移動(dòng)終端軟件開發(fā)技術(shù)研究

時(shí)間:2022-09-30 11:25:01

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移動(dòng)終端軟件開發(fā)技術(shù)研究

摘要:基于OBE的教育理念,利用數(shù)據(jù)分析技術(shù),研究了“移動(dòng)終端軟件開發(fā)技術(shù)”課程中涉及到的Android開發(fā)技術(shù)的應(yīng)屆生崗位需求,針對(duì)需求對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。在教學(xué)改革過程中突出了學(xué)生的主體地位,改進(jìn)教學(xué)方法,建立多元化的學(xué)習(xí)成果的評(píng)價(jià)機(jī)制,計(jì)算課程目標(biāo)的達(dá)成度,提出教學(xué)改進(jìn)建議,從而通過教學(xué)改革,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

關(guān)鍵詞:OBE;“移動(dòng)終端軟件開發(fā)技術(shù)”;Android;課程改革

“移動(dòng)終端軟件開發(fā)技術(shù)”課程是講述利用AndroidStudio開發(fā)平臺(tái),以Android的四大組件為開發(fā)基礎(chǔ),整合數(shù)據(jù)庫(kù)、資源、網(wǎng)絡(luò)等知識(shí),設(shè)計(jì)與開發(fā)APP的一門軟件工程專業(yè)選修課。課程的實(shí)踐性較強(qiáng),理論性相對(duì)較弱。在以往的教學(xué)過程中,采用的是傳統(tǒng)的教學(xué)理念,以教師為中心,講授基本的技術(shù)和方法,雖然教學(xué)過程中案例很多,但很難成為一個(gè)體系,同時(shí)學(xué)生在教學(xué)過程中參與度不高,導(dǎo)致學(xué)生將知識(shí)整合起來(lái)還是有一定難度,課程效果不佳。成果導(dǎo)向教育(Outcome-basedEducation,OBE)是基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教學(xué)模式,它以教育結(jié)果為導(dǎo)向,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)成效[1]。具體是指在教學(xué)活動(dòng)過程中,所有的教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施都需要以學(xué)生為中心,以學(xué)生的學(xué)習(xí)成果開展的。為了更好地提高教學(xué)效果,將OBE理論引入“移動(dòng)終端軟件開發(fā)技術(shù)”的課程教學(xué)中,改革了相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程和教學(xué)的評(píng)價(jià)手段。

1OBE教育理念

OBE教育理念在1981年由SPADY最早提出。2006年,教育部開始在國(guó)內(nèi)推進(jìn)實(shí)施工程教育認(rèn)證工作,國(guó)內(nèi)高校逐漸開展以O(shè)BE教育模式為理念的教學(xué)改革,從傳統(tǒng)的“以知識(shí)內(nèi)容為本”教學(xué)理念向“以學(xué)生為本”的教育模式轉(zhuǎn)變。中國(guó)在2013年加入《華盛頓協(xié)議》后,明確了以學(xué)生為中心、以成果導(dǎo)向教育引導(dǎo)中國(guó)工程教育持續(xù)改進(jìn)的目標(biāo)。在OBE教育模式中,強(qiáng)調(diào)4個(gè)要考慮的問題:學(xué)生取得的學(xué)習(xí)哪些成果?為什么讓學(xué)生取得這些的成果?如何有效地幫助學(xué)生取得這些學(xué)習(xí)成果?如何知道學(xué)生已經(jīng)取得了這些學(xué)習(xí)成果?在教學(xué)的改革過程中,圍繞這4個(gè)問題進(jìn)行。需要明確課程學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生能力和知識(shí)培養(yǎng)的重要性,根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)方案中的課程權(quán)重設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和評(píng)價(jià)方法。以O(shè)BE理念為導(dǎo)向?qū)嵤┱n程教學(xué),及時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成效進(jìn)行分析和總結(jié),并持續(xù)改進(jìn)課程教學(xué)質(zhì)量[2-3]。

2課程的基本情況

“移動(dòng)終端軟件開發(fā)技術(shù)”開設(shè)在哈爾濱師范大學(xué)軟件工程專業(yè)的大二下學(xué)期,共計(jì)32學(xué)時(shí)。結(jié)合軟件工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案,確定課程目標(biāo)主要為:讓學(xué)生熟悉APP開發(fā)流程,掌握Android的基本開發(fā)技術(shù)和原理,運(yùn)用Andorid常用組件設(shè)計(jì)UI界面,運(yùn)用四大組件、Sqlite關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)及網(wǎng)絡(luò)的基本操作,進(jìn)行基本的APP開發(fā)。這門課程的最大特點(diǎn)是涉及的開發(fā)技術(shù)更新快。Android操作系統(tǒng)從2007年推出到現(xiàn)在,它的API(ApplicationProgrammingInterface,應(yīng)用程序接口)從版本1更新至版本31,幾乎每半年左右更新一次。而且隨著技術(shù)的發(fā)展,Android的API還會(huì)持續(xù)更新。這對(duì)教學(xué)提出了挑戰(zhàn),使得實(shí)際的教學(xué)內(nèi)容、教材的選用、開發(fā)的技術(shù)和方法很難在快速變化的Android開發(fā)技術(shù)下做到及時(shí)更新和調(diào)整。在傳統(tǒng)的教學(xué)理念中,是以教學(xué)內(nèi)容和教師講授為中心,很容易出現(xiàn)教師講解的內(nèi)容與實(shí)際技術(shù)及企業(yè)的人才需求相背離的情況。因此如何在教學(xué)過程中,在學(xué)時(shí)有限的情況下,完成教學(xué)目標(biāo)就需要對(duì)課程教學(xué)進(jìn)行改革。

3基于OBE的教學(xué)改革

在OBE的理念下,“移動(dòng)終端軟件開發(fā)技術(shù)”這門課如何確定合理的教學(xué)內(nèi)容、使用哪種教學(xué)方法和手段、教學(xué)的目標(biāo)的評(píng)價(jià)與實(shí)施都需要全面設(shè)計(jì)。

3.1修改教學(xué)目標(biāo)和確定教學(xué)內(nèi)容

為了更科學(xué)和準(zhǔn)確地調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,從企業(yè)對(duì)人才的需求出發(fā),了解企業(yè)中Android軟件開發(fā)人員需要具備哪些基本的知識(shí)和技能。大數(shù)據(jù)時(shí)代下,可以從海量的Android開發(fā)工程師信息中獲取有用的信息。本文選擇前程無(wú)憂招聘網(wǎng)站中有關(guān)于應(yīng)屆生/在校生的Android開發(fā)工程師崗位招聘信息進(jìn)行分析。因?yàn)榫哂泄ぷ鹘?jīng)驗(yàn)的崗位招聘并不適合在校生或應(yīng)屆生,同時(shí),應(yīng)屆生/在校生的Android開發(fā)工程師崗位招聘信息中要求會(huì)更加的具體,而這類信息是課程教學(xué)和改革過程中重要的參考依據(jù)。3.1.1獲取崗位數(shù)據(jù)本文選擇了具有代表性的招聘平臺(tái)——前程無(wú)憂招聘網(wǎng)站獲取招聘信息。利用數(shù)據(jù)爬取技術(shù),在前程無(wú)憂招聘網(wǎng)站上爬取了14335條關(guān)于應(yīng)屆生/在校生Android工程師崗位的招聘信息,從中獲取了“任職要求”項(xiàng)中的詳細(xì)數(shù)據(jù)。對(duì)于這些數(shù)據(jù)而言,信息描述較為繁雜,而我們只關(guān)注Android的相關(guān)技術(shù)要求,利用數(shù)據(jù)分析技術(shù),經(jīng)過python結(jié)合jieba初步的分詞,得到了Android工程師相關(guān)的關(guān)鍵詞。再進(jìn)行人工分析和數(shù)據(jù)整合,并進(jìn)行了人工分類處理,最終處理得到與應(yīng)屆生/在校生Android開發(fā)工程師有關(guān)的信息,如表1所示。3.1.2確定教學(xué)目標(biāo)結(jié)合應(yīng)屆生/在校生Android工程師的分析得到的數(shù)據(jù),以專業(yè)培養(yǎng)方案為依據(jù),設(shè)定課程教學(xué)目標(biāo):①闡述Android項(xiàng)目的基本結(jié)構(gòu),運(yùn)用Android編程的集成開發(fā)環(huán)境及Android系統(tǒng)的知識(shí)與技術(shù)設(shè)計(jì)和開發(fā)APP;②分析用戶的功能需求,選擇Android系統(tǒng)提供開發(fā)技術(shù),制定和選擇合適的開發(fā)方案;③培養(yǎng)科學(xué)精神和正確的價(jià)值觀,培養(yǎng)良好的心理素質(zhì),積極面對(duì)學(xué)習(xí)過程中的困難和挑戰(zhàn)。通過項(xiàng)目設(shè)計(jì)體會(huì)開發(fā)應(yīng)用軟件的基本流程,培養(yǎng)軟件工程的基本思維和素養(yǎng)。3.1.3確定教學(xué)內(nèi)容教學(xué)目標(biāo)確定之后,需要確定教學(xué)內(nèi)容。從表1中可以看出,整合Android的技術(shù)名詞及相關(guān)內(nèi)容,共有15個(gè)與技術(shù)相關(guān)的關(guān)鍵字,確定最為核心的關(guān)鍵詞為多線程、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)開發(fā)、Android四大組件,而Android操作系統(tǒng)的信息容量過大,可以認(rèn)為與核心內(nèi)容相同??蚣芗夹g(shù)分為2種:同步和異步網(wǎng)絡(luò)框架以及其他開源框架。目前認(rèn)為對(duì)于初步者來(lái)說,掌握了一種框架的使用,其他框架的使用相對(duì)會(huì)容易一些,而且,由于教學(xué)實(shí)際情況的限制,采用了以學(xué)習(xí)一種網(wǎng)絡(luò)框架為核心內(nèi)容,對(duì)其他框架感興趣可以自主學(xué)習(xí)的方案。這一過程實(shí)質(zhì)回答了OBE理念中為什么讓學(xué)生掌握和學(xué)習(xí)這些知識(shí)的問題,是以國(guó)家和企業(yè)的對(duì)人才培養(yǎng)的需求為出發(fā)點(diǎn),確定教學(xué)內(nèi)容。由此確定教學(xué)核心內(nèi)容如下。四大組件:Activity、Service、ContenProvider和Broadcast的開發(fā)技術(shù)和使用方法。多線程:多線程的開發(fā),在耗時(shí)操作時(shí),需要多線程的處理、UI更新的方法。網(wǎng)絡(luò)通信及框架的使用:網(wǎng)絡(luò)通信的基本技術(shù)、Okhttp網(wǎng)絡(luò)框架的使用。Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù):Sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)的開發(fā)與應(yīng)用技術(shù)。3.1.4設(shè)計(jì)教學(xué)案例怎么才能獲取這些知識(shí)呢?從OBE的理念出發(fā),將成果導(dǎo)向的理念有機(jī)地融入教學(xué)內(nèi)容,以項(xiàng)目案例為主線,將教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)成果結(jié)合起來(lái),同時(shí)考慮學(xué)生的素質(zhì)能力需求,在課程的實(shí)施過程中通過小組的課程項(xiàng)目加以考核。對(duì)于輔助能力,這部分讓學(xué)生自學(xué),提升自身能力。具體教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)案例、學(xué)習(xí)成果及學(xué)時(shí)安排如表2所示。

3.2設(shè)計(jì)多元評(píng)價(jià)體系

如何確定學(xué)生的學(xué)習(xí)達(dá)到課程教學(xué)目標(biāo)呢?不能用傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)手段進(jìn)行評(píng)價(jià)。經(jīng)過探索,現(xiàn)用多種方式進(jìn)行考核,能真實(shí)反映學(xué)生的學(xué)習(xí)成果的評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)方式與課程目標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系設(shè)置如表3所示。3.2.1課程表現(xiàn)對(duì)于絕大多數(shù)的學(xué)生而言,課程表現(xiàn)能體現(xiàn)出學(xué)生對(duì)這門課程的掌握程度。對(duì)此,通過平時(shí)學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)、課堂討論2個(gè)方面進(jìn)行考核。為了能快速考核和評(píng)測(cè)平時(shí)課程的學(xué)習(xí)效果,而不浪費(fèi)太多的上課時(shí)間。采用雨課堂微信小程序進(jìn)行考核和評(píng)測(cè)。對(duì)于講過的重點(diǎn)內(nèi)容和預(yù)習(xí)的內(nèi)容,精選測(cè)試題目,通過課上5min在線的答題,根據(jù)系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)答題情況,可以對(duì)所有學(xué)生的預(yù)習(xí)情況和知識(shí)掌握的程度進(jìn)行快速評(píng)估,準(zhǔn)確及時(shí)地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀。對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握程度的評(píng)測(cè)采用創(chuàng)建投票的方式進(jìn)行,對(duì)每一單元的知識(shí),學(xué)習(xí)結(jié)束并完成作業(yè)之后,創(chuàng)建投票,有4個(gè)選項(xiàng):知識(shí)完全掌握,作業(yè)獨(dú)立完成;知識(shí)掌握多數(shù),作業(yè)獨(dú)立完成;知識(shí)掌握不全,和同學(xué)交流完成作業(yè);知識(shí)不理解,借鑒完成作業(yè)。通過這部分的反饋,基本掌握學(xué)生對(duì)這一單元的掌握情況,作為今后教學(xué)改進(jìn)的重要參考資料。在教學(xué)過程中,學(xué)生討論能充分體現(xiàn)學(xué)生主體地位,增強(qiáng)學(xué)生的參與度,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。討論的內(nèi)容,主要針對(duì)技術(shù)框架的理論、技術(shù)和使用方法展開,教師提出思考問題,在雨課堂微信小程序上布置討論的內(nèi)容,學(xué)生在線上參加討論,課上教師根據(jù)線上討論的情況,進(jìn)行評(píng)價(jià)和總結(jié),有問題再進(jìn)行深入討論。3.2.2成果導(dǎo)向的作業(yè)從課程的教學(xué)內(nèi)容出發(fā),精選案例講解主要原理、技術(shù)和方法,并錄制講課過程中屏幕的操作過程,將視頻共享到QQ課程群中。成果導(dǎo)向的作業(yè)是讓學(xué)生課后完成課上的教學(xué)內(nèi)容,并預(yù)留出一些功能,提示完成的思路,讓學(xué)生課后完成。比如:在講解UI組件中的適配器組件時(shí),教師講解了Adapter的基本原理和開發(fā)流程,重點(diǎn)演示ListView的使用流程及案例,將Spinner的開發(fā)案例作為作業(yè),一是考查學(xué)生對(duì)課上內(nèi)容的理解,二是通過對(duì)Spinner的案例開發(fā),使學(xué)生掌握適配器組件開發(fā)流程,既鞏固了課上知識(shí),又讓學(xué)生自學(xué)一部分內(nèi)容完成案例,增強(qiáng)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)能力和自學(xué)能力,同時(shí)通過成果來(lái)考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。通過教學(xué)內(nèi)容的9個(gè)作業(yè)成果來(lái)實(shí)現(xiàn)。3.2.3小組課程項(xiàng)目將學(xué)生分成若干個(gè)組,以自愿方式進(jìn)行,每組5~7人,每組設(shè)定一個(gè)組長(zhǎng),作為整個(gè)小組的項(xiàng)目經(jīng)理,負(fù)責(zé)項(xiàng)目人員分工、項(xiàng)目管理和開發(fā)。項(xiàng)目的基本要求:在開發(fā)過程中,技術(shù)上必須要合理使用HTTP網(wǎng)絡(luò)框架、ListView或GridView組件、對(duì)話框、菜單、Fragment、數(shù)據(jù)庫(kù),將其作為基本考核內(nèi)容,對(duì)于Service、ContentProvider和BroadcastRecevier三部分內(nèi)容,合理使用有一定的加分。課程項(xiàng)目實(shí)際上用到了教學(xué)的幾乎全部?jī)?nèi)容,學(xué)生將作業(yè)中案例涉及的技術(shù)串聯(lián)起來(lái),在做課程項(xiàng)目實(shí)踐時(shí)有的放矢。課程項(xiàng)目的選題需要具有一定復(fù)雜度,功能需求合理。題目由項(xiàng)目小組提出,教師評(píng)估可行時(shí)才可以確定執(zhí)行。嚴(yán)格進(jìn)行課程項(xiàng)目的考核,從項(xiàng)目成果的3個(gè)方面進(jìn)行考核:①項(xiàng)目的演示講解,培養(yǎng)學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力;②學(xué)生對(duì)教師提問的解答,主要是考查項(xiàng)目完成度、知識(shí)的掌握情況、項(xiàng)目分工情況和團(tuán)隊(duì)之間的合作意識(shí);③項(xiàng)目文檔,主要考查學(xué)生是否按軟件工程的要求撰寫項(xiàng)目文檔,文檔中至少包括需求分析、設(shè)計(jì)、核心代碼、主要功能測(cè)試和課程總結(jié)或心得5部分內(nèi)容,且內(nèi)容充實(shí)正確。

3.3計(jì)算目標(biāo)達(dá)成度

在課程實(shí)施過程中,需要研究如何更好地評(píng)價(jià)學(xué)生的知識(shí)掌握程度,更好地計(jì)算課程目標(biāo)的達(dá)成度,并需要設(shè)計(jì)合適的課程目標(biāo)達(dá)成度計(jì)算方法。在教學(xué)實(shí)施過程中,要詳細(xì)記錄每項(xiàng)課程的教學(xué)目標(biāo)及對(duì)應(yīng)的教學(xué)評(píng)價(jià)環(huán)節(jié),并及時(shí)評(píng)價(jià)。結(jié)合表3,根據(jù)如下公式計(jì)算每個(gè)課程目標(biāo)的達(dá)成度:課程目標(biāo)n的達(dá)成度=∑(實(shí)際平均分/目標(biāo)分值×權(quán)重)。課程目標(biāo)共有3個(gè)課程目標(biāo),根據(jù)課程目標(biāo)和課程教學(xué)環(huán)節(jié),設(shè)計(jì)了課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)的權(quán)重、對(duì)應(yīng)目標(biāo)分值。實(shí)際平均分是所有選課學(xué)生的對(duì)應(yīng)評(píng)價(jià)方式的實(shí)際平均分。經(jīng)過計(jì)算,將結(jié)果填入表4的對(duì)應(yīng)位置。最后取3個(gè)課程目標(biāo)的目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)值最小值為整體課程目標(biāo)。2020年度2018級(jí)軟件工程專業(yè)學(xué)生的課程達(dá)成度如表4所示。整體課程目標(biāo)的達(dá)成度為所有課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)值的最小值,從表4中可以看出,整體課程目標(biāo)達(dá)成度值為0.72。分析表中數(shù)據(jù),課程目標(biāo)3的目標(biāo)達(dá)成度最高,為0.89,課程目標(biāo)2的目標(biāo)達(dá)成度為0.79,課程目標(biāo)1的達(dá)成度最低。研究課程目標(biāo)1的評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)中的各個(gè)數(shù)據(jù),可以得到課程目標(biāo)1詳細(xì)情況。課程表現(xiàn)完成度為30.35/40=0.76。成果導(dǎo)向作業(yè)完成度為53.26/70=0.76。小組課程項(xiàng)目完成度為20.3/30=0.68。小組課程項(xiàng)目完成度是最低的,可以將“加強(qiáng)課程目標(biāo)1在小組課程項(xiàng)目的教學(xué)比例”作為今后教學(xué)改革的建議。而對(duì)于課程目標(biāo)2、3的達(dá)成度,基本完成了預(yù)定的要求,教學(xué)實(shí)施可以繼續(xù)保持。

4結(jié)語(yǔ)

通過基于OBE理念的教學(xué)改革,學(xué)生的學(xué)習(xí)成果可以得到有效的監(jiān)督和評(píng)價(jià),對(duì)于課程教學(xué)效果,也有定量的評(píng)價(jià),教學(xué)過程更加順暢。同時(shí)教師可以根據(jù)學(xué)生的反饋和實(shí)際教學(xué)過程中遇到的問題以及達(dá)成度分析得到的結(jié)論,對(duì)后續(xù)的教學(xué)過程進(jìn)行調(diào)整,以提高課程目標(biāo)達(dá)成度,提升教學(xué)質(zhì)量。課程改革的目標(biāo)是更好地培養(yǎng)國(guó)家和社會(huì)需要的人才,如何讓學(xué)生更好地掌握專業(yè)知識(shí)是課程教學(xué)改革過程中的重中之重。以學(xué)生為中心,從OBE成果導(dǎo)向理念出發(fā),依據(jù)教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程和教學(xué)評(píng)價(jià)方法,計(jì)算課程目標(biāo)的達(dá)成度,可以有效提高課程的教學(xué)效果。從實(shí)行的2個(gè)教學(xué)輪次來(lái)看,有效提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增加了學(xué)生的參與度,通過課程目標(biāo)達(dá)成度的評(píng)價(jià),更為準(zhǔn)確地評(píng)測(cè)學(xué)生課程的掌握情況,課程教學(xué)效果得到了明顯的提升。課程的改革是漸進(jìn)的一個(gè)過程,需要根據(jù)教學(xué)實(shí)施的效果改進(jìn)教學(xué)中各個(gè)部分,將OBE理念融入教學(xué)過程,會(huì)帶來(lái)很多教學(xué)的反思,教師在教學(xué)過程的角色轉(zhuǎn)變、教學(xué)內(nèi)容的延伸、教學(xué)評(píng)測(cè)的手段和方法等都需要教師在教學(xué)過程中總結(jié)和改進(jìn),使其更好地為教學(xué)服務(wù),提升教學(xué)效果。

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作者:李志聰 姜春茂 丁云鴻 劉明宇 單位:哈爾濱師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息工程學(xué)院