基于项目式教学的安卓开发公选课改革探索

[摘 要]针对传统安卓开发教学重技术与公选课对象零编程基础的冲突，该文提出一种面向零基础的公选课学生进行创新型安卓开发教学的改革模式。以趣味案例为引导、以项目任务为驱动，教学中采用教师为主导学生为主体的引导式教学方法;设计包含六个模块的开放性教学管理平台，对教学的各个环节进行管理;选用多维度考核机制进行考核。从问卷调查及考核结果两方面比照，学生学习效果及满意度均有较大提升。

[关键词]案例式教学;引导式教学;拓展式自学;多维度考核

[基金项目]2019年度燕山大学公共（通识）选修课教学改革项目“创新型安卓APP开发实践教学初探”（TSQ2019014）

[作者簡介]王艳芬（1982—），女，河南安阳人，硕士，燕山大学工程训练中心信息化技术实训部副主任，实验师，主要从事计算机基础教学、计算机图形学、数据可视化研究。

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2020）33-0171-03 [收稿日期] 2020-03-23

移动互联网如今已成为主流行业，Android作为发展势头最好且拥有最大客户量的系统平台之一，备受用户的接受和重视。近年来，大学生创新创意大赛参赛作品也逐渐趋向Android应用（App）作品，在进行了两轮次的“Android程序设计基础”公共选修课教学后，发现很多非计算机类专业学生对安卓应用的开发充满热情，但苦于计算机编程基础差，很多有创意的想法无法得以实现，逐渐丧失了学习的信心，导致教学效果差。本文提出一种面向零基础的公选课学生进行创新型安卓开发教学的改革模式。从开发环境的选择，到教学模式、教学手段、教学平台的设计，再到考核方式多维度变革与考试题目的精心设计，层层环扣，提高了教学质量。

一、教学开发环境的选择

Android Studio是Google推出的一个安卓集成化开发工具。它提供了基于XML语言的功能强大的布局编辑器，基于Gradle的构建支持;AndroidStudio 1.3版本还支持C++编辑和查错功能，使开发代码变得更加容易、速度提升，更加适合有较好编程基础的学生开发应用软件。

App Inventor原是Google实验室的一个子计划，由一群Google工程师和勇于挑战的Google使用者共同参与并设计完成。它是一个基于网络、图形化、积木式的Android App开发环境，它抛弃复杂的程式代码而使用积木式的堆叠法来完成开发者的开发需求，故而简单易用，使得开发者无须编写传统文本方式的枯燥代码，只需通过拼装一个个预设好的图像化积木来实现App开发，避免了复杂的语法错误。App Inventor有一个所见即所得的设计界面，包括组件设计和逻辑设计。组件设计中左侧是控件列表，中间是界面视图，右侧可以编辑控件属性，控件属性只需通过设置属性值进行编辑，无需编写复杂的代码，对于零基础学习对象易于理解和掌握。控件包括可视控件和非可视控件两种。顾名思义，可视控件是可以直接显示在视图上的控件，比如按钮、文本框、图像等。非可视控件则在幕后随时待命，比如各类传感器、对话框等等。把控件拖到视图中，即可对其初始属性进行设置。逻辑设计负责响应事件，逻辑设计中左侧是逻辑模块，右侧是工作面板，将逻辑模块拖到工作面板中，并依照计算机思维逻辑进行拼接即可实现程序的逻辑设计。其所有的开发工作都可以在浏览器中完成，并且能够通过手机进行实时调试，从而使得App开发变得前所未有的轻松和有趣，开发人员可以更加专注于创意的思考与实现。本课程选择App Inventor作为开发环境正好契合了非计算机专业学生编程基础差的特点，使学生在该课程中可以更加专注于安卓系统的功能与特点以及创意想法的实现。

二、项目式教学模式与引导式教学方法相结合

项目式教学来源于杜威（John Dewey）的“做中学”（Learn by doing）实用主义教学理念与库珀（David Kolb）的体验式学习理论（Experiential Learning）等，其核心思想是通过现实世界中的真实问题捕捉学生的兴趣，并唤起其深度思考，在解决问题的情境下，使学生获得与应用新的知识[1-3]。

实践环节是项目式教学的一个重要环节，通过实践环节，学生可以将在教学中所学的知识与使用技巧进行再现，从而加深对知识的理解和掌握程度，若想要学生在实践环节更好的锻炼动手能力和创新能力，那么就要对教学内容进行改进，使其跟上科技时代的发展，同时完善教学模式才能够实现理论与教学的完美结合[4]。

引导式教学法是指教师设计精彩的引入并在教学过程中适时抛出问题来激发学生的好奇心，进而激发学生学习的兴趣，使学生变被动灌输为主动吸收，达到促使学生积极主动地思考，并能够自己提出问题、分析问题、解决问题，形成自主探索的能力。

本文摒弃传统的以语法和组件的使用细节作为主线进行教学的模式，采用以趣味案例为引导、以项目任务为驱动的项目式教学模式组织教学。“零基础畅游安卓创意开发”通识类公共选修课总共32学时，每次4学时，分8周进行教学。每次课程以一个案例为主线，将案例中运用到的知识点进行剖析与拓展。所选案例由简入繁，知识点逐层递进。

授课时，首先展示案例效果，引发学生学习兴趣，同时抛出问题，引导学生思考如何实现这些创意功能，从而由浅入深地逐步引出需要掌握的知识点，让学生带着兴趣去学，带着好奇去研究知识，从而消除学习的乏味感。

其次为学生提供案例中已用模块及未使用的模块功能的拓展知识，引导学生思考创新创意功能，协助学生自主学习拓展知识，并将拓展知识运用到作业中教师要求的创意功能及自主思考设计的创意功能中。所谓教学相长就是将教师的思考与各个学生的思考进行相互碰撞，激发出更多创意的火花。将知识点在案例的引导完成中进行横向拓展，在创意功能的实现中进行纵向拓展，提高课堂教学知识在二个维度方向更大面积的拓展。

最后通過完成作业来督促学生消化吸收所学知识。在课堂教学过程中，经常有学生反馈：老师讲的很清晰，自己也能听懂，但是做作业时还是无从下手，这就是缺乏实践。在实践的过程中可以显露学习过程中忽略的细微知识，也可以更深层次的理解所学知识，从而提高学生的高阶学习能力。在这一过程中，本课程采取机房授课方式，提供了很好的一对一的交流环境，在辅导实验环节，教师可以针对学生独特的疑惑进行答疑，从而提高学生对知识的掌握度。

三、Moodle教学平台组织管理教学

Moodle平台是一个以开源的方式对课程进行系统管理的平台。其界面精简、易于操作，使用者可以根据自身需求随时调整界面，增减各模块的内容。本文利用这一开源平台设计了适合本文改革的课程的教学平台，包括六大模块：课程管理、作业管理、知识拓展管理、优秀学生作业展示、调查问卷管理和项目式测验管理。

在该教学平台上以课程为单位提供了每次课程涉及到的案例PPT教学详细文件，供学生随时查阅补漏，共7个模块;在这7个模块中分别发布针对每次课程的作业及作业提交的管理，可以准确了解学生提交的时间、提交的内容，并可对提交时间进行规定，设置任务完成的时间节点，给学生增加适当的学习压力，从而强化其学习效果。

在知识拓展管理模块发布案例中拓展的纵向知识模块功能的详细学习文档，供学生完成自主设计功能及新项目功能时查阅，对于学习能力较强的同学而言，这一模块帮助其提高了学习的效率，锻炼了其自我学习的能力。

优秀学生作业展示模块以课程为时间单位定期更新每次课程中优秀学生作业详细图片，并标明优秀之处，供其他同学学习，这一模块不仅是认可了优秀学生的努力，也为其他同学提供了优秀模板和努力方向，因此深受学生喜爱。

调查问卷管理模块共设计了19个问题，以便于了解该课程建设过程中设计的各个环节的实际效果及改进方向。如下表所示，其中问题1至问题13为13道选择型问题，问题14至问题19为6道开放型问题。

四、多维度考核方式

由于选修课课时有限，学生课余时间不统一，因此只能依靠上课时间和学生自主利用课余时间完成课程的学习，故而将课程的考核分为作业和考试两部分，各占50分。作业从模仿案例、完成固定新功能、独立设计新功能、独立完成新项目四个层次进行设计，遵循学习的基本过程，可以强化不同层次学生的学习效果。独立设计新功能和独立完成新项目两个层次的题目设置均偏向开放型题目，由于每个学生均有自己独特的思考模式和解决问题的想法，因此这一考核环节在强化知识点的同时，不仅锻炼了学生解决实际问题的能力，更重要的是通过互相讨论环节和展示优秀案例模块，可以学习到其他同学的创意想法，达到思维碰撞的效果，在未来的创意案例中激发出更多的创意思维，实现锻炼和提高学生的创新性的目的。考试为项目式考试，由老师给定项目题目和项目需求，每一个项目题目均设计界面需求和功能需求，并提供必要的素材，要求学生能够根据界面需求选取合适的组件并设计合理的参数值，根据功能需求设计合理的逻辑程序，学生在规定时间内完成项目案例的设计与实现，通过考试考查学生对知识点掌握的熟练程度以及应对实际问题的能力。在2019年秋季的课程中，给学生提供了两个项目题目：瓢虫快跑和身份验证，一个属于游戏类，一个属于日常生活应用类。由学生自主选择题目进行作答。

五、教学效果分析

从调查问卷结果和学生考核结果两方面对教学效果进行了分析。

如下图中柱状图所示，对27份调查问卷结果，分别从上课方式、授课内容、考核方式、学习效果四方面的问题进行了数据统计。上课方式方面，满意的同学有12个，非常满意的有15个，满意度达到100%;授课内容方面，认为内容合理学习很充实的同学有24个，认为知识内容太多吸收不了的同学有2个，认为内容太少比较无聊的同学有1个，满意度达到89%;考核方式方面，希望既有测验又有项目考核的同学有5个，认为合理的同学有22个，满意度达到81%;学习效果方面，100%的同学认为学习效果好。满足了不同层次同学的学习的需求。

六、结论

App Inventor较Android Studio具有简单、易理解、易掌握的特点，非常适合零基础的非计算机专业学生，学生通过利用这一安卓编程工具可以快速实现自己的创意想法，极大的提高了学生学习的兴趣和信心，同时由于无需面对复杂的语法规则，使学生在有限的选修课课时内可以更专注于了解安卓系统和掌握各个控件和逻辑模块的特性和功能，项目式教学模式和引导式教学方法的有效结合促进了学生进行较为深入的探究学习，利用Moodle线上教学工具对教学进行辅助管理，促进学生创作出更多可交流、可评价、可应用的成果。近年来，物联网已成为新一代信息技术的重要组成部分，在未来的教学中可以引入物联网类案例供学生学习，拓展其知识和应用的广度，以激发出更多物联网类创意作品。

教学效果分析比较图

参考文献

[1]许江.产品设计专业“递进项目驱动式”教学模式研究[D].江南大学.2017.

[2]赵永生，刘毳，赵春梅.高阶思维能力与项目式教学[J].高等工程教育研究，2019（06）：145-148+179.

[3]蒋昕嘉.引导式探究教学在供应链管理课程中的应用[J].教育教学论坛，2018（10）：170-172.

[4]翰林学院.我们为什么要做项目制学习[EB/OL].https：//www. linstitute.net/archives/57496.

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