移動終端軟件開發技術探討

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摘要：基于OBE的教育理念，利用數據分析技術，研究了“移動終端軟件開發技術”課程中涉及到的Android開發技術的應屆生崗位需求，針對需求對教學內容進行改進和優化。在教學改革過程中突出了學生的主體地位，改進教學方法，建立多元化的學習成果的評價機制，計算課程目標的達成度，提出教學改進建議，從而通過教學改革，提高學生的學習效果。

關鍵詞：OBE；“移動終端軟件開發技術”；Android；課程改革

“移動終端軟件開發技術”課程是講述利用AndroidStudio開發平臺，以Android的四大組件為開發基礎，整合數據庫、資源、網絡等知識，設計與開發APP的一門軟件工程專業選修課。課程的實踐性較強，理論性相對較弱。在以往的教學過程中，采用的是傳統的教學理念，以教師為中心，講授基本的技術和方法，雖然教學過程中案例很多，但很難成為一個體系，同時學生在教學過程中參與度不高，導致學生將知識整合起來還是有一定難度，課程效果不佳。成果導向教育（Outcome-basedEducation，OBE）是基于學習產出的教學模式，它以教育結果為導向，強調學生的學習成效[1]。具體是指在教學活動過程中，所有的教學設計、教學實施都需要以學生為中心，以學生的學習成果開展的。為了更好地提高教學效果，將OBE理論引入“移動終端軟件開發技術”的課程教學中，改革了相關的教學內容、教學過程和教學的評價手段。

1OBE教育理念

OBE教育理念在1981年由SPADY最早提出。2006年，教育部開始在國內推進實施工程教育認證工作，國內高校逐漸開展以OBE教育模式為理念的教學改革，從傳統的“以知識內容為本”教學理念向“以學生為本”的教育模式轉變。中國在2013年加入《華盛頓協議》后，明確了以學生為中心、以成果導向教育引導中國工程教育持續改進的目標。在OBE教育模式中，強調4個要考慮的問題：學生取得的學習哪些成果？為什么讓學生取得這些的成果？如何有效地幫助學生取得這些學習成果？如何知道學生已經取得了這些學習成果？在教學的改革過程中，圍繞這4個問題進行。需要明確課程學習對學生能力和知識培養的重要性，根據專業培養方案中的課程權重設計學習目標、教學內容、教學模式和評價方法。以OBE理念為導向實施課程教學，及時準確地對學生的學習成效進行分析和總結，并持續改進課程教學質量[2-3]。

2課程的基本情況

“移動終端軟件開發技術”開設在哈爾濱師范大學軟件工程專業的大二下學期，共計32學時。結合軟件工程專業的人才培養方案，確定課程目標主要為：讓學生熟悉APP開發流程，掌握Android的基本開發技術和原理，運用Andorid常用組件設計UI界面，運用四大組件、Sqlite關系數據庫及網絡的基本操作，進行基本的APP開發。這門課程的最大特點是涉及的開發技術更新快。Android操作系統從2007年推出到現在，它的API（ApplicationProgrammingInterface，應用程序接口）從版本1更新至版本31，幾乎每半年左右更新一次。而且隨著技術的發展，Android的API還會持續更新。這對教學提出了挑戰，使得實際的教學內容、教材的選用、開發的技術和方法很難在快速變化的Android開發技術下做到及時更新和調整。在傳統的教學理念中，是以教學內容和教師講授為中心，很容易出現教師講解的內容與實際技術及企業的人才需求相背離的情況。因此如何在教學過程中，在學時有限的情況下，完成教學目標就需要對課程教學進行改革。

3基于OBE的教學改革

在OBE的理念下，“移動終端軟件開發技術”這門課如何確定合理的教學內容、使用哪種教學方法和手段、教學的目標的評價與實施都需要全面設計。

3.1修改教學目標和確定教學內容

為了更科學和準確地調整教學內容，從企業對人才的需求出發，了解企業中Android軟件開發人員需要具備哪些基本的知識和技能。大數據時代下，可以從海量的Android開發工程師信息中獲取有用的信息。本文選擇前程無憂招聘網站中有關于應屆生/在校生的Android開發工程師崗位招聘信息進行分析。因為具有工作經驗的崗位招聘并不適合在校生或應屆生，同時，應屆生/在校生的Android開發工程師崗位招聘信息中要求會更加的具體，而這類信息是課程教學和改革過程中重要的參考依據。3.1.1獲取崗位數據本文選擇了具有代表性的招聘平臺——前程無憂招聘網站獲取招聘信息。利用數據爬取技術，在前程無憂招聘網站上爬取了14335條關于應屆生/在校生Android工程師崗位的招聘信息，從中獲取了“任職要求”項中的詳細數據。對于這些數據而言，信息描述較為繁雜，而我們只關注Android的相關技術要求，利用數據分析技術，經過python結合jieba初步的分詞，得到了Android工程師相關的關鍵詞。再進行人工分析和數據整合，并進行了人工分類處理，最終處理得到與應屆生/在校生Android開發工程師有關的信息，如表1所示。3.1.2確定教學目標結合應屆生/在校生Android工程師的分析得到的數據，以專業培養方案為依據，設定課程教學目標：①闡述Android項目的基本結構，運用Android編程的集成開發環境及Android系統的知識與技術設計和開發APP；②分析用戶的功能需求，選擇Android系統提供開發技術，制定和選擇合適的開發方案；③培養科學精神和正確的價值觀，培養良好的心理素質，積極面對學習過程中的困難和挑戰。通過項目設計體會開發應用軟件的基本流程，培養軟件工程的基本思維和素養。3.1.3確定教學內容教學目標確定之后，需要確定教學內容。從表1中可以看出，整合Android的技術名詞及相關內容，共有15個與技術相關的關鍵字，確定最為核心的關鍵詞為多線程、計算機網絡開發、Android四大組件，而Android操作系統的信息容量過大，可以認為與核心內容相同。框架技術分為2種：同步和異步網絡框架以及其他開源框架。目前認為對于初步者來說，掌握了一種框架的使用，其他框架的使用相對會容易一些，而且，由于教學實際情況的限制，采用了以學習一種網絡框架為核心內容，對其他框架感興趣可以自主學習的方案。這一過程實質回答了OBE理念中為什么讓學生掌握和學習這些知識的問題，是以國家和企業的對人才培養的需求為出發點，確定教學內容。由此確定教學核心內容如下。四大組件：Activity、Service、ContenProvider和Broadcast的開發技術和使用方法。多線程：多線程的開發，在耗時操作時，需要多線程的處理、UI更新的方法。網絡通信及框架的使用：網絡通信的基本技術、Okhttp網絡框架的使用。Sqlite數據庫：Sqlite數據庫的開發與應用技術。3.1.4設計教學案例怎么才能獲取這些知識呢？從OBE的理念出發，將成果導向的理念有機地融入教學內容，以項目案例為主線，將教學內容和學習成果結合起來，同時考慮學生的素質能力需求，在課程的實施過程中通過小組的課程項目加以考核。對于輔助能力，這部分讓學生自學，提升自身能力。具體教學內容、教學案例、學習成果及學時安排如表2所示。

3.2設計多元評價體系

如何確定學生的學習達到課程教學目標呢？不能用傳統的評價手段進行評價。經過探索，現用多種方式進行考核，能真實反映學生的學習成果的評價。評價方式與課程目標的對應關系設置如表3所示。3.2.1課程表現對于絕大多數的學生而言，課程表現能體現出學生對這門課程的掌握程度。對此，通過平時學習效果評價、課堂討論2個方面進行考核。為了能快速考核和評測平時課程的學習效果，而不浪費太多的上課時間。采用雨課堂微信小程序進行考核和評測。對于講過的重點內容和預習的內容，精選測試題目，通過課上5min在線的答題，根據系統統計答題情況，可以對所有學生的預習情況和知識掌握的程度進行快速評估，準確及時地掌握學生的學習現狀。對教學內容的理解和掌握程度的評測采用創建投票的方式進行，對每一單元的知識，學習結束并完成作業之后，創建投票，有4個選項：知識完全掌握，作業獨立完成；知識掌握多數，作業獨立完成；知識掌握不全，和同學交流完成作業；知識不理解，借鑒完成作業。通過這部分的反饋，基本掌握學生對這一單元的掌握情況，作為今后教學改進的重要參考資料。在教學過程中，學生討論能充分體現學生主體地位，增強學生的參與度，提高學生的學習積極性。討論的內容，主要針對技術框架的理論、技術和使用方法展開，教師提出思考問題，在雨課堂微信小程序上布置討論的內容，學生在線上參加討論，課上教師根據線上討論的情況，進行評價和總結，有問題再進行深入討論。3.2.2成果導向的作業從課程的教學內容出發，精選案例講解主要原理、技術和方法，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。成果導向的作業是讓學生課后完成課上的教學內容，并預留出一些功能，提示完成的思路，讓學生課后完成。比如：在講解UI組件中的適配器組件時，教師講解了Adapter的基本原理和開發流程，重點演示ListView的使用流程及案例，將Spinner的開發案例作為作業，一是考查學生對課上內容的理解，二是通過對Spinner的案例開發，使學生掌握適配器組件開發流程，既鞏固了課上知識，又讓學生自學一部分內容完成案例，增強學生的主動學習能力和自學能力，同時通過成果來考查學生對知識的掌握程度。通過教學內容的9個作業成果來實現。3.2.3小組課程項目將學生分成若干個組，以自愿方式進行，每組5～7人，每組設定一個組長，作為整個小組的項目經理，負責項目人員分工、項目管理和開發。項目的基本要求：在開發過程中，技術上必須要合理使用HTTP網絡框架、ListView或GridView組件、對話框、菜單、Fragment、數據庫，將其作為基本考核內容，對于Service、ContentProvider和BroadcastRecevier三部分內容，合理使用有一定的加分。課程項目實際上用到了教學的幾乎全部內容，學生將作業中案例涉及的技術串聯起來，在做課程項目實踐時有的放矢。課程項目的選題需要具有一定復雜度，功能需求合理。題目由項目小組提出，教師評估可行時才可以確定執行。嚴格進行課程項目的考核，從項目成果的3個方面進行考核：①項目的演示講解，培養學生的語言表達能力；②學生對教師提問的解答，主要是考查項目完成度、知識的掌握情況、項目分工情況和團隊之間的合作意識；③項目文檔，主要考查學生是否按軟件工程的要求撰寫項目文檔，文檔中至少包括需求分析、設計、核心代碼、主要功能測試和課程總結或心得5部分內容，且內容充實正確。

3.3計算目標達成度

在課程實施過程中，需要研究如何更好地評價學生的知識掌握程度，更好地計算課程目標的達成度，并需要設計合適的課程目標達成度計算方法。在教學實施過程中，要詳細記錄每項課程的教學目標及對應的教學評價環節，并及時評價。結合表3，根據如下公式計算每個課程目標的達成度：課程目標n的達成度=∑（實際平均分/目標分值×權重）。課程目標共有3個課程目標，根據課程目標和課程教學環節，設計了課程目標對應評價環節的權重、對應目標分值。實際平均分是所有選課學生的對應評價方式的實際平均分。經過計算，將結果填入表4的對應位置。最后取3個課程目標的目標達成評價值最小值為整體課程目標。2020年度2018級軟件工程專業學生的課程達成度如表4所示。整體課程目標的達成度為所有課程目標達成評價值的最小值，從表4中可以看出，整體課程目標達成度值為0.72。分析表中數據，課程目標3的目標達成度最高，為0.89，課程目標2的目標達成度為0.79，課程目標1的達成度最低。研究課程目標1的評價環節中的各個數據，可以得到課程目標1詳細情況。課程表現完成度為30.35/40=0.76。成果導向作業完成度為53.26/70=0.76。小組課程項目完成度為20.3/30=0.68。小組課程項目完成度是最低的，可以將“加強課程目標1在小組課程項目的教學比例”作為今后教學改革的建議。而對于課程目標2、3的達成度，基本完成了預定的要求，教學實施可以繼續保持。

4結語

通過基于OBE理念的教學改革，學生的學習成果可以得到有效的監督和評價，對于課程教學效果，也有定量的評價，教學過程更加順暢。同時教師可以根據學生的反饋和實際教學過程中遇到的問題以及達成度分析得到的結論，對后續的教學過程進行調整，以提高課程目標達成度，提升教學質量。課程改革的目標是更好地培養國家和社會需要的人才，如何讓學生更好地掌握專業知識是課程教學改革過程中的重中之重。以學生為中心，從OBE成果導向理念出發，依據教學目標設計課程的教學內容、教學過程和教學評價方法，計算課程目標的達成度，可以有效提高課程的教學效果。從實行的2個教學輪次來看，有效提高了學生的學習興趣，增加了學生的參與度，通過課程目標達成度的評價，更為準確地評測學生課程的掌握情況，課程教學效果得到了明顯的提升。課程的改革是漸進的一個過程，需要根據教學實施的效果改進教學中各個部分，將OBE理念融入教學過程，會帶來很多教學的反思，教師在教學過程的角色轉變、教學內容的延伸、教學評測的手段和方法等都需要教師在教學過程中總結和改進，使其更好地為教學服務，提升教學效果。

參考文獻：

［1］朱永東，葉玉嘉.美國工程教育專業認證標準研究［J］.現代大學教育，2009（3）：46-50.

［2］劉強.基于OBE理念的“軟件工程”課程重塑［J］.中國大學教學，2018（10）：25-31.

［3］王家樂，王勛，謝波.基于群體工程實驗的Android應用開發課程改革［J］.計算機教育，2021（5）：113-115.

作者：李志聰 姜春茂 丁云鴻 劉明宇 單位：哈爾濱師范大學計算機科學與信息工程學院