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混合式CDIO教学在“Android程序设计”课程中的应用

作者:未知

  摘 要:将CDIO教学模式与混合式学习相结合,应用于高职“Android 程序设计”课程教学中。并以“标准体重计算器”项目为例,设计教学流程。实际应用表明,混合式CDIO教学可以极大地提高学生的学习热情,促进学生多方面能力的同步提升。
  关键词:混合式学习;CDIO;Android 程序设计
  DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.208
  1 研究背景
  伴随着移动互联技术的广泛应用,手机应用程序开发已经成为当今软件开发的热点。Android 是目前国内应用最广的手机操作系统,大多数高职院校的计算机专业都开设“Android 程序设计”课程,目的是提高学生的软件开发水平,增强学生的就业竞争力。该课程理实并重,对学生的专业基础知识和编程动手能力都有较高的要求。
  “Android 程序设计”课程作为近几年新兴的一门专业核心课,其教学研究和实践还处于初级阶段。笔者曾尝试当前应用最为广泛的两种教学模式,第一种是传统教学模式,教师在课堂上通过功能单一的小案例讲解知识点,然后让学生在实验室进行针对性的练习;第二种是项目教学模式,由一个功能完备的Android项目贯穿整门课的知识点,课程的讲授按项目开发需求展开,学生学习完整门课程,也完成了一个实际软件项目的开发训练。从教学效果上看,这两种教学模式均有不足,前者经过教师详细讲解并配合验证性的上机练习,绝大多数学生都能达到“听得懂”的教学目标,但在对知识灵活运用方面却差强人意,往往学完整门课后却“做不出”一个实际的应用程序;后者注重实践能力的培养,却忽略了知识结构的完整性,学生对于基础知识理解不够,直接影响了项目开发中的实践应用,造成学生在课堂上需要花费大量的时间改错、纠错,一试再试,有限的学时难以顺利完成教学任务。此外,项目庞大,实现周期过长,如果学习中遇到困难,基礎较差的学生很容易放弃。
  2 混合式CDIO教学
  CDIO是由麻省理工学院等国际知名大学联合创立的先进工程教育模式。2005 年引入国内,并在我国高等院校中引起强烈反响。CDIO 是构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)、运作(Operate)4 个英文单词的缩写[1], 强调“做中学”和“基于项目的教育学习”,主张学生在项目开发的全过程中做学合一,同时提高多方面的能力。混合式学习是在“适当的”时间,契合“适当的”学习技术与“适当的”学习风格,对“适当的”学习者传递“适当的”能力。主张合理配置学习资源,使学生获得最优化的学习效果。将CDIO与混合式学习结合,可以克服项目化教学课时不足的限制,保证项目训练的顺利进行;学生课下还可以利用教师提供的教学资源反复学习,加深对基础知识的理解,从而提升课程教学的有效性。
  3 混合式CDIO教学在Android程序设计课程中的应用
  3.1 教学内容设计
  CDIO强调“基于项目的教育学习”,项目的选择和设计决定了最终教学效果的优劣。考虑到高职学生的实际水平,我们采用了模块化项目设计策略,即将课程知识点按结构顺序划分为7个模块,编排到7个中小型项目中(见表1),每个项目教学周期控制在三周内。基于这种模块化项目的学习,学生不仅能很快看到自己作品的效果,增强学习的信心,也降低了“Android程序设计”课程的入门难度。
  3.2 教学过程设计——以“标准体重计算器”项目为例
  “标准体重计算器”项目任务描述:为用户设计一款体重计算器,用户输入个人身高,可以得到相应的标准体重值,为用户提供健康帮助。此项目涉及UI界面设计、事件处理等知识点。教学过程包括课前,课中,课后三个相互关联的阶段。
  (1)课前。教师将项目涉及知识点的讲授过程以微视频的形式录制下来,于上课前两周整合其它相关教学资源和“标准体重计算器APP”一起发布到百度云盘,并通过班级QQ群布置课前学习任务。在Android程序设计中,界面设计与功能实现是相互分离的,界面设计主要使用的是XML语言,相对于高年级的学生来说,完全可以自学掌握,因此,在课前学习任务中,重点要求学生掌握UI界面设计和实现技术,完成“标准体重计算器APP”界面的设计。界面制作完成后,在手机模拟器上运行,并生成 “标准体重计算器APP1.0版”。课前自学过程中如果遇到问题,可以和老师、同学在线交流。
  (2)课中。教师首先让学生展示自己开发的“标准体重计算器APP1.0版”,进行点评。然后引导学生思考怎样才能实现人机交互?实现交互功能要涉及“事件处理机制”原理和先期课程“java程序设计”的知识,基础不好的学生难以自学完成,因此这一部分内容由老师面授讲解。交互功能实现技术讲解完成后进入课堂教学的实训环节,教师将学生分组,以小组为单位按C-D-I-O对应的需求分析、业务逻辑设计、编码实现、测试运行四个步骤完成项目的开发,并生成“标准体重计算器APP2.0版”,上传至教师机。最后,组长负责演示项目,教师进行点评和总结。
  (3)课后。各小组根据课堂上教师的点评修改程序,生成“标准体重计算器APP3.0版”,同项目设计报告一起提交给教师。
  3.3 教学效果
  笔者在任教学院大二计算机专业学生中进行了一学期的混合式CDIO教学试点,共80学时的课堂教学,采用一体化教学方式,在移动互联实训机房授课。每个小组都能顺利完成上述7个项目的开发。在教学中发现,学生对Android应用程序开发框架及基础知识掌握情况也颇令人满意。许多学生不仅将自己开发的APP部署到了个人手机上,还分发给朋友和家人,正如学生所说“很有成就感”。
  4 结语
  实践证明,混合式CDIO教学在“Android 程序设计”课程中的有效运用,可以激发学生的兴趣,调动学生的积极性,增强了他们的自信心,使学生在理论知识、实践能力、自学能力、团队合作能力等方面同步提升。
  参考文献:
  [1]顾佩华,包能胜,康全礼等.CDIO在中国(上)[J].高等工程教育研究,2012(03):24-40.
  基金项目:山东省教育科学“十三五”规划课题《基于“翻转课堂+CDIO
  ”的高职程序设计课程教学模式探索》(课题批准号:BCD2017017),主持人:江天仿
  作者简介:江天仿(1971-),女,山东济南人,硕士,副教授,研究方向:计算机软件技术、高等职业教育。
论文来源:《山东工业技术》 2019年8期
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