馮璐　陳威兵

摘要：針對“移動應(yīng)用軟件開發(fā)”課程知識新、內(nèi)容廣、工程性強的特點，課程教學(xué)中提出引入案例教學(xué)，以提高學(xué)生的學(xué)生興趣，激發(fā)其學(xué)習(xí)潛能，教師能講授更多知識點。案例教學(xué)實踐中，做到實驗準備充分、精選案例、有效引導(dǎo)、創(chuàng)新性訓(xùn)練、合理評價。實踐表明，案例教學(xué)能提高學(xué)生工程素質(zhì)和能力，全面提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：教學(xué)方法改革；案例教學(xué)；移動應(yīng)用；工程實踐

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）09（c）-0000-00

案例教學(xué)法作為一種基于互動、源于啟發(fā)式教學(xué)、與實踐緊密結(jié)合的教學(xué)方法，能充分調(diào)動學(xué)生積極性，最大限度地發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)潛能，它已在商學(xué)、管理學(xué)、法學(xué)和醫(yī)學(xué)教學(xué)中取得巨大成功[1]。近年，由于案例的“真實性”特性，能培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)和能力，已被逐步引入工程教育中，本文討論它在“移動應(yīng)用軟件開發(fā)”課程教學(xué)中的應(yīng)用方式。

1 課程教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 課程起源與課程定位

隨移動通信技術(shù)的發(fā)展，特別是3G、4G移動網(wǎng)絡(luò)的部署，移動網(wǎng)絡(luò)的傳輸能力大大增強，以移動通信網(wǎng)絡(luò)為平臺開展的移動增值業(yè)務(wù)也越來越多。相應(yīng)地，在智能手機制造、智能手機應(yīng)用軟件開發(fā)、移動增值應(yīng)用開發(fā)和移動WAP網(wǎng)站建設(shè)等企業(yè)從事軟件產(chǎn)品開發(fā)、軟件工程實施、系統(tǒng)測試和移動WAP網(wǎng)站制作等工作的人才成為了急需人才，據(jù)最新行業(yè)統(tǒng)計，缺口在100萬左右?；谌瞬判枨?，軟件工程、計算機應(yīng)用和通信工程等本科專業(yè)也就逐步發(fā)展出移動技術(shù)應(yīng)用專業(yè)方向，或者叫移動互聯(lián)網(wǎng)及應(yīng)用技術(shù)專業(yè)方向。

“移動應(yīng)用軟件開發(fā)”是移動技術(shù)應(yīng)用的重要專業(yè)方向限選課，課程教學(xué)目標是培養(yǎng)移動終端應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)能力和測試能力。課程主要教學(xué)內(nèi)容是：移動智能終端硬件組成及結(jié)構(gòu)、移動終端嵌入式操作系統(tǒng)、移動智能終端上應(yīng)用的各種主流技術(shù)、移動應(yīng)用軟件的設(shè)計開發(fā)流程和方法。預(yù)俢課程主要有：計算機基礎(chǔ)與C++程序設(shè)計、Java程序設(shè)計、嵌入式操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫原理、數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)通信、移動通信原理、語音信號處理、數(shù)字圖像信號處理等。

1.2 課程特點

概括起來，“移動應(yīng)用軟件開發(fā)”課程主要具有以下特點：

1.知識內(nèi)容新。智能手機終端是伴隨新一代移動通信網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的，因此它自身技術(shù)出現(xiàn)得比較晚，并且還處在不停的發(fā)展過程中。正因為如此，所以本課程直到2009年才在浙江大學(xué)等7所高校中首次開設(shè)[2]，目前，也只有不到30所普通高校開設(shè)該門課程。課程本身還處在建設(shè)與完善過程中，其教學(xué)規(guī)律還未完全掌握。

2. 知識涉及面廣。一方面手機開發(fā)平臺多樣化，主要有Sybian、iOS、 webOS 、Android、Linux、Windows phone7、Windows CE等，主流的有Google公司的 Android和蘋果公司的iOS等。其中，iOS相對來說性能穩(wěn)定，但由于其開發(fā)方式的密閉性，使用受限；Android是基于Linux內(nèi)核的操作系統(tǒng)，其顯著特性是開放性和服務(wù)免費[3]，它是一個對第三方軟件完全開放的平臺，開發(fā)者在為其開發(fā)應(yīng)用程序時擁有更大的自由度，因而廣受歡迎并迅速占領(lǐng)了市場，所以在教學(xué)過程中普遍選擇Android作為開發(fā)平臺。另一方面，在學(xué)習(xí)移動應(yīng)用開發(fā)技術(shù)過程中，需要多種知識，包括編程知識、通信知識、網(wǎng)絡(luò)知識、數(shù)據(jù)庫知識、信息安全知識等，特別強調(diào)的是，由于移動智能終端通常要處理多媒體業(yè)務(wù)，所以還應(yīng)該掌握語音編碼、圖像/視頻編碼等信息處理知識。

3.工程真實性。一方面所開發(fā)的移動應(yīng)用軟件都是和我們的日常生活密切相關(guān)的，體現(xiàn)出實用性，學(xué)生也能感受得到它的用處。這樣能提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)其工程創(chuàng)新能力。另一方面開發(fā)的移動應(yīng)用軟件都是一個個軟件工程，需要采用工程的觀念和方式來應(yīng)對。

2 案例教學(xué)的必要性與可行性分析

從上述課程特點看，本課程知識新、內(nèi)容廣、工程性強，采用傳統(tǒng)的講授和演示教學(xué)方法，難以使學(xué)生在短時間內(nèi)接受紛繁復(fù)雜的知識；如果沒有工程實踐訓(xùn)練，學(xué)生仍然不知道所學(xué)知識如何使用，不具備工程實踐能力。因此，這樣一門工程性極強的課程需要采用適應(yīng)工程教育的教學(xué)方法，比如案例教學(xué)等可以和工程實踐緊密結(jié)合的新型教學(xué)方法。

工程類案例具有真實性、綜合性、完整性、啟發(fā)性和實踐性特點[4]。案例內(nèi)容具有知識遷移性，通過案例教學(xué)過程，可以達到預(yù)定教學(xué)目標，使學(xué)生獲取知識并提高能力。案例教學(xué)的實施過程是一個交流、討論、分析問題的過程，不是滿堂灌的過程，容易為學(xué)生所接受，也能促使學(xué)生主動學(xué)習(xí)。“移動應(yīng)用軟件開發(fā)”的每一個章節(jié)基本上是一個主題，都可以用一個案例來說明并實踐。案例教學(xué)在本課程中實施時，研討部分只提供一種實際工程的情境，用于討論軟件項目總體設(shè)計和難點問題的解決，實踐過程在實驗室完成或者在學(xué)生寢室完成（只需將開發(fā)平臺安裝在自己電腦上），能延長實踐教學(xué)時間，提高課堂教學(xué)效率?？傊?，在本課程中實施案例教學(xué)是可行的。

3 案例教學(xué)實踐

3.1 案例準備

案例教學(xué)的前提是高質(zhì)量的案例。編制的案例可以來自教師自己的工程實踐、合作企業(yè)的實際項目，也可以是來自是相關(guān)書箱提供的案例，但要注意選擇，并進行適度修剪。所有案例級聯(lián)能覆蓋全課內(nèi)容，形成知識構(gòu)建。具體案例要有一定規(guī)模，不是停留在舉例說明的水平，可以給學(xué)生思索、發(fā)揮的空間；案例通常應(yīng)有多個知識點，一方面能覆蓋整堂課的教學(xué)內(nèi)容，也能涉及已學(xué)知識，起到鞏固知識的目的。比如多媒體開發(fā)一節(jié)教學(xué)內(nèi)容，實用的手機多媒體程序很多，側(cè)重點不一樣，綜合教學(xué)內(nèi)容后，設(shè)置的案例如表1所示。

表1 “多媒體開發(fā)”一節(jié)案例設(shè)計

案例名稱 音/視頻錄播機

程序功能描述 ① 實現(xiàn)音樂播放器、視頻播放器、錄音和攝像；

② 存儲音視頻文件；

③ 上傳下載音視頻文件。

教學(xué)內(nèi)容 多媒體開發(fā)

教學(xué)知識點 VideoView類、MediaRecorder類、MediaPlayer類

鞏固知識點 數(shù)據(jù)庫存儲與訪問、網(wǎng)絡(luò)通信、Activity和Intent

3.2 實驗條件

“移動應(yīng)用軟件開發(fā)”是一門工程性課程，需要在授課前進行一定的實驗與實踐設(shè)備平臺準備。主要設(shè)備內(nèi)容有：開發(fā)用計算機、開發(fā)軟件、Android實驗箱、外圍設(shè)備模塊（包括手機射頻模塊、WIFI模塊、藍牙模塊、攝像頭模塊、GPS模塊、RFID模塊、單片機模塊、DSP模塊、FPGA模塊、ZigBee模塊等）。因為移動應(yīng)用程序主要訓(xùn)練的是移動客戶端程序，為使開發(fā)的程序能得到驗證，教師要準備好相應(yīng)的服務(wù)器程序。

3.3 教學(xué)過程

具體教學(xué)過程包括教師講解、課程討論、上機實踐和總結(jié)評價。仍然以多媒體開發(fā)一節(jié)的教學(xué)過程來說明。

1.教師講解

首先將案例項目列出，明確待開發(fā)程序的功能要求。再將智能手機中和本案例相關(guān)的通用程序進行演示，如錄音機、音樂、視頻、照相機等軟件，這些程序和案例程序雖相關(guān)但不一樣，放在這里演示，可以引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，也可以給學(xué)生提供直觀的感受。

接下來，在演示程序中，找到對應(yīng)的知識點的關(guān)鍵程序進行基礎(chǔ)性的講解說明，例如實現(xiàn)音頻及視頻的錄制的調(diào)用方法步驟說明如下：⑴創(chuàng)建record（）方法，調(diào)用MediaRecorder的start（）方法錄制，同時使錄制按鈕失效，使停止按鈕生效；⑵創(chuàng)建stop（）方法，調(diào)用MediaRecorder的sttop（）方法停止錄制；⑶創(chuàng)建error（）方法捕獲異常；⑷創(chuàng)建setPath（）方法，設(shè)置錄音文件的存儲位置；⑸創(chuàng)建setProperty（）方法，設(shè)置MediaRecorder的屬性，包括用MediaRecorder.setAudioSource（）方法來設(shè)置音頻源，用MediaRecorder.setOutputFormat（）方法來設(shè)置輸出文件格式；⑹創(chuàng)建setup（）方法，使錄制按鈕生效，使停止按鈕失效；⑺為錄制按鈕添加單擊事件，調(diào)用play（）方法錄制；⑻為停止按鈕添加單擊事件，調(diào)用stop（）方法停止錄制；⑼當實現(xiàn)的MediaRecorder類完成音頻的捕捉后，調(diào)用release（）方法。

在工科教學(xué)中，對新知識的學(xué)習(xí)，講解是必要的。但在講解過程中，要由淺入深、循序漸進，注意知識點的融合與比較，做到理論聯(lián)系實際[5]。

2.課程討論

案例教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié)是課程討論，可以培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。在這一過程中，教師要注意引導(dǎo)，提示案例的“陷阱”所在，即技術(shù)難點和疑義問題。在本堂課中，主要疑義問題有：①同一界面，有多個子界面顯示，如何布局？②播放視頻時使用VideoView類和MediaPlayer類有何區(qū)別？③登陸服務(wù)器以哪種方式更合理？④當針對通話狀態(tài)及播放音頻時的錄音、播放視頻時的錄像，如何解決程序狀態(tài)？程序之間如何聯(lián)絡(luò)？⑤以流媒體形式播放存儲的網(wǎng)絡(luò)視頻時，如何保障視頻質(zhì)量？

教師提出的討論問題也應(yīng)該由易至難，先全局后局部。討論過程中，教師也不能放任自流，注意掌控討論方向。對舊知識點內(nèi)容提示為主，對新知識點內(nèi)容，可以再度講解、解釋。課堂討論時間是有限的，也不是必須解決所有問題，特別是一些需要學(xué)習(xí)新知識的問題，可以提出問題，給出解決問題的方向，列出參考書目，一些學(xué)有余力的學(xué)生可以利用課后時間來進行深層次的學(xué)習(xí)。在本堂課中，比如Android并不支持所有格式的音視頻的編解碼，對于一些特殊格式的音視頻的編解碼需要去學(xué)習(xí)相關(guān)知識，并用C++開發(fā)相應(yīng)的庫函數(shù)，再由Jave通過JNI機制調(diào)用。

3.實踐與評價

工程教育不能停留在思辨階段，最終需要通過實踐來獲得知識和能力?！耙苿討?yīng)用軟件開發(fā)”是要開發(fā)應(yīng)用程序的，一定要通過上機實踐來驗證自己的設(shè)計方案。簡單程序可以獨自承擔，綜合性的大型程序可以2-3人組成團隊開發(fā)。學(xué)生實踐過程中，教師只能給出指導(dǎo)性建議，而不是要求學(xué)生按標準性流程跟蹤完成，即所有的實踐要求是創(chuàng)新性完成。

實踐完成后，學(xué)生要提交總結(jié)性的實驗報告。雖然案例教學(xué)主張實施方案是無標準的，沒有統(tǒng)一答案，但教師還是可以根據(jù)學(xué)生在整個教學(xué)過程中的表現(xiàn)、完成程序效果、實驗報告質(zhì)量給出一個等級性的綜合評價。

4 結(jié)語

在“移動應(yīng)用開發(fā)”這門課程中采用案例教學(xué)的方式，是一次有益的嘗試。讓教師在有限的課堂教學(xué)時間里講授更多的知識點，提高了教學(xué)效果；有效地解決了傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生興趣低、參與性差，解決實際工程問題能力弱的問題，全面提升了人才培養(yǎng)質(zhì)量，對移動技術(shù)應(yīng)用專業(yè)方向“移動應(yīng)用軟件開發(fā)”課程的教學(xué)和實踐提供了示范性方法。

參考文獻

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[2] 張琳，容曉峰，沈虹.移動應(yīng)用開發(fā)課程建設(shè)與教學(xué)模式探索[J].計算機教育，2012 （14）：95-99.

[3] 曹曉芳，王超，李杰.一種基于Android智能手機的遠程視頻監(jiān)控的設(shè)計[J].電子器件，2011，34（6）：709-712.

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[5] 蔣崢崢，陳曉紅，王進等.網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)“網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計”課程的案例教學(xué)實踐[J].計算機教育，2013（2）：27-31.