陳小奎，方賢文

(安徽理工大學理學院，安徽淮南 232001)

Android實訓課程的設計與實施

陳小奎，方賢文

(安徽理工大學理學院，安徽淮南 232001)

本文針對軟件企業(yè)的用人需求，分析了當前高校Android課程實踐教學中的不足，總結(jié)了實踐課程中出現(xiàn)的問題，探索出一些Android實訓設計與實施方案，明確了實訓目的，確定了實訓目標與技術(shù)要求的細節(jié)，由指導教師擬定項目的案例并設計出具體功能模塊以及要求。在實訓項目開展過程中，指導教師全程負責技術(shù)支持、過程監(jiān)督和評價，并將實訓項目開發(fā)過程分成三個階段，分配相應的任務和評價分值，利用分階段驗收的方法，規(guī)范化、標準化和工程化地管理學生的開發(fā)流程。實踐表明，貼近真實企業(yè)的項目實訓開發(fā)，能夠提高學生的實踐能力，使他們初步具備職業(yè)素養(yǎng)，為今后就業(yè)奠定堅實的基礎(chǔ)。

Android實訓；階段驗收；案例設計

Android是一種基于Linux的自由及開放源代碼的操作系統(tǒng)，主要應用于移動終端，如智能手機和平板電腦。2007年11月，Google聯(lián)合84家硬件制造商、軟件開發(fā)商及電信營運商一起組建了開放手機聯(lián)盟，共同研發(fā)和改良Android系統(tǒng)。第一部Android系統(tǒng)的智能手機于2008年10月發(fā)布。2015年第四季度，Android系統(tǒng)手機的全球市場份額已經(jīng)達到84.7%[1]。目前，國內(nèi)高校紛紛開設了Android相關(guān)程序設計課程，培養(yǎng)市場急需的人才[2-5]。但Android課程涉及的知識結(jié)構(gòu)龐雜，編程難度較大，僅僅依靠理論課程加實驗課的教學方案，學生往往只能掌握基本的控件知識，無法融會貫通，很難開發(fā)出高水平軟件。本文以安徽理工大學信息與計算科學專業(yè)為例，通過總結(jié)近三年的Android綜合實訓課程的經(jīng)驗與教訓，探索該課程的設計與實施方案。

1 Android實訓的教學目的與目標

1.1 實訓課程的教學目的

安徽理工大學信息與計算科學專業(yè)于2010年被遴選為國家級特色專業(yè)。該專業(yè)一直以計算機軟件開發(fā)為發(fā)展方向，注重學生綜合實踐能力的培養(yǎng)，在本科階段的第六學期開設Android軟件開發(fā)綜合實訓課程。該課程的教學設計以企業(yè)需求為導向，以項目案例開發(fā)為主線，以啟發(fā)式教學為引導，以學生動手實踐為主體，按企業(yè)級要求，分階段地完成軟件開發(fā)任務，使學生積累真實的項目開發(fā)經(jīng)驗，最終達到提升學生能力的目的。

1.2 實訓課程的目標

Android實訓課程旨在讓學生在實戰(zhàn)項目開發(fā)中理解軟件企業(yè)的開發(fā)流程，熟悉開發(fā)規(guī)范，掌握項目的設計、編碼、調(diào)試、測試和項目文檔的撰寫方法，達到將所學過的知識融會貫通的目標，培養(yǎng)學生團隊協(xié)作能力與職業(yè)素養(yǎng)。

1.2.1 在實訓過程中實現(xiàn)的知識目標

(1)熟練使用XML語言編寫圖形化用戶界面；(2)掌握ViewPager控件實現(xiàn)界面的滑動切換；(3)熟練使用Intent對象實現(xiàn)Activity間跳轉(zhuǎn)與傳遞數(shù)據(jù)；(4)熟練使用一種云數(shù)據(jù)庫，這里建議使用Bmob云；(5)依據(jù)數(shù)據(jù)庫表建立面向?qū)ο竽Ｐ停?6)通過Android實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的添加、修改、刪除和查詢操作；(7)掌握項目的AndroidManifest.xml文件配置；(8)熟練使用一種軟件測試方法測試項目，修改Bug。

1.2.2 在實訓中培養(yǎng)學生的能力目標

(1)理解并學會使用面向?qū)ο蟮木幊趟枷耄?2)理解并掌握MVC分層思想，并能應用在項目中；(3)能夠設計自定義的控件并使用；(4)通過查詢資料，學會使用第三方控件；(5)獨立閱讀英文API文檔，修改語法錯誤；(6)規(guī)范地撰寫軟件開發(fā)文檔。

1.2.3 在團隊合作開發(fā)中培養(yǎng)學生的情感態(tài)度價值觀目標

(1)通過師生技術(shù)交流，鍛煉學生溝通與表達能力，提升學生自我認知感和自信；(2)通過團隊協(xié)作與任務分工，提高學生的責任感；(3)通過軟件測試與Bug修改，培養(yǎng)學生嚴謹求實的態(tài)度。

2 Android實訓的支撐課程體系

Android軟件開發(fā)所需要的基礎(chǔ)知識較多，需要有Java語言程序設計的基礎(chǔ)，有面向?qū)ο筌浖_發(fā)思想，還要有XML語言和數(shù)據(jù)庫開發(fā)基礎(chǔ)。如果沒有這些支撐課程體系，盲目開展Android實訓，不但不能鍛煉學生的能力，反而會打擊他們的學習信心。在確定本科專業(yè)培養(yǎng)方案時,需要先行開設如下各門課程或知識點。

2.1 Android實訓的支撐課程

2.1.1 Java語言程序設計

Android軟件開發(fā)使用的是Eclipse集成開發(fā)環(huán)境，開發(fā)語言是Java,所以Java語言是Android開發(fā)的基礎(chǔ)。在實訓課程中重點應用繼承、接口、多態(tài)、集合、Java訪問數(shù)據(jù)庫等知識點，以上內(nèi)容在先導性課程教學中必須要重點講解。

2.1.2 數(shù)據(jù)庫概論

項目開發(fā)離不開數(shù)據(jù)庫的支持，主要應用到數(shù)據(jù)庫的四種基本操作以及數(shù)據(jù)表的關(guān)聯(lián)等。

2.1.3 軟件工程

軟件工程以系統(tǒng)性、規(guī)范化、可定量的過程化方法開發(fā)和維護軟件，同時在軟件說明書撰寫方面起理論指導作用。

2.2 Android實訓的支撐知識點

2.2.1 面向?qū)ο笈cMVC分層思想

企業(yè)級的項目中框架的使用是非常普遍的，框架中最重要的是面向?qū)ο笏枷?。面向?qū)ο笏枷胍话阍贘ava或者C++課程中都會有所涉及，但是計算機二級考試更側(cè)重對Java基本輸入輸出、循環(huán)控制和數(shù)組的考查，導致學生學習方向的偏差，因此在教學活動中需要進行面向?qū)ο笏季S的啟發(fā)與引導。

MVC是模型(model)—視圖(view)—控制器(controller)的縮寫，用一種業(yè)務邏輯、數(shù)據(jù)、界面顯示分離的方法組織代碼，將業(yè)務邏輯聚集到一個部件里面，在改進和個性化定制界面及用戶交互的同時不需要重新編寫業(yè)務邏輯。MVC分層是一切框架的思想來源，但在Java或C++的課程中少有提及，需要補充講解[6]。

2.2.2 XML語言

XML是可擴展標記語言，一般高校很少單獨開設這門課程。在Android實訓中,只用XML編寫圖形化用戶界面，因此可對XML語言進行初步講解。

2.2.3 軟件測試

軟件測試(software testing)，描述一種用來促進鑒定軟件的正確性、完整性、安全性的過程。在Android實訓中主要采用黑盒測試，檢測Bug，以完善軟件。

具體支撐課程與知識點以及對實訓的支撐度如表1所示。

表1 Android軟件開發(fā)綜合實訓支撐體系一覽表

3 Android實訓案例設計

安徽理工大學信息與計算科學專業(yè)的實訓開發(fā)課程已經(jīng)開展了多年，期間有很多失敗的教訓，比如三人一組自選題目開發(fā)，有的學生自擬題目過于簡單，脫離實際，達不到鍛煉能力的目的；再如單人一組，全班做同一個項目，有些學生由于基礎(chǔ)差而無法完成，無法鍛煉學生的團隊協(xié)作能力。為了提高實訓課程教學質(zhì)量，可以借鑒企業(yè)項目開發(fā)經(jīng)驗，對Android實訓課程要求學生6人一組，案例由指導教師設計。案例的設計要貼近校園生活，便于激發(fā)學生興趣，同時要兼顧軟件復雜度與課時量的匹配[7-8]。

3.1 案例的需求分析

以“校園一鍵通”為例，介紹案例的設計流程與技術(shù)標準。當前校園生活的通信手段多樣，如電話、短信、QQ、微信、飛信等。校園中的聯(lián)絡主要體現(xiàn)在同學間一對一的交流；教師、輔導員與學生間的一對多的通知。面臨的問題如下：(1)輔導員、教師發(fā)通知時打電話耗時費力，發(fā)飛信僅限移動用戶免費，發(fā)QQ群、微信群可能被屏蔽或忽視；(2)同學間交流需要維護大量的QQ群、微信群，重要信息與閑聊信息混在一起?？梢姡枰豢顚ｉT的APP軟件一次性解決以上問題。

3.2 功能模塊設計

該案例項目為一個基于云數(shù)據(jù)庫的社交軟件，這里推薦使用Bmob云(官網(wǎng)：www.bmob.cn)。整個功能模塊包含注冊、登錄、創(chuàng)建班級、加入班級、一對一通信和消息推送等功能。功能模塊如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)功能模塊圖

系統(tǒng)中部分主要功能及要求：(1)注冊功能。用戶注冊時需要輸入用戶名、密碼、學校、學院、用戶類型(學生、教師、輔導員)、手機號碼。為了防止惡意注冊，用戶注冊需通過手機短信驗證，驗證成功后方能注冊；(2)登錄。主要驗證用戶名和密碼，登錄后系統(tǒng)根據(jù)用戶類型跳轉(zhuǎn)到不同的界面；(3)創(chuàng)建班級。教師、輔導員有創(chuàng)建班級的權(quán)限，班級屬性包含學校、學院、專業(yè)、年級、班級，教師和輔導員所創(chuàng)建的班級只能是本身所屬的學校及學院內(nèi)的班級；(4)加入班級。學生用戶只有加入班級的權(quán)限，所加入的班級只能是本身所屬的學校、學院、專業(yè)、年級相同的班級，并且只能加入一個班級；(5)一對一通信。所有用戶可以在班級內(nèi)一對一發(fā)送消息，也可以調(diào)用Intent電話功能直接打電話；(6)消息推送。教師和輔導員可以使用消息推送功能將通知信息發(fā)送至學生手機。

4 實訓的教學實施與過程管理

4.1 指導教師負責制

將案例功能模塊和設計要求布置給學生后，由學生負責詳細設計、數(shù)據(jù)庫設計、代碼編寫和項目文檔的撰寫。學生6人一組，雖然小組長負責項目管理，但是大多數(shù)學生尚不具備項目管理經(jīng)驗和能力。在項目的開發(fā)過程中往往出現(xiàn)團隊失控問題，成員間很難相互補充，開發(fā)進度緩慢，以至于最后無法完成項目。經(jīng)過討論和探索，得出并實行了指導教師負責制。為了提高實訓質(zhì)量，在實訓課中每個班安排兩名指導教師。每位教師負責三個小組，對項目開發(fā)的全過程進行啟發(fā)式教學，并扮演三個角色：(1)技術(shù)支持工程師。在開發(fā)過程中學生會碰到很多技術(shù)難題，指導教師在實訓課程中全程提供技術(shù)支持。在這個過程中，教師不但要解決問題，更要側(cè)重于啟發(fā)式教學，注重學生自學能力的培養(yǎng)；(2)項目經(jīng)理。學生開發(fā)項目中往往沒有工程管理意識，想到哪就做到哪，無法控制進度。指導教師需要規(guī)定開發(fā)階段，并督促學生按時完成；(3)客戶。學生開發(fā)項目的目的性很強，所有代碼都是僅僅完成功能，健壯性很差，比如注冊用戶對用戶名合法性問題考慮較少。指導教師要扮演客戶，挑出問題，與學生爭論，讓學生完善項目，鍛煉學生的表述能力，培養(yǎng)他們的職業(yè)素養(yǎng)。

4.2 分階段達標驗收

軟件開發(fā)本身是非常復雜的過程，所以對開發(fā)進度的控制與分階段交付是最后成功的保證。分階段驗收主要有以下優(yōu)點：(1)強化學生對軟件開發(fā)規(guī)范化、標準化和工程化的認識和理解；(2)鍛煉學生團隊協(xié)作能力，適應協(xié)調(diào)工作機制；(3)培養(yǎng)流程化開發(fā)與項目分批交付的職業(yè)素養(yǎng)。

在Android實訓的開發(fā)過程中建議分為三個階段開發(fā)和驗收，如表2所示。學生最后的實訓成績由三個階段的分數(shù)相加求得。

表2 Android實訓三個階段的成果驗收表

5 結(jié)語

經(jīng)過討論和探索，我們明確了Android實訓課程的教學目的和目標。指導教師精心設計案例的模塊以及功能，量化學生的設計任務，嚴格地規(guī)范學生的開發(fā)過程；在開發(fā)過程中分三個階段驗收和評價學生的成果，增強學生的工程化、標準化和規(guī)范化理念。通過實訓課程的鍛煉，使學生初步具備企業(yè)所需要的工程能力。

[1]翟大昆,陳春茶.Android項目開發(fā)詳解[M].北京:機械工業(yè)出版社,2012(4):57-60.

[2]吳中博,袁磊,胡春陽.三階段軟件開發(fā)實訓教學研究與實踐[J].現(xiàn)代計算機,2015(5):17-20.

[3]肖蕾,鐘瑛,翁偉.軟件開發(fā)綜合實訓課程的教學改革與實踐[J].計算機教育,2012(10):105-107.

[4]鄭根讓,朱建樓.計算機軟件專業(yè)實訓的真實項目引入探索[J].職業(yè)教育研究,2009(6):109-110.

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[7]吳紹根.基于案例在線的軟件開發(fā)綜合實訓項目設計[J].計算機教育,2009(7):104-106.

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2016-08-23

安徽省質(zhì)量工程項目“安徽省信息技術(shù)基礎(chǔ)省級示范實驗實訓中心”(2013sxzx012)；安徽省質(zhì)量工程項目“安徽省信息與計算科學省級專業(yè)綜合改革試點”(2014zy028)；安徽省質(zhì)量工程項目“工科院校中理科專業(yè)學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索與實踐”(2015jyxm136)；安徽省質(zhì)量工程項目“大學生移動互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)客實驗室”(2015ckjh015)。

陳小奎(1978- )，男，講師，碩士，從事計算機應用研究。

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2095-7602(2017)02-0119-04