李素鐸 鄭修成 馬明剛 李楠 杜月

摘要：文章從分析實驗教學存在的問題著手，提出了移動應(yīng)用開發(fā)課程實驗教學的若干改進措施，從實驗的內(nèi)容安排、過程指導、考核方式、交流反饋等方面做出了調(diào)整，將案例化教學貫穿整個實驗教學的始終，最終學生的作業(yè)完成度與滿意度均有了較大幅度的提升，產(chǎn)生了一批有創(chuàng)意、有實用價值的作品，為培養(yǎng)實用創(chuàng)新型人才的教學改革做出了有益的探索。

關(guān)鍵詞：新工科;移動應(yīng)用開發(fā);實驗教學;教學實踐;教學改革

中圖分類號：G642? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）10-0139-03

1? 前言

2017年2月以來，教育部積極推進新工科建設(shè)，為適應(yīng)人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等新技術(shù)的發(fā)展做出了工科專業(yè)的戰(zhàn)略調(diào)整，制定了《新工科研究與實踐項目指南》，以便培養(yǎng)造就一大批多樣化、創(chuàng)新型卓越工程科技人才，為我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國際競爭提供智力和人才支撐[1]。在此背景下，許多高校的培養(yǎng)方案都發(fā)生了較大的變化，普遍是總體課時減少，實踐比例增加，更加注重培養(yǎng)學生的實際應(yīng)用能力。

移動應(yīng)用開發(fā)課程是計算機科學、軟件工程、物聯(lián)網(wǎng)等專業(yè)的一門選修課。近十年來，智能手機的軟硬件性能不斷提升，人們越來越享受各種功能豐富的手機軟件帶來的體驗，由此掀起了移動互聯(lián)網(wǎng)的高潮，軟件開發(fā)已經(jīng)朝著“無應(yīng)用、不移動”的趨勢發(fā)展，許多高校都將移動應(yīng)用開發(fā)的人才培養(yǎng)作為計算機類相關(guān)專業(yè)的特色課程。在移動應(yīng)用開發(fā)的幾種常見技術(shù)中，Android以其開源性、極高的市場占有率、豐富的教程資源等優(yōu)勢受到了廣大開發(fā)人員的喜愛，因此移動應(yīng)用開發(fā)的課程內(nèi)容大多以Android教學為主[2]。但以往的教學往往重理論而輕實踐，學生的實操能力不足。在新工科建設(shè)背景下，要通過課程的內(nèi)容設(shè)計來培養(yǎng)學生的就業(yè)能力，就必須科學地安排教學過程的各個環(huán)節(jié)和要素，改進實驗教學的現(xiàn)狀，實現(xiàn)教學過程的優(yōu)化。

2? 實驗教學現(xiàn)存的問題

2021年是我校移動應(yīng)用開發(fā)課程新版培養(yǎng)方案落地實施的第一年，由于縮短了理論課時，就必須加強實驗教學，為此，通過團隊調(diào)研學生對以往實驗課的感受，發(fā)現(xiàn)主要存在這樣一些問題。

2.1 從理論到實踐難以入手

現(xiàn)在的軟件開發(fā)都是項目工程形式，需要借助框架、API調(diào)用等技術(shù)來實現(xiàn)基于基本的功能模塊，這雖然簡化了開發(fā)的過程，但在框架的什么位置該添加什么代碼卻需要扎實的理論功底，然而理論課上通常只能按部就班地講解基礎(chǔ)知識，受課時的限制，案例分析一般也只能講局部的關(guān)鍵代碼，因此即使教材配套了完整源碼，學生也很難理解操作的步驟、編程的邏輯是怎樣一步步發(fā)生的，到實踐課上就不知道怎么實施，沒有頭緒。對一些稍微復雜的實驗，由于教材普遍缺乏完整具體的實驗操作手冊，要讓學生自己把零散的案例運用到未知的項目中，更讓他們感到困難重重。

2.2 師生間缺乏有效的交流和反饋

教與學的及時反饋是十分重要的教學環(huán)節(jié)[3]，但由于高校教師承擔著繁重的工作量，無力對學生提交的實驗結(jié)果一一批閱，而且Android源碼換一臺電腦運行可能會出現(xiàn)與環(huán)境有關(guān)的故障，也造成了評閱困難。這使得本該有的學習、實踐、評價等環(huán)節(jié)有所欠缺，實驗結(jié)果的反饋主要針對了實驗報告，而不是項目源碼，對學生的實驗結(jié)果未能給予準確的糾錯和激勵。長期以來教師對實驗過程的指導主要依賴于學生主動提問，但有些學生出于種種原因，不愿意在課堂上問老師，遇到問題如果自己解決不了就放棄了。長此以往，問題越攢越多，學生學習的積極性越來越差。

2.3 實驗過程缺乏交流討論的氛圍

學習Android需要很多前置課程做基礎(chǔ)，如Java、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)頁前端開發(fā)等。如果基礎(chǔ)不牢靠，就會在學習過程中比較吃力，導致程序設(shè)計頻繁出錯，解決問題花費很多時間。其實很多問題大家都會遇到，需要共同探討，以便更快地理清思路，掃清障礙。但傳統(tǒng)的實驗課大家都是各做各的，很少向他人求教，雖然在同一個教室做實驗，卻相對自我封閉，缺乏交流討論的氛圍。現(xiàn)在的學生越來越不喜歡與人交流，不愿意在課堂上回答問題，但在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)言卻很活躍，如果有交流、分享、問答、互動的機制就可以有效地改善這種現(xiàn)象。

3? 教學實踐具體措施

針對上述情況，本學期的移動應(yīng)用開發(fā)課程教學設(shè)計做了較大的改變，遵循以學生為中心，以教師為主導的基本思想，切實解決學生在學習過程中遇到的種種困難，為提高教學質(zhì)量采取了一系列有效的措施。

3.1 實驗內(nèi)容系統(tǒng)化，理論實踐緊相關(guān)

以往的移動應(yīng)用開發(fā)課程教學共72學時，其中理論54學時，上機18學時。講授與實踐課時比為3：1，理論講授較深入，但比較抽象，結(jié)合課程內(nèi)容只做了9次實驗，且各個實驗相互獨立，沒有形成整體。

在新版培養(yǎng)方案中，課時壓縮為42學時，其中理論18學時，上機24學時。理論課程大幅度縮減，但因為選用了微課版的教材，提供了大量的視頻二維碼，只要掃碼就可以查看相關(guān)內(nèi)容的視頻講解，所以理論課時的不足可以通過學生課后觀看視頻資料來彌補。為了加強理論聯(lián)系實際，掌握完整項目的開發(fā)方法，實驗課都是緊密圍繞“掌上微博”這個項目來做的，每個實驗都將理論課的知識融合進來，為項目增加一些功能，全部實驗完成后，就實現(xiàn)了一個功能基本完整的小型App。理論課與實驗課的對應(yīng)關(guān)系見表1。

與以往相對獨立的單個實驗相比，這種逐步累進的實驗安排，內(nèi)容上緊扣理論，功能上逐漸豐富，最終展現(xiàn)了一個完整應(yīng)用程序從無到有的制作全程。這增強了實驗的趣味性、系統(tǒng)性，極大地提升了學生的學習興趣和學習動力，取得了良好的效果。

3.2? 自編實驗手冊，明確實驗步驟

針對學生對實驗任務(wù)感到無從下手的問題，本學期的每個實驗老師都提前做一遍，分步驟截圖記錄了完整的操作過程，寫成詳細的實驗手冊，便于學生參照。

對于Android開發(fā)來說，系統(tǒng)框架相對復雜，教材中的示例代碼雖然從理論上做了講解，但學生自己操作時很難理清各段代碼的添加位置、內(nèi)在關(guān)系，以及參數(shù)設(shè)置、變量的作用域等細節(jié)問題，常常感到實驗總是顧此失彼、錯誤不斷。因此，有必要編制一份操作指南，引導學生掌握基本的操作過程，理解每個功能的編程邏輯，使學生很容易獲得實驗成功的成就感，然后再去舉一反三地獨立完成補充作業(yè)，以及預留的問答題、思考題。例如在實驗二中，詳細描述了“登錄”界面的制作過程，第二個“注冊”界面就由學生自己完成;在實驗七中，詳細介紹了微博新增、查詢功能的實現(xiàn)代碼，修改和刪除的功能留給學生自己完成，且布置了與微博操作相仿的思考題：“新建一個用戶信息表，將用戶的注冊信息存入該表。新建‘個人中心’界面，使用戶可以查看與編輯自己的個人信息”。

通過這種由易到難、由淺入深的實驗設(shè)計，有效地彌補了理論與實踐之間的落差，引導學生快速領(lǐng)悟?qū)嶒灥淖龇ㄅc原理，并留有自由發(fā)揮的空間。這就克服了學生對實驗課的畏難情緒，使其更好地掌握課程相關(guān)知識。

3.3? 考核方式多樣化，過程管理全局化

課程考核是對教的效果和學的收獲客觀評價的一種重要手段[4]。但以往的考核，期末考試成績占了很大比重，造成了一考定論、考核面窄、重知識輕能力、學風異化等弊端，很多學生平時不學，靠考前突擊、刷題求過關(guān)，對知識并沒有很好地掌握，違背了高等教育人才培養(yǎng)的初心。早在2018年，教育部印發(fā)的《關(guān)于加快建設(shè)高水平本科教育全面提高人才培養(yǎng)能力的意見》等文件已經(jīng)提出，針對高水平本科教育建設(shè)的重點難點問題，要“加強學習過程管理，嚴格過程考核，改革考試形式。[5]”可見注重平時的學習積累、考查學生的能力水平是新時代的教育工作面臨的重要問題。

為此，本課程實驗課考核采用了實驗報告、單次實驗源碼、綜合大作業(yè)三項內(nèi)容。實驗報告須在課后一周內(nèi)、下次實驗前統(tǒng)一收齊交給老師，根據(jù)書寫的內(nèi)容是否豐富、條理是否清晰、表達是否正確等情況評分，這也是每次實驗完成后由學生進行總結(jié)，老師給予反饋的有效方式，鍛煉了學生的概括總結(jié)、書面表達能力。單次實驗源碼須在課后一周內(nèi)提交到老師的作業(yè)郵箱，老師對作業(yè)進行抽查，根據(jù)是否按時提交、文件格式是否正確、完成度與美觀度等情況進行評分，不按時交的本次作業(yè)成績?yōu)?。這種分階段考核的方式強化了日常的學習積累，有效地糾正了平時不學，期末突擊的現(xiàn)象。

綜合大作業(yè)在本學期理論和實踐教學所學知識的基礎(chǔ)上進一步深化融合，綜合運用各項技術(shù)，設(shè)計制作一個功能完整的小型Android應(yīng)用程序。實驗任務(wù)可以是對前九次實驗所做“掌上微博”項目的改進，也可以重新制作一個功能實用、難度適中的手機軟件，體現(xiàn)了難易結(jié)合、鼓勵創(chuàng)新的思想。從最終125份作業(yè)來看，約73%的同學選擇了任務(wù)1，即掌上微博功能擴展，主要是對原有實驗手冊中略過的部分進行了補充，例如補全注冊信息、將用戶信息存入數(shù)據(jù)庫以及對微博信息進行點贊、評論等。約27%的同學做了任務(wù)2，自行設(shè)計開發(fā)一款Android手機軟件。這些同學普遍有著較好的編程功底，有些以前就自學過Android開發(fā)，并有過參賽作品。其中創(chuàng)意、效果較好的作品有心理咨詢、疫情數(shù)據(jù)分析、傾心家教等，展示了學生已具備良好的綜合應(yīng)用開發(fā)能力。

3.4 多措并舉，增進師生交流

在教與學的過程中，及時地交流、溝通和反饋是非常重要的[6]，除了平時多與學生交談，詢問他們對課程的興趣、對課堂知識的理解程度以及尚未掌握、感到困惑的問題外，師生交流的方式還有對實驗報告每周評閱，單次實驗源碼每周抽查，在實驗課上積極引導學生提問等。班級QQ群也發(fā)揮了很大的作用，每次課前在老師會在群里發(fā)布理論課件和實驗手冊，課后發(fā)布本章學習、紀律情況總結(jié)，以及階段性在線測試的鏈接，使學生可以及時復習鞏固章節(jié)內(nèi)容，營造良好的學習氛圍，鼓勵同學們積極參與課程問答與交流。為了便于以后更方便地展現(xiàn)課程資料，對各種編程問題進行經(jīng)驗總結(jié)與分享，課題組帶領(lǐng)學生構(gòu)建了課程教學網(wǎng)站，前期已實現(xiàn)了教學資料、優(yōu)秀作業(yè)的展示，后期將重點實現(xiàn)作業(yè)提交與自動統(tǒng)計、論壇分享與交流等功能，收集實踐操作小視頻形成教學案例庫，為同學們提供學習、交流的平臺以及更加豐富的課外資源。

3.5 拓展課外資源，發(fā)掘創(chuàng)新人才

由于課時畢竟有限，對于真正有興趣、有能力的學生來說，課堂上講授的知識還遠遠不夠，為此，教師需要給同學們介紹更多的課外學習資源，例如Android開發(fā)者網(wǎng)站，這是谷歌提供的學習Android的權(quán)威教程。還有《Android編程權(quán)威指南》電子書，用非常簡明易懂的語言講述了Android開發(fā)的完整技術(shù)原理和實戰(zhàn)技能。教師在平時就應(yīng)注意發(fā)現(xiàn)這些有潛力的學生，鼓勵他們學習更加深廣的知識，發(fā)現(xiàn)好的創(chuàng)意、作品可以推薦學生參加大學生移動應(yīng)用創(chuàng)新大賽，使好學生的能力得到進一步的鍛煉和提升。

4 總結(jié)與展望

新工科背景下，高校的傳統(tǒng)工科專業(yè)面臨著升級改造，原有的課時、教學方法也要相應(yīng)地發(fā)生變化，如何在課時量縮減的情況下讓學生學到豐富實用的知識，需要一線教育工作者認真思考、積極探索，將各種現(xiàn)代化技術(shù)充分運用起來。以上介紹了本人在移動應(yīng)用開發(fā)課程教學中的一些嘗試和經(jīng)驗，通過案例化教學、自編實驗手冊等一系列措施，很好地引導了學生的實驗過程，取得了較好的成效，學生們的作業(yè)完成度比以往有明顯提升，也出現(xiàn)了部分有創(chuàng)意、有實用價值的優(yōu)秀作品。但也存在綜合案例難度不高、技術(shù)含量不夠豐富的缺點。未來將通過教學網(wǎng)站提供更多的學習資料和實踐案例，促進自學、分享、交流、探討的學習氛圍，讓學生更快、更好地掌握移動應(yīng)用開發(fā)相關(guān)技能，實現(xiàn)培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才的目標。

參考文獻：

[1] 顧佩華.新工科與新范式：實踐探索和思考[J].高等工程教育研究，2020（4）：1-19.

[2] 梁晟.移動應(yīng)用開發(fā)課程教學實踐中的問題及對策[J].貴陽學院學報（自然科學版），2020，15（4）：90-91，94.

[3] 艾金枝.移動學習環(huán)境下有效反饋教學模式設(shè)計與實施——以高中數(shù)學為例[D].濟南：山東師范大學，2020：1-2.

[4] 王興宇，李衛(wèi)東.課程考核方式對不同學科學生學習激發(fā)程度的研究——以山東大學為例[J].揚州大學學報（高教研究版），2016，20（1）：88-92，96.

[5] 中華人民共和國教育部. 教育部關(guān)于加快建設(shè)高水平本科教育全面提高人才培養(yǎng)能力的意見， 教高〔2018〕2號[EB/OL]，? （2018-10-08）? [2018-10-08] http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/201810/t20181017_351887.html.

[6] Krammer G，Pflanzl B，Mayr J.Using students’ feedback for teacher education：measurement invariance across pre-service teacher-rated and student-rated aspects of quality of teaching[J].Assessment & Evaluation in Higher Education，2019，44（4）：596-609.

【通聯(lián)編輯：聞翔軍】

收稿日期：2021-10-08

基金項目：2021年度西北民族大學實驗室開放項目（項目編號：SYSKF-2021176） ，2021 年度西北民族大學教育教學改革研究一般項目

作者簡介：李素鐸（1971—） ，女，甘肅隴南人，副教授，碩士，研究方向為軟件工程;鄭修成（2002—） ，男，吉林長春人，本科在讀，西北民族大學軟件工程專業(yè);馬明剛（2001—） ，男，甘肅隴南人，本科在讀，西北民族大學計算機科學與技術(shù)專業(yè);李楠（2001—） ，女 ，山西大同人，本科在讀，西北民族大學計算機科學與技術(shù)專業(yè);杜月（2001—） ，女（回族） ，寧夏回族自治區(qū)銀川市靈武人，本科在讀，西北民族大學軟件工程專業(yè)。