移動(dòng)應用軟件開(kāi)發(fā)課程案例教學(xué)實(shí)踐論文

　　針對“移動(dòng)應用軟件開(kāi)發(fā)”課程知識新、內容廣、工程性強的特點(diǎn)，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)習潛能，教師能講授更多知識點(diǎn)。案例教學(xué)實(shí)踐中，做到實(shí)驗準備充分、精選案例、有效引導、創(chuàng )新性訓練、合理評價(jià)。實(shí)踐表明，案例教學(xué)能提高學(xué)生工程素質(zhì)和能力，全面提升人才培養質(zhì)量。

　　案例教學(xué)法作為一種基于互動(dòng)、源于啟發(fā)式教學(xué)、與實(shí)踐緊密結合的教學(xué)方法，能充分調動(dòng)學(xué)生積極性，最大限度地發(fā)揮學(xué)生學(xué)習潛能，它已在商學(xué)、管理學(xué)、法學(xué)和醫學(xué)教學(xué)中取得巨大成功[1]。近年，由于案例的“真實(shí)性”特性，能培養學(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(dòng)應用軟件開(kāi)發(fā)”課程教學(xué)中的應用方式。

　　1 課程教學(xué)現狀

　　1.1 課程起源與課程定位

　　隨移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，特別是3G、4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的部署，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的傳輸能力大大增強，以移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )為平臺開(kāi)展的移動(dòng)增值業(yè)務(wù)也越來(lái)越多。相應地，在智能手機制造、智能手機應用軟件開(kāi)發(fā)、移動(dòng)增值應用開(kāi)發(fā)和移動(dòng)WAP網(wǎng)站建設等企業(yè)從事軟件產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、軟件工程實(shí)施、系統測試和移動(dòng)WAP網(wǎng)站制作等工作的人才成為了急需人才，據最新行業(yè)統計，缺口在100萬(wàn)左右�；�于人才需求，軟件工程、計算機應用和通信工程等本科專(zhuān)業(yè)也就逐步發(fā)展出移動(dòng)技術(shù)應用專(zhuān)業(yè)方向，或者叫移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)及應用技術(shù)專(zhuān)業(yè)方向。

　　“移動(dòng)應用軟件開(kāi)發(fā)”是移動(dòng)技術(shù)應用的重要專(zhuān)業(yè)方向限選課，課程教學(xué)目標是培養移動(dòng)終端應用產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力和測試能力。課程主要教學(xué)內容是：移動(dòng)智能終端硬件組成及結構、移動(dòng)終端嵌入式操作系統、移動(dòng)智能終端上應用的各種主流技術(shù)、移動(dòng)應用軟件的設計開(kāi)發(fā)流程和方法。預俢課程主要有：計算機基礎與C++程序設計、Java程序設計、嵌入式操作系統、數據庫原理、數據與網(wǎng)絡(luò )通信、移動(dòng)通信原理、語(yǔ)音信號處理、數字圖像信號處理等。

　　1.2 課程特點(diǎn)

　　概括起來(lái)，“移動(dòng)應用軟件開(kāi)發(fā)”課程主要具有以下特點(diǎn)：

　　1.知識內容新。智能手機終端是伴隨新一代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )出現的，因此它自身技術(shù)出現得比較晚，并且還處在不停的發(fā)展過(guò)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(kāi)設[2]，目前，也只有不到30所普通高校開(kāi)設該門(mén)課程。課程本身還處在建設與完善過(guò)程中，其教學(xué)規律還未完全掌握。

　　2. 知識涉及面廣。一方面手機開(kāi)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(píng)果公司的iOS等。其中，iOS相對來(lái)說(shuō)性能穩定，但由于其開(kāi)發(fā)方式的密閉性，使用受限;Android是基于Linux內核的操作系統，其顯著(zhù)特性是開(kāi)放性和服務(wù)免費[3]，它是一個(gè)對第三方軟件完全開(kāi)放的平臺，開(kāi)發(fā)者在為其開(kāi)發(fā)應用程序時(shí)擁有更大的自由度，因而廣受歡迎并迅速占領(lǐng)了市場(chǎng)，所以在教學(xué)過(guò)程中普遍選擇Android作為開(kāi)發(fā)平臺。另一方面，在學(xué)習移動(dòng)應用開(kāi)發(fā)技術(shù)過(guò)程中，需要多種知識，包括編程知識、通信知識、網(wǎng)絡(luò )知識、數據庫知識、信息安全知識等，特別強調的是，由于移動(dòng)智能終端通常要處理多媒體業(yè)務(wù)，所以還應該掌握語(yǔ)音編碼、圖像/視頻編碼等信息處理知識。

　　3.工程真實(shí)性。一方面所開(kāi)發(fā)的移動(dòng)應用軟件都是和我們的日常生活密切相關(guān)的，體現出實(shí)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)習積極性，激發(fā)其工程創(chuàng )新能力。另一方面開(kāi)發(fā)的移動(dòng)應用軟件都是一個(gè)個(gè)軟件工程，需要采用工程的觀(guān)念和方式來(lái)應對。

　　2 案例教學(xué)的必要性與可行性分析

　　從上述課程特點(diǎn)看，本課程知識新、內容廣、工程性強，采用傳統的講授和演示教學(xué)方法，難以使學(xué)生在短時(shí)間內接受紛繁復雜的知識;如果沒(méi)有工程實(shí)踐訓練，學(xué)生仍然不知道所學(xué)知識如何使用，不具備工程實(shí)踐能力。因此，這樣一門(mén)工程性極強的課程需要采用適應工程教育的教學(xué)方法，比如案例教學(xué)等可以和工程實(shí)踐緊密結合的新型教學(xué)方法。

　　工程類(lèi)案例具有真實(shí)性、綜合性、完整性、啟發(fā)性和實(shí)踐性特點(diǎn)[4]。案例內容具有知識遷移性，通過(guò)案例教學(xué)過(guò)程，可以達到預定教學(xué)目標，使學(xué)生獲取知識并提高能力。案例教學(xué)的實(shí)施過(guò)程是一個(gè)交流、討論、分析問(wèn)題的過(guò)程，不是滿(mǎn)堂灌的過(guò)程，容易為學(xué)生所接受，也能促使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習�！耙苿�(dòng)應用軟件開(kāi)發(fā)”的每一個(gè)章節基本上是一個(gè)主題，都可以用一個(gè)案例來(lái)說(shuō)明并實(shí)踐。案例教學(xué)在本課程中實(shí)施時(shí)，研討部分只提供一種實(shí)際工程的情境，用于討論軟件項目總體設計和難點(diǎn)問(wèn)題的解決，實(shí)踐過(guò)程在實(shí)驗室完成或者在學(xué)生寢室完成(只需將開(kāi)發(fā)平臺安裝在自己電腦上)，能延長(cháng)實(shí)踐教學(xué)時(shí)間，提高課堂教學(xué)效率�？傊�，在本課程中實(shí)施案例教學(xué)是可行的。

　　3 案例教學(xué)實(shí)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(lái)自教師自己的工程實(shí)踐、合作企業(yè)的實(shí)際項目，也可以是來(lái)自是相關(guān)書(shū)箱提供的案例，但要注意選擇，并進(jìn)行適度修剪。所有案例級聯(lián)能覆蓋全課內容，形成知識構建。具體案例要有一定規模，不是停留在舉例說(shuō)明的水平，可以給學(xué)生思索、發(fā)揮的空間;案例通常應有多個(gè)知識點(diǎn)，一方面能覆蓋整堂課的教學(xué)內容，也能涉及已學(xué)知識，起到鞏固知識的目的。比如多媒體開(kāi)發(fā)一節教學(xué)內容，實(shí)用的手機多媒體程序很多，側重點(diǎn)不一樣，綜合教學(xué)內容后，設置的案例如表1所示。

　　表1 “多媒體開(kāi)發(fā)”一節案例設計

　　案例名稱(chēng) 音/視頻錄播機

　　程序功能描述 ① 實(shí)現音樂(lè )播放器、視頻播放器、錄音和攝像;

　�、� 存儲音視頻文件;

　�、� 上傳下載音視頻文件。

　　教學(xué)內容 多媒體開(kāi)發(fā)

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

　　鞏固知識點(diǎn) 數據庫存儲與訪(fǎng)問(wèn)、網(wǎng)絡(luò )通信、Activity和Intent

　　3.2 實(shí)驗條件

　　“移動(dòng)應用軟件開(kāi)發(fā)”是一門(mén)工程性課程，需要在授課前進(jìn)行一定的實(shí)驗與實(shí)踐設備平臺準備。主要設備內容有：開(kāi)發(fā)用計算機、開(kāi)發(fā)軟件、 Android實(shí)驗箱、外圍設備模塊(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(dòng)應用程序主要訓練的是移動(dòng)客戶(hù)端程序，為使開(kāi)發(fā)的程序能得到驗證，教師要準備好相應的服務(wù)器程序。

　　3.3 教學(xué)過(guò)程

　　具體教學(xué)過(guò)程包括教師講解、課程討論、上機實(shí)踐和總結評價(jià)。仍然以多媒體開(kāi)發(fā)一節的教學(xué)過(guò)程來(lái)說(shuō)明。

　　1.教師講解

　　首先將案例項目列出，明確待開(kāi)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(jìn)行演示，如錄音機、音樂(lè )、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)習興趣，也可以給學(xué)生提供直觀(guān)的感受。

　　接下來(lái)，在演示程序中，找到對應的知識點(diǎn)的關(guān)鍵程序進(jìn)行基礎性的講解說(shuō)明，例如實(shí)現音頻及視頻的錄制的調用方法步驟說(shuō)明如下：⑴創(chuàng )建 record()方法，調用MediaRecorder的start()方法錄制，同時(shí)使錄制按鈕失效，使停止按鈕生效;⑵創(chuàng )建stop()方法，調用 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，設置錄音文件的存儲位置;⑸創(chuàng )建setProperty()方法，設置MediaRecorder的屬性，包括用 MediaRecorder.setAudioSource()方法來(lái)設置音頻源，用MediaRecorder.setOutputFormat()方法來(lái)設置輸出文件格式;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，調用play()方法錄制;⑻為停止按鈕添加單擊事件，調用stop()方法停止錄制;⑼當實(shí)現的MediaRecorder類(lèi)完成音頻的捕捉后，調用release()方法。

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

　　2.課程討論

　　案例教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節是課程討論，可以培養學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。在這一過(guò)程中，教師要注意引導，提示案例的“陷阱”所在，即技術(shù)難點(diǎn)和疑義問(wèn)題。在本堂課中，主要疑義問(wèn)題有：①同一界面，有多個(gè)子界面顯示，如何布局?②播放視頻時(shí)使用VideoView類(lèi)和MediaPlayer 類(lèi)有何區別?③登陸服務(wù)器以哪種方式更合理?④當針對通話(huà)狀態(tài)及播放音頻時(shí)的錄音、播放視頻時(shí)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(shí)，如何保障視頻質(zhì)量?

　　教師提出的討論問(wèn)題也應該由易至難，先全局后局部。討論過(guò)程中，教師也不能放任自流，注意掌控討論方向。對舊知識點(diǎn)內容提示為主，對新知識點(diǎn)內容，可以再度講解、解釋。課堂討論時(shí)間是有限的，也不是必須解決所有問(wèn)題，特別是一些需要學(xué)習新知識的問(wèn)題，可以提出問(wèn)題，給出解決問(wèn)題的方向，列出參考書(shū)目，一些學(xué)有余力的學(xué)生可以利用課后時(shí)間來(lái)進(jìn)行深層次的學(xué)習。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)習相關(guān)知識，并用C++開(kāi)發(fā)相應的庫函數，再由Jave通過(guò)JNI機制調用。

　　3.實(shí)踐與評價(jià)

　　工程教育不能停留在思辨階段，最終需要通過(guò)實(shí)踐來(lái)獲得知識和能力�！耙苿�(dòng)應用軟件開(kāi)發(fā)”是要開(kāi)發(fā)應用程序的，一定要通過(guò)上機實(shí)踐來(lái)驗證自己的設計方案。簡(jiǎn)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(kāi)發(fā)。學(xué)生實(shí)踐過(guò)程中，教師只能給出指導性建議，而不是要求學(xué)生按標準性流程跟蹤完成，即所有的實(shí)踐要求是創(chuàng )新性完成。

　　實(shí)踐完成后，學(xué)生要提交總結性的實(shí)驗報告。雖然案例教學(xué)主張實(shí)施方案是無(wú)標準的，沒(méi)有統一答案，但教師還是可以根據學(xué)生在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中的表現、完成程序效果、實(shí)驗報告質(zhì)量給出一個(gè)等級性的綜合評價(jià)。

　　4 結語(yǔ)

　　在“移動(dòng)應用開(kāi)發(fā)”這門(mén)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(shí)間里講授更多的知識點(diǎn)，提高了教學(xué)效果;有效地解決了傳統教學(xué)中學(xué)生興趣低、參與性差，解決實(shí)際工程問(wèn)題能力弱的問(wèn)題，全面提升了人才培養質(zhì)量，對移動(dòng)技術(shù)應用專(zhuān)業(yè)方向“移動(dòng)應用軟件開(kāi)發(fā)”課程的教學(xué)和實(shí)踐提供了示范性方法。

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