Android应用开发项目式教程 教案 项目8 智能家居-网络通信

项目8智能家居——网络通信8.1智能家居简介及关键技术课程教案课程名称Android应用开发项目名称智能家居任务名称智能家居简介及关键技术课时2授课地点科大讯飞人工智能实训室教学形式项目化教学、理实一体、线上线下混合式授课班级20应用电子技术2(对)学习情境学生以Android开发工程师身份进入科大讯飞公司，了解智能家居应用的开发目的和意义并学习其关键技术。教学内容分析学习智能家居简介、socket通信、service技术教学目标知识目标1.了解TCP/IP的特点和TCP/IP网络参考模型的4个层次。2.熟悉IP地址和端口号及其作用。技能目标1.使学生掌握service启动的方法2.使学生掌握TCP程序设计,能够使用ServerSocket类和Socket类编写单线程的TCP通信程序。素质目标1.深刻理解计算机网络通信方式；2.掌握基本网络编程方法；3.团队协作、分组讨论、分析问题及解决问题能力。教学重点1.IP地址和端口号及其作用2.ServerSocket类3.Socket类教学难点1.在智能家居应用中实现调用socket网络通信程序2.服务service的概念、作用和启动方式学情分析学生在本课前已经学习了android应用的开发方法，在本课中，要把android应用开发和网络编程结合起来，掌握开发具备网络通信的能力的android应用的理论和方法。教学设计本节任务分2个学时完成：1.1学时：理解智能家居应用的作用、意义和基本结构;2.1学时：理解服务service的概念和启动方法；理解socket网络编程的概念、作用和在智能家居应用中的使用方式；思政设计通过介绍智能家居应用的设计思路与意义，向学生灌输科技以人为本、以服务人民为中心的理念；通过介绍网络协议的结构和socket通信方式，向学生强调网络安全的重要性，规范操作，精益求精；教学方法1.问题导入法：通过布置任务，让学生首先自学研究；2.课堂操作演示法：通过课中的实际操作演示智能家居应用的设计目标和功能；3.情境法：通过导入智能家居的实际工作场景，让学生体会本项目中关键技术的作用和意义。考核评价1.自评、互评、教师评。2.项目训练报告、平时表现、考试等教学资源ppt，教学视频，androidstudio示范工程教学流程教学步骤教学活动教学资源思政元素课前自主学习智能家居应用的界面和功能慕课视频科技以人为本网络编程基础方法与Socket通信ppt安全意识Service服务启动与服务通信方法ppt质量意识socket网络编程在智能家居应用中的使用方式；慕课视频任务描述1.了解智能家居应用的作用、意义和基本结构;2.理解socket网络编程的概念、作用3.掌握Service服务启动与服务通信方法4.掌握socket网络编程在智能家居应用中的使用方式；ppt追求卓越安全意识任务实施1.掌握智能家居应用的功能和基本结构2.学习网络编程基础方法并实现Socket通信3.实现Service服务启动4.掌握socket网络编程在智能家居应用中的使用方式；ppt慕课视频成果交流1.演示socket通信过程2.演示service启动质量意识考核评价1.是否掌握了智能家居应用的功能和基本结构；2.是否理解socket通信的基本原理和建立socket连接的方法；3.是否掌握了启动service的方法追求卓越教学流程一、提出任务（课前）1.了解智能家居应用的作用、意义和基本结构;2.理解socket网络编程的概念、作用；3.掌握Service服务启动与服务通信方法；4.掌握socket网络编程在智能家居应用中的使用方式。【任务要求】掌握智能家居应用的基本结构，所使用到的主要控件及其作用；掌握tcp通信协议的基本工作原理，理解tcp协议的基本结构，掌握socket通信的基本原理；掌握Service服务启动与服务通信方法；理解socket网络编程在智能家居应用中的作用；掌握socket网络编程在智能家居应用中的使用方式。二、分析任务（课中）1.掌握智能家居应用的功能和基本结构智能家居应用主要可以使用户在安卓手机上远程控制智能家居的开关。手机上的智能家居应用在和服务器建立socket通信连接后，可以向服务器发送开关指令，服务器将指令再发送给智能家居的单片机控制器后即可实现对家居的远程开关控制。在智能家居应用中，包含1个EditText控件用于输入服务器IP地址，1个EditText控件用于输入服务器端口号，1个按钮控件用于连接服务器，1个按钮控件用于断开连接，1个按钮控件用于打开智能家居，1个按钮控件用于关闭智能家居，1个按钮控件用于向服务器发送指令，1个按钮控件用于接收来自服务器的信息。掌握tcp通信协议的基本工作原理，理解tcp协议的基本结构，掌握socket通信的基本原理2.1TCP通信协议计算机网络中，连接和通信的规则被称为网络通信协议，它对数据的传输格式、传输速率、传输步骤等做了统一规定，通信双方必须同时遵守才能完成数据交互。TCP协议是面向连接的通信协议，即在传输数据前先在发送端和接收端建立逻辑连接，然后再传输数据，它提供了两台计算机之间可靠无差错的数据传输。基于TCP/IP的网络参考模型的四个层次如下图所示。2.2IP地址和socket端口号在网络编程中，如果一台计算机要和另外一台计算机进行通信，需要通过IP地址来建立连接，并通过socket端口号找到对应的服务，以此来进行数据的交互。IP地址和端口号的作用，具体如下图所示。掌握Service服务启动与服务通信方法服务是一个后台运行的组件，执行长时间运行且不需要用户交互的任务。即使应用被销毁也依然可以工作。服务的创建与广播接收者类似，在程序包名上点击右键选择【New】->【Service】->【Service】选项，在弹出窗口中输入服务的名称即可完成创建。当通过startService()方法启动服务时，需要自身调用stopSelf()方法或者其他组件调用stopService()方法时服务才能停止。

当使用bindService()方法启动服务时，需要调用onUnbind()方法解除绑定之后才会被销毁。服务通信方法包括本地服务通信和远程服务通信。本地服务通信是指应用程序内部的通信，需要使用IBinder对象进行本地服务通信。远程服务通信是指两个应用程序之间的通信，远程服务通信是通过AIDL实现的。掌握socket网络编程在智能家居应用中的使用方式在智能家居应用中，用户按下远程开关按钮后，该按钮的监听器会建立与服务器的socket连接，连接成功后即可把相关指令发送给服务器，从而实现对家居的远程控制。三、探索研究（课中）掌握建立Socket通信连接的方法JDK中提供了ServerSocket类，表示服务器端；Socket类表示客户端。通信时，首先要创建代表服务器端的ServerSocket对象，该对象相当于开启一个服务，并等待客户端的连接；然后创建代表客户端的Socket对象，并向服务器端发出连接请求，服务器端响应请求，两者建立连接后可以正式进行通信。掌握Service服务启动方法服务的创建与广播接收者类似，同样在程序包名上点击右键选择【New】->【Service】->【Service】选项，在弹出窗口中输入服务的名称即可完成创建。服务的启动方式：当通过startService()方法启动服务时，需要自身调用stopSelf()方法或者其他组件调用stopService()方法时服务才能停止。

当使用bindService()方法启动服务时，需要调用onUnbind()方法解除绑定之后才会被销毁。四、评价检查（自评、互评、教师点评相结合）是否掌握了智能家居应用的功能和基本结构；是否理解socket通信的基本原理和建立socket连接的方法；是否掌握了启动service的方法。五、总结提高回顾智能家居应用的功能和基本结构，思考该应用可以后续增加哪些功能、界面可以作哪些优化。六、布置任务（学生接受任务）总结智能家居应用的功能和基本结构；总结service的概念和启动方法；总结实现socket通信的具体步骤和方法。七、撰写项目训练报告撰写本次项目任务的关键知识点，总结智能家居应用的功能和基本结构；阐述service的概念和启动方法；阐述socket通信的基本原理，总结socket通信的具体步骤和方法。科技以人为本科技以人为本追求卓越安全意识安全意识科技以人为本追求卓越质量意识追求卓越8.2应用的开发设计智能家居课程名称Android应用开发项目名称智能家居任务名称智能家居应用的开发设计课时2授课地点科大讯飞人工智能实训室教学形式项目化教学、理实一体、线上线下混合式授课班级20应用电子技术2(对)学习情境学生以Android开发工程师身份进入科大讯飞公司，在实验室内着手进行智能家居项目开发设计。教学内容分析完成智能家居应用的布局设计和程序设计教学目标知识目标1.androidstudio工程结构;2.布局文件结构;3.事件监听器工作原理;技能目标1.在androidstudio中新建工程;2.为工程设计布局并添加基本控件;3.为按钮控件添加事件监听器;4.编写基本android程序;5.调试基本android程序素质目标团队协作、分组讨论、分析问题能力。教学重点1.为工程设计布局并添加基本控件;2.为按钮控件添加事件监听器。教学难点1.为按钮控件添加事件监听器;2.在监听器中实现socket网络编程。学情分析学生在本课前已经学习了android应用开发的基本方法，和智能家居项目中用到的关键技术，因此在本课中，主要任务是把之前学习到的内容用于实践，完成智能家居项目的编程设计。教学设计本节任务分2个学时完成：1、1学时：在androidstudio中新建工程;为工程设计布局并添加基本控件;2、1学时：为按钮控件添加事件监听器;在监听器中实现socket网络编程。思政设计通过代码编写，给学生强调规范的重要性，树立遵纪守法观念；在与服务器进行网络通信阶段，向学生强调网络安全的重要性，规范操作，精益求精；后期的代码调试优化阶段，给学生强调工匠精神，精益求精。教学方法问题导入法：通过布置任务，让学生首先自学研究；课堂操作演示法：通过课中的实际操作演示项目的设计目标和功能；情境法：通过导入智能家居实际工作场景，让学生体会本项目的开发目标和意义。考核评价自评、互评、教师评。项目训练报告、平时表现、考试等教学资源ppt，教学视频，androidstudio示范工程教学流程教学步骤教学活动教学资源思政元素课前自主学习新建项目的方法ppt安全意识放置界面控件的方法ppt追求卓越添加按钮监听器的方法ppt安全意识任务描述新建项目完成界面设计实现按钮功能androidstudio示范工程操作规范任务实施1、创建项目创建一个名为smarthome的项目，指定包名为.jssvc.smarthome，Activity名称为MainActivity_smarthome，布局文件名为activity_main。安全意识2、放置界面控件在activity_main.xml布局文件中，放置1个EditText控件用于输入服务器IP地址，1个EditText控件用于输入服务器端口号，1个按钮控件用于连接服务器，1个按钮控件用于断开连接，1个按钮控件用于打开智能家居，1个按钮控件用于关闭智能家居，1个按钮控件用于向服务器发送指令，1个按钮控件用于接收来自服务器的信息，根据教材内容以及PPT讲述界面布局与界面Item布局的代码，让学生掌握如何搭建布局界面。教学视频安全意识绿色环保在MainActivity_smarthome.java文件中，完成各按钮的监听器的编程。教学视频安全意识成果交流1、演示与服务器的连接断开过程2、演示远程家居的开关过程3、演示向服务器发送其它指令追求卓越考核评价1.是否能与服务器成功连接2.是否能成功远程开关家居3.是否能向服务器发送其它指令质量意识课后拓展提高1.向服务器发送其它指令；2.远程对智能家居进行高级控制追求卓越教学流程一、提出任务（课前）完成智能家居APP界面设计实现与服务器的socket连接断开功能实现智能家居的远程开关功能实现发送其它指令功能【任务要求】能够合理设计外观能够实现与服务器的socket连接断开功能能够实现智能家居的远程开关功能能够实现发送其它指令功能二、分析任务（课中）1、掌握创建项目的方法创建一个名为smarthome的项目，指定包名为.jssvc.smarthome，Activity名称为MainActivity_smarthome，布局文件名为activity_main。2、掌握放置界面控件的方法在activity_main.xml布局文件中，放置1个EditText控件用于输入服务器IP地址，1个EditText控件用于输入服务器端口号，1个按钮控件用于连接服务器，1个按钮控件用于断开连接，1个按钮控件用于打开智能家居，1个按钮控件用于关闭智能家居，1个按钮控件用于向服务器发送指令，1个按钮控件用于接收来自服务器的信息，根据教材内容以及PPT讲述界面布局与界面Item布局的代码，让学生掌握如何搭建布局界面