混合式CDIO教学在“Android程序设计”课程中的应用

    摘 要：将CDIO教学模式与混合式学习相结合，应用于高职“Android 程序设计”课程教学中。并以“标准体重计算器”项目为例，设计教学流程。实际应用表明，混合式CDIO教学可以极大地提高学生的学习热情，促进学生多方面能力的同步提升。

    关键词：混合式学习；CDIO；Android 程序设计

    DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.208

    1 研究背景

    伴随着移动互联技术的广泛应用，手机应用程序开发已经成为当今软件开发的热点。Android 是目前国内应用最广的手机操作系统，大多数高职院校的计算机专业都开设“Android 程序设计”课程，目的是提高学生的软件开发水平，增强学生的就业竞争力。该课程理实并重，对学生的专业基础知识和编程动手能力都有较高的要求。

    “Android 程序设计”课程作为近几年新兴的一门专业核心课，其教学研究和实践还处于初级阶段。笔者曾尝试当前应用最为广泛的两种教学模式，第一种是传统教学模式，教师在课堂上通过功能单一的小案例讲解知识点，然后让学生在实验室进行针对性的练习；第二种是项目教学模式，由一个功能完备的Android项目贯穿整门课的知识点，课程的讲授按项目开发需求展开，学生学习完整门课程，也完成了一个实际软件项目的开发训练。从教学效果上看，这两种教学模式均有不足，前者经过教师详细讲解并配合验证性的上机练习，绝大多数学生都能达到“听得懂”的教学目标，但在对知识灵活运用方面却差强人意，往往学完整门课后却“做不出”一个实际的应用程序；后者注重实践能力的培养，却忽略了知识结构的完整性，学生对于基础知识理解不够，直接影响了项目开发中的实践应用，造成学生在课堂上需要花费大量的时间改错、纠错，一试再试，有限的学时难以顺利完成教学任务。此外，项目庞大，实现周期过长，如果学习中遇到困难，基礎较差的学生很容易放弃。

    2 混合式CDIO教学

    CDIO是由麻省理工学院等国际知名大学联合创立的先进工程教育模式。2005 年引入国内，并在我国高等院校中引起强烈反响。CDIO 是构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）、运作（Operate）4 个英文单词的缩写[1]， 强调“做中学”和“基于项目的教育学习”，主张学生在项目开发的全过程中做学合一，同时提高多方面的能力。混合式学习是在“适当的”时间，契合“适当的”学习技术与“适当的”学习风格，对“适当的”学习者传递“适当的”能力。主张合理配置学习资源，使学生获得最优化的学习效果。将CDIO与混合式学习结合，可以克服项目化教学课时不足的限制，保证项目训练的顺利进行；学生课下还可以利用教师提供的教学资源反复学习，加深对基础知识的理解，从而提升课程教学的有效性。

    3 混合式CDIO教学在Android程序设计课程中的应用

    3.1 教学内容设计

    CDIO强调“基于项目的教育学习”，项目的选择和设计决定了最终教学效果的优劣。考虑到高职学生的实际水平，我们采用了模块化项目设计策略，即将课程知识点按结构顺序划分为7个模块，编排到7个中小型项目中（见表1），每个项目教学周期控制在三周内。基于这种模块化项目的学习，学生不仅能很快看到自己作品的效果，增强学习的信心，也降低了“Android程序设计”课程的入门难度。

    3.2 教学过程设计——以“标准体重计算器”项目为例

    “标准体重计算器”项目任务描述：为用户设计一款体重计算器，用户输入个人身高，可以得到相应的标准体重值，为用户提供健康帮助。此项目涉及UI界面设计、事件处理等知识点。教学过程包括课前，课中，课后三个相互关联的阶段。

    （1）课前。教师将项目涉及知识点的讲授过程以微视频的形式录制下来，于上课前两周整合其它相关教学资源和“标准体重计算器APP”一起发布到百度云盘，并通过班级QQ群布置课前学习任务。在Android程序设计中，界面设计与功能实现是相互分离的，界面设计主要使用的是XML语言，相对于高年级的学生来说，完全可以自学掌握，因此，在课前学习任务中，重点要求学生掌握UI界面设计和实现技术，完成“标准体重计算器APP”界面的设计。界面制作完成后，在手机模拟器上运行，并生成 “标准体重计算器APP1.0版”。课前自学过程中如果遇到问题，可以和老师、同学在线交流。

    （2）课中。教师首先让学生展示自己开发的“标准体重计算器APP1.0版”，进行点评。然后引导学生思考怎样才能实现人机交互？实现交互功能要涉及“事件处理机制”原理和先期课程“java程序设计”的知识，基础不好的学生难以自学完成，因此这一部分内容由老师面授讲解。交互功能实现技术讲解完成后进入课堂教学的实训环节，教师将学生分组，以小组为单位按C-D-I-O对应的需求分析、业务逻辑设计、编码实现、测试运行四个步骤完成项目的开发，并生成“标准体重计算器APP2.0版”，上传至教师机。最后，组长负责演示项目，教师进行点评和总结。

    （3）课后。各小组根据课堂上教师的点评修改程序，生成“标准体重计算器APP3.0版”，同项目设计报告一起提交给教师。

    3.3 教学效果

    笔者在任教学院大二计算机专业学生中进行了一学期的混合式CDIO教学试点，共80学时的课堂教学，采用一体化教学方式，在移动互联实训机房授课。每个小组都能顺利完成上述7个项目的开发。在教学中发现，学生对Android应用程序开发框架及基础知识掌握情况也颇令人满意。许多学生不仅将自己开发的APP部署到了个人手机上，还分发给朋友和家人，正如学生所说“很有成就感”。

    4 结语

    实践证明，混合式CDIO教学在“Android 程序设计”课程中的有效运用，可以激发学生的兴趣，调动学生的积极性，增强了他们的自信心，使学生在理论知识、实践能力、自学能力、团队合作能力等方面同步提升。

    参考文献：

    [1]顾佩华，包能胜，康全礼等.CDIO在中国（上）[J].高等工程教育研究，2012（03）：24-40.

    基金项目：山东省教育科学“十三五”规划课题《基于“翻转课堂+CDIO

    ”的高职程序设计课程教学模式探索》（课题批准号：BCD2017017），主持人：江天仿

    作者简介：江天仿（1971-），女，山东济南人，硕士，副教授，研究方向：计算机软件技术、高等职业教育。