0 引 言
随着移动互联网技术的飞速发展和企业对移动应用开发人才需求的增加，在新工科建设背景下，在高校计算机类专业中开设移动应用开发课程，对于提高学生编程水平、促进创业和就业，以及提升学生的工程实践能力、创新能力等综合能力也具有积极作用[1]。以市场需求和提高竞争力为导向，探索以学生为中心的培养模式、课程内容的优化和调整是移动应用开发课程适应新工科建设的重要内容[2]。基于HarmonyOS对移动应用开发课程教学内容进行调整和重构，并开设专门的基于HarmonyOS实验实训课程，对推广和普及国产化软件，增强学生学习国产软件的信心具有重要作用[3]，同时学生可以利用所学知识和技术研发解决行业实际问题，为国家培养推动自主软硬件发展的后备军。
1 建设背景及问题分析
目前大多数高校对移动应用开发课程改革只是对依托专业原有开设课程内容进行简单的裁剪替换，并没有形成一个完整的课程能力培养体系[4]，同时由于移动应用开发课程实践性强，传统教学方式中该课程体系还存在一些问题，主要体现在以下几个方面：①在国内高校计算机课程培养体系中，教学内容基本上参考国外大学，采用的教材也多与国际接轨。学生按照这些内容学习下去，自然会认为国外会继续保持这些技术的领先优势，不利于中国自主计算机技术发展。②国内高校计算机课程体系结构老化严重，很多应用型技术选修课程包含的技术在业界发展非常迅速，如果课程内容和教学方式不与时俱进，则难以达到人才培养要求。③移动应用开发类课程实践教学体系应与高素质应用型软件开发人才的培养目标一致，要以行业企业的岗位需求为主导，以应用技术的知识点重构为主线，以案例项目的实现过程为载体，通过“教、学、做”的有机融合，实现从案例模仿到应用创新的递进式项目化软件开发能力提升，让学生快速成为一名合格的移动应用开发工程师。目前很多高校实践教学环节未围绕实践课程体系结构展开，实践课程体系结构不合理，实践教学内容安排不合理。④新工科背景下，传统面向知识点的课程教学设计已经不能满足要求，必须面向能力培养目标开展实践教学[5]。经过调研和实践，移动应用开发工程师必须具有代码编写能力、工程实践能力和创新应用能力[6]。针对当前移动应用开发课程教学存在的一系列问题，为了全面提升学生的工程实践能力、问题解决能力、创新创造能力和专业综合素养，构建基于HarmonyOS的移动应用开发课程体系。
HarmonyOS（鸿蒙）是华为技术有限公司于2020年9月10日在华为开发者大会上发布的一款适用于部分手机、车机、智能电视等设备的操作系统，它是一款面向万物互联时代的、全新的分布式操作系统。在传统的单设备系统能力的基础上，HarmonyOS提出了基于同一套系统能力、适配多种终端形态的分布式理念，能够支持手机、平板、智能穿戴、智慧屏、车载系统等多种终端设备[7]。移动应用开发是一门实践性极强的专业课，将HarmonyOS相关知识融入移动应用开发课程的理论教学和实验教学，并对移动应用开发课程整体的教学内容和教学方法进行改革与实践，将理论与实践教学进行有机结合，培养高端国产软件开发技术人才是移动应用开发课程改革的一个非常重要的方向。
2 基于HarmonyOS的移动应用开发课程建设思路
本课程以培养熟练掌握HarmonyOS国产移动操作系统、具有较强实战能力的高素质计算机专业人才为导向，让学生能够在有限的教学课时内既能灵活掌握和运用移动应用开发的基础知识和技术，又能掌握HarmonyOS的开发和应用。改变传统的以教为主的教学理念，转变为以学生学和练为中心组织教学，从理论到实践再到实战3个层次逐步培养学生的开发能力、创新能力和合作能力，从教学内容理论创新、教学实训体系创新、赛教实战能力培养体系创新、线上线下混合教学方法创新4个方面进行建设。在课程设置上重视实验环节，实验结合理论，以动手练习为主，增强学生的编程能力，将基于HarmonyOS的企业实战项目融入本课程实训教学中，全面提升学生的实战能力和知识运用能力。设计和开发一套48学时的基于HarmonyOS的教学和实验体系及24学时的课程实训体系。教学体系具有层次性、立体性、创新性，实验项目的设计和内容的规划应符合由浅到深、由分析到综合、“金字塔”型的特点，以满足不同层次学生都能基本掌握移动应用开发技术的要求。课程体系创新总体思路结构如图1所示。
3 基于HarmonyOS的移动应用开发课程建设过程
3.1 课程教学内容建设
将HarmonyOS开发技术、业界常用移动应用开发技术和最新前沿移动应用开发技术整合到一起，凸显教学内容的层次性、综合性和创新性设计；同时，在教学过程中合理融入课程思政元素，融合爱国主义、理想信念、工匠精神等开展课程教育教学工作。着眼于基础性、应用性和先进性的理念重构本课程教学内容，将教学内容整体分成三大块，包括基础知识内容教学、HarmonyOS内容教学、实验和实训内容教学。教学内容紧跟企业开发用到的技术，符合先进性的特点，HarmonyOS教学内容加入对鸿蒙系统底层架构的讲解，符合金课内容高阶性的特点，同时本课程还融入了多方面的课程思政内容，引导学生支持、使用并开发国产操作系统和开发国产App，以“为党育人，为国育才”为目标，教学内容由浅入深、从点到面逐层递进，让学生能够理解和掌握移动应用开发的核心知识。
（1）课程课时重新分配。在加入HarmonyOS开发教学内容后对原有的移动应用开发教学内容课时进行了重构，原教学内容总课时为48学时，其中理论知识教学24学时，实验实践教学24学时。在加入HarmonyOS开发内容后，将原Android教学部分的理论教学学时由24学时压缩到16学时，Android教学实验实践教学学时由24学时压缩到16学时，分配16学时到新增的HarmonyOS开发的理论教学和实验教学中。
（2）课程内容优化。课程课时的重新分配关联教学内容的优化，将原有的Android教学内容中布局开发8学时缩减为4学时，删除一些目前Android开发中不常用的广播、服务、内容提供者和动画等10学时教学内容。将原Android教学中的ListView列表控件替换为更简单且实用的RecyclerView控件，同时将教学课时由4学时调整为2学时。新增16学时的HarmonyOS教学内容，包括2学时的HarmonyOS系统基本概念及开发环境的搭建、4学时的HarmonyOS基于JS的UI前端开发、2学时的HarmonyOS数据持久化、2学时的HarmonyOS传感器和媒体管理、2学时的HarmonyOS原子化服务和4学时的HarmonyOS网络与多线程，其具体课时分配如图2所示。
课程教学内容不仅有助于学生利用国产工具来开发国产移动软件，还能够深入领会不同移动应用开发技术的共性和特性，全面提升学生的专业水平和创新能力。在实验实践环节加入多个HarmonyOS开发综合案例、Android实战案例等，体现教学实验内容的梯度性、实用性、先进性设计，并开展立体化、多样化、现代化的教学教辅资源建设，符合当前新工科建设的要求，以及新时期“金课”的趋势。在实验、实训环节结合学校特色和优势，将医药元素融合课程教学，面向领域需求精心设计实验、实训案例和项目，包括在线医学教育APP、医药电商平台APP和医药人才招聘APP等，注重基于HarmonyOS的移动应用开发课程教学体系和实验体系的创新性和实用性。
（3）教学内容融入课程思政元素。根据本课程教学内容特点和学生学习的学情特点，在本课程的教学目标中进一步完善思政教学目标及教学内容中隐性地融入课程思政教学元素。针对本课程的主要目标是培养具有国产软件开发能力的移动应用开发人才，在教学目标中进一步完善本课程的思政育人目标，主要从以下4个方面展开，分别是爱国主义教学、职业素养教学、理想信念教育、道德品质教学。例如，在介绍中国通信技术时，从中国移动通信技术从1G的缺席、2G的跟随、3G的追赶、4G的跟跑并跑实现了到5G的赶超领跑；在标准方面，全球立项并通过的5G标准中，中国以21项绝对地位领先于美、日、韩及欧洲各国；在移动终端方面，国内的华为、OPPO、小米等手机品牌均与国外品牌并驾齐驱。随着引领世界5G技术的华为公司推出打通所有智能终端设备的鸿蒙操作系统的出现，国产移动操作系统有望打破谷歌公司的垄断。介绍课程的同时开展爱国主义教育，让学生感受到我国近年来的科技发展突飞猛进，产生学其精华为国效力的决心，增强民族自豪感。新时代的“工匠精神”应该包含爱岗敬业、协同共进、追求卓越以及精益求精，在继承基础上进行创新，跟上时代步伐，由“制造”转变为“创造”。
在教学过程中，主要通过教师演示基础技能点、知识点的使用，引导学生根据基础知识点挖掘技能点、知识点的扩展应用从而有助于学生对于软件编码规范以及设计规范的使用习惯养成，在调试程序和软件APP中锻炼学生严谨、专注、协作、精益求精的学习精神。在编译APP的时候需要增强隐私安全意识，不使用容易泄露用户数据的方法编写代码，保护用户数据私有；使用APP的时候也不要随意传播网络谣言，增强自己的法律意识；增强版权意识，不要随意窃取别人的知识产权。
3.2 课程实训内容建设
为了进一步增强基于HarmonyOS开发内容的学习效果，全面提升学生的编程能力、实战能力和创新能力，有效实施医工融合，增强学生的国产软件开发能力，将增加一个24学时的基于HarmonyOS的移动应用开发实训课程。实训将围绕HarmonyOS，引入切合医药行业需求的实战项目以开阔学生的视野、提升学生的综合实战能力。实训内容由HarmonyOS实训实战知识讲解、HarmonyOS实训项目分析与设计、HarmonyOS实训项目开发、HarmonyOS实训项目答辩四大部分组成，具体实训安排见表1。
实训实战知识讲解部分是对移动应用开发课程中16学时HarmonyOS相关开发知识的进一步补充。在项目实训阶段，学生将以2~3人为一队，从在线医学教育学习APP、医药电商平台APP、医药人才招聘APP等项目池中任选一个，首先开展项目需求分析与设计，然后基于HarmonyOS实现项目功能，并确保项目能够正常运行在HarmonyOS系统上，最后将安排3学时的实训项目汇报和答辩，学生以团队形式汇报在实训期间完成的基于HarmonyOS的实战训练项目。通过课程项目实训，进一步提升学生分析与解决问题的能力，并引导优秀学生参加一些基于HarmonyOS的学科竞赛，如HarmonyOS知识大赛、HarmonyOS开发者创新大赛等，让自学能力佳、创新意识强的学生能够充分发挥自己的特长，提升学生的创新思维、实践能力、团队精神和综合素质。
3.3 线上线下混合教学
重视现代化教学模式在教学过程中的应用，采用灵活多样的讨论式、问题式、合作式、自学式等教学方法，将线上线下混合式教学模式引入本课程中，让学生课后也能在线上自学，课中有针对性地对学生遇到的问题进行解答。总体思路如图3所示，首先教师将一些难点知识点在线上平台提供教学视频、教学文档让学生进行课前线上自学，在课中学生对线上遇到的问题进行有针对性地听课，课后也提供了上课视频回放，帮助学生进一步巩固学习效果。课后教师通过在线上平台布置课程实战作业，可以进一步提高教师的批改作业效率，及时发现学生学习过程中遇到的问题。在上实验课时教师也可以通过线上平台给学生下发试验任务和实验操作文档，学生通过线上平台提交实验文档。课后教师给学生推荐一些线上自学平台帮助学生进一步巩固学习效果，加大学生学习本课程知识的广度和深度。
3.4 实战能力培养
采取合作学习、小组讨论、项目学习等多元化教学方式，增强学生的协作能力，让学生在学中练，练中学，积极引导学生参加各类学科竞赛，以赛促学、以赛助学、以赛促教、以赛助教，可以提供多样化层次化的实战案例。首先是以“知识点”为单位的课堂案例，对于每个重要的知识点都是设计一个简单通用的课堂练习案例，如在讲界面开发知识点的时候设计“微信登录案例”，讲广播知识点设计“超级短信”案例；其次是以“知识线”为单位的综合案例，总体分成两部分，第一部分是该课程总体安排一个Android课程设计，需要让学生完成一个该课程综合知识点的课程设计，第二部分是课程实训中安排3个与医药结合的实训课程案例，学生需要在实训期间完成3个案例中的其中一个案例。学生经过前面的案例实战锻炼以后编程能力有了很大提高，在本课程的教学内容结束后还可以继续参加以“知识面”为单位的各类学科竞赛，其中包括与HarmonyOS有关的华为ICT大赛和华为鸿蒙开发大赛，也包括与Android相关的大学生服务外包创新创业大赛、中国大学生计算机设计大赛等。学生在通过“知识点”“知识线”“知识面”的逐层锻炼和提高后，可以更加符合企业对移动应用开发人才的要求。三层次赛教融合实践能力培养体系结构如图4所示。
4 结 语
将HarmonyOS开发技术融入移动应用开发课程教学能进一步提升课程知识体系的完整性，让学生能够在有限的教学课时内既能灵活掌握和运用移动应用开发的基础知识和技术，又能掌握HarmonyOS的开发和应用，同时还能推动国产化技术的普及和应用，增强学生学习国产软件的信心，提升学生的综合实战能力，高效培养学生编程能力、实战能力和创新能力，为国家培养推动自主软硬件发展的后备军，为社会培养一批优秀的计算机类移动应用开发工程师奠定了良好的基础。
参考文献：
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[7] 赵小刚, 王峰, 瞿涛, 等. 校企合作协同开课模式研究: 以武汉大学—华为公司共建鸿蒙课程为例[J]. 软件导刊, 2022, 21(3): 26-29.
基金项目：2022年湖南中医药大学校级教学改革研究项目“新工科背景下基于HarmonyOS的‘移动应用开发’课程体系创新研究”（2022-JG020）；2022年教育部产学合作协同育人项目“基于HarmonyOS的‘移动应用开发’课程和实验体系建设”（220500007070132）。
第一作者简介：胡为，男，湖南中医药大学助理讲师，研究方向为高等教育，6125220@qq.com。
引文格式:胡 为，刘 伟，李小智，等. 新工科背景下基于HarmonyOS的移动应用开发课程建设[J]. 计算机教育, 2023(9): 68-73.
转自：“计算机教育”微信公众号
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