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Android开发与软件工程协同式教学运用研究
发布时间:2018-09-28
  摘要:高等院校中计算机科学及相关专业学生对面向Android应用程序的Java开发相关技术具有非常浓厚的兴趣。Android项目开发是复杂的, 相关软件产品开发需要成熟的应用软件工程实践和工具。但是, 大多数软件工程课程都侧重于桌面或Web应用程序的“常规”软件开发。本文回顾了国内外一些高校提出Android开发与软件工程两类课程的协同式教学策略或教学设计。目前的实践结果表明, 采用两类课程相互渗透的方式, 弥补了软件工程与Android开发之间的差距, 同时提高了学生对软件工程概念在移动应用开发中的重要性的认识。
 
  关键词:Android开发; 软件工程; 协同式教学;
 
  Abstract:Students majoring in computer science and related majors in colleges and universities have a strong interest in Java development-related technologies for Android applications. Android-based app development project is complex, while related software development requires mature software engineering practices and tools. However, most software engineering courses focus on "regular" software development for desktop or web applications. This article reviews collaborative teaching strategies or instructional design for Android development and software engineering in some colleges and universities at home and abroad.The current practice results show that using two types of courses which permeate each other can make up for the gap between software engineering and Android development, meanwhile improving the students' understanding of the importance of software engineering concepts in the development of mobile applications.
 
  Keyword:Android development; software engineering; collaborative teaching strategies;

 
软件工程
 
 
  1 引言
 
  Andr oi d系统是基于Li nux系统的移动设备操作系统。由于其独特的开放性、广泛的硬件支持及开发工具的便捷性, 使其在移动智能设备中得到了广泛的应用。同时, 基于Andr oi d系统的应用软件数量也在快速增长。据统计, “Googl e Pl ay”应用市场在2013年7月达到了超过100万个应用, 下载量超过500亿次。移动智能设备及其应用软件的大量增长也相应地提高了对移动应用程序开发人员的需求, 因而, 全世界大多数高等教育机构已经开设移动应用开发的相关课程, 特别是面向Andr oi d应用开发。然而, 成功的移动应用程序开发不仅需要Andr oi d系统开发的相关技术, 而且需要更通用的软件工程知识, 以降低开发成本。
 
  大多数高等院校计算机专业已经将“软件工程”作为核心课程。但在具体的教学过程中, 引入的案例大多面向桌面应用程序, 或者应用服务器和/或客户端开发的web应用程序。由于针对特定平台的软件开发通常被作为一门技术类的课程, 很少将软件工程相关理论知识引入至移动软件开发课程。这使未来学生在移动应用程序开发实践中缺乏更加科学和理论的指导。针对此现状, 国内外一些高校提出两类课程的协同式教学策略或教学设计, 通过Andr oi d开发案例或实训项目, 以一种更有吸引力的方式将软件工程相关理论传递给学生, 以增强其在移动应用开发中应用软件工程相关理论和方法的意识, 提高软件开发的能力。
 
  2 相关工作
 
  目前大多数高校软件工程课程都侧重于桌面或Web应用程序的“常规”软件开发, 并且Andr oi d应用程序开发教学仍然有限。早在2008年, 加拿大威尔夫大学Mahmoud就提出将移动设备开发融入到计算机专业的相关课程中[1]。在所描述的课程的背景下, 学生被要求开发抵押贷款计算应用程序的两个版本:一个用于桌面, 另一个用于移动平台, 以便他们能够区分这两种方法之间的差异和相似性。提出有必要在编程课程中尽早介绍移动设备和移动应用程序开发的基础知识。
 
  美国北卡罗林纳大学和弗吉尼亚大学的Heckman等人在持续两年的Java程序设计和软件工程课程中逐步地引入Andr oi d系统开发案例, 如Java课程中的抽象的理解, 软件工程中相关概念 (如设计、测试和模式) [2]。后续评估表明, 使用更先进技术如移动设备讲授低级编程课程是有益的。
 
  针对软件工程课程的教学现状, 刘春提出了以Andr oi d案例来驱动软件工程的教学[3]。结合一个简单的课程表应用程序开发的案例, 在讲授软件工程概念和方法的基础上, 对该案例开发过程的具体阶段进行详细讲解。通过Andr oi d应用开发过程, 不仅培养了学生的动手能力, 而且提高了其软件工程学习的兴趣, 加强了对相关理论知识的理解。
 
  希腊马其顿大学和技术培训学院合作开设了面向Andr oi d应用开发的J ava程序设计课程[4]。在该课程中, 围绕一个应用程序的开发原型, 逐步地介绍如何应用软件工程领域相关的原则、概念和方法解决其开发过程中存在的一些问题和局限。课程通过问卷调查等方式由来自两所高校的本科生和研究生三组团队进行评价, 结果表明该课程能够充分利用学生对Andr oi d开发浓厚兴趣, 提高其对软件工程内容的理解和掌握, 并提高了对软件工程课程的重视程度。
 
  3 教学中应考虑的因素
 
  结合国内外相关教学策略或实践结果进行分析, 在实施协同式Andr oi d开发与软件工程教学过程中, 应注意以下几个方面。
 
  3.1 预备知识
 
  为确保课程的顺利进行, 教师应提前了解学生在软件工程和移动软件开发方面的知识和技能水平。虽然这是任何课程的理论前提, 但在两类课程融合情况下, 更为重要。因为教学目标是说明Andr oi d开发之上的特定概念, 重点并不放在Andr oi d平台本身上, 因此在教学中应始终保持这一目标, 而不是仅仅阐明相关的Java编程或Andr oi d特性。
 
  3.2 课时安排
 
  虽然理论上课程的拟议内容是有限的, 但事实证明, 涵盖所有引入的概念和技术以及完成相关教学活动至少需要12-16个教学课时。这主要取决于学生的背景知识, 即使课程交付给研究生, 涉及的大量技术和案例研究也会延长每一阶段的时间。
 
  3.3 参与度
 
  与任何其他课程一样, 学生参与度应该是课程的关键目标。教师在学生遇到相关问题时能及时提供建议并能获得反馈, 甚至制定解决方案, 实施并与其他学生分享。然而, 引入的大量概念、工具、库以及Andr oi d中可能出现的编译、运行时或仿真器错误, 将影响到学生参与过程中的积极性。教师应该意识到这个问题并解决持续存在的问题, 以便学生能够掌握实践项目的内容和技能。
 
  4 结论
 
  Andr oi d移动设备的普及以及移动应用程序开发人员在I T市场的广阔前景, Andr oi d开发课程已经成为全球高等教育机构的“高需求”课程。同时, 基于Andr oi d的软件系统变得越来越复杂, 需要在软件工程中应用开发中构建最佳实践方案。然而, 在相关Andr oi d开发课程中大多缺乏理论内容的引导。在本文中, 回顾并总结了当前将开发类课程与理论性的软件工程协同式教学方法和案例。这些课程实现了软件工程概念和工具在Andr oi d编程环境中的应用, 旨在缩小Andr oi d开发和最先进的软件工程内容之间的差距, 对学生来说既具有吸引力又具有价值。但同时, Andr oi d和软件工程概念相结合的教学方式对于任课教师提出了更高的要求。
 
  参考文献
  [1]Mahmoud, Q.H.Inegrating mobile devices into the computer science curriculum.In Proceedings of the 38th Annual Confeence on Frontiers in Education Conference (FI E’08) .October 22-25, 2008, Saratoga Springs, NY.S3E-17-S3E-22.
  [2]Heckman, S., Horton, T.B., &Sherriff, M.Teaching secondlevel Java and soft ware engineering with Android.In Proceedings of 24th IEEE-CS Conference on Soft ware Engineering Education and Traiing (CSEE&T'11) .New York:I EEE Press, 2011:540-542.
  [3]刘春.以Andr oi d应用为案例的软件工程教学[J].计算机教育, 2015 (11) :75-77.
  [4]Chatzigeorgiou A, Theodorou T L, Violett as GE, et al.Blending an Android development course with soft ware engineer ing concept s[J].Education&Information Technologies, 2016, 21 (6) :1847-1875.
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