易燦

摘要：隨著移動(dòng)智能終端的逐漸普及，移動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)在課堂教學(xué)中的應(yīng)用越來越頻繁，并且在新的教學(xué)改革背景下發(fā)揮著重要的價(jià)值和作用。文章針對(duì)目前使用Android移動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，以操作系統(tǒng)課程為例，提出基于Android的移動(dòng)教學(xué)實(shí)踐模式，進(jìn)而提高課堂教學(xué)的效率。

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革；Android；移動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)

操作系統(tǒng)課程本身具有較強(qiáng)的理論性，且涉及的內(nèi)容比較復(fù)雜，概念抽象，需要學(xué)生掌握較多的專業(yè)知識(shí)。因此增加了教師授課的難度，教學(xué)效果不佳。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)平臺(tái)的不斷完善，移動(dòng)計(jì)算終端環(huán)境所占的市場份額也越來越多。據(jù)相關(guān)資料顯示，2013年第三季度使用移動(dòng)終端訪問互聯(lián)網(wǎng)的用戶占據(jù)了7%的比例，移動(dòng)設(shè)備上的軟件也發(fā)生了深刻的變革。IDC報(bào)告指出，Android移動(dòng)設(shè)備在市場中占據(jù)著重要的地位和作用，這也充分說明了在未來的操作系統(tǒng)市場中Android具有廣闊的發(fā)展前景，并且對(duì)于產(chǎn)業(yè)鏈來說需求十分旺盛。隨著教育改革的不斷深入，教育部門提出了卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐能力，能夠?yàn)楦呖萍籍a(chǎn)業(yè)提供高質(zhì)量和高水平的人才。計(jì)劃主要目標(biāo)是通過專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，實(shí)施具體可行的課堂教學(xué)。在教育改革的背景下，本文使用Android操作系統(tǒng)實(shí)施課堂教學(xué)設(shè)計(jì)，指導(dǎo)學(xué)生完成Android系統(tǒng)的編程和操作，目的在于通過課程的設(shè)計(jì)，提高學(xué)生對(duì)Android課程的實(shí)踐操作能力。

1Android教學(xué)系統(tǒng)的使用背景

1.1教學(xué)現(xiàn)狀

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，在社會(huì)信息化的發(fā)展中操作系統(tǒng)占據(jù)著重要的地位和作用，同時(shí)隨著操作系統(tǒng)觀念和技術(shù)的更新，以至于當(dāng)前的操作系統(tǒng)課程教學(xué)存在著較大的問題。國內(nèi)采用的教學(xué)方式內(nèi)容和模式比較陳舊，只能將課程的經(jīng)典內(nèi)容反映出來，缺少實(shí)例和市場、產(chǎn)業(yè)的聯(lián)系，無法適應(yīng)當(dāng)前操作系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，不能滿足社會(huì)對(duì)人才的發(fā)展需求。另外，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)常常是通過模擬的方法驗(yàn)證的，缺少對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，缺少實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而導(dǎo)致與我國教育的培養(yǎng)目標(biāo)相脫離。因此教師在上課時(shí)一方面需要正確、科學(xué)地發(fā)揮操作系統(tǒng)在課堂教學(xué)中的重要作用和價(jià)值，另一方面需要不斷關(guān)注學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力，增強(qiáng)操作能力，提高學(xué)生在實(shí)際生活中的應(yīng)用能力。

1.2Android系統(tǒng)的優(yōu)越性和必要性

操作系統(tǒng)需要各個(gè)工程的緊密配合，學(xué)生需要具備很強(qiáng)的工程意識(shí)和素養(yǎng)才能夠?qū)⒉僮飨到y(tǒng)的全貌了解清楚，而培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)和素養(yǎng)需要不斷提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力，在編程中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，融會(huì)貫通，進(jìn)而提高自身的實(shí)踐能力。因此在課堂教學(xué)中需要引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)編寫一些程序，幫助學(xué)生學(xué)會(huì)理解一些核心的概念，這樣能夠讓Android系統(tǒng)實(shí)踐課程更具科學(xué)性和合理性。Android系統(tǒng)作為一個(gè)穩(wěn)定的操作系統(tǒng)，能夠在教學(xué)中讓學(xué)生感受到它的強(qiáng)大功能。編寫操作程序內(nèi)核能夠讓學(xué)生在編程中不是單純地進(jìn)行機(jī)械復(fù)制，而是通過對(duì)概念和原理的應(yīng)用提高自身的綜合實(shí)踐能力，這是模擬教學(xué)不能達(dá)到的教學(xué)效果。Android系統(tǒng)作為一個(gè)開源操作系統(tǒng)，是LINUX的內(nèi)核，在學(xué)習(xí)的初期需要全面了解其性能和基礎(chǔ)知識(shí)，通過獲取豐富的資料信息，進(jìn)而在學(xué)習(xí)中需要掌握更多的基礎(chǔ)知識(shí)。隨著Android系統(tǒng)在移動(dòng)設(shè)備應(yīng)用的逐漸增多，學(xué)生對(duì)這個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生了濃厚的學(xué)習(xí)興趣，因此對(duì)Android系統(tǒng)的應(yīng)用和開發(fā)對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)具有很大的益處。

2Android系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)的實(shí)施

2.1課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容

課程中使用Android虛擬的實(shí)驗(yàn)室教學(xué)環(huán)境，這樣能夠方便操作系統(tǒng)的全面掌握，同時(shí)能夠?qū)?shí)際的操作環(huán)境模擬出來，便于學(xué)生的全面認(rèn)知。學(xué)生能夠在自己的電腦上進(jìn)行Android的開發(fā)，這就需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，并且在教師的引導(dǎo)下能夠操作一些功能。在整個(gè)課程的設(shè)計(jì)中，學(xué)生需要先完成編程項(xiàng)目。

2.2虛擬實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建

在操作系統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)中為了尋找到合適的開發(fā)工具，需要利用Android虛擬教學(xué)環(huán)境中的虛擬機(jī)，在學(xué)生操作過程中安裝一些編程工具。這些工具既有真實(shí)的移動(dòng)設(shè)備以及開發(fā)工具包，又包含了一些交叉編譯的工具鏈和C語言開發(fā)庫等。另外，在交叉編譯的環(huán)境中對(duì)設(shè)備和虛擬器進(jìn)行詳細(xì)的說明。

Android開發(fā)工具的使用一方面能夠減少學(xué)生的操作步驟，另一方面能夠讓學(xué)生避免在學(xué)習(xí)中出現(xiàn)盲目性。配置好的虛擬平臺(tái)能夠?qū)﹂_發(fā)工具的安裝進(jìn)行無意的破壞，保護(hù)安裝失敗的學(xué)生程序。對(duì)于學(xué)生來說，如果安裝失敗只需要重啟工作站，這樣就能夠重新進(jìn)行編程。另外VM可以利用其截圖功能記錄學(xué)生的編程過程。通過簡單化和標(biāo)準(zhǔn)化的腳本和用戶層的開發(fā)工具，避免編程中的不變，為學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)空間和時(shí)間。

AndroidSDK能夠滿足學(xué)生在編程工作中所需要的調(diào)試程序，進(jìn)而簡化了Linux內(nèi)核的交叉編譯指令。能夠在shell的環(huán)境下利用手機(jī)3D的方位感和模擬感制定Android的編程程序，進(jìn)而提高數(shù)據(jù)模擬的速度，簡化學(xué)生的操作過程，為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供更大的方便。

3課程設(shè)計(jì)任務(wù)的完成

課程教學(xué)中實(shí)施分組教學(xué)，5人為一組，在預(yù)先設(shè)計(jì)的Android虛擬環(huán)境中給學(xué)生提供編程的項(xiàng)目。其中一些項(xiàng)目要求學(xué)生能夠進(jìn)行簡單的修改，一些項(xiàng)目要求學(xué)生能夠進(jìn)行用戶空間的測試，不需要將整個(gè)Android代碼進(jìn)行開發(fā)。在項(xiàng)目課程的設(shè)計(jì)中有些特性是Android本身具備的，而有些需要進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)試、同步虛擬內(nèi)存和文件系統(tǒng)。這些項(xiàng)目對(duì)應(yīng)Android的主題內(nèi)容，并且能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)存的共享和文件系統(tǒng)的定位感知。課程的設(shè)計(jì)需要按照順序和步驟有條不紊進(jìn)行，不僅需要打牢學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)，提高學(xué)生對(duì)概念和原理的利用能力，而且在課程教學(xué)的后期需要讓學(xué)生在Android系統(tǒng)中添加其獨(dú)有的特征，加深XCAndroid概念的理解和掌握。在課程設(shè)計(jì)的初期要求學(xué)生掌握Android進(jìn)程樹，關(guān)注GUI程序的子進(jìn)程。對(duì)于一些抽象的概念形象化，加深學(xué)生的理解和掌握，并且通過親自動(dòng)手完成對(duì)概念的應(yīng)用和掌握。zygote是虛擬機(jī)的一個(gè)孵化器，能夠在Android系統(tǒng)中執(zhí)行應(yīng)用程序。在課堂教學(xué)的最后階段，利用zugote進(jìn)程節(jié)省系統(tǒng)的內(nèi)存，這樣學(xué)生能夠加深對(duì)共享機(jī)制的理解。對(duì)于一些只讀的系統(tǒng)庫學(xué)生能夠在操作中節(jié)省空間，實(shí)現(xiàn)與內(nèi)存的共享，為內(nèi)存提供更大的空間。

在現(xiàn)代任務(wù)操作系統(tǒng)中同步是一個(gè)關(guān)鍵性的概念，移動(dòng)設(shè)備中的傳感器能夠?qū)⑿畔鬟f給用戶，在傳遞的過程中會(huì)造成資源之間實(shí)現(xiàn)相互的競爭。在Android系統(tǒng)中，學(xué)生能夠通過執(zhí)行程序加深對(duì)概念和原理的理解。在具體的編程實(shí)踐中，通過趣味游戲讓學(xué)生完成任務(wù)：在移動(dòng)設(shè)備沒有被設(shè)置好之前，某一個(gè)程序被阻止。因此為了方便這個(gè)阻止的順利完成，給學(xué)生布置任務(wù)，讓學(xué)生通過守護(hù)進(jìn)程在用戶空間中使用Android硬件設(shè)備進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的操作，向系統(tǒng)的內(nèi)核傳遞數(shù)據(jù)。需要通過3個(gè)新的系統(tǒng)完成方向的調(diào)試和支持，這樣能夠確定設(shè)備的位置信息，喚醒被阻塞的進(jìn)程。學(xué)生通過編寫程序能夠順利完成程序的功能，并且極大地提高了學(xué)生參與的熱情和積極性。

在課程的最后環(huán)節(jié)，利用原理和概念設(shè)計(jì)一些簡單的問題，讓學(xué)生回答問題，并且將學(xué)生理解的概念體現(xiàn)在Android操作系統(tǒng)中，提高學(xué)生對(duì)概念和原理的應(yīng)用技巧。

4Android移動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)的改進(jìn)建議

4.1改進(jìn)hndroid課程體系

為了提高學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力，讓學(xué)生對(duì)Android系統(tǒng)有一個(gè)全面的認(rèn)知，需要XCAndroid系統(tǒng)課程進(jìn)行改進(jìn)。改進(jìn)后的課程教學(xué)需要包括Android在內(nèi)的所有核心組件、圖像以及多媒體要素的編程等，加深學(xué)生對(duì)Android系統(tǒng)的應(yīng)用和理解。另外，讓學(xué)生充分利用SDK內(nèi)的開發(fā)組件實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的快速開發(fā)。

4.2改進(jìn)教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的興趣

興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者，只有學(xué)生充滿熱情和興趣才能夠讓學(xué)生全力地投入到學(xué)習(xí)中，進(jìn)而提高學(xué)生參與課堂教學(xué)的積極性和主動(dòng)性。在Android的教學(xué)系統(tǒng)開發(fā)中，教授的內(nèi)容具有一定的抽象性和難度，學(xué)生很難消化，一旦學(xué)習(xí)上出現(xiàn)了阻礙就會(huì)造成情緒的低落，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性也就不高。因此，要想激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和愛好，需要改進(jìn)教學(xué)的方法。在實(shí)際的教學(xué)中可以通過多媒體加強(qiáng)與學(xué)生之間的互動(dòng)和交流，還可以通過分組競爭和比賽激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。在Android教學(xué)系統(tǒng)的開發(fā)中充分利用特有的功能和硬件設(shè)備，對(duì)學(xué)生的編程進(jìn)行正確的評(píng)判，采用自評(píng)和互評(píng)的方式實(shí)現(xiàn)學(xué)生之間的交流和經(jīng)驗(yàn)共享，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生不斷進(jìn)取。

4.3發(fā)揮示范作用

教師作為課堂的引導(dǎo)者，要在課堂中適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生，起到良好的示范作用。教師要針對(duì)學(xué)習(xí)表現(xiàn)良好的學(xué)生給予適當(dāng)?shù)墓膭?lì)，讓優(yōu)秀的學(xué)生分享自己的經(jīng)驗(yàn)，在授課的過程中實(shí)現(xiàn)交流與合作。在課程設(shè)計(jì)的過程中讓學(xué)生自由發(fā)言，了解學(xué)生對(duì)課程的理解程度以及對(duì)他人的評(píng)價(jià)，對(duì)于渴望表現(xiàn)的學(xué)生給予適當(dāng)?shù)墓膭?lì)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。通過競爭和比賽的形式在營造良好的課堂氛圍，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)學(xué)生的不斷進(jìn)步。

5結(jié)語

隨著信息時(shí)代的發(fā)展，社會(huì)對(duì)Android人才的需求越來越大，因此面臨著新一輪的教育教學(xué)改革，應(yīng)當(dāng)提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力，確保教學(xué)目標(biāo)和培養(yǎng)目標(biāo)的緊密結(jié)合，進(jìn)而為學(xué)生的就業(yè)提供有力的保障。