《移动应用开发技术》课程思政教学案例

《移动应用开发技术》课程思政教学案例课程代码B0301930课程性质专业选修课授课对象信息管理与信息系统专业对应章节1.第一章Android入门2.第六章Android网络技术3.第七章LBS与地图育人目标1.了解移动开发项目所处的社会环境和政治环境。了解信息化相关的基本法律法规和软件行业的基本规范，能够正确理解和评价移动应用对互联网环境、网络安全、文化、以及社会可持续发展的影响。2.具备客观辩证、探索创新等基本科学素养；培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。课程思政案例教学设计和实施1.从华为鸿蒙操作系统的发展看科技创新和自主知识产权对科技强国的意义。1.教学导入2021年9月25日，中国公民孟晚舟乘坐中国政府包机返回祖国，至此长达近3年的“孟晚舟事件”落下帷幕。孟晚舟背后是一家中国高科技和芯片产业的龙头企业——华为，该事件的实质，是美国试图阻挠甚至打断中国发展进程。中国所作的努力，维护的不仅是一位公民的权利、一家企业的权益，更是在维护中国人民过上更美好生活、国家实现现代化的权利。透过孟晚舟事件，中国人民更加清晰地看到，越是接近民族复兴越不会一帆风顺，越充满风险挑战乃至惊涛骇浪。面对世界百年未有之大变局，我们必须坚定不移走自己的路，百折不挠办好自己的事，实现高水平科技自立自强，把伟大祖国建设得更加强大。通过该案例引出华为公司及其在移动通信、移动操作系统等领域的发展历程及其所做出的努力。2.教学内容本节的教学内容为移动操作系统的发展。随着移动通信技术的飞速发展和移动多媒体时代的到来，手机作为人们必备的移动通信工具，已从简单的通话工具向智能化发展,演变成一个移动的个人信息收集和处理平台。借助操作系统和丰富的应用软件，智能手机成了一台移动终端。智能手机操作系统即移动终端操作系统，是在嵌入式操作系统基础之上发展而来的专门为手机设计的操作系统，为用户使用手机提供统一的接口和友好的交互界面，也为手机功能的扩展、第三方软件的安装与运行提供平台。当前主流的移动操作系统为Google的Android操作系统和苹果的iOS系统。二者于2007-2008年问世，至今已发展了十余年时间，在智能手机市场份额中维持领先。2021年6月2日，华为鸿蒙系统正式发布，这是新一代智能终端操作系统，为不同设备的智能化、互联与协同提供统一的语言，通过分布式技术让一套系统满足大大小小多种设备需求，实现弹性部署。了解移动操作系统的发展脉络和主流发展道路，有利于学生宏观上把握本门课的学习对象和方向，拓展移动通信、移动应用开发、操作系统等方面知识面。3.育人元素鸿蒙操作系统发布于2019年8月，并于2020年9月升级为2.0版本。此时全球的智能手机移动操作系统早已是Android和iOS的天下。那么华为为什么要在这样的背景下花大力气去重新打造新的操作系统呢？其原因就在于“自主产权”四个字。通过近几年西方国家对中国的贸易战和科技封锁，我们应该让学生去了解埋头研究核心技术的重大意义。在祖国发展强大的今天，我们既要戮力同心、前赴后继，同时也需要居安思危。我们国家仍然有无数被西方发达国家“卡脖子”的核心科技领域，只有一步一步、一点一滴地去突破一个个封锁，才能使国家成为真正的科技强国。国家的繁荣富强、发展建设与每一个中国人都息息相关，我们应在历史发展的潮流中，在国家繁荣富强的进程中，尽可能发挥自己的光和热。这份光和热，就融在帮助我们的学生形成健全的价值观、较强的进取心、怀有干大事业的抱负的课堂点滴中。4.教学方法本课采用讲述教学法与案例教学法结合的方式进行教学：以移动操作系统的发展为核心，通过深入浅出的口头说明与介绍，经由讲述的过程，进而了解移动操作系统之内涵、发展脉络，分析发展移动操作系统的必要性和可行性，贯彻面向主题的教学理念。同时以华为鸿蒙操作系统的研究和发布为主要案例，应用案例教学法，引发学生兴趣，进而进行分析、比较和思考，使学生结合理论与实务，提升思辨水平，养成批判性思维。2.从腾讯云服务和中国云计算的发展看科技报国与使命担当1.教学导入案例介绍：微众银行是中国首家互联网银行，提供存款、理财投资、贷款、支付结算等服务，打造“个存小贷”特色品牌。微众银行筹备时间短，业务上线快，亟需快速搭建优秀可靠的IT架构平台。传统银行的一贯做法是不断加大在设备上的投入，采用越来越高端的设备保证万无一失，希望能够在真正的故障出现时底层系统的高可靠能够发挥作。而微众作为全国首家互联网银行带来全新的业务模式和流程，靠传统的高成本架构换取高可靠的做法已无法适应互联网的玩法。在银行账户方面，亦亟需一套完备的用户身份识别技术以解决依托互联网的远程服务模式。解决方案：1、极致的成本控制。微众银行完全部署在腾讯云提供的金融合规云机房里，可以按需使用，按量付费，避免了传统银行开业时需要投入的巨量资金用于建设数据中心；数据库则采用了腾讯云金融级数据库TDSQL，光是这一项支出，相比传统数据库就节约了50%以上的成本。2、创新的人脸识别核身系统。通过使用腾讯优图独创的结合唇语的活体检测技术以及世界领先的人脸识别技术，银行在用户身份远程识别中达到了95%以上的准确率以及低于千分之一的错误率。3、大数据及社交创造金融产品新前景。利用腾讯海量的用户社交数据及数亿级庞大QQ、微信用户群资源，开发社交活跃用户的巨大消费潜力，为微众银行带来更高收益和转化率，同时也为用户带来更加优质的服务体验。通过该案例，引出中国云计算的发展和云服务开发的必要性与可行性。2.教学内容本课主要讲授Android网络技术。此节要点为HTTP传输协议和云开发。云计算服务指的是通过网络“云”将巨大的数据计算处理程序分解成无数个小程序，然后，通过多部服务器组成的系统进行处理和分析这些小程序得到结果并返回给用户。当前市场上已经存在许多成熟的云服务产品，包括腾讯云、阿里云等，其提供的服务包括云服务器、云数据库、CDN、云安全、云图和云点播等。“互联网+”行动计划就是要推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合，促进电子商务、工业互联网和互联网金融健康发展。“互联网+”战略上升到国家政策层面，云计算首次写入政府工作报告，预示着互联网和云计算将在传统行业的改造和升级方面将发挥越来越大的重要作用。本节课需要学生掌握腾讯云服务的注册、部署和调用，能够在云服务器上部署数据库和Web服务，并提供接口，通过移动终端应用程序访问数据，实现预定功能。3.育人元素中国的云和算力远远没有发展起来，还有大量空间。预计“十四五”期间数据中心机架增速将达到20%，收入增长25-30%，云计算收入会超过30%。因此这将给产业带来巨大发展机遇，预计未来5年会迎来中国算力设施的巨大发展。据测算，预计到2025年我国数字经济规模会超过60万亿，其中数字产业化超过10万亿，产业数字化超过50万亿。通过了解中国云计算的发展，帮助学生以辩证的思维理解解决复杂问题的困难，激发学生的爱国主义热情、自豪感与使命感。4.教学方法本课采用研究型教学法，在授课前提出问题：如何基于云服务开发模式架设移动应用系统框架？要求学生课前收集资料，包括主流的云服务开发框架、云存储架构、云数据库数据结构和调用方法等，让学生自主发现问题，引导研究。课堂上就课前提出的问题进行小组讨论，并在教师的指导下进行实验验证，其中云服务器由教师提供，系统运行环境由学生自行搭建。最终实现使用云开发代替本地开发，将数据放在云数据库上实现远程调用。最后对比讨论：云开发架构相比于本地开发架构的优点和缺点。该教学模式旨在提升学生主动提出事实真相、解释现象并发展出解决问题的能力。3.从北斗导航系统和电子地图坐标系加密化看国家地理安全1.教学导入每个人在使用手机时都或多或少利用过手机自带的定位功能，也或多或少使用过电子地图。提出疑问：同学们是否知道，我们在常用的电子地图（如百度地图、高德地图）上看到的地理位置并不是它们真实的位置，我们被地图“欺骗”了？实验：调用Android系统服务定位API获取当前所在位置的经纬度数据（当前上课地点为杭电第6教学楼），将该经纬度导入到百度地图上显示出来，会发现该经纬度所在位置并不在6教，而是与6教相距数百米的另一个未知地点。那么只有两种可能性，1、手机获取的经纬度不准；2、百度地图上的建筑物位置不标准。究竟是什么原因呢？如何判断真正的原因呢？提出问题引发学生思考。2.教学内容本课主要讲授移动电子地图与定位服务的开发。LBS（基于位置的服务）是现代移动应用程序最基本的服务之一，其本质是利用移动设备自带的定位模块实现移动定位，确定使用者位置，并利用地理信息为提供相应服务。目前国际主流的定位系统包括美国的GPS和俄罗斯的GLONASS，而中国则在2020年正式开通了北斗卫星导航系统，成为全球第三个成熟的卫星导航系统，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度为分米、厘米级别。目前主流的手机芯片都已支持北斗定位信号。本课通过学习调用相应的定位API，掌握访问卫星定位导航信号的方法。此外，将定位功能与地图服务相结合能够有效提高LBS的用户体验，这也是地理可视化的重要组成部分。本课通过编程实验操作和演示，讲解如何注册、配置和调用高德地图服务，并在手机上实现展示地图、定位、POI查询和路径导航。3.育人元素在教学过程中融入以下元素：（1）北斗导航系统——科技兴国，科技强国“科技兴则民族兴，科技强则国家强。”建成一个富强民主文明和谐美丽的社会主义现代化强国，科技是贯穿始终的不竭动力。“北斗”全球组网的完成涉及了众多的高科技领域，不仅对于打破西方技术垄断、维护中国战略利益意义重大，还为生产生活消费创造动力，带动新的产业的出现和成长。可以说，“北斗”带动了中国科技与经济的双重发展。通过对“北斗”的介绍，使学生了解导航系统对于国家安全的重要战略意义。（2）坐标系加密与国家地理安全地理信息是国家重要的基础性、战略性资源，直接关系到国家主权、安全和利益，承载着资源、环境、人口等经济建设和社会发展；地理信息还是军事斗争的重要组成部分，保障着军事活动和国防安全。与日益繁荣的地理信息行业应用相伴而生的，是地理信息安全与保密始终面临的严峻挑战。通过介绍地理数据加密技术和测绘相关法律法规，使学生了解地理信息安全对于国家安全的重要性，主动维护国家安全，遵纪守法，提高法律意识。4.教学方法本课运用目标导向教学法，通过OBE理念，以LBS服务开发深入学习目标为导向，以训练学生系统辩证分析思维和有效破解实际问题的能力为目标，以树立危机意识、培养学生思辨的科学探索精神和终身学习品质为中心，紧紧围绕知识、能力、态度三个层次的目标展开深入学习。采用“为何发生了位置偏移？”问题启发教学模式，引导学生对手机定位系统进行透视，激发学习的内在动机，调动促进学生积极思维，培养学生思辨的科学探索精神。采用北斗导航系统案例、高德地图坐标系案例等案例教学法，培养学生分析“定位系统地理偏移现象”对于国家地理安全的重要意义，塑造以积极心态转危为机破解实际问题的能力。特色及创新1、细化授课内容：每个知识点进行了详细地阐述，让学生牢记重点和难点。2、拓展创新的授课方式：分享知识点前，用案例或者视频来引出内容，让学生进行讨论及反思，培养学生独立思考能力、提高参与度。3、分享时事动态和热点话题：中美博弈、西方对中国的技术封锁、孟晚舟事件、北斗全球组网、云计算的发展等，通过一个个时事热点案例融入了思政元素，更加激发了学生的一颗爱国之心和学习强国的使命感。教学成效始终围绕知识与技能、过程与方法、思政元素与价值观三个维度进行授课及整体评价，学生不仅掌握了相关的专业知识，也明白了思政元素融入移动开发技术相关知识点起到的积极性作用，教学目标完成程度良好。采用多种授课方式，不仅提高了学生的参与度和积极性，让同学们潜移默化的懂得了科技强国的重要性，同时也拉进了学习专业知识和思想政治教学之间的距离。提升了学生的创新精神和创新意识。从课程大作业选题可以看出学生通过课程学习增强了科技创新意识与社会责任感。教学反思课程建设已经转向知识传授、能力提升和素质培养的融合教育模式。多方向、多角度的实践教学，不仅加深了对基本知识的理解，同时增加了学生学习的乐趣，有效地调动了学生的主动性与积极性，培养学生树信念、懂国情、知