基于項(xiàng)目式教學(xué)的安卓開(kāi)發(fā)公選課改革探索

[摘 要]針對(duì)傳統(tǒng)安卓開(kāi)發(fā)教學(xué)重技術(shù)與公選課對(duì)象零編程基礎(chǔ)的沖突，該文提出一種面向零基礎(chǔ)的公選課學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新型安卓開(kāi)發(fā)教學(xué)的改革模式。以趣味案例為引導(dǎo)、以項(xiàng)目任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，教學(xué)中采用教師為主導(dǎo)學(xué)生為主體的引導(dǎo)式教學(xué)方法;設(shè)計(jì)包含六個(gè)模塊的開(kāi)放性教學(xué)管理平臺(tái)，對(duì)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行管理;選用多維度考核機(jī)制進(jìn)行考核。從問(wèn)卷調(diào)查及考核結(jié)果兩方面比照，學(xué)生學(xué)習(xí)效果及滿意度均有較大提升。

[關(guān)鍵詞]案例式教學(xué);引導(dǎo)式教學(xué);拓展式自學(xué);多維度考核

[基金項(xiàng)目]2019年度燕山大學(xué)公共（通識(shí)）選修課教學(xué)改革項(xiàng)目“創(chuàng)新型安卓APP開(kāi)發(fā)實(shí)踐教學(xué)初探”（TSQ2019014）

[作者簡(jiǎn)介]王艷芬（1982—），女，河南安陽(yáng)人，碩士，燕山大學(xué)工程訓(xùn)練中心信息化技術(shù)實(shí)訓(xùn)部副主任，實(shí)驗(yàn)師，主要從事計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、數(shù)據(jù)可視化研究。

[中圖分類號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-9324（2020）33-0171-03 [收稿日期] 2020-03-23

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)如今已成為主流行業(yè)，Android作為發(fā)展勢(shì)頭最好且擁有最大客戶量的系統(tǒng)平臺(tái)之一，備受用戶的接受和重視。近年來(lái)，大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)意大賽參賽作品也逐漸趨向Android應(yīng)用（App）作品，在進(jìn)行了兩輪次的“Android程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”公共選修課教學(xué)后，發(fā)現(xiàn)很多非計(jì)算機(jī)類專業(yè)學(xué)生對(duì)安卓應(yīng)用的開(kāi)發(fā)充滿熱情，但苦于計(jì)算機(jī)編程基礎(chǔ)差，很多有創(chuàng)意的想法無(wú)法得以實(shí)現(xiàn)，逐漸喪失了學(xué)習(xí)的信心，導(dǎo)致教學(xué)效果差。本文提出一種面向零基礎(chǔ)的公選課學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新型安卓開(kāi)發(fā)教學(xué)的改革模式。從開(kāi)發(fā)環(huán)境的選擇，到教學(xué)模式、教學(xué)手段、教學(xué)平臺(tái)的設(shè)計(jì)，再到考核方式多維度變革與考試題目的精心設(shè)計(jì)，層層環(huán)扣，提高了教學(xué)質(zhì)量。

一、教學(xué)開(kāi)發(fā)環(huán)境的選擇

Android Studio是Google推出的一個(gè)安卓集成化開(kāi)發(fā)工具。它提供了基于XML語(yǔ)言的功能強(qiáng)大的布局編輯器，基于Gradle的構(gòu)建支持;AndroidStudio 1.3版本還支持C++編輯和查錯(cuò)功能，使開(kāi)發(fā)代碼變得更加容易、速度提升，更加適合有較好編程基礎(chǔ)的學(xué)生開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件。

App Inventor原是Google實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)子計(jì)劃，由一群Google工程師和勇于挑戰(zhàn)的Google使用者共同參與并設(shè)計(jì)完成。它是一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)、圖形化、積木式的Android App開(kāi)發(fā)環(huán)境，它拋棄復(fù)雜的程式代碼而使用積木式的堆疊法來(lái)完成開(kāi)發(fā)者的開(kāi)發(fā)需求，故而簡(jiǎn)單易用，使得開(kāi)發(fā)者無(wú)須編寫(xiě)傳統(tǒng)文本方式的枯燥代碼，只需通過(guò)拼裝一個(gè)個(gè)預(yù)設(shè)好的圖像化積木來(lái)實(shí)現(xiàn)App開(kāi)發(fā)，避免了復(fù)雜的語(yǔ)法錯(cuò)誤。App Inventor有一個(gè)所見(jiàn)即所得的設(shè)計(jì)界面，包括組件設(shè)計(jì)和邏輯設(shè)計(jì)。組件設(shè)計(jì)中左側(cè)是控件列表，中間是界面視圖，右側(cè)可以編輯控件屬性，控件屬性只需通過(guò)設(shè)置屬性值進(jìn)行編輯，無(wú)需編寫(xiě)復(fù)雜的代碼，對(duì)于零基礎(chǔ)學(xué)習(xí)對(duì)象易于理解和掌握?？丶梢暱丶头强梢暱丶煞N。顧名思義，可視控件是可以直接顯示在視圖上的控件，比如按鈕、文本框、圖像等。非可視控件則在幕后隨時(shí)待命，比如各類傳感器、對(duì)話框等等。把控件拖到視圖中，即可對(duì)其初始屬性進(jìn)行設(shè)置。邏輯設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)響應(yīng)事件，邏輯設(shè)計(jì)中左側(cè)是邏輯模塊，右側(cè)是工作面板，將邏輯模塊拖到工作面板中，并依照計(jì)算機(jī)思維邏輯進(jìn)行拼接即可實(shí)現(xiàn)程序的邏輯設(shè)計(jì)。其所有的開(kāi)發(fā)工作都可以在瀏覽器中完成，并且能夠通過(guò)手機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)試，從而使得App開(kāi)發(fā)變得前所未有的輕松和有趣，開(kāi)發(fā)人員可以更加專注于創(chuàng)意的思考與實(shí)現(xiàn)。本課程選擇App Inventor作為開(kāi)發(fā)環(huán)境正好契合了非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生編程基礎(chǔ)差的特點(diǎn)，使學(xué)生在該課程中可以更加專注于安卓系統(tǒng)的功能與特點(diǎn)以及創(chuàng)意想法的實(shí)現(xiàn)。

二、項(xiàng)目式教學(xué)模式與引導(dǎo)式教學(xué)方法相結(jié)合

項(xiàng)目式教學(xué)來(lái)源于杜威（John Dewey）的“做中學(xué)”（Learn by doing）實(shí)用主義教學(xué)理念與庫(kù)珀（David Kolb）的體驗(yàn)式學(xué)習(xí)理論（Experiential Learning）等，其核心思想是通過(guò)現(xiàn)實(shí)世界中的真實(shí)問(wèn)題捕捉學(xué)生的興趣，并喚起其深度思考，在解決問(wèn)題的情境下，使學(xué)生獲得與應(yīng)用新的知識(shí)[1-3]。

實(shí)踐環(huán)節(jié)是項(xiàng)目式教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，通過(guò)實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)生可以將在教學(xué)中所學(xué)的知識(shí)與使用技巧進(jìn)行再現(xiàn)，從而加深對(duì)知識(shí)的理解和掌握程度，若想要學(xué)生在實(shí)踐環(huán)節(jié)更好的鍛煉動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，那么就要對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改進(jìn)，使其跟上科技時(shí)代的發(fā)展，同時(shí)完善教學(xué)模式才能夠?qū)崿F(xiàn)理論與教學(xué)的完美結(jié)合[4]。

引導(dǎo)式教學(xué)法是指教師設(shè)計(jì)精彩的引入并在教學(xué)過(guò)程中適時(shí)拋出問(wèn)題來(lái)激發(fā)學(xué)生的好奇心，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，使學(xué)生變被動(dòng)灌輸為主動(dòng)吸收，達(dá)到促使學(xué)生積極主動(dòng)地思考，并能夠自己提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，形成自主探索的能力。

本文摒棄傳統(tǒng)的以語(yǔ)法和組件的使用細(xì)節(jié)作為主線進(jìn)行教學(xué)的模式，采用以趣味案例為引導(dǎo)、以項(xiàng)目任務(wù)為驅(qū)動(dòng)的項(xiàng)目式教學(xué)模式組織教學(xué)?！傲慊A(chǔ)暢游安卓創(chuàng)意開(kāi)發(fā)”通識(shí)類公共選修課總共32學(xué)時(shí)，每次4學(xué)時(shí)，分8周進(jìn)行教學(xué)。每次課程以一個(gè)案例為主線，將案例中運(yùn)用到的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行剖析與拓展。所選案例由簡(jiǎn)入繁，知識(shí)點(diǎn)逐層遞進(jìn)。

授課時(shí)，首先展示案例效果，引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)拋出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生思考如何實(shí)現(xiàn)這些創(chuàng)意功能，從而由淺入深地逐步引出需要掌握的知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生帶著興趣去學(xué)，帶著好奇去研究知識(shí)，從而消除學(xué)習(xí)的乏味感。

其次為學(xué)生提供案例中已用模塊及未使用的模塊功能的拓展知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生思考創(chuàng)新創(chuàng)意功能，協(xié)助學(xué)生自主學(xué)習(xí)拓展知識(shí)，并將拓展知識(shí)運(yùn)用到作業(yè)中教師要求的創(chuàng)意功能及自主思考設(shè)計(jì)的創(chuàng)意功能中。所謂教學(xué)相長(zhǎng)就是將教師的思考與各個(gè)學(xué)生的思考進(jìn)行相互碰撞，激發(fā)出更多創(chuàng)意的火花。將知識(shí)點(diǎn)在案例的引導(dǎo)完成中進(jìn)行橫向拓展，在創(chuàng)意功能的實(shí)現(xiàn)中進(jìn)行縱向拓展，提高課堂教學(xué)知識(shí)在二個(gè)維度方向更大面積的拓展。

最后通過(guò)完成作業(yè)來(lái)督促學(xué)生消化吸收所學(xué)知識(shí)。在課堂教學(xué)過(guò)程中，經(jīng)常有學(xué)生反饋：老師講的很清晰，自己也能聽(tīng)懂，但是做作業(yè)時(shí)還是無(wú)從下手，這就是缺乏實(shí)踐。在實(shí)踐的過(guò)程中可以顯露學(xué)習(xí)過(guò)程中忽略的細(xì)微知識(shí)，也可以更深層次的理解所學(xué)知識(shí)，從而提高學(xué)生的高階學(xué)習(xí)能力。在這一過(guò)程中，本課程采取機(jī)房授課方式，提供了很好的一對(duì)一的交流環(huán)境，在輔導(dǎo)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，教師可以針對(duì)學(xué)生獨(dú)特的疑惑進(jìn)行答疑，從而提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握度。

三、Moodle教學(xué)平臺(tái)組織管理教學(xué)

Moodle平臺(tái)是一個(gè)以開(kāi)源的方式對(duì)課程進(jìn)行系統(tǒng)管理的平臺(tái)。其界面精簡(jiǎn)、易于操作，使用者可以根據(jù)自身需求隨時(shí)調(diào)整界面，增減各模塊的內(nèi)容。本文利用這一開(kāi)源平臺(tái)設(shè)計(jì)了適合本文改革的課程的教學(xué)平臺(tái)，包括六大模塊：課程管理、作業(yè)管理、知識(shí)拓展管理、優(yōu)秀學(xué)生作業(yè)展示、調(diào)查問(wèn)卷管理和項(xiàng)目式測(cè)驗(yàn)管理。

在該教學(xué)平臺(tái)上以課程為單位提供了每次課程涉及到的案例PPT教學(xué)詳細(xì)文件，供學(xué)生隨時(shí)查閱補(bǔ)漏，共7個(gè)模塊;在這7個(gè)模塊中分別發(fā)布針對(duì)每次課程的作業(yè)及作業(yè)提交的管理，可以準(zhǔn)確了解學(xué)生提交的時(shí)間、提交的內(nèi)容，并可對(duì)提交時(shí)間進(jìn)行規(guī)定，設(shè)置任務(wù)完成的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，給學(xué)生增加適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)壓力，從而強(qiáng)化其學(xué)習(xí)效果。

在知識(shí)拓展管理模塊發(fā)布案例中拓展的縱向知識(shí)模塊功能的詳細(xì)學(xué)習(xí)文檔，供學(xué)生完成自主設(shè)計(jì)功能及新項(xiàng)目功能時(shí)查閱，對(duì)于學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的同學(xué)而言，這一模塊幫助其提高了學(xué)習(xí)的效率，鍛煉了其自我學(xué)習(xí)的能力。

優(yōu)秀學(xué)生作業(yè)展示模塊以課程為時(shí)間單位定期更新每次課程中優(yōu)秀學(xué)生作業(yè)詳細(xì)圖片，并標(biāo)明優(yōu)秀之處，供其他同學(xué)學(xué)習(xí)，這一模塊不僅是認(rèn)可了優(yōu)秀學(xué)生的努力，也為其他同學(xué)提供了優(yōu)秀模板和努力方向，因此深受學(xué)生喜愛(ài)。

調(diào)查問(wèn)卷管理模塊共設(shè)計(jì)了19個(gè)問(wèn)題，以便于了解該課程建設(shè)過(guò)程中設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)際效果及改進(jìn)方向。如下表所示，其中問(wèn)題1至問(wèn)題13為13道選擇型問(wèn)題，問(wèn)題14至問(wèn)題19為6道開(kāi)放型問(wèn)題。

四、多維度考核方式

由于選修課課時(shí)有限，學(xué)生課余時(shí)間不統(tǒng)一，因此只能依靠上課時(shí)間和學(xué)生自主利用課余時(shí)間完成課程的學(xué)習(xí)，故而將課程的考核分為作業(yè)和考試兩部分，各占50分。作業(yè)從模仿案例、完成固定新功能、獨(dú)立設(shè)計(jì)新功能、獨(dú)立完成新項(xiàng)目四個(gè)層次進(jìn)行設(shè)計(jì)，遵循學(xué)習(xí)的基本過(guò)程，可以強(qiáng)化不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。獨(dú)立設(shè)計(jì)新功能和獨(dú)立完成新項(xiàng)目?jī)蓚€(gè)層次的題目設(shè)置均偏向開(kāi)放型題目，由于每個(gè)學(xué)生均有自己獨(dú)特的思考模式和解決問(wèn)題的想法，因此這一考核環(huán)節(jié)在強(qiáng)化知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)，不僅鍛煉了學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，更重要的是通過(guò)互相討論環(huán)節(jié)和展示優(yōu)秀案例模塊，可以學(xué)習(xí)到其他同學(xué)的創(chuàng)意想法，達(dá)到思維碰撞的效果，在未來(lái)的創(chuàng)意案例中激發(fā)出更多的創(chuàng)意思維，實(shí)現(xiàn)鍛煉和提高學(xué)生的創(chuàng)新性的目的?？荚嚍轫?xiàng)目式考試，由老師給定項(xiàng)目題目和項(xiàng)目需求，每一個(gè)項(xiàng)目題目均設(shè)計(jì)界面需求和功能需求，并提供必要的素材，要求學(xué)生能夠根據(jù)界面需求選取合適的組件并設(shè)計(jì)合理的參數(shù)值，根據(jù)功能需求設(shè)計(jì)合理的邏輯程序，學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成項(xiàng)目案例的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，通過(guò)考試考查學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)掌握的熟練程度以及應(yīng)對(duì)實(shí)際問(wèn)題的能力。在2019年秋季的課程中，給學(xué)生提供了兩個(gè)項(xiàng)目題目：瓢蟲(chóng)快跑和身份驗(yàn)證，一個(gè)屬于游戲類，一個(gè)屬于日常生活應(yīng)用類。由學(xué)生自主選擇題目進(jìn)行作答。

五、教學(xué)效果分析

從調(diào)查問(wèn)卷結(jié)果和學(xué)生考核結(jié)果兩方面對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行了分析。

如下圖中柱狀圖所示，對(duì)27份調(diào)查問(wèn)卷結(jié)果，分別從上課方式、授課內(nèi)容、考核方式、學(xué)習(xí)效果四方面的問(wèn)題進(jìn)行了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。上課方式方面，滿意的同學(xué)有12個(gè)，非常滿意的有15個(gè)，滿意度達(dá)到100%;授課內(nèi)容方面，認(rèn)為內(nèi)容合理學(xué)習(xí)很充實(shí)的同學(xué)有24個(gè)，認(rèn)為知識(shí)內(nèi)容太多吸收不了的同學(xué)有2個(gè)，認(rèn)為內(nèi)容太少比較無(wú)聊的同學(xué)有1個(gè)，滿意度達(dá)到89%;考核方式方面，希望既有測(cè)驗(yàn)又有項(xiàng)目考核的同學(xué)有5個(gè)，認(rèn)為合理的同學(xué)有22個(gè)，滿意度達(dá)到81%;學(xué)習(xí)效果方面，100%的同學(xué)認(rèn)為學(xué)習(xí)效果好。滿足了不同層次同學(xué)的學(xué)習(xí)的需求。

六、結(jié)論

App Inventor較Android Studio具有簡(jiǎn)單、易理解、易掌握的特點(diǎn)，非常適合零基礎(chǔ)的非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生，學(xué)生通過(guò)利用這一安卓編程工具可以快速實(shí)現(xiàn)自己的創(chuàng)意想法，極大的提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和信心，同時(shí)由于無(wú)需面對(duì)復(fù)雜的語(yǔ)法規(guī)則，使學(xué)生在有限的選修課課時(shí)內(nèi)可以更專注于了解安卓系統(tǒng)和掌握各個(gè)控件和邏輯模塊的特性和功能，項(xiàng)目式教學(xué)模式和引導(dǎo)式教學(xué)方法的有效結(jié)合促進(jìn)了學(xué)生進(jìn)行較為深入的探究學(xué)習(xí)，利用Moodle線上教學(xué)工具對(duì)教學(xué)進(jìn)行輔助管理，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)作出更多可交流、可評(píng)價(jià)、可應(yīng)用的成果。近年來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)已成為新一代信息技術(shù)的重要組成部分，在未來(lái)的教學(xué)中可以引入物聯(lián)網(wǎng)類案例供學(xué)生學(xué)習(xí)，拓展其知識(shí)和應(yīng)用的廣度，以激發(fā)出更多物聯(lián)網(wǎng)類創(chuàng)意作品。

教學(xué)效果分析比較圖

參考文獻(xiàn)

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Reform and Research of Android Development Public Elective Courses Based on Project Teaching

WANG Yan-fen

（School of Information Science and Engineering， Yanshan University， Qinhuangdao， Hebei 066004， China）

Abstract： Traditional Android development teaching focuses on technology. The programming ability of public elective course students is poor. This paper proposes a reform pattern. Firstly， it contains interesting cases， project tasks， and guided teaching. Secondly， the open teaching management platform is designed with six modules to manage all aspects of teaching. Lastly， multi-dimensional assessment mechanism is chosen. The two aspects of questionnaire survey and assessment results show that students' learning effect and satisfaction are greatly improved.

Key words： case teaching method; guided teaching; extended self-study; multi-dimensional assessment