“移動(dòng)應(yīng)用軟件開發(fā)”課程案例教學(xué)實(shí)踐

馮璐　陳威兵

摘要：針對(duì)“移動(dòng)應(yīng)用軟件開發(fā)”課程知識(shí)新、內(nèi)容廣、工程性強(qiáng)的特點(diǎn)，課程教學(xué)中提出引入案例教學(xué)，以提高學(xué)生的學(xué)生興趣，激發(fā)其學(xué)習(xí)潛能，教師能講授更多知識(shí)點(diǎn)。案例教學(xué)實(shí)踐中，做到實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備充分、精選案例、有效引導(dǎo)、創(chuàng)新性訓(xùn)練、合理評(píng)價(jià)。實(shí)踐表明，案例教學(xué)能提高學(xué)生工程素質(zhì)和能力，全面提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：教學(xué)方法改革；案例教學(xué)；移動(dòng)應(yīng)用；工程實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）09（c）-0000-00

案例教學(xué)法作為一種基于互動(dòng)、源于啟發(fā)式教學(xué)、與實(shí)踐緊密結(jié)合的教學(xué)方法，能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，最大限度地發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)潛能，它已在商學(xué)、管理學(xué)、法學(xué)和醫(yī)學(xué)教學(xué)中取得巨大成功[1]。近年，由于案例的“真實(shí)性”特性，能培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)和能力，已被逐步引入工程教育中，本文討論它在“移動(dòng)應(yīng)用軟件開發(fā)”課程教學(xué)中的應(yīng)用方式。

1 課程教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 課程起源與課程定位

隨移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，特別是3G、4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的部署，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的傳輸能力大大增強(qiáng)，以移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)為平臺(tái)開展的移動(dòng)增值業(yè)務(wù)也越來越多。相應(yīng)地，在智能手機(jī)制造、智能手機(jī)應(yīng)用軟件開發(fā)、移動(dòng)增值應(yīng)用開發(fā)和移動(dòng)WAP網(wǎng)站建設(shè)等企業(yè)從事軟件產(chǎn)品開發(fā)、軟件工程實(shí)施、系統(tǒng)測(cè)試和移動(dòng)WAP網(wǎng)站制作等工作的人才成為了急需人才，據(jù)最新行業(yè)統(tǒng)計(jì)，缺口在100萬左右?；谌瞬判枨?，軟件工程、計(jì)算機(jī)應(yīng)用和通信工程等本科專業(yè)也就逐步發(fā)展出移動(dòng)技術(shù)應(yīng)用專業(yè)方向，或者叫移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)及應(yīng)用技術(shù)專業(yè)方向。

“移動(dòng)應(yīng)用軟件開發(fā)”是移動(dòng)技術(shù)應(yīng)用的重要專業(yè)方向限選課，課程教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)移動(dòng)終端應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)能力和測(cè)試能力。課程主要教學(xué)內(nèi)容是：移動(dòng)智能終端硬件組成及結(jié)構(gòu)、移動(dòng)終端嵌入式操作系統(tǒng)、移動(dòng)智能終端上應(yīng)用的各種主流技術(shù)、移動(dòng)應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)開發(fā)流程和方法。預(yù)俢課程主要有：計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)與C++程序設(shè)計(jì)、Java程序設(shè)計(jì)、嵌入式操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫原理、數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)通信、移動(dòng)通信原理、語音信號(hào)處理、數(shù)字圖像信號(hào)處理等。

1.2 課程特點(diǎn)

概括起來，“移動(dòng)應(yīng)用軟件開發(fā)”課程主要具有以下特點(diǎn)：

1.知識(shí)內(nèi)容新。智能手機(jī)終端是伴隨新一代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的，因此它自身技術(shù)出現(xiàn)得比較晚，并且還處在不停的發(fā)展過程中。正因?yàn)槿绱?，所以本課程直到2009年才在浙江大學(xué)等7所高校中首次開設(shè)[2]，目前，也只有不到30所普通高校開設(shè)該門課程。課程本身還處在建設(shè)與完善過程中，其教學(xué)規(guī)律還未完全掌握。

2. 知識(shí)涉及面廣。一方面手機(jī)開發(fā)平臺(tái)多樣化，主要有Sybian、iOS、 webOS 、Android、Linux、Windows phone7、Windows CE等，主流的有Google公司的 Android和蘋果公司的iOS等。其中，iOS相對(duì)來說性能穩(wěn)定，但由于其開發(fā)方式的密閉性，使用受限；Android是基于Linux內(nèi)核的操作系統(tǒng)，其顯著特性是開放性和服務(wù)免費(fèi)[3]，它是一個(gè)對(duì)第三方軟件完全開放的平臺(tái)，開發(fā)者在為其開發(fā)應(yīng)用程序時(shí)擁有更大的自由度，因而廣受歡迎并迅速占領(lǐng)了市場(chǎng)，所以在教學(xué)過程中普遍選擇Android作為開發(fā)平臺(tái)。另一方面，在學(xué)習(xí)移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)技術(shù)過程中，需要多種知識(shí)，包括編程知識(shí)、通信知識(shí)、網(wǎng)絡(luò)知識(shí)、數(shù)據(jù)庫知識(shí)、信息安全知識(shí)等，特別強(qiáng)調(diào)的是，由于移動(dòng)智能終端通常要處理多媒體業(yè)務(wù)，所以還應(yīng)該掌握語音編碼、圖像/視頻編碼等信息處理知識(shí)。

3.工程真實(shí)性。一方面所開發(fā)的移動(dòng)應(yīng)用軟件都是和我們的日常生活密切相關(guān)的，體現(xiàn)出實(shí)用性，學(xué)生也能感受得到它的用處。這樣能提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)其工程創(chuàng)新能力。另一方面開發(fā)的移動(dòng)應(yīng)用軟件都是一個(gè)個(gè)軟件工程，需要采用工程的觀念和方式來應(yīng)對(duì)。

2 案例教學(xué)的必要性與可行性分析

從上述課程特點(diǎn)看，本課程知識(shí)新、內(nèi)容廣、工程性強(qiáng)，采用傳統(tǒng)的講授和演示教學(xué)方法，難以使學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)接受紛繁復(fù)雜的知識(shí)；如果沒有工程實(shí)踐訓(xùn)練，學(xué)生仍然不知道所學(xué)知識(shí)如何使用，不具備工程實(shí)踐能力。因此，這樣一門工程性極強(qiáng)的課程需要采用適應(yīng)工程教育的教學(xué)方法，比如案例教學(xué)等可以和工程實(shí)踐緊密結(jié)合的新型教學(xué)方法。

工程類案例具有真實(shí)性、綜合性、完整性、啟發(fā)性和實(shí)踐性特點(diǎn)[4]。案例內(nèi)容具有知識(shí)遷移性，通過案例教學(xué)過程，可以達(dá)到預(yù)定教學(xué)目標(biāo)，使學(xué)生獲取知識(shí)并提高能力。案例教學(xué)的實(shí)施過程是一個(gè)交流、討論、分析問題的過程，不是滿堂灌的過程，容易為學(xué)生所接受，也能促使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)?！耙苿?dòng)應(yīng)用軟件開發(fā)”的每一個(gè)章節(jié)基本上是一個(gè)主題，都可以用一個(gè)案例來說明并實(shí)踐。案例教學(xué)在本課程中實(shí)施時(shí)，研討部分只提供一種實(shí)際工程的情境，用于討論軟件項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)和難點(diǎn)問題的解決，實(shí)踐過程在實(shí)驗(yàn)室完成或者在學(xué)生寢室完成（只需將開發(fā)平臺(tái)安裝在自己電腦上），能延長實(shí)踐教學(xué)時(shí)間，提高課堂教學(xué)效率。總之，在本課程中實(shí)施案例教學(xué)是可行的。

3 案例教學(xué)實(shí)踐

3.1 案例準(zhǔn)備

案例教學(xué)的前提是高質(zhì)量的案例。編制的案例可以來自教師自己的工程實(shí)踐、合作企業(yè)的實(shí)際項(xiàng)目，也可以是來自是相關(guān)書箱提供的案例，但要注意選擇，并進(jìn)行適度修剪。所有案例級(jí)聯(lián)能覆蓋全課內(nèi)容，形成知識(shí)構(gòu)建。具體案例要有一定規(guī)模，不是停留在舉例說明的水平，可以給學(xué)生思索、發(fā)揮的空間；案例通常應(yīng)有多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，一方面能覆蓋整堂課的教學(xué)內(nèi)容，也能涉及已學(xué)知識(shí)，起到鞏固知識(shí)的目的。比如多媒體開發(fā)一節(jié)教學(xué)內(nèi)容，實(shí)用的手機(jī)多媒體程序很多，側(cè)重點(diǎn)不一樣，綜合教學(xué)內(nèi)容后，設(shè)置的案例如表1所示。

表1 “多媒體開發(fā)”一節(jié)案例設(shè)計(jì)

案例名稱 音/視頻錄播機(jī)

程序功能描述 ① 實(shí)現(xiàn)音樂播放器、視頻播放器、錄音和攝像；

② 存儲(chǔ)音視頻文件；

③ 上傳下載音視頻文件。

教學(xué)內(nèi)容 多媒體開發(fā)

教學(xué)知識(shí)點(diǎn) VideoView類、MediaRecorder類、MediaPlayer類

鞏固知識(shí)點(diǎn) 數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)與訪問、網(wǎng)絡(luò)通信、Activity和Intent

3.2 實(shí)驗(yàn)條件

“移動(dòng)應(yīng)用軟件開發(fā)”是一門工程性課程，需要在授課前進(jìn)行一定的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐設(shè)備平臺(tái)準(zhǔn)備。主要設(shè)備內(nèi)容有：開發(fā)用計(jì)算機(jī)、開發(fā)軟件、Android實(shí)驗(yàn)箱、外圍設(shè)備模塊（包括手機(jī)射頻模塊、WIFI模塊、藍(lán)牙模塊、攝像頭模塊、GPS模塊、RFID模塊、單片機(jī)模塊、DSP模塊、FPGA模塊、ZigBee模塊等）。因?yàn)橐苿?dòng)應(yīng)用程序主要訓(xùn)練的是移動(dòng)客戶端程序，為使開發(fā)的程序能得到驗(yàn)證，教師要準(zhǔn)備好相應(yīng)的服務(wù)器程序。

3.3 教學(xué)過程

具體教學(xué)過程包括教師講解、課程討論、上機(jī)實(shí)踐和總結(jié)評(píng)價(jià)。仍然以多媒體開發(fā)一節(jié)的教學(xué)過程來說明。

1.教師講解

首先將案例項(xiàng)目列出，明確待開發(fā)程序的功能要求。再將智能手機(jī)中和本案例相關(guān)的通用程序進(jìn)行演示，如錄音機(jī)、音樂、視頻、照相機(jī)等軟件，這些程序和案例程序雖相關(guān)但不一樣，放在這里演示，可以引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，也可以給學(xué)生提供直觀的感受。

接下來，在演示程序中，找到對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)的關(guān)鍵程序進(jìn)行基礎(chǔ)性的講解說明，例如實(shí)現(xiàn)音頻及視頻的錄制的調(diào)用方法步驟說明如下：⑴創(chuàng)建record（）方法，調(diào)用MediaRecorder的start（）方法錄制，同時(shí)使錄制按鈕失效，使停止按鈕生效；⑵創(chuàng)建stop（）方法，調(diào)用MediaRecorder的sttop（）方法停止錄制；⑶創(chuàng)建error（）方法捕獲異常；⑷創(chuàng)建setPath（）方法，設(shè)置錄音文件的存儲(chǔ)位置；⑸創(chuàng)建setProperty（）方法，設(shè)置MediaRecorder的屬性，包括用MediaRecorder.setAudioSource（）方法來設(shè)置音頻源，用MediaRecorder.setOutputFormat（）方法來設(shè)置輸出文件格式；⑹創(chuàng)建setup（）方法，使錄制按鈕生效，使停止按鈕失效；⑺為錄制按鈕添加單擊事件，調(diào)用play（）方法錄制；⑻為停止按鈕添加單擊事件，調(diào)用stop（）方法停止錄制；⑼當(dāng)實(shí)現(xiàn)的MediaRecorder類完成音頻的捕捉后，調(diào)用release（）方法。

在工科教學(xué)中，對(duì)新知識(shí)的學(xué)習(xí)，講解是必要的。但在講解過程中，要由淺入深、循序漸進(jìn)，注意知識(shí)點(diǎn)的融合與比較，做到理論聯(lián)系實(shí)際[5]。

2.課程討論

案例教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)是課程討論，可以培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。在這一過程中，教師要注意引導(dǎo)，提示案例的“陷阱”所在，即技術(shù)難點(diǎn)和疑義問題。在本堂課中，主要疑義問題有：①同一界面，有多個(gè)子界面顯示，如何布局？②播放視頻時(shí)使用VideoView類和MediaPlayer類有何區(qū)別？③登陸服務(wù)器以哪種方式更合理？④當(dāng)針對(duì)通話狀態(tài)及播放音頻時(shí)的錄音、播放視頻時(shí)的錄像，如何解決程序狀態(tài)？程序之間如何聯(lián)絡(luò)？⑤以流媒體形式播放存儲(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)視頻時(shí)，如何保障視頻質(zhì)量？

教師提出的討論問題也應(yīng)該由易至難，先全局后局部。討論過程中，教師也不能放任自流，注意掌控討論方向。對(duì)舊知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容提示為主，對(duì)新知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容，可以再度講解、解釋。課堂討論時(shí)間是有限的，也不是必須解決所有問題，特別是一些需要學(xué)習(xí)新知識(shí)的問題，可以提出問題，給出解決問題的方向，列出參考書目，一些學(xué)有余力的學(xué)生可以利用課后時(shí)間來進(jìn)行深層次的學(xué)習(xí)。在本堂課中，比如Android并不支持所有格式的音視頻的編解碼，對(duì)于一些特殊格式的音視頻的編解碼需要去學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，并用C++開發(fā)相應(yīng)的庫函數(shù)，再由Jave通過JNI機(jī)制調(diào)用。

3.實(shí)踐與評(píng)價(jià)

工程教育不能停留在思辨階段，最終需要通過實(shí)踐來獲得知識(shí)和能力?！耙苿?dòng)應(yīng)用軟件開發(fā)”是要開發(fā)應(yīng)用程序的，一定要通過上機(jī)實(shí)踐來驗(yàn)證自己的設(shè)計(jì)方案。簡單程序可以獨(dú)自承擔(dān)，綜合性的大型程序可以2-3人組成團(tuán)隊(duì)開發(fā)。學(xué)生實(shí)踐過程中，教師只能給出指導(dǎo)性建議，而不是要求學(xué)生按標(biāo)準(zhǔn)性流程跟蹤完成，即所有的實(shí)踐要求是創(chuàng)新性完成。

實(shí)踐完成后，學(xué)生要提交總結(jié)性的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。雖然案例教學(xué)主張實(shí)施方案是無標(biāo)準(zhǔn)的，沒有統(tǒng)一答案，但教師還是可以根據(jù)學(xué)生在整個(gè)教學(xué)過程中的表現(xiàn)、完成程序效果、實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量給出一個(gè)等級(jí)性的綜合評(píng)價(jià)。

4 結(jié)語

在“移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)”這門課程中采用案例教學(xué)的方式，是一次有益的嘗試。讓教師在有限的課堂教學(xué)時(shí)間里講授更多的知識(shí)點(diǎn)，提高了教學(xué)效果；有效地解決了傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生興趣低、參與性差，解決實(shí)際工程問題能力弱的問題，全面提升了人才培養(yǎng)質(zhì)量，對(duì)移動(dòng)技術(shù)應(yīng)用專業(yè)方向“移動(dòng)應(yīng)用軟件開發(fā)”課程的教學(xué)和實(shí)踐提供了示范性方法。

參考文獻(xiàn)

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