应用型大学和“卓越计划”背景下Android程序设计课程建设的思考与改进

谢 勇 胡建强 谢荣生 陈旭辉

厦门理工学院计算机与信息工程学院 福建厦门 361024

应用型大学和“卓越计划”背景下Android程序设计课程建设的思考与改进

谢 勇 胡建强 谢荣生 陈旭辉

厦门理工学院计算机与信息工程学院 福建厦门 361024

在“卓越计划”和厦门理工学院“亲产业+应用型”背景下，根据Android移动终端在物联网系统应用中的关键地位和发展趋势对Android程序设计课程的教学内容和课程实验设置进行了若干思考和改进，提出了以实际项目驱动来培养学生实践和创新能力的教学方法。通过首轮教学实践证明了上述改革的有效性。

Android；课程建设；物联网

教育部“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”）是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》的重大改革项目，旨在培养一大批具备创新能力、适应国家经济社会发展需求的优秀后备工程师人才。厦门理工学院入选第二批“卓越计划”高校名单，本校在遵循“卓越计划”各项实施原则的基础之上，坚持走“亲产业”的发展之路，把“应用型”植入专业建设，培养“会动手”、通人文的后备工程师人才。［1］计算机科学与技术专业（嵌入式系统方向）被列为省级“卓越计划”实施专业，Android程序设计课程是该专业课程体系中的一门专业基础课，笔者就“卓越计划”和“亲产业+应用型”背景下该课程的建设进行了若干思考和总结。

1 课程建设背景

Android OS自从被推出以来，其迅速占领各种移动终端设备如智能手机、平板电脑等的市场。根据市场调研机构Stragegy Analytics2014年第二季度报告显示，Android以84.6%的市场占有率稳居移动操作系统市场之首，其出货量达到了2.952亿部。［2］伴随着硬件平台的飞速发展以及系统包含传感器数量的急剧增长，Android移动终端的计算、感知功能日益强大，如Android智能手机可同时实现位置感知、姿态感知、行为感知、身份感知、生理信号感知、脑电信号感知、情感感知和社会关系感知等。［3］因此，Android移动终端正日益发展成为同时集成通信、娱乐、社交、学习、健康检测等多种功能的超级智能终端，其在基于物联网技术的未来智慧生活中将占据越来越重要的作用。

Android移动终端在物联网系统中占据的核心地位使得Android人才的需求从简单的Android应用程序开发如APP、手机游戏（应用层开发）等慢慢延伸到以物联网应用为背景的Android系统软件开发、Android网络应用开发和Android数据存储和分析等方面（系统层开发）。［4］因此，需要就原有Android相关课程进行相应的扩展和提升。厦门理工学院作为一所地方性、应用型的本科院校，在推行“亲产业”发展的道路上尤其注重服务地方性企业的需求。正是在这样的背景之下开展了本课程建设的相关工作，以培养真正符合本地市场需求的Android工程师人才。

2 课程建设内容

2.1 教学内容和教学方法

Android程序设计课程主要面向计算机科学与技术专业大三学生开设，学生之前已经学习过的相关基础课程包括：物联网概论、C++程序设计、嵌入式系统原理及应用、单片机、嵌入式操作系统等，所以学生已经具备基本的物联网系统应用开发能力。在这样的前提下，Android程序设计课程将自身定位为一门综合实践课程，课程的教学从系统级设计的角度出发以一个典型的物联网系统（如图1所示）为蓝本进行展开。按照物联网的三层体系结构（感知层、网络层和应用层）［5］划分原则，Android程序设计课程的教学内容从应用层的相关知识点逐渐扩展到包含感知层和网络层的相关内容，并重点关注物联网系统设计在传感器、网络应用、数据存储和处理等关键技术方面的需求。［6］根据上述原则，Android程序设计课程的具体教学内容设置如表1所示。［7，8］

表1 Android程序设计课程的教学内容

该门课程采取项目驱动的教学方法，以生活中学生容易接触到的现实案例来帮助学生充分融入教学过程之中，从做中学，通过不断实践来获得基础理论知识和实践技能，从而提高学生的学习兴趣和教师的教学效果。［9］如图1所示，该门课程以一个典型的物联网系统（智能家居系统）为例来设置课程实验，通过将之前学习过的其他相关课程内容（嵌入式系统原理和应用、单片机等）进行串联来进一步提升学生在物联网系统应用方面的开发和实践能力。Android程序设计课程课程实验的设置见表2。

表2 Android程序设计的课程实验

2.2 实验平台

本门课程的建设依托于福建省物联网应用技术高校重点实验室和厦门理工学院嵌入式系统研究所，该实验室长期从事物联网系统应用、嵌入式平台方面的研发工作，从而为本门课程的开设提供了丰富的平台基础和实践知识储备。该课程以厦门大学海西通信工程中心开发的三星4412多核嵌入式实验箱为实验平台［10］，该平台以ARM Cortex-A9系统架构的四核处理器、Cortex-3系列单片机和Arduino开源平台为核心，同时集成了GPS模块、摄像头模块、WiFi+BT模块、3G模块，并同时支持重力传感器、陀螺仪和加速度传感器等。因此，该平台可有效支持基于Android移动终端和嵌入式系统的物联网系统应用程序开发。

图2 学生开发的智能家庭网关系统

2.3 教学效果

该门课程至今已经完成首轮的教学过程，通过日常教学过程中的师生交流以及观察发现，学生在课堂教学以及实验教学中的参与度很高，学生的学习兴趣和主动性都得到了很好的调动。如图2所示是其中一组学生以智慧家庭网关为题完成的智慧家居系统的实物图。

除此之外，该门课程的学生利用所学的物联网应用开发技术，成功申请到了一项国家级大学生创新创业训练项目（2014年）、两项福建省大学生创新创业项目（2014年）和两项厦门理工学院“卓越计划班”学生科技项目（2014年），这为进一步提升学生的实践和创新能力打下了良好的基础。通过上述教学成果可知，该门课程较好地达到了项目和实践驱动的教学效果。

3 结束语

在遵循“卓越计划”和厦门理工学院“亲产业+应用型”的学生培养思路，并对Android移动终端在物联网系统应用中的发展趋势和应用前景进行深入调研和分析的基础之上，我们对Android程序设计这门课程进行了重新定位，根据物联网系统应用开发的实际需求对其教学内容和课程实验设置进行了从应用级到系统级的扩展和提升。通过首轮的教学，证明了该门课程的改革受到了学生的广泛好评。在后续的教学过程中，我们将结合福建省物联网应用技术高校重点实验室的相关项目为课程开设设置更多的教学案例，继续对教学内容的设计进行思考和探讨，进一步改善教学思路和方法，争取该门课程在软件工程、网络工程等相近专业的推广。

［1］ 厦门理工学院:转型中将“应用型”植入专业建设［N］.第3 版.中国教育报，2014-10-24.

［2］ 2014年2季度全球智能机市场份额报告：Android创下85%新纪录［EB/OL］.http://digi.163.com/14/0731/11/ A2FRCQMS00162OUT.html.

［3］ 陈龙彪，李石坚，潘纲.智能手机:普适感知与应用［J］.计算机学报， 2014，37（14）:423-438.

［4］ 殷西祥， 赵思琪，秦晓安，朱先远.Android移动互联网应用专业课程建设的思考与改进［J］.电脑知识与技术，2014，10（15）:3592-3594.

［5］ 吴功宜，吴英.物联网工程导论［M］.北京:机械工业出版社，2012.

［6］ 钟元生，高成珍.高校Android编程教材设计研究［J］.计算机教育，2014（10）:105-109.

［7］ 明日科技，Android从入门到精通［M］.北京:清华大学出版社，2012.

［8］ 杨功员，李桂珍，李欣.“Android应用程序开发”课程建设探索［J］.计算机教育，2012（16）:85-88.

［9］ 何毅，张坤.基于Android应用开发的“项目开发与案例精讲”［J］.大学教育，2013（14）:83-84.

［10］ 厦门大学海西通信工程技术中心，三星4412多核嵌入式实验箱［EB/OL］.http://www.wscec.com/pages/exp_qrsygdh.asp.

Thoughts and Improvements on Course of Android Programming under the Background of Application-oriented University and Excellence Initiative

Xie Yong， Hu Jianqiang， Xie Rongsheng， Chen Xuhui
College of Computer and Information Engineering， Xiamen University of Technology， Xiamen， 361024，China

Under the background of the Excellence Initiative supported by Ministry of Education and the construction of pro-industry and application-oriented university， the course content and experiment settings of Android programming are rethought and improved according to the growing trend and pivotal role of Android device in the Internet-of-Things， and the project-driven teaching method is proposed to cultivate the students' practicing and innovation ability. Through the frst round of teaching practice， the effectiveness of the proposed reform measures is verifed.

android； course reform； internet-of-things

2014-12-09

谢勇，博士，讲师。

厦门理工学院2013年度教育教学改革与建设项目（编号：JGY201314，JGY201313）。