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(湖南第一師范學院 a.信息科學與工程學院;b.圖書館,湖南 長沙 410205)
師范院?!耙苿討瞄_發(fā)”課程建設與教學模式探討
——以湖南第一師范學院為例
湯希瑋a,胡秋玲b
(湖南第一師范學院 a.信息科學與工程學院;b.圖書館,湖南 長沙 410205)
移動應用開發(fā)課程是計算機相關專業(yè)的一門重要專業(yè)課,由于其內容龐雜、實踐性強的特點,一直是師范院校學生比較畏難的課程。對此,我們對移動應用開發(fā)課程體系進行重新構建,并采用啟發(fā)式教學模式、體驗式教學模式和對比教學模式提高教學效果。
移動應用開發(fā);課程建設;教學模式
中國互聯(lián)網信息中心發(fā)布第40次《中國互聯(lián)網絡發(fā)展狀況統(tǒng)計報告》顯示,截至2017年6月,中國網民規(guī)模達到7.51億,其中使用手機上網用戶達到7.24億,相當于歐洲人口的總量。而且,2017年上半年,各種手機應用程序的用戶規(guī)模不斷擴大,移動互聯(lián)網的主導地位進一步加強。盡管從2010年開始,國內許多高校就嘗試設置移動應用開發(fā)相關的課程,但是,移動應用開發(fā)人才不足的問題始終是互聯(lián)網經濟發(fā)展所面臨的重大挑戰(zhàn)?;谶@一現狀,不少師范類院校也紛紛在其計算機相關的專業(yè)中開設移動應用開發(fā)課程。如湖南第一師范學院的信息與計算科學專業(yè)和計算機科學與技術專業(yè)就開設了該課程。師范院校的學生有著與其他工科院校完全不同的特點,比如,女生占大多數,而且第一志愿填本專業(yè)的少,調劑者居多。這使教師的教學模式以及課程體系建設等面臨新的挑戰(zhàn)。本文將根據移動應用課程的特點,以及師范院校學生特性探討提高教學效果的策略。
根據谷歌公司的建議,移動應用課程體系的設置可以圍繞四個方向展開,即移動應用開發(fā)、智能終端、嵌入式和物聯(lián)網。
移動應用開發(fā)方向注重培養(yǎng)基于安卓系統(tǒng)的應用程序開發(fā)人才。主要教學內容包括安卓編程語言基礎課程、安卓移動開發(fā)核心課程和安卓移動開發(fā)工程能力培養(yǎng)課程,教學目標是使學生掌握基于安卓平臺的應用程序開發(fā)與設計技術。
智能終端方向注重培養(yǎng)各種智能終端上系統(tǒng)級和應用級軟件開發(fā)人才。主要教學內容包括安卓系統(tǒng)定制和安卓應用程序開發(fā)框架。前者涵蓋絡安卓系統(tǒng)的各種移植和驅動技術,后者關注系統(tǒng)平臺之上各種應用程序的開發(fā)與優(yōu)化,教學目標是使學生掌握安卓系統(tǒng)的定制技術和應用程序開發(fā)技能,能夠結合不同類別和不同應用場景的智能終端進行技術歸類和思維引導。
嵌入式方向嵌入式系統(tǒng)方向注重培養(yǎng)安卓系統(tǒng)硬軟件技術開發(fā)專門人才。主要教學內容包括運行嵌入式系統(tǒng)的處理器的體系結構、指令集、硬件組成,以及與此相關的安卓系統(tǒng)底層程序開發(fā)技術,教學目標是使學生掌握安卓系統(tǒng)的嵌入式硬件平臺及其軟件開發(fā)技術。
物聯(lián)網方向注重培養(yǎng)物聯(lián)網移動應用開發(fā)方面的人才,主要教學內容包括安卓系統(tǒng)在物聯(lián)網中的應用、基于安卓系統(tǒng)的無線傳感器網絡應用開發(fā)、基于安卓系統(tǒng)的網絡通信技術、基于物聯(lián)網的安卓移動應用開發(fā)等。教學目標是使學生掌握各種移動接入設備并將其通過網絡連接,建立物聯(lián)網應用基礎環(huán)境。
目前湖南第一師范學院無論信息與計算機科學專業(yè)(簡稱信科),還是計算機科學與技術專業(yè)(簡稱計科)都只在移動應用開發(fā)方向開展教學活動,教學定位也比較明確,就是培養(yǎng)具有扎實理論知識和應用開發(fā)技能的高素質人才,一方面為將來走上工作崗位的畢業(yè)生提供實用的技能儲備,另一方面為希望繼續(xù)深造的畢業(yè)生打下良好的理論基礎。另外,這兩個專業(yè)分別屬于不同的學院,前者為數學與計算科學學院,后者為信息科學與工程學院,學生來源的不同將導致課程體系建設和教學模式有一定的區(qū)別。
表1 課程教學內容
課程體系建設既要圍繞專業(yè)人才培養(yǎng)計劃展開,又要充分考慮學生的認知學習規(guī)律,還要科學合理地配置教學資源,所以必須考慮前導、后續(xù)和平行課程的設置及它們之間的相互關系。我們參考已經開設移動應用開發(fā)課程的著名師范院校和工科院校的成功經驗,立足我校計科和信科專業(yè)建設的實際,依托現有專業(yè)基礎,開展移動應用開發(fā)課程體系建設(具體教學內容見表1)。針對計科專業(yè),第一學年第一學期,開設《計算機科學導論》課程,全面厘清計科專業(yè)各門專業(yè)課程的知識體系結構,第二學年第一學期,開設《JAVA語言程序設計》課程,講授面向對象程序設計知識,第三學年第二學期,開設《移動應用開發(fā)》課程,全面介紹基于安卓系統(tǒng)平臺的應用程序開發(fā)過程。信科專業(yè)課程開設情況與計科專業(yè)類似,不同之處在于第二學年第二學期還將開設移動開發(fā)入門課程《App Inventor編程工具》。移動應用開發(fā)課程體系由淺到深分別包括計算機基礎知識課程、程序設計語言課程和移動應用開發(fā)課程,其中,移動開發(fā)入門課程專為信科專業(yè)學生開設。之所以在信科專業(yè)開設移動應用入門課程,是因為信科專業(yè)的人才培養(yǎng)方案不同于計科專業(yè),前者注重數學理論在計算機科學中的滲透,后者注重計算機科學中應用能力的培養(yǎng),所以計科專業(yè)被設置了更多的程序設計課程,客觀上使得信科專業(yè)學生的編程能力不如計科,需要有入門課程彌補這種差別。
啟發(fā)式教學源遠流長,早在2000多年前,孔子就提出“不憤不啟,不悱不發(fā)”,強調教師應該激發(fā)學生天然的好奇心和旺盛的求知欲,進而引導學生思考問題并解決問題?,F代教學理論仍然把啟發(fā)式教學列為重要的教學方法[1]。在啟發(fā)式教學中,堅持“學生為主體,教師為主導”[2]。學生為主體指學生獨立自主地參與學習,其獲取、吸收、消化知識的行為由自身驅動。教師為主體指教師致力于促成一種能夠推動學生主動學習的態(tài)勢。移動應用開發(fā)課程和其他工科課程一樣比較復雜乏味,同時有具有精確性的特征,哪怕一個符號的錯誤都能導致整個應用程序運行失敗,因此學生在學習過程中很容易因為遇到各種大大小小的挫折而喪失學習的主動性。針對這一具體問題,我們在安排教學內容時,充分考慮學生的實際情況,將課程的所有知識點都設計得具有一定啟發(fā)性。教師在授課時,并不是將知識點的所有內容完整地在課堂上呈現,而是以點帶面,合理引導學生積極思考,主動探索未知領域。例如,我們在講授安卓項目的目錄結構時,會詳細講解scr文件夾、res文件夾和Androidmainfest程序的作用以及文件夾下文件的功能,但可能會有意不介紹R子文件夾的作用和功能,學生自然就會思考scr文件夾中的源代碼文件的函數調用res文件夾中的各種資源(如字符串、圖標、圖片等)時是如何實現的。對于系統(tǒng)如何記錄這種調用過程,學生帶著這些問題,會主動去學習,直到找到答案為止。我們在2014級計科專業(yè)的教學活動中貫徹這一教學模式時,成功營造了以學生為中心的課堂氛圍。
傳統(tǒng)的課程教學模式是將實驗課與理論課分開,實驗課由學生動手操作,教師在邊上指導,理論課由教師前臺講授并演示,學生被動接收。這種教學模式容易使學生形成眼高手低的不良習慣,導致教學效果不佳。另外,移動應用開發(fā)課程又具有內容龐雜,實踐性強的特點。因此,我們設計了體驗式教學模式。首先,我們改造了原來的移動應用開發(fā)實驗室,完善了電子教室軟件。然后,將所有課程都安排在實驗室上,不再刻意區(qū)分理論課和實驗課,最后,在電子教室軟件的幫助下,將授課內容實時推送到學生的電腦屏幕上,教學過程中關注學生通過電子教室軟件傳回的反饋,對具有一定共性的問題即時作出解答。教師授課不再整節(jié)課滿堂灌,而是根據每個小知識點隨時暫停,布置小任務要求學生打開實驗系統(tǒng)在較短的時間內獨立完成,營造一種邊學習邊體驗的過程。例如,教師在講授安卓應用程序生命周期時,為了講清楚安卓應用程序的4種狀態(tài)和7個執(zhí)行函數,通常會設計一個完整的案例,邊講解邊演示程序的調試和運行過程。這種教學方式能夠在一定程度上抓住學生的注意力,但是,由于學生被動接收知識的時間過長,學習興趣會不斷下降。因此,在教學中,我們會將完整的案例依據執(zhí)行函數的個數分解為7個小案例,傳授完一個小案例即要求學生現場體驗,由于案例短小簡潔,學生通常能在較短的時間內順利完成,這樣不僅提高了學生動手實踐的能力,更重要的是隨著課程的推進,學生學習的興趣愈加濃厚,課后學生的獲得感很強。體驗式教學的好處在于通過增強學生的參與感,有效地克服了學生注意力轉移的毛病,大大提高了課堂學習效率。
比較教學法指在相同條件下,依據共同的標準比較多個對象,清晰呈現對象屬性的異同、地位的主次、功能的大小、性能的優(yōu)劣、問題的難易等,進而了解、辨別并把握對象[3][4]。在移動應用開發(fā)的教學過程中,我們也運用對比教學模式,通過相似課程的比較加深學生對知識和技能的掌握程度。安卓應用程序的開發(fā)過程和開發(fā)環(huán)境與JAVA程序設計課程相比有很大的不同,但是,JAVA課程畢竟是安卓課程的前序課程,安卓應用的源代碼是以JAVA為基礎,另外,學生對JAVA語言比較熟悉,具有一定的編程技能,因此JAVA程序設計課程中的許多教學場景,完全可以用來和安卓程序設計課程的類似知識點進行對比教學。例如,JAVA是一門面向對象的程序設計語言,對象、屬性、方法是其三個基本要素,一個類(class)只有實例化為一個對象才能被執(zhí)行,類中定義的各種變量(屬性)在執(zhí)行時被封裝在對象中,其他函數只有通過引用對象并調用其方法才能實現變量的讀取或賦值。安卓系統(tǒng)上的應用程序在手機而不是個人電腦上執(zhí)行,應用程序盡管還是用JAVA語言編寫,但是由于程序的執(zhí)行環(huán)境和執(zhí)行方式的改變,變量的值通常會保存在資源文件夾res的相關資源文件中,要給變量賦值就要利用系統(tǒng)提供的專用方法調用資源文件,讀取需要的資源,同時變量和資源文件都需要在R文件夾中自動注冊。安卓應用程序中變量的使用方式不同于Windows系統(tǒng),但又有一定的相似性。因此在授課時,我們對比講解這兩種不同的變量賦值方式,加深學生對編程思想的理解。
在實際的教學活動中,我們還積極嘗試了其它教學方式方法,雖然也取得了較好的效果,但以上面提到的三種模式最佳,未來我們將進一步完善這些教學模式,通過積極的教與學的互動增強學生學習的愉悅感,切實提高教學質量。
移動應用開發(fā)課程體系的建設及其教學模式的實踐和創(chuàng)新,一直是我校工科專業(yè)教學改革的重點。過去幾年來,我們根據學生的實際情況,不斷探索符合學生學習特點的教學方式方法,致力于保持學生的學習興趣,從實踐出發(fā)切實提高學生的程序設計水平,最終使學生具備扎實的編程技能和完整的理論儲備,為將來的發(fā)展打下良好的基礎。教學實踐表明,我們關于移動應用課程體系的建設及相關教學模式的創(chuàng)新取得了良好的教學效果,課程深受學生歡迎。
[1]錢龍霞,王正新,等.基于問題驅動的啟發(fā)式教學方法在研究生評估類課程中的應用研究[J].教育教學論壇,2016(11):172-173
[2]劉淑紅等.例談啟發(fā)式教學模式在大學物理教學中的應用[J].教育教學論壇,2017(14):217-218
[3]李運模.比較教學法略論[J].中南民族學院學報(人文社科版),2000(3):169-172.
[4]王青松.比較教學法在《傳感器》理論教學過程中的應用[J].中小企業(yè)管理與科技,2016(3):185-185.
Exploration to the Construction and Teaching Mode of Mobile Application Development Course in Normal Colleges and Universities:A Case Study of Hunan First Normal University
TANG Xi-weia,HU Qiu-lingb
(a.School of Information Engineering and Technology,Hunan First Normal University,Changsha,Hunan 410205;b.Library of Hunan First Nomnal University,Changsha,Hunan 410205)
Mobile Application Development is one of the important professional courses for computer majors.Owing to the complicated contentsand emphasison practice,it is always the difficulty for normal college students.For this,we tried to reconstruct the system of the course and applied heuristic teaching mode,experience teaching mode and comparative teaching mode to improve the teaching effects.
mobile application development;course construction;teaching mode
G642
A
1674-831X(2017)05-0088-04
2017-08-10
基礎教育信息化技術湖南省重點實驗室(2015TP1017);湖南省教學改革研究項目(湘教通〔2015〕118號)
湯?,|(1973-),男,湖南安鄉(xiāng)人,湖南第一師范學院副教授,博士,主要從事計算機應用研究;胡秋玲(1976-),女,湖南常德人,湖南第一師范學院館員,主要從事圖書情報研究。
[責任編輯:胡 偉]