移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索

李素鐸 鄭修成 馬明剛 李楠 杜月

摘要：文章從分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題著手，提出了移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的若干改進(jìn)措施，從實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容安排、過程指導(dǎo)、考核方式、交流反饋等方面做出了調(diào)整，將案例化教學(xué)貫穿整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的始終，最終學(xué)生的作業(yè)完成度與滿意度均有了較大幅度的提升，產(chǎn)生了一批有創(chuàng)意、有實(shí)用價(jià)值的作品，為培養(yǎng)實(shí)用創(chuàng)新型人才的教學(xué)改革做出了有益的探索。

關(guān)鍵詞：新工科;移動(dòng)應(yīng)用開發(fā);實(shí)驗(yàn)教學(xué);教學(xué)實(shí)踐;教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2022）10-0139-03

1? 前言

2017年2月以來，教育部積極推進(jìn)新工科建設(shè)，為適應(yīng)人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新技術(shù)的發(fā)展做出了工科專業(yè)的戰(zhàn)略調(diào)整，制定了《新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目指南》，以便培養(yǎng)造就一大批多樣化、創(chuàng)新型卓越工程科技人才，為我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國際競爭提供智力和人才支撐[1]。在此背景下，許多高校的培養(yǎng)方案都發(fā)生了較大的變化，普遍是總體課時(shí)減少，實(shí)踐比例增加，更加注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。

移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)課程是計(jì)算機(jī)科學(xué)、軟件工程、物聯(lián)網(wǎng)等專業(yè)的一門選修課。近十年來，智能手機(jī)的軟硬件性能不斷提升，人們越來越享受各種功能豐富的手機(jī)軟件帶來的體驗(yàn)，由此掀起了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的高潮，軟件開發(fā)已經(jīng)朝著“無應(yīng)用、不移動(dòng)”的趨勢發(fā)展，許多高校都將移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)的人才培養(yǎng)作為計(jì)算機(jī)類相關(guān)專業(yè)的特色課程。在移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)的幾種常見技術(shù)中，Android以其開源性、極高的市場占有率、豐富的教程資源等優(yōu)勢受到了廣大開發(fā)人員的喜愛，因此移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)的課程內(nèi)容大多以Android教學(xué)為主[2]。但以往的教學(xué)往往重理論而輕實(shí)踐，學(xué)生的實(shí)操能力不足。在新工科建設(shè)背景下，要通過課程的內(nèi)容設(shè)計(jì)來培養(yǎng)學(xué)生的就業(yè)能力，就必須科學(xué)地安排教學(xué)過程的各個(gè)環(huán)節(jié)和要素，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程的優(yōu)化。

2? 實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)存的問題

2021年是我校移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)課程新版培養(yǎng)方案落地實(shí)施的第一年，由于縮短了理論課時(shí)，就必須加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，為此，通過團(tuán)隊(duì)調(diào)研學(xué)生對以往實(shí)驗(yàn)課的感受，發(fā)現(xiàn)主要存在這樣一些問題。

2.1 從理論到實(shí)踐難以入手

現(xiàn)在的軟件開發(fā)都是項(xiàng)目工程形式，需要借助框架、API調(diào)用等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)基于基本的功能模塊，這雖然簡化了開發(fā)的過程，但在框架的什么位置該添加什么代碼卻需要扎實(shí)的理論功底，然而理論課上通常只能按部就班地講解基礎(chǔ)知識(shí)，受課時(shí)的限制，案例分析一般也只能講局部的關(guān)鍵代碼，因此即使教材配套了完整源碼，學(xué)生也很難理解操作的步驟、編程的邏輯是怎樣一步步發(fā)生的，到實(shí)踐課上就不知道怎么實(shí)施，沒有頭緒。對一些稍微復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)，由于教材普遍缺乏完整具體的實(shí)驗(yàn)操作手冊，要讓學(xué)生自己把零散的案例運(yùn)用到未知的項(xiàng)目中，更讓他們感到困難重重。

2.2 師生間缺乏有效的交流和反饋

教與學(xué)的及時(shí)反饋是十分重要的教學(xué)環(huán)節(jié)[3]，但由于高校教師承擔(dān)著繁重的工作量，無力對學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一一批閱，而且Android源碼換一臺(tái)電腦運(yùn)行可能會(huì)出現(xiàn)與環(huán)境有關(guān)的故障，也造成了評閱困難。這使得本該有的學(xué)習(xí)、實(shí)踐、評價(jià)等環(huán)節(jié)有所欠缺，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的反饋主要針對了實(shí)驗(yàn)報(bào)告，而不是項(xiàng)目源碼，對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果未能給予準(zhǔn)確的糾錯(cuò)和激勵(lì)。長期以來教師對實(shí)驗(yàn)過程的指導(dǎo)主要依賴于學(xué)生主動(dòng)提問，但有些學(xué)生出于種種原因，不愿意在課堂上問老師，遇到問題如果自己解決不了就放棄了。長此以往，問題越攢越多，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性越來越差。

2.3 實(shí)驗(yàn)過程缺乏交流討論的氛圍

學(xué)習(xí)Android需要很多前置課程做基礎(chǔ)，如Java、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)頁前端開發(fā)等。如果基礎(chǔ)不牢靠，就會(huì)在學(xué)習(xí)過程中比較吃力，導(dǎo)致程序設(shè)計(jì)頻繁出錯(cuò)，解決問題花費(fèi)很多時(shí)間。其實(shí)很多問題大家都會(huì)遇到，需要共同探討，以便更快地理清思路，掃清障礙。但傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課大家都是各做各的，很少向他人求教，雖然在同一個(gè)教室做實(shí)驗(yàn)，卻相對自我封閉，缺乏交流討論的氛圍?，F(xiàn)在的學(xué)生越來越不喜歡與人交流，不愿意在課堂上回答問題，但在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)言卻很活躍，如果有交流、分享、問答、互動(dòng)的機(jī)制就可以有效地改善這種現(xiàn)象。

3? 教學(xué)實(shí)踐具體措施

針對上述情況，本學(xué)期的移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)課程教學(xué)設(shè)計(jì)做了較大的改變，遵循以學(xué)生為中心，以教師為主導(dǎo)的基本思想，切實(shí)解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的種種困難，為提高教學(xué)質(zhì)量采取了一系列有效的措施。

3.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容系統(tǒng)化，理論實(shí)踐緊相關(guān)

以往的移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)課程教學(xué)共72學(xué)時(shí)，其中理論54學(xué)時(shí)，上機(jī)18學(xué)時(shí)。講授與實(shí)踐課時(shí)比為3：1，理論講授較深入，但比較抽象，結(jié)合課程內(nèi)容只做了9次實(shí)驗(yàn)，且各個(gè)實(shí)驗(yàn)相互獨(dú)立，沒有形成整體。

在新版培養(yǎng)方案中，課時(shí)壓縮為42學(xué)時(shí)，其中理論18學(xué)時(shí)，上機(jī)24學(xué)時(shí)。理論課程大幅度縮減，但因?yàn)檫x用了微課版的教材，提供了大量的視頻二維碼，只要掃碼就可以查看相關(guān)內(nèi)容的視頻講解，所以理論課時(shí)的不足可以通過學(xué)生課后觀看視頻資料來彌補(bǔ)。為了加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際，掌握完整項(xiàng)目的開發(fā)方法，實(shí)驗(yàn)課都是緊密圍繞“掌上微博”這個(gè)項(xiàng)目來做的，每個(gè)實(shí)驗(yàn)都將理論課的知識(shí)融合進(jìn)來，為項(xiàng)目增加一些功能，全部實(shí)驗(yàn)完成后，就實(shí)現(xiàn)了一個(gè)功能基本完整的小型App。理論課與實(shí)驗(yàn)課的對應(yīng)關(guān)系見表1。

與以往相對獨(dú)立的單個(gè)實(shí)驗(yàn)相比，這種逐步累進(jìn)的實(shí)驗(yàn)安排，內(nèi)容上緊扣理論，功能上逐漸豐富，最終展現(xiàn)了一個(gè)完整應(yīng)用程序從無到有的制作全程。這增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的趣味性、系統(tǒng)性，極大地提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)力，取得了良好的效果。

3.2? 自編實(shí)驗(yàn)手冊，明確實(shí)驗(yàn)步驟

針對學(xué)生對實(shí)驗(yàn)任務(wù)感到無從下手的問題，本學(xué)期的每個(gè)實(shí)驗(yàn)老師都提前做一遍，分步驟截圖記錄了完整的操作過程，寫成詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)手冊，便于學(xué)生參照。

對于Android開發(fā)來說，系統(tǒng)框架相對復(fù)雜，教材中的示例代碼雖然從理論上做了講解，但學(xué)生自己操作時(shí)很難理清各段代碼的添加位置、內(nèi)在關(guān)系，以及參數(shù)設(shè)置、變量的作用域等細(xì)節(jié)問題，常常感到實(shí)驗(yàn)總是顧此失彼、錯(cuò)誤不斷。因此，有必要編制一份操作指南，引導(dǎo)學(xué)生掌握基本的操作過程，理解每個(gè)功能的編程邏輯，使學(xué)生很容易獲得實(shí)驗(yàn)成功的成就感，然后再去舉一反三地獨(dú)立完成補(bǔ)充作業(yè)，以及預(yù)留的問答題、思考題。例如在實(shí)驗(yàn)二中，詳細(xì)描述了“登錄”界面的制作過程，第二個(gè)“注冊”界面就由學(xué)生自己完成;在實(shí)驗(yàn)七中，詳細(xì)介紹了微博新增、查詢功能的實(shí)現(xiàn)代碼，修改和刪除的功能留給學(xué)生自己完成，且布置了與微博操作相仿的思考題：“新建一個(gè)用戶信息表，將用戶的注冊信息存入該表。新建‘個(gè)人中心’界面，使用戶可以查看與編輯自己的個(gè)人信息”。

通過這種由易到難、由淺入深的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，有效地彌補(bǔ)了理論與實(shí)踐之間的落差，引導(dǎo)學(xué)生快速領(lǐng)悟?qū)嶒?yàn)的做法與原理，并留有自由發(fā)揮的空間。這就克服了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課的畏難情緒，使其更好地掌握課程相關(guān)知識(shí)。

3.3? 考核方式多樣化，過程管理全局化

課程考核是對教的效果和學(xué)的收獲客觀評價(jià)的一種重要手段[4]。但以往的考核，期末考試成績占了很大比重，造成了一考定論、考核面窄、重知識(shí)輕能力、學(xué)風(fēng)異化等弊端，很多學(xué)生平時(shí)不學(xué)，靠考前突擊、刷題求過關(guān)，對知識(shí)并沒有很好地掌握，違背了高等教育人才培養(yǎng)的初心。早在2018年，教育部印發(fā)的《關(guān)于加快建設(shè)高水平本科教育全面提高人才培養(yǎng)能力的意見》等文件已經(jīng)提出，針對高水平本科教育建設(shè)的重點(diǎn)難點(diǎn)問題，要“加強(qiáng)學(xué)習(xí)過程管理，嚴(yán)格過程考核，改革考試形式。[5]”可見注重平時(shí)的學(xué)習(xí)積累、考查學(xué)生的能力水平是新時(shí)代的教育工作面臨的重要問題。

為此，本課程實(shí)驗(yàn)課考核采用了實(shí)驗(yàn)報(bào)告、單次實(shí)驗(yàn)源碼、綜合大作業(yè)三項(xiàng)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)報(bào)告須在課后一周內(nèi)、下次實(shí)驗(yàn)前統(tǒng)一收齊交給老師，根據(jù)書寫的內(nèi)容是否豐富、條理是否清晰、表達(dá)是否正確等情況評分，這也是每次實(shí)驗(yàn)完成后由學(xué)生進(jìn)行總結(jié)，老師給予反饋的有效方式，鍛煉了學(xué)生的概括總結(jié)、書面表達(dá)能力。單次實(shí)驗(yàn)源碼須在課后一周內(nèi)提交到老師的作業(yè)郵箱，老師對作業(yè)進(jìn)行抽查，根據(jù)是否按時(shí)提交、文件格式是否正確、完成度與美觀度等情況進(jìn)行評分，不按時(shí)交的本次作業(yè)成績?yōu)?。這種分階段考核的方式強(qiáng)化了日常的學(xué)習(xí)積累，有效地糾正了平時(shí)不學(xué)，期末突擊的現(xiàn)象。

綜合大作業(yè)在本學(xué)期理論和實(shí)踐教學(xué)所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步深化融合，綜合運(yùn)用各項(xiàng)技術(shù)，設(shè)計(jì)制作一個(gè)功能完整的小型Android應(yīng)用程序。實(shí)驗(yàn)任務(wù)可以是對前九次實(shí)驗(yàn)所做“掌上微博”項(xiàng)目的改進(jìn)，也可以重新制作一個(gè)功能實(shí)用、難度適中的手機(jī)軟件，體現(xiàn)了難易結(jié)合、鼓勵(lì)創(chuàng)新的思想。從最終125份作業(yè)來看，約73%的同學(xué)選擇了任務(wù)1，即掌上微博功能擴(kuò)展，主要是對原有實(shí)驗(yàn)手冊中略過的部分進(jìn)行了補(bǔ)充，例如補(bǔ)全注冊信息、將用戶信息存入數(shù)據(jù)庫以及對微博信息進(jìn)行點(diǎn)贊、評論等。約27%的同學(xué)做了任務(wù)2，自行設(shè)計(jì)開發(fā)一款A(yù)ndroid手機(jī)軟件。這些同學(xué)普遍有著較好的編程功底，有些以前就自學(xué)過Android開發(fā)，并有過參賽作品。其中創(chuàng)意、效果較好的作品有心理咨詢、疫情數(shù)據(jù)分析、傾心家教等，展示了學(xué)生已具備良好的綜合應(yīng)用開發(fā)能力。

3.4 多措并舉，增進(jìn)師生交流

在教與學(xué)的過程中，及時(shí)地交流、溝通和反饋是非常重要的[6]，除了平時(shí)多與學(xué)生交談，詢問他們對課程的興趣、對課堂知識(shí)的理解程度以及尚未掌握、感到困惑的問題外，師生交流的方式還有對實(shí)驗(yàn)報(bào)告每周評閱，單次實(shí)驗(yàn)源碼每周抽查，在實(shí)驗(yàn)課上積極引導(dǎo)學(xué)生提問等。班級QQ群也發(fā)揮了很大的作用，每次課前在老師會(huì)在群里發(fā)布理論課件和實(shí)驗(yàn)手冊，課后發(fā)布本章學(xué)習(xí)、紀(jì)律情況總結(jié)，以及階段性在線測試的鏈接，使學(xué)生可以及時(shí)復(fù)習(xí)鞏固章節(jié)內(nèi)容，營造良好的學(xué)習(xí)氛圍，鼓勵(lì)同學(xué)們積極參與課程問答與交流。為了便于以后更方便地展現(xiàn)課程資料，對各種編程問題進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)與分享，課題組帶領(lǐng)學(xué)生構(gòu)建了課程教學(xué)網(wǎng)站，前期已實(shí)現(xiàn)了教學(xué)資料、優(yōu)秀作業(yè)的展示，后期將重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)作業(yè)提交與自動(dòng)統(tǒng)計(jì)、論壇分享與交流等功能，收集實(shí)踐操作小視頻形成教學(xué)案例庫，為同學(xué)們提供學(xué)習(xí)、交流的平臺(tái)以及更加豐富的課外資源。

3.5 拓展課外資源，發(fā)掘創(chuàng)新人才

由于課時(shí)畢竟有限，對于真正有興趣、有能力的學(xué)生來說，課堂上講授的知識(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，為此，教師需要給同學(xué)們介紹更多的課外學(xué)習(xí)資源，例如Android開發(fā)者網(wǎng)站，這是谷歌提供的學(xué)習(xí)Android的權(quán)威教程。還有《Android編程權(quán)威指南》電子書，用非常簡明易懂的語言講述了Android開發(fā)的完整技術(shù)原理和實(shí)戰(zhàn)技能。教師在平時(shí)就應(yīng)注意發(fā)現(xiàn)這些有潛力的學(xué)生，鼓勵(lì)他們學(xué)習(xí)更加深廣的知識(shí)，發(fā)現(xiàn)好的創(chuàng)意、作品可以推薦學(xué)生參加大學(xué)生移動(dòng)應(yīng)用創(chuàng)新大賽，使好學(xué)生的能力得到進(jìn)一步的鍛煉和提升。

4 總結(jié)與展望

新工科背景下，高校的傳統(tǒng)工科專業(yè)面臨著升級改造，原有的課時(shí)、教學(xué)方法也要相應(yīng)地發(fā)生變化，如何在課時(shí)量縮減的情況下讓學(xué)生學(xué)到豐富實(shí)用的知識(shí)，需要一線教育工作者認(rèn)真思考、積極探索，將各種現(xiàn)代化技術(shù)充分運(yùn)用起來。以上介紹了本人在移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)課程教學(xué)中的一些嘗試和經(jīng)驗(yàn)，通過案例化教學(xué)、自編實(shí)驗(yàn)手冊等一系列措施，很好地引導(dǎo)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程，取得了較好的成效，學(xué)生們的作業(yè)完成度比以往有明顯提升，也出現(xiàn)了部分有創(chuàng)意、有實(shí)用價(jià)值的優(yōu)秀作品。但也存在綜合案例難度不高、技術(shù)含量不夠豐富的缺點(diǎn)。未來將通過教學(xué)網(wǎng)站提供更多的學(xué)習(xí)資料和實(shí)踐案例，促進(jìn)自學(xué)、分享、交流、探討的學(xué)習(xí)氛圍，讓學(xué)生更快、更好地掌握移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)相關(guān)技能，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才的目標(biāo)。

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【通聯(lián)編輯：聞翔軍】

收稿日期：2021-10-08

基金項(xiàng)目：2021年度西北民族大學(xué)實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：SYSKF-2021176） ，2021 年度西北民族大學(xué)教育教學(xué)改革研究一般項(xiàng)目

作者簡介：李素鐸（1971—） ，女，甘肅隴南人，副教授，碩士，研究方向?yàn)檐浖こ?鄭修成（2002—） ，男，吉林長春人，本科在讀，西北民族大學(xué)軟件工程專業(yè);馬明剛（2001—） ，男，甘肅隴南人，本科在讀，西北民族大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè);李楠（2001—） ，女 ，山西大同人，本科在讀，西北民族大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè);杜月（2001—） ，女（回族） ，寧夏回族自治區(qū)銀川市靈武人，本科在讀，西北民族大學(xué)軟件工程專業(yè)。