毛 峰
課程代碼 | B0301930 | |
課程性質 | 專業選修課 | |
授課對象 | 信息管理與信息系統專業 | |
對應章節 | 1.第一章Android入門 2.第六章Android網絡技術 3.第七章LBS與地圖 | |
育人目标 | 1. 了解移動開發項目所處的社會環境和政治環境。了解信息化相關的基本法律法規和軟件行業的基本規範，能夠正确理解和評價移動應用對互聯網環境、網絡安全、文化、以及社會可持續發展的影響。 2. 具備客觀辯證、探索創新等基本科學素養；培養學生精益求精的大國工匠精神，激發學生科技報國的家國情懷和使命擔當。 | |
課程思政案例教學設計和實施 | ||
1.從華為鴻蒙操作系統的發展看科技創新和自主知識産權對科技強國的意義。 | 1. 教學導入 2021年9月25日，中國公民孟晚舟乘坐中國政府包機返回祖國，至此長達近3年的“孟晚舟事件”落下帷幕。孟晚舟背後是一家中國高科技和芯片産業的龍頭企業——華為，該事件的實質，是美國試圖阻撓甚至打斷中國發展進程。中國所作的努力，維護的不僅是一位公民的權利、一家企業的權益，更是在維護中國人民過上更美好生活、國家實現現代化的權利。透過孟晚舟事件，中國人民更加清晰地看到，越是接近民族複興越不會一帆風順，越充滿風險挑戰乃至驚濤駭浪。面對世界百年未有之大變局，我們必須堅定不移走自己的路，百折不撓辦好自己的事，實現高水平科技自立自強，把偉大祖國建設得更加強大。 通過該案例引出華為公司及其在移動通信、移動操作系統等領域的發展曆程及其所做出的努力。 | |
2.教學内容 本節的教學内容為移動操作系統的發展。 随着移動通信技術的飛速發展和移動多媒體時代的到來，手機作為人們必備的移動通信工具，已從簡單的通話工具向智能化發展, 演變成一個移動的個人信息收集和處理平台。借助操作系統和豐富的應用軟件，智能手機成了一台移動終端。智能手機操作系統即移動終端操作系統 ，是在嵌入式操作系統基礎之上發展而來的專門為手機設計的操作系統 ，為用戶使用手機提供統一的接口和友好的交互界面，也為手機功能的擴展、第三方軟件的安裝與運行提供平台。 當前主流的移動操作系統為Google的Android操作系統和蘋果的iOS系統。二者于2007-2008年問世，至今已發展了十餘年時間，在智能手機市場份額中維持領先。2021年6月2日，華為鴻蒙系統正式發布，這是新一代智能終端操作系統，為不同設備的智能化、互聯與協同提供統一的語言，通過分布式技術讓一套系統滿足大大小小多種設備需求，實現彈性部署。 了解移動操作系統的發展脈絡和主流發展道路，有利于學生宏觀上把握本門課的學習對象和方向，拓展移動通信、移動應用開發、操作系統等方面知識面。 | ||
3. 育人元素 鴻蒙操作系統發布于2019年8月，并于2020年9月升級為2.0版本。此時全球的智能手機移動操作系統早已是Android和iOS的天下。那麼華為為什麼要在這樣的背景下花大力氣去重新打造新的操作系統呢？其原因就在于“自主産權”四個字。通過近幾年西方國家對中國的貿易戰和科技封鎖，我們應該讓學生去了解埋頭研究核心技術的重大意義。在祖國發展強大的今天，我們既要戮力同心、前赴後繼，同時也需要居安思危。我們國家仍然有無數被西方發達國家“卡脖子”的核心科技領域，隻有一步一步、一點一滴地去突破一個個封鎖，才能使國家成為真正的科技強國。國家的繁榮富強、發展建設與每一個中國人都息息相關，我們應在曆史發展的潮流中，在國家繁榮富強的進程中，盡可能發揮自己的光和熱。這份光和熱，就融在幫助我們的學生形成健全的價值觀、較強的進取心、懷有幹大事業的抱負的課堂點滴中。 | ||
4. 教學方法 本課采用講述教學法與案例教學法結合的方式進行教學：以移動操作系統的發展為核心，通過深入淺出的口頭說明與介紹，經由講述的過程，進而了解移動操作系統之内涵、發展脈絡，分析發展移動操作系統的必要性和可行性，貫徹面向主題的教學理念。同時以華為鴻蒙操作系統的研究和發布為主要案例，應用案例教學法，引發學生興趣，進而進行分析、比較和思考，使學生結合理論與實務，提升思辨水平，養成批判性思維。 | ||
2.從騰訊雲服務和中國雲計算的發展看科技報國與使命擔當 | 1. 教學導入 案例介紹：微衆銀行是中國首家互聯網銀行，提供存款、理财投資、貸款、支付結算等服務，打造“個存小貸”特色品牌。微衆銀行籌備時間短，業務上線快，亟需快速搭建優秀可靠的IT架構平台。傳統銀行的一貫做法是不斷加大在設備上的投入，采用越來越高端的設備保證萬無一失，希望能夠在真正的故障出現時底層系統的高可靠能夠發揮作。而微衆作為全國首家互聯網銀行帶來全新的業務模式和流程，靠傳統的高成本架構換取高可靠的做法已無法适應互聯網的玩法。在銀行賬戶方面，亦亟需一套完備的用戶身份識别技術以解決依托互聯網的遠程服務模式。 解決方案：1、極緻的成本控制。微衆銀行完全部署在騰訊雲提供的金融合規雲機房裡，可以按需使用，按量付費，避免了傳統銀行開業時需要投入的巨量資金用于建設數據中心；數據庫則采用了騰訊雲金融級數據庫TDSQL，光是這一項支出，相比傳統數據庫就節約了50%以上的成本。2、創新的人臉識别核身系統。通過使用騰訊優圖獨創的結合唇語的活體檢測技術以及世界領先的人臉識别技術，銀行在用戶身份遠程識别中達到了95%以上的準确率以及低于千分之一的錯誤率。3、大數據及社交創造金融産品新前景。利用騰訊海量的用戶社交數據及數億級龐大QQ、微信用戶群資源，開發社交活躍用戶的巨大消費潛力，為微衆銀行帶來更高收益和轉化率，同時也為用戶帶來更加優質的服務體驗。 通過該案例，引出中國雲計算的發展和雲服務開發的必要性與可行性。 | |
2. 教學内容 本課主要講授Android網絡技術。此節要點為HTTP傳輸協議和雲開發。 雲計算服務指的是通過網絡“雲”将巨大的數據計算處理程序分解成無數個小程序，然後，通過多部服務器組成的系統進行處理和分析這些小程序得到結果并返回給用戶。 當前市場上已經存在許多成熟的雲服務産品，包括騰訊雲、阿裡雲等，其提供的服務包括雲服務器、雲數據庫、CDN、雲安全、雲圖和雲點播等。“互聯網+”行動計劃就是要推動移動互聯網、雲計算、大數據、物聯網等與現代制造業結合，促進電子商務、工業互聯網和互聯網金融健康發展。“互聯網+”戰略上升到國家政策層面，雲計算首次寫入政府工作報告，預示着互聯網和雲計算将在傳統行業的改造和升級方面将發揮越來越大的重要作用。 本節課需要學生掌握騰訊雲服務的注冊、部署和調用，能夠在雲服務器上部署數據庫和Web服務，并提供接口，通過移動終端應用程序訪問數據，實現預定功能。 | ||
3. 育人元素 中國的雲和算力遠遠沒有發展起來，還有大量空間。預計“十四五”期間數據中心機架增速将達到20%，收入增長25-30%，雲計算收入會超過30%。因此這将給産業帶來巨大發展機遇，預計未來5年會迎來中國算力設施的巨大發展。據測算，預計到2025年我國數字經濟規模會超過60萬億，其中數字産業化超過10萬億，産業數字化超過50萬億。 通過了解中國雲計算的發展，幫助學生以辯證的思維理解解決複雜問題的困難，激發學生的愛國主義熱情、自豪感與使命感。 | ||
4. 教學方法 本課采用研究型教學法，在授課前提出問題：如何基于雲服務開發模式架設移動應用系統框架？要求學生課前收集資料，包括主流的雲服務開發框架、雲存儲架構、雲數據庫數據結構和調用方法等，讓學生自主發現問題，引導研究。 課堂上就課前提出的問題進行小組讨論，并在教師的指導下進行實驗驗證，其中雲服務器由教師提供，系統運行環境由學生自行搭建。最終實現使用雲開發代替本地開發，将數據放在雲數據庫上實現遠程調用。最後對比讨論：雲開發架構相比于本地開發架構的優點和缺點。 該教學模式旨在提升學生主動提出事實真相、解釋現象并發展出解決問題的能力。 | ||
3. 從北鬥導航系統和電子地圖坐标系加密化看國家地理安全 | 1. 教學導入 每個人在使用手機時都或多或少利用過手機自帶的定位功能，也或多或少使用過電子地圖。提出疑問：同學們是否知道，我們在常用的電子地圖（如百度地圖、高德地圖）上看到的地理位置并不是它們真實的位置，我們被地圖“欺騙”了？ 實驗：調用Android系統服務定位API獲取當前所在位置的經緯度數據（當前上課地點為杭電第6教學樓），将該經緯度導入到百度地圖上顯示出來，會發現該經緯度所在位置并不在6教，而是與6教相距數百米的另一個未知地點。那麼隻有兩種可能性，1、手機獲取的經緯度不準；2、百度地圖上的建築物位置不标準。究竟是什麼原因呢？如何判斷真正的原因呢？提出問題引發學生思考。 | |
2. 教學内容 本課主要講授移動電子地圖與定位服務的開發。 LBS（基于位置的服務）是現代移動應用程序最基本的服務之一，其本質是利用移動設備自帶的定位模塊實現移動定位，确定使用者位置，并利用地理信息為提供相應服務。 目前國際主流的定位系統包括美國的GPS和俄羅斯的GLONASS，而中國則在2020年正式開通了北鬥衛星導航系統，成為全球第三個成熟的衛星導航系統，已經初步具備區域導航、定位和授時能力，定位精度為分米、厘米級别。目前主流的手機芯片都已支持北鬥定位信号。本課通過學習調用相應的定位API，掌握訪問衛星定位導航信号的方法。 此外，将定位功能與地圖服務相結合能夠有效提高LBS的用戶體驗，這也是地理可視化的重要組成部分。本課通過編程實驗操作和演示，講解如何注冊、配置和調用高德地圖服務，并在手機上實現展示地圖、定位、POI查詢和路徑導航。 | ||
3. 育人元素 在教學過程中融入以下元素： （1）北鬥導航系統——科技興國，科技強國 “科技興則民族興，科技強則國家強。”建成一個富強民主文明和諧美麗的社會主義現代化強國，科技是貫穿始終的不竭動力。 “北鬥”全球組網的完成涉及了衆多的高科技領域，不僅對于打破西方技術壟斷、維護中國戰略利益意義重大，還為生産生活消費創造動力，帶動新的産業的出現和成長。可以說，“北鬥”帶動了中國科技與經濟的雙重發展。通過對“北鬥”的介紹，使學生了解導航系統對于國家安全的重要戰略意義。 （2）坐标系加密與國家地理安全 地理信息是國家重要的基礎性、戰略性資源，直接關系到國家主權、安全和利益，承載着資源、環境、人口等經濟建設和社會發展；地理信息還是軍事鬥争的重要組成部分，保障着軍事活動和國防安全。與日益繁榮的地理信息行業應用相伴而生的，是地理信息安全與保密始終面臨的嚴峻挑戰。通過介紹地理數據加密技術和測繪相關法律法規，使學生了解地理信息安全對于國家安全的重要性，主動維護國家安全，遵紀守法，提高法律意識。 | ||
4. 教學方法 本課運用目标導向教學法，通過OBE理念，以LBS服務開發深入學習目标為導向，以訓練學生系統辯證分析思維和有效破解實際問題的能力為目标，以樹立危機意識、培養學生思辨的科學探索精神和終身學習品質為中心，緊緊圍繞知識、能力、态度三個層次的目标展開深入學習。 采用“為何發生了位置偏移？”問題啟發教學模式，引導學生對手機定位系統進行透視，激發學習的内在動機，調動促進學生積極思維，培養學生思辨的科學探索精神。 采用北鬥導航系統案例、高德地圖坐标系案例等案例教學法，培養學生分析“定位系統地理偏移現象”對于國家地理安全的重要意義，塑造以積極心态轉危為機破解實際問題的能力。 | ||
特色及創新 | ||
1、細化授課内容：每個知識點進行了詳細地闡述，讓學生牢記重點和難點。 2、拓展創新的授課方式：分享知識點前，用案例或者視頻來引出内容，讓學生進行讨論及反思，培養學生獨立思考能力、提高參與度。 3、分享時事動态和熱點話題：中美博弈、西方對中國的技術封鎖、孟晚舟事件、北鬥全球組網、雲計算的發展等，通過一個個時事熱點案例融入了思政元素，更加激發了學生的一顆愛國之心和學習強國的使命感。 | ||
教學成效 | ||
始終圍繞知識與技能、過程與方法、思政元素與價值觀三個維度進行授課及整體評價，學生不僅掌握了相關的專業知識，也明白了思政元素融入移動開發技術相關知識點起到的積極性作用，教學目标完成程度良好。 采用多種授課方式，不僅提高了學生的參與度和積極性，讓同學們潛移默化的懂得了科技強國的重要性，同時也拉進了學習專業知識和思想政治教學之間的距離。提升了學生的創新精神和創新意識。從課程大作業選題可以看出學生通過課程學習增強了科技創新意識與社會責任感。 | ||
教學反思 | ||
課程建設已經轉向知識傳授、能力提升和素質培養的融合教育模式。多方向、多角度的實踐教學，不僅加深了對基本知識的理解，同時增加了學生學習的樂趣，有效地調動了學生的主動性與積極性，培養學生樹信念、懂國情、知民意、長才幹，實現對學生潛移默化的影響，提高了學生對地理科學專業學習的認可度與參與度。此外，實踐過程中培養學生的團隊意識與互幫互助的精神，塑造學生堅毅豁達的性格。 本學期線下教學需要反思的地方是需要采用更豐富的教學形式吸引學生參與到課程中。因本課技術性較強，需要學生參與實踐的部分較多，而課堂時間又十分有限，50人的課堂無法面面俱到照顧到所有學生的現場實踐，因為少數學生會無法參與到課堂讨論和實踐，或無法得到教師有效指導。所以如何更好地調動全體學生的參與，甚至今後考慮線上線下結合的方式進行教學，加強學生學習效率，是今後需要努力的問題。 | ||