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摘 要：CDIO是一种全新的国际化工程教育模式,通过对学生的能力与态度一体化的教育培养高质量的IT应用型人才.《Android应用开发》作为计算机学科的一门新型课程,动手实践能力尤为重要.本文从CDIO教学模式的理念和方法出发,在如何提高《Android应用开发》课程教学效果的基础上重点阐述在教学过程中贯彻项目教学及实施CDIO模式教学,从而达到比较理想的教学效果.
关 键 词：Android应用开发CDIOIT应用型人才
引言
大连软信息学院是一所IT应用型大学,致力于培养应用型软件人才,注重培养学生的动手能力,从而使学生符合社会上的用人需求,更大限度地体现高校毕业生的价值及高校的办学意义[1].我院始终坚持紧密跟踪社会软件人才需求缺口和新技术走向,采用当前先进的教学模式,进行人才教育和培养,从而解决学生的就业问题.
随着智能手机和网络的迅速发展和普及,应用程序的移动化必然成为未来的趋势.因此,我院先后开设移动应用开发相关的课程,例如BREW手机程序开发、Symbian手机程序开发、Android应用开发和IOS应用程序开发等.笔者以《Android应用开发》课程为例,结合CDIO教学模式进行课程设计,将Android理论贯穿于实践中,得到较好的教学效果,从而为读者开设相关课程提供参考.
1.Android应用开发
《Android应用开发》是计算机科学与技术系的专业选修课程,开设于第7学期,面向具有一定的Ja编程技术和数据库基础知识的学生,是针对于当前流行的移动应用开发人才需求而新近开设的一门课程.该课程是一门实践性很强的课程,大部分知识点是需要通过编译工具编码调试完成的.
Android是一个优秀的开源平台,不仅能够在智能手机中使用,还能够用在移动互联网终端（MID）、上网笔记本、便携式媒体播放器（PMP）和汽车电子等其他手持设备上[2].由于其开源和免费等特点,很适合相关编程的入门学习.本课程由浅入深地介绍Android应用程序的开发,内容包括Android的简介,开发环境,应用程序、Android生命周期和用户界面,组件通信与广播消息,后台服务,数据存储与访问及综合实例设计与开发等.
该课程的内容较容易理解,但是只有通过具体实例才能让学生加深印象,并予以进一步的应用和消化.因此本课程每个知识点通过一个小案例进行授课,而整个课程由一个综合实例项目贯穿始终,采用CDIO教学模式（构思、设计、实现、运作）,以产品的研发、产品的运行生命周期为载体,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.[3]
2.基于CDIO的课程体系设计
2.1CDIO教育模式
CDIO是一种全新的国际化工程教育模式,是ConceivingDesigningImplementingandOperating的缩写,即构思、设计、实现、运作.它是麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学在全球经济一体化的背景下,经过四年的研究而得出的成果.CDIO强调在加强基础教育的同时,关注程实践,加强实践环节；强调个人职业技能与人际沟通的技能并重；强调综合创新能力,与社会大环境协调发展.它是“做中学”和“基于项目的教育和学习”（Projectbasededucationandlearning,简称PBL）的集中概括和抽象表达.和传统的教学法不同的是,CDIO强调以学生的主动学习为主,而不是传统教学中的以教师讲授为主；CDIO将学习融合于具体的项目,使学习者投入项目的实施过程中.
《Android应用开发》是计算机类课程中的新兴课程,理论来自于应用,很适合CDIO的教学理念,于是笔者所在团队在此做出了教学改革尝试,通过两年的教学实践,获得了一定的成果.下面笔者从项目在课程上的应用、CDIO教学模式在课程中的具体实施等方面进行了详细设计和说明,从而为类似课程提供了一种教学思路.
2.2项目贯穿课程
在课程中体现CDIO理念的标志是整个课程以项目为主线,把专业所需的知识、应达到的能力、应具备的素质等培养目标融合到教学过程中.CDIO项目按照规模和范围一般分为：一级项目、二级项目和项目.在本课程中使用的是项目,即前文所提到的综合实例项目——为单门课程内增强课程能力和理解能力而设定的项目.本课程以天气预报短信服务软件,贯穿Android应用开发的主要章节和内容.具体做法为：
（1）首先,通过界面设计知识的学习,学生可以独立设计出该程序的静态界面,数据内容通常由text属性进行设定.此时,因为界面设计主要是由可视化编程工具完成的,大大降低了编码难度,所以该环节在一定程度上给予了学生很大的信心和兴趣.（2）然后,在学习了广播（BroadcastReceiver）组件的相关知识后,学生在老师的指导下完成Android短信接收和发送的代码.之后,由学生将接收短信代码加入至天气预报短信服务程序中,并对于指定的短信内容（关键字）做出Toast响应.（3）通过Service后台服务,创建新的线程读取网络上的天气预报XML信息,并予以解析.将解析后的XML内容以用户习惯的方式显示于手机屏幕上.另外,后台服务也需要监测是否有短信请求,如果有,自动回复天气预报短信内容.（4）学习了数据存储的知识后,将设置信息及短信内容存储到SQLite数据库中,实现永久存储.
完成以上四个环节后,对项目做整体整合和测试.另外,在具体实施过程中,为了保证程序的原创性,教师在指导过程中可以对项目代码中有隐性要求,例如包名、方法名、配置属性等有独特（学号、姓名等）的要求.
2.3CDIO教学模式实施
基于CDIO教学模式的核心是学生,而学生需要完成的任务就是项目,通过项目获取知识、运用知识,实现预期的学习目标.教师需要引导和指导学生完成相应的项目阶段,并予以学生技术支持,保证项目的顺利实施.CDIO教学模式改变了传统的教学模式,突出了学生的主体地位.下面笔者将CDIO的四个阶段（构思、设计、实施和运行）映射到《Android应用开发》课程中,并详细介绍其实现过程.2.3.1构思阶段.在该阶段,老师帮助、引导学生发现问题,找到合适的项目.本课程的项目构思由课程核心内容所决定.为了包含课程中的四大基本组件,本课程选择了天气预报短信服务软件作为项目.老师可以将墨迹天气等类似的成功案例演示给学生,以供参考.本课程通过给定的命题项目,降低了该阶段的难度.但是,鼓励学生围绕核心功能进行一定的业务扩展和发散,从而设计出更有创意的综合项目.
2.3.2设计阶段.在该阶段,围绕确定的项目,学生要解决设计思路问题.所谓确定设计思路,就是对关键问题的把握,如何解决项目的关键技术.通过模块功能细化,老师将项目所需的核心技术进行剖析,得到需要学习的章节和知识点,从而逐一解决每个技术难题.
2.3.3实施阶段.这个阶段鼓励学生自己动手完成.在实施过程中,教师要带领学生完成相关知识点的编程工作,然后根据具体的知识点和项目所需技术,完成相似的案例.例如,在Android界面设计章节,带领学生完成登录界面设计；在组件通信与广播章节,带领学生完成短信收发程序；在后台服务章节,带领学生完成大奖随机抽程序；在数据存储章节,带领大家完成联系人存储程序.完成以上章节项目（四级项目）后,学生已经掌握项目所需的知识,可以在团队协作中完成项目的相关编码.
该阶段也是本课程的核心阶段,因为本课程的培养目标侧重于编码能力.综上所述,实施阶段的具体安排如图1所示：
图1课程具体实施安排
2.3.4运行阶段.项目实施的同时,也要做好项目的展示准备.学生要将完成的项目运行到真机或者虚拟机上,得到预期效果.并把存在的问题、需要拓展和改善的功能、编码存在的问题等记录下来,以便日后的总结和讨论.最后,以组或个人的形式进行项目答辩,并提交效果代码和报告用于存档.
3.教学成果
通过教师的指导和基本理论的学习,学生基本可以独立完成天气预报的编码工作,读取大连的天气情况；应用程序可以接收短信,如果短信内容是短信服务关 键 词,将自动回复当前大连的天气预报信息；系统设置包括城市的设置、短信服务关键字的内容设置、是否自动回复短信、自动更新天气预报信息的时间间隔等.
在保证了以上核心功能的基础上,学生可以进行扩展和改造,主要体现在界面的布局和设计,生活指南功能的添加等.图2为部分学生提交的案例效果.
图2案例效果展示
通过该项目的设计和完成,学生不仅强化编码能力,收获Android应用开发的新知识,而且体验项目开发的完整流程,锻炼学生的自学能力,对日后的毕业设计和就业有很大的作用和意义.
结语
迄今为止,全世界已有几十所著名本、专科院校加入CDIO国际组织,取得了非常好的效果.一些公司还专为“CDIO成员院校”毕业生制定高出15%的工资标准,表达产业界对这种教育模式的高度认可.我校在当前流行的移动应用开发编程课程中,以CDIO的教学理念进行贯穿授课,无论从教学内容还是教学方法,都进行大胆的尝试和探索,并取得比较理想的成绩.