任凱+林佳文+高正+顧雋逸+陸偉乾

摘 要： CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate），是“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目教育和學(xué)習(xí)”的集中概括和抽象表達(dá)，是目前進(jìn)行的工程教育改革戰(zhàn)略之一。以iOS和Android為主要代表的移動開發(fā)人才需求增長迅猛，同時(shí)，這2個(gè)平臺的開發(fā)技術(shù)本身也在不斷發(fā)展中，造成學(xué)習(xí)的困難性。本文以高校的移動開發(fā)教學(xué)為主要研究對象，運(yùn)用CDIO教育模式對移動開發(fā)課程的教與學(xué)進(jìn)行探討，為高校建設(shè)一個(gè)專門學(xué)習(xí)iOS和Android知識的平臺，通過這個(gè)平臺提高移動開發(fā)的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞： 移動開發(fā)學(xué)習(xí)平臺； CDIO； iOS開發(fā)學(xué)習(xí)； Android開發(fā)學(xué)習(xí)

中圖分類號：TP393

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：2095-2163（2017）02-0139-03

Abstract：CDIO （means Conceive， Design， Implement and Operate）， is the concentration of generalization and abstract expression of "learning by doing" and "project-based education and learning"， which is recognized as the most extensive influenced and most widely accepted engineering education model. At the same time， the talent demand of iOS and Android development， the main representative of mobile development， is growing rapidly. However， both development platforms are constantly developing. This brings great difficulties to mobile technology study. This paper takes the mobile development of colleges and universities as the main research object， and discusses teaching and learning of the mobile development course using the CDIO education model. Furthermore， the paper builds a special learning platform of iOS and Android knowledge， by which the teaching effect of mobile development can be improved.

Keywords：mobile development learning platform； CDIO； iOS development learning； Android development learning

0 引 言

2013年12月我國電信產(chǎn)業(yè)正式宣布進(jìn)入4G時(shí)代，隨著移動通信技術(shù)的優(yōu)化升級，以手機(jī)和平板電腦為主要代表的移動終端設(shè)備也發(fā)展迅速，其中以Android和iOS平臺尤為突出，最近新有統(tǒng)計(jì)顯示，Android和iOS市場占有率合計(jì)達(dá)到98.4%，已經(jīng)呈現(xiàn)統(tǒng)領(lǐng)瓜分智能手機(jī)市場之態(tài)勢。與此同時(shí)，移動互聯(lián)網(wǎng)與各行各業(yè)加快融合，人才需求增長迅猛[1]，其中移動開發(fā)人才需求則更見顯著增幅。高等學(xué)校作為移動開發(fā)人才培養(yǎng)的主力軍，面臨著新的挑戰(zhàn)，因此需要進(jìn)一步重視高校教學(xué)活動的研究開展。但是，Android API和iOS開發(fā)API在持續(xù)更新中，新舊版本之間差異頗大，現(xiàn)有教材和參考書籍與產(chǎn)業(yè)發(fā)展之間難達(dá)協(xié)調(diào)同步，網(wǎng)絡(luò)資料過時(shí)、繁雜，這些因素都給移動開發(fā)課程教授帶來困難。

另一方面，經(jīng)過多年移動開發(fā)教學(xué)實(shí)踐的考察探討可知，當(dāng)前有一部分大學(xué)生暴露出如下的學(xué)習(xí)行為特點(diǎn)：普遍具有較強(qiáng)的求知欲，但有些基礎(chǔ)理論掌握薄弱，動手能力不強(qiáng)，遇到困難容易退縮，這些特點(diǎn)使得傳統(tǒng)的教學(xué)方式不再適用于這一群體。

CDIO是近年來已獲國際公認(rèn)的工程教育與人才培養(yǎng)模式，并且現(xiàn)已發(fā)展成為計(jì)算機(jī)實(shí)踐教學(xué)改革的有效途徑之一[2-4]。為了更加切實(shí)高效地培養(yǎng)移動平臺開發(fā)領(lǐng)域的專門人才，本文即在參考借鑒已然推出平臺[4-7]的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)構(gòu)建了一個(gè)圍繞CDIO模式、且基于Web和Android的移動開發(fā)學(xué)習(xí)平臺。該平臺可以通過教師發(fā)布最新的移動開發(fā)教學(xué)視頻，使教學(xué)視頻和課程之間的內(nèi)容聯(lián)系更緊密、銜接更順暢。利用該平臺，學(xué)生可根據(jù)任課教師發(fā)布的視頻邊做邊練，在不斷的練習(xí)中掌握移動開發(fā)技能，從而真正解決計(jì)算機(jī)專業(yè)本科教學(xué)（包括實(shí)驗(yàn)課程、畢業(yè)設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)）課時(shí)緊張的問題。

1 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)背景

1.1 Android開發(fā)教學(xué)面臨的難題

Android從2007年實(shí)現(xiàn)首版發(fā)布以來，不同版本的市場占有率時(shí)有變化，而應(yīng)用程序接口也在不同版本中常態(tài)性發(fā)生著迭代更替。所以，去年的代碼在新的API中可能就不能運(yùn)行通過，這種更新卻由于成本問題難于在教科書中展現(xiàn)和呈現(xiàn)。

Android開發(fā)使用Java語言，在2015年前則是以Eclipse為集成開發(fā)環(huán)境，贏得了一批Java程序員的歡迎。隨著新的API的出現(xiàn)，Android平臺不斷增加新功能，Eclipse在滿足新需求上即陸續(xù)遭遇瓶頸?？紤]到提高開發(fā)環(huán)境易用性的效果目的，2013年5月Google在I/O大會上推出了新的開發(fā)工具Android Studio。在2015年底Google官方宣布將不再對Eclipse環(huán)境追加技術(shù)維護(hù)。截止發(fā)稿日期為止，Android Studio總共發(fā)布了3個(gè)大版本，每個(gè)版本都會產(chǎn)生較大變化，這就給學(xué)生學(xué)習(xí)Android編程帶來了困難。至此，研究給出了有關(guān)Android Studio和Eclipse的優(yōu)缺點(diǎn)對照比較，具體如表1所示。

1.2 iOS開發(fā)教學(xué)面臨的難題

蘋果手機(jī)和平板電腦應(yīng)用程序的開發(fā)必須有賴于XCode開發(fā)環(huán)境的設(shè)定支持，XCode開發(fā)環(huán)境則必須依托蘋果操作系統(tǒng)，并且不同的XCode版本和蘋果的操作系統(tǒng)是一一對應(yīng)的。2014年以前蘋果官方主要使用Objective-C編寫iOS和蘋果操作系統(tǒng)下的應(yīng)用程序，2014年蘋果于WWDC（Worldwide Developers Conference，蘋果開發(fā)者大會）發(fā)布了新開發(fā)語言Swift，旨在使編程更趨簡單、靈活、有趣，最終目的是讓Swift編程更加通用、更加多樣化—除了蘋果平臺的應(yīng)用，開發(fā)者也可以在其它項(xiàng)目中使用這個(gè)編程語言。目前，國內(nèi)大部分蘋果應(yīng)用程序的開發(fā)都是使用Objective-C，但是使用Swift開發(fā)已是大勢所趨，國外很多企業(yè)已經(jīng)轉(zhuǎn)向使用Swift作為主要開發(fā)語言，國內(nèi)很多企業(yè)也開始為新語言集聚儲備人才。圖1即是全球著名軟件評價(jià)公司TIOBE公布的3種計(jì)算機(jī)語言市場占有率動態(tài)圖。

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)與功能

該平臺由Web子系統(tǒng)和Android子系統(tǒng)構(gòu)成，功能上2個(gè)子系統(tǒng)大致相同。Web子系統(tǒng)采用Spring MVC和Struct2的Java EE軟件架構(gòu)，后臺使用MySQL數(shù)據(jù)。Android子系統(tǒng)通過發(fā)送HTTP請求到Web服務(wù)器，Web服務(wù)器返回JSON格式數(shù)據(jù)，Android客戶端通過解析JSON數(shù)據(jù)展示信息。整體的系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。

平臺的設(shè)計(jì)中是使用學(xué)號或工號實(shí)現(xiàn)登錄。教師可以查看/修改個(gè)人信息、導(dǎo)入學(xué)生名單、發(fā)布視頻和作業(yè)、設(shè)置視頻瀏覽權(quán)限、下載/檢查學(xué)生作業(yè)、查看留言等。學(xué)生則根據(jù)學(xué)號和手機(jī)號進(jìn)行注冊，登錄后可以收看視頻完成同步作業(yè)、上傳作業(yè)、對視頻進(jìn)行評分、在線留言、瀏覽學(xué)習(xí)歷史等。系統(tǒng)管理定期將評分較低、過時(shí)的視頻下架并且通知上傳人。系統(tǒng)的功能模塊劃分即如圖3所示。

2.2 核心模塊的實(shí)現(xiàn)

Android子系統(tǒng)主要是數(shù)據(jù)的展示，該系統(tǒng)除了使用SharedPreferences保存少量數(shù)據(jù)外，大部分?jǐn)?shù)據(jù)是通過和服務(wù)器交互得到。以學(xué)生獲取課程信息為例，核心代碼如下：

String url = NetUtils.SERVER_URL_COURSE_SERVLET + "&action=getCourse"；

String webContent = web.getWebContent（url）；

courseData=（CourseData） JsonUtil.json ToObject（webContent， GetCourseDto.class ）；

服務(wù)器端獲取客戶端發(fā)送的請求后，從數(shù)據(jù)庫中查出數(shù)據(jù)并發(fā)送JSON格式的數(shù)據(jù)，核心代碼如下：

if（action！=null &&action.equals（"getCourse"）） {

CourseData cd=new CourseData（）；

List result =CourseDao.getInstance（）.getAll（）；

status =ConstantsUtil.SUCCESS；

cd.setResult（result）；

cd.setStatus（status）；

out.print（JsonUtils.objectToJson（dto））；

}

觀看視頻是系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)計(jì)功能。學(xué)生登錄后點(diǎn)擊視頻，客戶端收到消息后向數(shù)據(jù)庫查詢學(xué)生的權(quán)限信息，如果該學(xué)生有權(quán)限觀看該視頻，則查詢視頻信息表中視頻存放路徑，發(fā)送該鏈接給客戶端觀看，圖4是整個(gè)過程的時(shí)序圖。

[LL]Web頁面服務(wù)器端播放視頻的代碼如下所示：

document.getElementById（"gocourse"）.className="videoitem"；

var myVideo = document.getElementById（"myvideo"）；

myVideo.currentvideo = 0；

myVideo.addEventListener（"ended"，

function（） {

myVideo.src =" $[WT5”BZ]{videoUrl} "；

if （myVideo.paused）

myVideo.play（）；

else

myVideo.pause（）；

}）；

3 結(jié)束語

本文研究論述了基于CDIO模式的移動開發(fā)學(xué)習(xí)平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。該平臺Web子系統(tǒng)部署在標(biāo)準(zhǔn)的Web容器中可以實(shí)現(xiàn)全部功能，Android子系統(tǒng)已通過模擬器和真機(jī)測試。下一步需要解決的即是如何在大用戶量情況下實(shí)現(xiàn)視頻下載觀看的速度流暢問題。

該平臺是對我國高校移動開發(fā)課程CDIO工程教育模式的豐富和發(fā)展，對在信息快速發(fā)展的大背景下，如何在移動開發(fā)課程中優(yōu)化展開CDIO的工程教育模式具有重要的研究推動意義。

參考文獻(xiàn)：

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