移动终端软件开发技术研究

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摘要：基于OBE的教育理念，利用数据分析技术，研究了“移动终端软件开发技术”课程中涉及到的Android开发技术的应届生岗位需求，针对需求对教学内容进行改进和优化。在教学改革过程中突出了学生的主体地位，改进教学方法，建立多元化的学习成果的评价机制，计算课程目标的达成度，提出教学改进建议，从而通过教学改革，提高学生的学习效果。

关键词：OBE；“移动终端软件开发技术”；Android；课程改革

“移动终端软件开发技术”课程是讲述利用AndroidStudio开发平台，以Android的四大组件为开发基础，整合数据库、资源、网络等知识，设计与开发APP的一门软件工程专业选修课。课程的实践性较强，理论性相对较弱。在以往的教学过程中，采用的是传统的教学理念，以教师为中心，讲授基本的技术和方法，虽然教学过程中案例很多，但很难成为一个体系，同时学生在教学过程中参与度不高，导致学生将知识整合起来还是有一定难度，课程效果不佳。成果导向教育（Outcome-basedEducation，OBE）是基于学习产出的教学模式，它以教育结果为导向，强调学生的学习成效[1]。具体是指在教学活动过程中，所有的教学设计、教学实施都需要以学生为中心，以学生的学习成果开展的。为了更好地提高教学效果，将OBE理论引入“移动终端软件开发技术”的课程教学中，改革了相关的教学内容、教学过程和教学的评价手段。

1OBE教育理念

OBE教育理念在1981年由SPADY最早提出。2006年，教育部开始在国内推进实施工程教育认证工作，国内高校逐渐开展以OBE教育模式为理念的教学改革，从传统的“以知识内容为本”教学理念向“以学生为本”的教育模式转变。中国在2013年加入《华盛顿协议》后，明确了以学生为中心、以成果导向教育引导中国工程教育持续改进的目标。在OBE教育模式中，强调4个要考虑的问题：学生取得的学习哪些成果？为什么让学生取得这些的成果？如何有效地帮助学生取得这些学习成果？如何知道学生已经取得了这些学习成果？在教学的改革过程中，围绕这4个问题进行。需要明确课程学习对学生能力和知识培养的重要性，根据专业培养方案中的课程权重设计学习目标、教学内容、教学模式和评价方法。以OBE理念为导向实施课程教学，及时准确地对学生的学习成效进行分析和总结，并持续改进课程教学质量[2-3]。

2课程的基本情况

“移动终端软件开发技术”开设在哈尔滨师范大学软件工程专业的大二下学期，共计32学时。结合软件工程专业的人才培养方案，确定课程目标主要为：让学生熟悉APP开发流程，掌握Android的基本开发技术和原理，运用Andorid常用组件设计UI界面，运用四大组件、Sqlite关系数据库及网络的基本操作，进行基本的APP开发。这门课程的最大特点是涉及的开发技术更新快。Android操作系统从2007年推出到现在，它的API（ApplicationProgrammingInterface，应用程序接口）从版本1更新至版本31，几乎每半年左右更新一次。而且随着技术的发展，Android的API还会持续更新。这对教学提出了挑战，使得实际的教学内容、教材的选用、开发的技术和方法很难在快速变化的Android开发技术下做到及时更新和调整。在传统的教学理念中，是以教学内容和教师讲授为中心，很容易出现教师讲解的内容与实际技术及企业的人才需求相背离的情况。因此如何在教学过程中，在学时有限的情况下，完成教学目标就需要对课程教学进行改革。

3基于OBE的教学改革

在OBE的理念下，“移动终端软件开发技术”这门课如何确定合理的教学内容、使用哪种教学方法和手段、教学的目标的评价与实施都需要全面设计。

3.1修改教学目标和确定教学内容

为了更科学和准确地调整教学内容，从企业对人才的需求出发，了解企业中Android软件开发人员需要具备哪些基本的知识和技能。大数据时代下，可以从海量的Android开发工程师信息中获取有用的信息。本文选择前程无忧招聘网站中有关于应届生/在校生的Android开发工程师岗位招聘信息进行分析。因为具有工作经验的岗位招聘并不适合在校生或应届生，同时，应届生/在校生的Android开发工程师岗位招聘信息中要求会更加的具体，而这类信息是课程教学和改革过程中重要的参考依据。3.1.1获取岗位数据本文选择了具有代表性的招聘平台——前程无忧招聘网站获取招聘信息。利用数据爬取技术，在前程无忧招聘网站上爬取了14335条关于应届生/在校生Android工程师岗位的招聘信息，从中获取了“任职要求”项中的详细数据。对于这些数据而言，信息描述较为繁杂，而我们只关注Android的相关技术要求，利用数据分析技术，经过python结合jieba初步的分词，得到了Android工程师相关的关键词。再进行人工分析和数据整合，并进行了人工分类处理，最终处理得到与应届生/在校生Android开发工程师有关的信息，如表1所示。3.1.2确定教学目标结合应届生/在校生Android工程师的分析得到的数据，以专业培养方案为依据，设定课程教学目标：①阐述Android项目的基本结构，运用Android编程的集成开发环境及Android系统的知识与技术设计和开发APP；②分析用户的功能需求，选择Android系统提供开发技术，制定和选择合适的开发方案；③培养科学精神和正确的价值观，培养良好的心理素质，积极面对学习过程中的困难和挑战。通过项目设计体会开发应用软件的基本流程，培养软件工程的基本思维和素养。3.1.3确定教学内容教学目标确定之后，需要确定教学内容。从表1中可以看出，整合Android的技术名词及相关内容，共有15个与技术相关的关键字，确定最为核心的关键词为多线程、计算机网络开发、Android四大组件，而Android操作系统的信息容量过大，可以认为与核心内容相同。框架技术分为2种：同步和异步网络框架以及其他开源框架。目前认为对于初步者来说，掌握了一种框架的使用，其他框架的使用相对会容易一些，而且，由于教学实际情况的限制，采用了以学习一种网络框架为核心内容，对其他框架感兴趣可以自主学习的方案。这一过程实质回答了OBE理念中为什么让学生掌握和学习这些知识的问题，是以国家和企业的对人才培养的需求为出发点，确定教学内容。由此确定教学核心内容如下。四大组件：Activity、Service、ContenProvider和Broadcast的开发技术和使用方法。多线程：多线程的开发，在耗时操作时，需要多线程的处理、UI更新的方法。网络通信及框架的使用：网络通信的基本技术、Okhttp网络框架的使用。Sqlite数据库：Sqlite数据库的开发与应用技术。3.1.4设计教学案例怎么才能获取这些知识呢？从OBE的理念出发，将成果导向的理念有机地融入教学内容，以项目案例为主线，将教学内容和学习成果结合起来，同时考虑学生的素质能力需求，在课程的实施过程中通过小组的课程项目加以考核。对于辅助能力，这部分让学生自学，提升自身能力。具体教学内容、教学案例、学习成果及学时安排如表2所示。

3.2设计多元评价体系

如何确定学生的学习达到课程教学目标呢？不能用传统的评价手段进行评价。经过探索，现用多种方式进行考核，能真实反映学生的学习成果的评价。评价方式与课程目标的对应关系设置如表3所示。3.2.1课程表现对于绝大多数的学生而言，课程表现能体现出学生对这门课程的掌握程度。对此，通过平时学习效果评价、课堂讨论2个方面进行考核。为了能快速考核和评测平时课程的学习效果，而不浪费太多的上课时间。采用雨课堂微信小程序进行考核和评测。对于讲过的重点内容和预习的内容，精选测试题目，通过课上5min在线的答题，根据系统统计答题情况，可以对所有学生的预习情况和知识掌握的程度进行快速评估，准确及时地掌握学生的学习现状。对教学内容的理解和掌握程度的评测采用创建投票的方式进行，对每一单元的知识，学习结束并完成作业之后，创建投票，有4个选项：知识完全掌握，作业独立完成；知识掌握多数，作业独立完成；知识掌握不全，和同学交流完成作业；知识不理解，借鉴完成作业。通过这部分的反馈，基本掌握学生对这一单元的掌握情况，作为今后教学改进的重要参考资料。在教学过程中，学生讨论能充分体现学生主体地位，增强学生的参与度，提高学生的学习积极性。讨论的内容，主要针对技术框架的理论、技术和使用方法展开，教师提出思考问题，在雨课堂微信小程序上布置讨论的内容，学生在线上参加讨论，课上教师根据线上讨论的情况，进行评价和总结，有问题再进行深入讨论。3.2.2成果导向的作业从课程的教学内容出发，精选案例讲解主要原理、技术和方法，并录制讲课过程中屏幕的操作过程，将视频共享到QQ课程群中。成果导向的作业是让学生课后完成课上的教学内容，并预留出一些功能，提示完成的思路，让学生课后完成。比如：在讲解UI组件中的适配器组件时，教师讲解了Adapter的基本原理和开发流程，重点演示ListView的使用流程及案例，将Spinner的开发案例作为作业，一是考查学生对课上内容的理解，二是通过对Spinner的案例开发，使学生掌握适配器组件开发流程，既巩固了课上知识，又让学生自学一部分内容完成案例，增强学生的主动学习能力和自学能力，同时通过成果来考查学生对知识的掌握程度。通过教学内容的9个作业成果来实现。3.2.3小组课程项目将学生分成若干个组，以自愿方式进行，每组5～7人，每组设定一个组长，作为整个小组的项目经理，负责项目人员分工、项目管理和开发。项目的基本要求：在开发过程中，技术上必须要合理使用HTTP网络框架、ListView或GridView组件、对话框、菜单、Fragment、数据库，将其作为基本考核内容，对于Service、ContentProvider和BroadcastRecevier三部分内容，合理使用有一定的加分。课程项目实际上用到了教学的几乎全部内容，学生将作业中案例涉及的技术串联起来，在做课程项目实践时有的放矢。课程项目的选题需要具有一定复杂度，功能需求合理。题目由项目小组提出，教师评估可行时才可以确定执行。严格进行课程项目的考核，从项目成果的3个方面进行考核：①项目的演示讲解，培养学生的语言表达能力；②学生对教师提问的解答，主要是考查项目完成度、知识的掌握情况、项目分工情况和团队之间的合作意识；③项目文档，主要考查学生是否按软件工程的要求撰写项目文档，文档中至少包括需求分析、设计、核心代码、主要功能测试和课程总结或心得5部分内容，且内容充实正确。

3.3计算目标达成度

在课程实施过程中，需要研究如何更好地评价学生的知识掌握程度，更好地计算课程目标的达成度，并需要设计合适的课程目标达成度计算方法。在教学实施过程中，要详细记录每项课程的教学目标及对应的教学评价环节，并及时评价。结合表3，根据如下公式计算每个课程目标的达成度：课程目标n的达成度=∑（实际平均分/目标分值×权重）。课程目标共有3个课程目标，根据课程目标和课程教学环节，设计了课程目标对应评价环节的权重、对应目标分值。实际平均分是所有选课学生的对应评价方式的实际平均分。经过计算，将结果填入表4的对应位置。最后取3个课程目标的目标达成评价值最小值为整体课程目标。2020年度2018级软件工程专业学生的课程达成度如表4所示。整体课程目标的达成度为所有课程目标达成评价值的最小值，从表4中可以看出，整体课程目标达成度值为0.72。分析表中数据，课程目标3的目标达成度最高，为0.89，课程目标2的目标达成度为0.79，课程目标1的达成度最低。研究课程目标1的评价环节中的各个数据，可以得到课程目标1详细情况。课程表现完成度为30.35/40=0.76。成果导向作业完成度为53.26/70=0.76。小组课程项目完成度为20.3/30=0.68。小组课程项目完成度是最低的，可以将“加强课程目标1在小组课程项目的教学比例”作为今后教学改革的建议。而对于课程目标2、3的达成度，基本完成了预定的要求，教学实施可以继续保持。

4结语

通过基于OBE理念的教学改革，学生的学习成果可以得到有效的监督和评价，对于课程教学效果，也有定量的评价，教学过程更加顺畅。同时教师可以根据学生的反馈和实际教学过程中遇到的问题以及达成度分析得到的结论，对后续的教学过程进行调整，以提高课程目标达成度，提升教学质量。课程改革的目标是更好地培养国家和社会需要的人才，如何让学生更好地掌握专业知识是课程教学改革过程中的重中之重。以学生为中心，从OBE成果导向理念出发，依据教学目标设计课程的教学内容、教学过程和教学评价方法，计算课程目标的达成度，可以有效提高课程的教学效果。从实行的2个教学轮次来看，有效提高了学生的学习兴趣，增加了学生的参与度，通过课程目标达成度的评价，更为准确地评测学生课程的掌握情况，课程教学效果得到了明显的提升。课程的改革是渐进的一个过程，需要根据教学实施的效果改进教学中各个部分，将OBE理念融入教学过程，会带来很多教学的反思，教师在教学过程的角色转变、教学内容的延伸、教学评测的手段和方法等都需要教师在教学过程中总结和改进，使其更好地为教学服务，提升教学效果。

参考文献：

［1］朱永东，叶玉嘉.美国工程教育专业认证标准研究［J］.现代大学教育，2009（3）：46-50.

［2］刘强.基于OBE理念的“软件工程”课程重塑［J］.中国大学教学，2018（10）：25-31.

［3］王家乐，王勋，谢波.基于群体工程实验的Android应用开发课程改革［J］.计算机教育，2021（5）：113-115.

作者：李志聪 姜春茂 丁云鸿 刘明宇 单位：哈尔滨师范大学计算机科学与信息工程学院