoshop，“美圖秀秀”美圖工具軟件;2. 背景圖片一張，適合手機屏幕比例，jpg格式。推薦長江大學文理學院校園風景圖片，可在校園網(wǎng)截圖;3. 安卓手機一部。學生準備可能遇到的問題：如學生使用蘋果iPhone手機，請安裝PC模擬軟件。

教師準備：1. 機房電腦預(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下載安裝并嚴格測試;4. 電子實驗報告模板，用于快速提交實驗報告。教師注意點包括集成開發(fā)環(huán)境一定要嚴格測試，如果環(huán)境不完善、不兼容會浪費學生大量調(diào)試時間，導致整個實驗課程失敗。

（二）案例導入

為激發(fā)學生學習興趣，實驗課同樣需要好的導入環(huán)節(jié)，本次課介紹作者主持的荊州市科研項目“惠農(nóng)專家App”導入，該項目得到國家級媒體的廣泛關(guān)注，人民網(wǎng)、新華社等眾多媒體也刊發(fā)長江大學付兵教授研發(fā)“惠農(nóng)專家”App的新聞。這一真實科研案例介紹，著重界面設(shè)計的意義，激發(fā)學生對界面設(shè)計的濃厚興趣，有自己也動手設(shè)計一個的沖動，預(yù)期目標是學生對基本元素、布局有了感性認識，鼓勵在剖析模板的基礎(chǔ)上出創(chuàng)新點。

（三）任務(wù)驅(qū)動

任務(wù)驅(qū)動是應(yīng)用型人才培養(yǎng)課程常用的教學方法，我們在這一過程中注重創(chuàng)新能力的引導。

在任務(wù)布置階段就突出實驗任務(wù)的開放性。傳統(tǒng)計算機實驗教學依據(jù)實驗指導書給出確定的操作步驟和確定的實驗結(jié)果。學生機械地碼代碼，不查閱資料，不設(shè)計方案，機械性訓練不利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。我們在任務(wù)布置過程中進行了一些探索，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。

本次實驗課任務(wù)設(shè)計如下：

1. 完成一個模擬QQ的登錄界面，暫不具備功能，逐個熟悉工程結(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）用喜歡的風景圖片做背景，如美麗的校園景色。

3. 設(shè)計登錄按鈕。

任務(wù)驅(qū)動在實驗課中針對應(yīng)用型人才培養(yǎng)收到了良好的教學效果。在具體任務(wù)的驅(qū)動下，學生往往能積極主動地探索知識，完成任務(wù)，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，同時也加深了對理論知識的理解，提高了分析問題和解決問題的能力。

（四）知識點引導

本次實驗課程掌握的知識點包括布局和控件，需要提要講解，起到復習鞏固和強化作用。

1. 布局

在Android程序中界面是通過布局文件設(shè)定的，在每個應(yīng)用程序創(chuàng)建時會默認包含一個主界面布局，該布局位于res/layout目錄中。五種常用布局：線性布局、相對布局、幀布局、表格布局、絕對布局。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：線性布局（LinearLayout）主要以水平或垂直方式來顯示界面中的控件。當控件水平排列時，顯示順序依次為從左到右;當控件垂直排列時，顯示順序依次為從上到下。

（2）相對布局

特點：相對布局（RelativeLayout）是通過相對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)計相對布局時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。