基于CDIO 模式的Android 移动应用开发课程教学改革

石丽梅 广东海洋大学 电子与信息工程学院 通信系 郭磊（通讯作者） 广东海洋大学 电子与信息工程学院 电子信息工程系

郑颖 哈尔滨工业大学 电气工程学院 电气工程及自动化专业实验中心

关键字：CDIO Android 移动应用开发 教学改革

引言

随着移动互联网的高速发展，智能手机得到了大范围普及，从而对Android 移动应用程序开发人员的需求与日剧增。这使得以项目为导向、强调实践、面向应用人才培养的高校和培训机构陆续开设面向And roid 移动应用开发课程，培养学生移动应用开发技能。And roid 移动应用开发课程是我校通信工程专业本科教育的核心课程，它是以Android 操作系统为平台，通过教学使学生掌握Android 应用程序开发的专业技能和应用技能。

1 传统教学模式存在的问题

Android 移动应用开发课程处于新开设阶段，各高校开设该课程的时间都不长，还属于一门新兴应用技术类课程。目前，该课程的教学普遍借鉴传统编程类课程的教学模式，主要侧重于Android 系统结构的讲解，授课方式多以教师课堂讲授为主，以学生听懂和理解为教学目标。但由于该课程本身的特性，使得其教学模式不同于数学、理论研究类等学科，它更强调实践操作且突出基本技能和动手能力的训练。

目前高校中And roid 移动应用开发课程具有以下突出问题：

(1）教学方法滞后，课程效果差

教学目标培养还停留在掌握基础知识和基本操作技能阶段。大多时候任课教师讲解得多，学生实际操作得少，基本靠“填鸭”式教学让学生掌握基本知识，缺乏对学生的分析问题、解决问题以及综合运用能力的培养，更没有上升到提升学生解决实际项目应用能力的培养。

(2）实验环节薄弱

授课模式仍采用理论讲授为主、上机实验为辅的教学模式，缺乏与实际项目操作的结合。同时受制于课程学时和实验内容的限制，现在的Android 移动应用开发课程的实验设置多以验证性实验和演示性实验为主，没有涉及学生进行自主设计、编程、调试、验证等环节，这导致很难调动学生的学习积极性。

(3）缺乏学生应用能力的培养

目前大多数高校对该门课程的考核形式仍采用笔试形式。这种考核方式主要集中在理论方面的考核，无法考察实际应用能力，这与注重实际应用能力培养的目标不一致，往往导致学生的笔头能力强而实践能力薄弱。因此，这种环境下，很难提升学生的实践能力、团队合作和交流沟通等综合素质。

综上所述，传统教学模式并不能适应新工科时期Android 移动应用开发课程的教学需求。各大高校也都对该课程的教学模式进行改革和探索。

2 CDIO 工程教育模式

CDIO 工程教育模式是国际工程教育改革的最新成果，它代表了当代工程教育的发展趋势。CDIO 代表构思、设计、实施和运作，它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程，是“做中学”和“基于项目的教育和学习”的集中体现。

CDIO 目标是培养学生较强的自学能力、系统工程技术能力、团队合作能力和组织沟通能力，使学生得到全面的训练和提高，最终具备职业工程师应具备的能力与素质。作为国际较前沿的工程教育理念，CDIO 提供了完整的框架和理念，该模式符合工程人才的培养规律。CDIO 模式不仅获得工程教育界认可，而且很多高校都把工程专业CDIO 改革的经验推广到全校其它非工科专业[4]。因此，有必要将CDIO 理念引入到Android 移动应用开发的课程教学中，为我国的工程教育改革提供一些有益的借鉴。

3 基于CDIO 模式四阶段的课程教学改革

为了提高 Android 移动应用开发课程的教学效果，更好地适应新工科时期人才培养目标的要求，本课程教学改革引入了CDIO工程教育理念。

在课程教学中首先采用学生比较熟悉的一个完整且具有一定实用性的App 案例项目，其中案例项目涉及的知识点要与教学大纲尽量吻合；然后按照知识点对其进行子项目拆分，以利于教学和实践。当然，一个案例要想覆盖教学大纲中全部的知识点，这也是很难做到的，因此这时还需要另外采用一些小案例进行配合教学。基于CDIO 教育理念，在教学内容上要以实际项目开发为主，学生根据课堂所学知识自主选择项目开发案例，同时教师要对项目设计过程进行把关。

(1）构思阶段

针对Android 实例项目开发，采取分组的形式进行。首先，根据学生能力水平、兴趣爱好的不同，划分3-4 人组成学习小组，并在小组内部推荐一名项目组长，其主要负责小组的管理和分配工作。然后，通过以项目小组内部讨论的方式共同查询相关项目资料、了解项目模块功能、分析界面设计特点和关键技术、得出项目设计课题。最后，各个小组长分配任务，完成初始资料整理，提出构思流程和项目解决方案。在这个过程中，教师只是起到辅助引导的作用。

(2）设计阶段

设计符合课程教学目标，具有一定难度和实际应用的项目。其中，项目设计分为基本任务和提升任务。各小组需在保证完成基本设计任务的前提下，根据各组的实际情况和能力完成不同的提升任务。设计阶段需要以小组为单位提交项目的系统设计报告和详细设计报告，在报告中需体现出对系统的界面、功能、组织结构等进行的设计。

(3）实现阶段

项目小组在进行任务分配时，小组成员需要根据详细设计报告中的功能模块完成代码的编写任务。在此阶段设计项目应用程序的界面效果，进行代码编写和调试。然后进行功能验证与测试，将遇到的问题进行分析并记录。在项目开发的过程中如遇到问题，组员可先独立思考并借助相关学习资料和互联网资源进行搜索解决；若无法解决，可按照以下流程递次进行，首先在小组内部进行讨论，然后与其他小组成员之间进行探讨，最后与教师进行沟通，直至问题解决。项目功能编码完成后，需要查询各种功能模块，测试数据模拟真实环境的业务，验证设计是否存在缺陷等。通过后，生成APK文件，连同源程序文件，测试数据进行整理记录。

(4）运作阶段

在项目开发完成后，需要启动模拟器进行运行演示，并在智能手机上实际测试。在项目完成后，进行整理资料，准备考核答辩汇报。首先需要小组组长进行总任务汇报工作，汇报实际项目的应用场景、功能模块、设计思路等；然后同一小组内的其他成员再做子任务汇报工作，讲解自己完成的任务，其中小组成员需要对教师提出的问题进行解答；最后由教师对项目进行点评总结。

项目汇报的过程也是一个整理、交流、探讨的过程，要想把项目讲解清楚，需要有充分的准备过程。在答辩过程中可以锻炼学生的表达能力，同时对学生的沟通交流能力也是一个很好的提高。

4 总结

本文为了解决传统Android 移动开发课程教学模式中存在的问题，将CDIO 工程模式运用到Android 移动应用开发的教学改革中。基于 CDIO 模式的Android 移动应用开发课程教学改革是以新工科时期为背景，围绕Android移动应用开发课程的构思、设计、实施和运行四个层次开展教学。以培养和提高学生的工程应用实践能力为目标，有利于学生综合素养的提高。随着科学技术和教学模式的不断发展，Android 移动开发课程的教学模式也需要随之进行改革更新，这需要教师们孜孜不倦的探索和努力。