面向创新应用型人才培养的实验教学设计

摘  要：培养创新型、复合型、应用型人才是广大教育工作者的一份责任，高校教师更是责无旁贷。完成一节好的实验教学课程设计，明确的教学目标、学情分析、设计思路，充分的课前准备，能激发学生兴趣的导入案例，恰当的任务驱动、知识点引导，学生实验时的预案准备，过程考核与结果考核并重都是必不可少的。培养应用型人才不仅仅停留在办学目标、人才培养计划上，更重要的是落实在每一节课上。“面向创新应用型人才培养的实验教学设计”是这一理念在平时实验课程中的一些探索。

关键词：应用型人才;创新意识;实验课程;教学设计

中图分类号：C961       文献标志码：A         文章编号：2096-000X（2020）12-0029-04

Abstract： It is a duty of educators to train innovative， compound and applied talents， and college teachers are duty-bound. Completing a good experimental teaching curriculum design includes clear teaching objectives， learning situation analysis and design ideas， full pre-class preparation， introducing cases that can stimulate students' interest， appropriate task-driven and knowledge-point guidance， the plan prepared for the students when they are experimenting， paying equal attention to process assessment and result assessment. The training of applied talents is not only staying on the goal of running a school and the plan of training talents， but also implementing in every class. This paper is an exploration of this idea in the ordinary experimental courses.

Keywords： applied talents; innovative consciousness; experimental courses; teaching design

一、概述

習近平总书记在2018年9月的全国教育大会上强调，要提升教育服务经济社会发展能力，着重培养创新型、复合型、应用型人才。

2018年我国科技进步对经济增长的贡献率为58.5%，我国到2020年要进入创新型国家，届时科技贡献率要达到60%，目前创新型国家为70%。按照党的十九大报告部署，在全面建成小康社会的基础上，2035年要基本实现现代化，本世纪中叶要成为现代化强国。2019年3月，科技部部长王志刚在“加快建设创新型国家”相关问题回答中外记者提问时再次重申了科技创新“三步走”战略，到2020年进入创新型国家，到2035年左右进入创新型国家前列，到2050年要成为世界科技强国，中国的现代化进程把创新摆到了核心位置。从全要素生产率来，目前我国较之发达国家还有一定差距，李克强总理在《政府工作报告》中要提高全要素生产率。“全要素生产率” （Total Factor Productivity）这一衡量单位总投入总产量的生产率指标，其来源包括技术进步、组织创新、专业化和生产创新等，又被称为“技术进步率”。国内外经济学家广泛认同“创新”对于提高全要素生产率的重要性。教育强国，培养大学生的创新意识、创新能力是我们教育工作者责无旁贷的。

培养应用型人才，特别是本科院校培养的创新型应用型人才不仅仅只是停留在办学目标、人才培养计划，更重要的是落实在每一节课上。面向应用型人才培养而设计，采用“教学做创”一体化教学模式的实验课是作者在计算机专业的专业课程《移动软件编程基础》实验课上的一些探索。

二、教学目标与设计思路

（一）教学目标

教学目标是关于教学将使学生发生何种变化的明确表述，是指在教学活动中所期待得到的学生的学习结果。教学活动以教学目标为导向，且始终围绕实现教学目标而进行[1]。莫雷在《教育心理学》定义的“教学目标”概念是得到高校教育工作者一致认可的。教学目标分为三个层次：教育成才目标、课程目标、课堂教学目标;教育成才目标是教学的最终目标，课堂教学目标是课程目标的分解、细化部分。我们这里微观到一节计算机专业教学的实验课，指课堂教学目标。课堂教学目标也有三个维度：知识与技能目标，过程与方法目标，情感、态度与价值观目标。

《移动软件编程基础》这节实验课知识与技能目标确定为：1. 理解界面设计中的布局;2. 掌握TextView、EditView、Button和ImageView常用控件;3. 熟悉模拟器测试和手机真机测试。

在这节实验课程中使用的是人民邮电出版社出版的《Andoid移动开发基础案例教程》[2]，该教材是工业和信息化“十三五”人才培养规划教材，在Android领域颇具影响力，适合应用型人才教学使用。“Android UI开发”（UI，用户界面）是课程的重点内容，学生学习移动编程的需要迈过的第一个阶梯就是用户界面设计。其中“制作QQ登录界面”是教材案例之一，通过这一案例的实战演练可掌握本章重要知识点布局与常用控件等内容。

（二）学情分析

应用型人才强调自主学习和应用的技术和能力，我们在构建实践教学体系，在准备每一节实验课时教师应将学生作为实验教学开展过程中的主体对待，将实践教学的平台的主角确定为学生，教师为引导教学和辅助解决问题的角色。这将有利于学生在实验教学学习过程中切实提高自身的学习能力和理解能力，为进一步提升其创新能力，使其成长为一个创新型应用型人才打好基础[3]。在应用型人才培养过程中我们同样需要重视学情分析，学情分析是以学生为中心，以学定教理念的具体落实。1. 该课程授课对象是计算机科学与技术与物联网工程大二学生;2. 学生已具备的学习基础：在前期的课程中，已经学习了C语言程序设计，面向对象程序设计（Java）。学生对Android开发框架也有一定的认识，对界面XML与Java类之间的关系有初步的领会;3. 存在的主要问题：学生第一次接触XML类的界面设计，还难以理解用代码控制界面布局的思路，因此教学中要多通过案例引导学生分析思考。

（三）设计思路

把培养应用型人才这一目标贯穿、落实到每一节专业课是我们的教学理念。该设计以“制作QQ登录界面”为切入点，综合应用理论知识强化学生动手能力，同时激发学生学习过程中密切联系实际、注重设计美感从而产生创作的欲望，培养学生创新意识。

教学目标实现策略：课程以科研真题项目导入，着重界面设计的意义，激发学生动手设计的热情。该实验课主要采用“教学做创”一体化教学模式，在理论教学、实践动手交融结合的基础上，在多个环节强化创新意识的培养，课程导入、设计美化、按钮交互这三个课程节点都会强调创新。

本次实验课的重点在界面的布局上，难点是布局设计中的“相对布局”和“线性布局”嵌套使用。采用多媒体逐层勾画核心框架，代码、画面表象一一对应剖析的方法来突破。而按钮交互这一部分会提示“怎么没有反应”，留下出创新点的伏笔。实验要求、教学主线、实验完成时间节点黑板板书提示。

三、实验过程组织

（一）课前准备

应用型人才培养尤其要重视实践教学，计算机类课程的上机演练在我校以项目方式开展，实验教学效果极大地影响了学生对所学理论知识的掌握与应用，充分的课前实验准备是保证实验教学效果的前提[4]。为教学目标的实现师生都需要课前充分准备，学生准备素材，教师部署好开发环境。

学生准备：1. 自拍相片一张，png格式，可适当修饰美图，推荐Photoshop，“美图秀秀”美图工具软件;2. 背景图片一张，适合手机屏幕比例，jpg格式。推荐长江大学文理学院校园风景图片，可在校园网截图;3. 安卓手机一部。学生准备可能遇到的问题：如学生使用苹果iPhone手机，请安装PC模拟软件。

教师准备：1. 机房电脑预先安装好64位Windows操作系统;2. JDK，Java开发环境，jdk-7u51-windows-x64下载安装并配置环境变量;3. Andriod Stdio，集成的Android开发环境，android-studio-bundle_2.2.0.0下载安装并严格测试;4. 电子实验报告模板，用于快速提交实验报告。教师注意点包括集成开发环境一定要严格测试，如果环境不完善、不兼容会浪费学生大量调试时间，导致整个实验课程失败。

（二）案例导入

为激发学生学习兴趣，实验课同样需要好的导入环节，本次课介绍作者主持的荆州市科研项目“惠农专家App”导入，该项目得到国家级媒体的广泛关注，人民网、新华社等众多媒体也刊发长江大学付兵教授研发“惠农专家”App的新闻。这一真实科研案例介绍，着重界面设计的意义，激发学生对界面设计的浓厚兴趣，有自己也动手设计一个的冲动，预期目标是学生对基本元素、布局有了感性认识，鼓励在剖析模板的基础上出创新点。

（三）任务驱动

任务驱动是应用型人才培养课程常用的教学方法，我们在这一过程中注重创新能力的引导。

在任务布置阶段就突出实验任务的开放性。传统计算机实验教学依据实验指导书给出确定的操作步骤和确定的实验结果。学生机械地码代码，不查阅资料，不设计方案，机械性训练不利于学生创新能力的培养。我们在任务布置过程中进行了一些探索，只给出任务题目及少量要求，特别提出了要有创新创意的要求。

本次实验课任务设计如下：

1. 完成一个模拟QQ的登录界面，暂不具备功能，逐个熟悉工程结构、工程文件夹、重要文件。

2. 添加Android的基本组件，包括TextView、EditText、Button等。

在参考这一界面的基础上要大胆创新，如：（1）用自己的头像;（2）用喜欢的风景图片做背景，如美丽的校园景色。

3. 设计登录按钮。

任务驱动在实验课中针对应用型人才培养收到了良好的教学效果。在具体任务的驱动下，学生往往能积极主动地探索知识，完成任务，培养创新精神，同时也加深了对理论知识的理解，提高了分析问题和解决问题的能力。

（四）知识点引导

本次实验课程掌握的知识点包括布局和控件，需要提要讲解，起到复习巩固和强化作用。

1. 布局

在Android程序中界面是通過布局文件设定的，在每个应用程序创建时会默认包含一个主界面布局，该布局位于res/layout目录中。五种常用布局：线性布局、相对布局、帧布局、表格布局、绝对布局。在模拟QQ的登录界面中最有可能用到的是：

（1）线性布局

特点：线性布局（LinearLayout）主要以水平或垂直方式来显示界面中的控件。当控件水平排列时，显示顺序依次为从左到右;当控件垂直排列时，显示顺序依次为从上到下。

（2）相对布局

特点：相对布局（RelativeLayout）是通过相对定位的方式指定控件位置，即以其它控件或父容器为参照物，摆放控件位置。在设计相对布局时要遵循控件之间的依赖关系，后放入控件的位置依赖于先放入的控件。