TOPCARES―CDIO教育理念在Android应用开发课程中的应用与实践
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）17-0138-02
1 引言
《Android应用开发》课程是移动互联网时代与大学教育的产物，是一门包含了数据库原理、软件工程、界面设计、面向对象Java编程等知识的课程，是软件工程专业的职业方向选修课程，也是学生在毕业以后能否进入企业从事Android移动应用开发的重要课程。把TOPCARES-CDIO教育理念引入《Android应用开发》的课程教学是对该课程进行的一次改革，也是对传统的教育理念的一次突破。在以TOPCARES-CDIO为核心的Android课程教学改革中，以三级项目贯穿整个课程教学，让学生通过项目实践，循序渐进地、系统地掌握TOPCARES-CDIO的八大核心能力 [1]，能让学生顺利进入企业，成为企业所需要的人才。
2 《Android应用开发》课程教学的问题和现状
《Android应用开发》作为软件工程专业的一门职业方向选修课，是培养移动互联网研发人才的一个重要组成部分。让学生通过这门课程的学习，能够掌握基本的移动应用开发技术（ Android） ，有能力编写好的代码、调试代码，最终成为能够完成移动应用App模块的应用型人才。在传统的教学方法中，学生通过Android应用开发课程的学习，虽然能够理解和掌握很多Android理论知识，但是也还存在较多不足之处，主要存在以下问题。
2.1 学生动手编程能力有待提高
《Android应用开发》作为一门编程课，学生程序设计能力的提高是课程教学的一个重要目标。在传统的教学方法中，在Android应用开发的理论教学上，一般采用课件的形式讲解基础知识，进行“说教”式的教学，教学方式单一，内容枯燥；在实验课上，根据老师的课程实验提示完成单一的Android知识点应用实验，实验功能简单，不具连贯性；在Android课程考核的方式上，采用传统的纸质试卷来考察学生的知识掌握情况，比较片面。采用这种传统的教学方法进行Android课堂教学，虽然让学生对Android理论知识掌握的滚瓜烂熟，但是仍然无法用于项目实践，纸上谈兵终觉浅，绝知此事要躬行，最终不能有效地提高学生的Android编程能力。
2.2 学生工程实践能力相对缺乏
在传统教学中，通过Android应用开发相关的课程案例实验及一系列的课后练习作业能够让学生在一定程度上锻炼自身的编程能力，学生也能够利用所学的Android应用开发知识去解决一些小的编程问题，比如单个Activity的跳转与启动方式，单个控件的使用等。但是，在传统的Android应用开发教学中，学生没有实现过完整的Android开发项目，缺乏系统的工程实践经验，无法对Android知识进行综合应用。
3 基于TOPCARES-CDIO模式的Android应用开发课程教学实践与改革
3.1 OPCARES-CDIO教育模式在Android课程中的应用
在课程中采用TOPCARES-CDIO教育模式，需要以项目开发为主线，知识培养为基础，能力培养为本位，学生就业为导向，来组织教学内容，让学生真正能够学到课程知识，掌握专业技能，达到学以致用的效果。在我们的Android课堂教学中，我们以“成都美食创意APP”为载体，作为我们的三级综合项目，贯穿Android应用开发的大部分知识点，从三级项目中整理四级和五级项目，利用四级项目和五级项目强化学生对专题知识点的掌握。“成都美食创意APP”项目具体的内容为： 一是为“成都美食创意APP”项目做准备工作，搭建Android应用开发环境。二是对“成都美食创意APP”进行需求分析和系统设计。三是APP的界面设计部分。四是核心功能部分，实现用户的注册与登陆，美食信息的添加、删除、修改、查找，数据解析，美食订单管理等内容。Android应用开发的课程教学和内容是以“成都美食创意APP”作为任务的中心组织，将项目所需要的知识拆分到具体的知识单元。在课程实施过程中，我们采用一个三级项目、六个四级项目及若干个五级项目的方式进行全程项目驱动教学，项目结构如下：
三级项目：成都美食APP；
四级项目：用户注册与登录系统（涉及知识：Activity等）；
Android简易计算器（涉及知识：UI控件，布局等）；
商品结算系统（涉及知识：对话框，ListView等）；
用户管理系统（涉及知识：文件存储， SQLite数据库等）；
音乐播放器（涉及知识： Service， BroadcastReceiver等）；
五级项目：课堂案例若干，构建项目中的理论知识。
通过项目的实施锻炼学生应用知识的能力，发展学生的个人能力，达到“做中学，学中做”的一体化教学要求。在课程项目的具体实施中，循序渐进，逐步加强课程三级项目“成都美食创意APP”的知识难度和技能要求，提高学生的专业技能。 3.2 TOPCARES-CDIO教育模式下的课程教学方式改革
在 TOPCARES-CDIO模式中，课程教学应注重项目实践，在项目实践中提高学生的学习能力和工程实践能力，达到“学中做、做中学”的效果[2]。在有限的90分钟课堂教学中，以案例为导向，将Android应用开发的相关知识点融入项目中，精讲多练。同时，为了让学生弥补课时的不足，在每一单元安排了一系列相关的单元项目作业来巩固对应的知识。在实际授课中，我们通过五级项目讲解单个的知识点，带领学生一起完成对应单元的四级项目，课后需要通过对四级项目的理解与掌握，实现对应于三级项目中该部分的项目内容。TOPCARES-CDIO教育模式下的Android课程项目教学要以小组的形式组织，来培养学生的团队合作能力。在项目作业中，以小组为单位进行。项目小组以3～5人为宜，小组选定一个组长，负责课程项目实施过程的任务分配协调、整体进度与项目管理。小组定期召开例会，汇报项目进展情况，交流学习心得体会，讨论项目的进一步实现等，以此提高学生的表达与自我展示能力，加强学生之间的沟通与合作。通过团队合作的项目教学方式，可以极大地培养学生的分组学习和团队合作能力，锻炼学生的沟通交流和项目实战能力，达到“学中做、做中学”的效果，真正做到做学合一。
3.3 TOPCARES-CDIO教育模式下的课程考核评价改革
由于学生在具体专业知识、实践工作能力及项目团队合作等方面的能力和目标有差异，我们基于TOPCARES-CDIO模式的Android应用课程考核评价方式应该结合学生的平时表现和项目开发情况，从知识掌握、能力水平、态度表现等方面，对学生进行全方位的考核。在实际授课中，主要采用项目考核的形式进行考核，百分制，总成绩由平时成绩（50%）+期末成绩（50%）构成：
平时成绩=考勤（20%）+课堂表现（20%）+上交作业与实验（60%）；
项目成绩由个人成绩（40%）+小组成绩（60%）构成：
个人成绩主要通过学生在项目实施过程中表现的基础知识应用能力，动手实践能力、分析解决问题的能力、沟通表达和团队合作能力、创新创业能力[3]等，由教师和项目组组长来综合评估。
小组成绩=项目完整性（40%）+项目正确与可靠性（15%）+界面美观性（15%）+答辩表现（15%）+项目报告（15%）。
4 结束语
基于TOPCARES-CDIO工程教育理念的《Android应用开发》课程教学，通过这种“做学合一”学习方式，让学生的沟通表达、团队合作、自主学习等能力有了极大的提高，学生的知识面及项目实战能力得到了极大的拓宽与发展[4]。学生通过基于TOPCARES-CDIO理念改革的《Android应用开发》课程学习，除了能掌握这门课的知识外，还加深了其对软件工程其他核心专业课程如“面向对象程序设计”、“数据库原理应用”等的理解与应用。通过三级综合项目练习实战，提高学生的编程能力和团队合作能力，加强学生的分析解决问题的能力以及Android移动应用编程实践能力，让学生能为今后的移动互联网开发打下坚实的基础，真正做到学以致用！
