iOS应用技术教学组织研究

姚　竞

（湖北经济学院 信息工程学院，湖北 武汉 430205）



iOS应用技术教学组织研究

姚竞

（湖北经济学院 信息工程学院，湖北 武汉 430205）

摘要：本文对iOS应用技术在大学本科教育阶段的具体教学内容和组织进行了研究，探讨了iOS应用技术在教学过程中的难点，并以提高学生对iOS技术的学习兴趣，熟练掌握基本的iOS编程技巧为目的，提出了一套适应大学本科阶段教学的iOS教学组织方案。

关键词：iOS；应用技术；教学组织

一、引言

随着移动终端设备如智能手机、平板电脑等电子设备逐渐普及，每个人的生活中都逐渐离不开这些设备。而这些移动终端设备中的灵魂，就是在其中运行的软件。移动应用软件的多样化，使得我们的生活变得更加方便。从学习、生活到娱乐，从一个简单的计算器应用，到支付宝，移动应用软件的市场需求广泛且多样，这对于计算机相关专业的本科生来说是巨大的就业和创业机会，因此及时掌握移动应用软件的开发技术是非常必要的。

iOS是目前应用最为广泛和成熟的移动应用平台之一。熟练掌握iOS技术，具备相应的编程能力，即意味着大学本科生具有更强的核心竞争力。由于iOS应用的迅速发展，各大职业培训公司和高校都争相开办了相关课程。我校也在计算机科学和软件工程专业新开设了相应的专业必修和选修课程。旨在培养学生掌握移动应用技术方面的基础开发技能。

本文研究和探讨在大学本科教育水平下的iOS应用技术的教学目标、教学内容以及实施过程等内容。本文首先研究了iOS技术体系及其具体的教学知识点构成，在分析了iOS应用技术教学中的重点和难点，和教学组织中可能存在的一些客观问题后，提出了一套适应大学本科阶段教学的iOS教学组织方案，并将提出的方案和职业培训机构的方案进行对比，在实践教学中加以验证。

二、iOS系统及其技术体系

iOS是由苹果公司开发的移动操作系统。苹果公司最早于2007年1月9日的Macworld大会上公布这个系统，最初是设计给iPhone使用的，后来陆续套用到iPod touch、iPad以及Apple TV等产品上。iOS与苹果的Mac OS X操作系统一样，属于类Unix的商业操作系统。［1］

iOS技术体系包括四个层次。Cocoa Touch Layer包含关键框架用于构建iOS应用程序。这些框架定义了应用程序的外观。同时提供应用程序基础并支持多任务、触碰输入、通知和其它高层系统服务。Media Layer包含图形图像、音频、视频等多媒体技术。Core Services Layer包含为应用程序提供的基础系统服务。如Core Foundation和Foundation框架为应用程序提供基本数据类型。这一层也提供独立技术，支持诸如location，iCloud，social media，networking等。Core OS Layer包含底层技术支持，帮助其它层的框架完成工作，如提供安全和硬件服务。

三、iOS学习的知识范围及教学难点

要想全面掌握iOS应用开发的技术，需要学习者强化四个方面的能力水平。一是熟练掌握iOS的开发及应用环境、开发工具和了解移动应用技术平台的特点。具体来说开发者应熟悉iOS开发所要求MacOSX环境，Xcode集成开发工具，以及移动应用软件在有限资源条件下的运行流程等内容。其次，iOS应用软件是通过特定编程语言，并使用特定的软件框架来编写完成的，因此开发者应熟悉iOS的开发语言Objective-C或者swift，同时至少熟悉iOS技术体系中的部分软件框架，如Foundation和UIKit框架等。第三，iOS应用软件从开发到软件上架需要遵循Apple公司制订的流程，包括申请开发许可、软件打包、AppStore上架等内容。第四，iOS开发学习还需要参考大量的项目例子，这样才可能通过大量练习来熟悉iOS现有的API，以及提高开发能力水平。

然而，考虑到iOS知识体系自身的复杂性和一些教学条件的制约，将iOS的教学引入大学本科课堂存在特定的难点。主要几个涉及教学方面的难点问题如下，第一个难点是学习iOS过程中需要掌握的知识涉及操作系统、编程环节、编程语言、编程模型、编程方法等一系列内容，而一般计算机类本科课程的教学内容则相对单一，比如C语言这门课就单独教授编程语言，软件工程则单独讲编程理论和模型，操作系统则单独讲windows或linux系统等。因此把iOS技术涉及的知识点穿插在单一一门课里，需要很好地安排这些教学内容。第二个难点在于iOS应用技术由于其复杂性，如果全面掌握则需要较长的时间来进行教学。大学教学在教学组织上有一定约束，不大可能如培训公司一样，对学生封闭培训3到4个月时间。因此在统筹安排教学时还必需考虑进度的问题。第三个难点是大学本科教育要求学生对理论和实践能力并重，而iOS相比其它应用技术而言，对实践能力要求更高，因此结合前两点来看，在教学内容上应当有一定取舍，有一定侧重，在理论与实践能力中求得一定平衡。

四、iOS教学组织与实施方案

具体来说，我校iOS应用技术的培养目标是培养计算机类二年级以上本科生熟练掌握iOS应用平台相关技术，熟悉iOS技术体系；熟悉开发环境和开发工具；熟练掌握一门iOS的主要开发语言Objective-C；能掌握并合理运用iOS相关的理论知识开发简单的iOS应用程序。课程整体上寻求学生在实践动手能力和理论知识的训练方面达成一定的均衡。先修课的要求包括C语言、软件工程、操作系统等。

基于培养目标我们把教学内容分成四个阶段，分别是应用和开发平台环境、基本语言编程、iOS体系和要素知识、iOS核心框架及内容。内容上逐步深入，由简入深，然后穿插一些项目实例来解释和说明相关问题。在具体安排上，以我校计算机科学专业57学时必修课为例，课时由34学时的理论课和23学时的试验课组成，其中理论课部分的教学组织如表1所示：

表1：理论课教学组织

由于课时的约束，我们设计的iOS教学内容，整体上希望在动手能力和理论知识之间求得均衡，将与构建iOS项目必备的内容作为核心，以第二部分基本语言编程和第三部分iOS核心框架作为重点详细讲解，而其它部分则只是要求学生了解和熟悉。教学内容借助项目案例进行联系，并帮助学生强化动手能力。整体上看，理论课部分的教学组织虽因课时原因无法全面覆盖iOS知识体系，但仍形成宏观的知识脉络，学生在课程完成后能知道自己学会了什么，在日后查漏补缺。

在实验环节，我们设立了5个综合性实验，每个实验依据内容不同分别占4至5个课时不等。内容安排上配合理论课的进度，要求学生在实践环节理论联系实际，通过动手熟悉概念，通过案例提高构建项目的能力。具体内容如表2所示：

表2：实践教学组织

和培训机构开设的iOS课程对比来看，比如业内知名的千锋公司的视频培训课程，内容上主要以iOS技术体系中的UIKit框架为主，强调工具的使用和编码的熟练程度。教学组织上以项目推动学习，项目贯穿始终，采用短时间高强度的训练方式来进行培训，以帮助学员快速达到完成小型项目的水平，满足上岗就业的需要。大多数培训公司也是如此，更加注重实践能力的培养，而较少在教学中讲解如MVC模型、委托者模型等理论性较强的内容。这种重实际项目开发，轻理论学习的培训方式，虽然能在短期内满足学生的就业需要，但也正因为如此，学生对所学内容的背景理论知识不熟悉，所以容易导致“知其然，而不知其所以然”的情况，即知道该这么去编码，但是为什么就不知道了。另外从长期来看，削弱理论学习，势必也将弱化学生深入研究和自主学习相关知识的能力。

本文提出的教学组织方案，注重理论与实践相结合，以项目穿插到理论教学过程中，兼顾了学生动手能力的培养，同时也考虑到了大学教学的实际情况，在有限的教学时间里糅合了多层次的知识点，可以为学生更进一步的学习开拓视野。

五、实践验证和总结

iOS应用编程的教学在2015至2016年第1学期已经正式在我校计算机科学系的Q1241班开始教学。在按照以上设计的教学内容和教学组织，在完成了一个学期的教学后，大部分学生已经对iOS有了浓厚的兴趣。部分学生已经基本掌握了iOS编程的基本理论、方法，能够编写一些小型的iOS程序。这样基本达到了预期的课程目标。总体来看，本文提出的iOS应用编程设计的一整套教学内容和计划是行之有效的。既不违背大学本科教育的目标和科学规律，又促进学生的就业能力。

在今后的软件工业发展过程中，还会不断涌现类似iOS这样市场急需的新技术，将它们及时引入大学课堂有其必要性。新技术往往同时融合多个大学阶段的独立课程，并对实际动手能力有较高的要求，因此如何合理将这些技术及时引入，又不违背大学教育的教学规律，值得我们持续地研究和探索。

参考文献：

［1］http://cn.bing.com/knows/search？q=iOS&mkt=zh-cn.iOS［EB/OL］. （2016-3-1）［2016-3-1］

［2］http://www.mobiletrain.org/about/news/ios_video1.html.千锋独家出品《iOS开发视频教程-第1季》［EB/OL］.（2012-1-7）［2016-3-1］

［3］http://www.apple.com.About the iOS Technologies.［EB/OL］.（2014-09-17）［2016-3-1］

［4］http://www.apple.com.ProgrammingwithObjective-C.［EB/OL］. （2014-09-17）［2016-3-1］

［5］荻原刚志.Objective-C编程全解 （第3版）［M］.人民邮电出版社，2015.

［6］胡礼和.现代教育技术学［M］.湖北科学技术出版社，2003.