AI 赋能的鸿蒙应用开发教学方法改革与实践研究

一、引言

在当今科技迅猛发展的时代，随着人工智能技术的蓬勃兴起，各领域都面临着前所未有的挑战与机遇，教育领域也不例外。鸿蒙系统（HarmonyOS）作为华为公司推出的具有跨设备、分布式特性的智能操作系统，其应用开发教学对于培养适应时代需求的专业人才至关重要。然而，目前鸿蒙应用开发教学面临着诸多问题，传统教学方法已难以满足教学需求。而 AI 技术的发展为鸿蒙应用开发教学带来了新的契机，通过AI 赋能可以优化教学方法，提升教学质量，培养出更符合市场需求的鸿蒙应用开发人才。

二、鸿蒙应用开发教学现状与问题

2.1 市场需求与人才缺口

随着鸿蒙生态的迅速发展，其市场需求不断增大。华为 2024 年开发者大会宣布鸿蒙生态设备数量已超9 亿台，原生鸿蒙应用与元服务已破万，且头部应用基本达成鸿蒙合作，覆盖生活、出行、金融、社交等众多领域。此外，华为的目标是原生鸿蒙应用达到 50 万个，目前仅 4000个左右，大量应用有待迁移适配，这意味着未来有巨大的开发需求。但目前鸿蒙开发人才相对稀缺，存在百万级人才缺口，潜在的新就业岗位超过 300 万个，供不应求的状态明显。据智联招聘数据，2024 年鸿蒙开发岗位需求数同比增长了 163% ，是 2023 年同期的 2.6 倍。

2.2 教学现存问题

教材和教学资源不足：鸿蒙系统相较于其他成熟的操作系统来说，仍处于发展的初期阶段。相关的教材、教学案例、示例代码等资源较为匮乏，导致教师和学生在学习过程中缺乏足够的参考资料。师资力量薄弱：由于鸿蒙系统是新兴的操作系统，掌握鸿蒙系统开发技能的教师相对较少。很多教师本身需要先进行自我学习和提升，才能胜任教学任务。开发工具和环境不完善：鸿蒙系统的开发工具和环境相对较新，虽然华为提供了DevEco Studio 等开发工具，但这些工具的稳定性和功能完善程度仍有待提高。课程设置和内容设计不合理：一些课程设计过于理论化，缺乏实际操作和项目经验，导致学生无法将所学知识应用于实际开发中。此外，课程内容可能与市场需求脱节，未能及时更新和反映最新的技术发展动态。

三、AI 赋能鸿蒙应用开发教学的优势

3.1 个性化学习支持

AI 技术可以根据学生的学习进度、兴趣爱好和学习能力等因素，为学生提供个性化的学习路径和学习资源。例如，通过智能学习平台，学生可以根据自己的需求选择不同难度的课程和项目，系统会自动为学生推荐适合的学习内容和练习题目。以 CodeGenie 为例，它依托腾讯混元大模型，针对教育与科研场景优化，学生可通过口语化描述快速验证 UI 设计思路，减少初学者的代码门槛，让学生能更专注于业务逻辑，如温度算法优化等。

3.2 实时互动反馈

在教学过程中，AI 可以实现实时互动反馈。学生在学习过程中遇到问题可以随时向智能助手提问，智能助手可以及时给出解答和建议。同时，教师也可以通过智能平台实时了解学生的学习情况，及时调整教学策略。例如，DevEco CodeGenie 采用了基于大模型的生成式智能问答和搜索模式，知识问答的准确率能够达到 85% 以上，更有效地理解和回答开发者在鸿蒙原生应用开发过程中遇到的问题，从而提高开发效率和体验。

3.3 丰富的教学资源

AI 技术可以整合各种教学资源，如在线课程、教学视频、案例分析等，为学生提供更加丰富的学习资源。学生可以根据自己的需求选择不同的学习资源，进行自主学习。此外，AI 还可以根据学生的学习情况，为学生推荐相关的学习资源，帮助学生拓宽知识面。

3.4 提高实践能力

AI 可以为学生提供更多的实践机会和实践项目。例如，通过虚拟实验室和在线编程平台，学生可以进行模拟实验和实际项目开发，提高自己的实践能力。同时，AI 还可以对学生的实践项目进行评估和反馈，帮助学生发现问题并及时改进。如在开发智能温控面板项目中，学生可以利用 CodeGenie 生成相关代码，进行多端协作实验，平板端显示温控 UI，支持滑块与按钮交互，手机端通过远程控制页面同步调节参数。

四、AI 赋能鸿蒙应用开发教学方法改革策略

4.1 优化教学内容

融入 AI 前沿知识：在鸿蒙应用开发教学内容中，应融入 AI 前沿知识，如机器学习、深度学习、自然语言处理等。例如，在讲解鸿蒙系统的分布式特性时，可以结合 AI 的多设备协同开发知识，让学生了解如何利用AI 实现设备间的智能交互。

结合实际应用案例：教学内容应结合实际应用案例，如智能音箱控制、智能家居系统等。通过实际案例，让学生更好地理解鸿蒙应用开发的实际应用场景和开发流程。例如，以分布式音乐播放器项目为例，详细讲解如何利用鸿蒙系统的分布式能力实现手机端控制智能音箱播放音乐，以及跨设备同步播放状态与歌单。

更新教学资源：及时更新教学资源，引入优质的在线教学资源，如慕课、在线课程等。同时，鼓励教师开发自己的教学资源，如教学课件、实验指导书、案例库等。例如，SEECODER 平台中具备 HarmonyOS 开发微课程功能，学生可以学习相关资料，完成课程学习、案例实践和最终考核。

4.2 创新教学方法

采用项目式学习：采用项目式学习的方法，让学生以小组为单位完成一个鸿蒙应用开发项目。例如，设计一个智能校园应用项目，让学生在项目中学习和应用鸿蒙系统的知识和技能。在项目实施过程中，教师给予学生指导和支持，帮助学生解决遇到的问题。

运用 AI 辅助教学工具：运用 AI 辅助教学工具，如 DevEco CodeGenie、CodeGenie 等。这些工具可以根据开发者的简单描述快速生成大量的代码片段，大幅度地缩短了编码时间，为软件开发领域带来了革命性的变化。例如，DevEco CodeGenie 能够根据开发者的自然语言描述生成相应的代码片段，支持万能卡片生成功能，通过多维度需求精准剖析、组件智能布局优化、多 Agent 协同创新机制和工程级代码一站式输出等核心能力，帮助开发者与厂商快速搭建鸿蒙万能卡片。

开展互动式教学：开展互动式教学，如小组讨论、课堂问答、在线交流等。让学生在互动中学习和交流，激发学生的学习兴趣和积极性。例如，在课堂上组织学生讨论鸿蒙系统的未来发展趋势，鼓励学生分享自己的观点和想法。

4.3 强化实践环节

增加实践教学时间：增加实践教学时间，提高实践教学在整个教学过程中的比重。例如，将实践教学时间占总教学时间的比例提高到50% 以上，让学生有更多的时间进行实践操作。

建立实践教学平台：建立实践教学平台，如虚拟实验室、在线编程平台等。为学生提供良好的实践环境和实践资源，让学生能够在实践中巩固和应用所学的知识和技能。例如，华为提供的DevEco Studio 开发工具，为学生提供了一站式的开发平台，具备基本的代码开发、编译构建及调测等功能，还具有高效智能代码编辑、多端双向实时预览、多端设备模拟仿真以及性能调优等特性。

4.4 加强师资培养

组织实践竞赛和活动：组织实践竞赛和活动，如鸿蒙应用开发竞赛、AI 应用开发竞赛等。激发学生的学习兴趣和竞争意识，提高学生的实践能力和创新思维。例如，鼓励学生参加华为举办的鸿蒙应用开发大赛，通过竞赛锻炼自己的实践能力和团队协作能力。

开展教师培训：开展教师培训，邀请 AI 领域的专家和学者来校讲学，为教师提供最新的AI 技术和教学理念。同时，组织教师参加国内外的学术会议和培训课程，让教师了解 AI 技术的发展趋势和应用案例。例如，荆州学院信息工程学院安排骨干教师参加鸿蒙应用开发技术师资培训，通过学习，教师对鸿蒙应用开发技术及实操有了更深刻的认识，也与企业和高校代表进行了深入的技术交流。

五、教学改革的实施与保障

5.1 精心规划教学改革方案

在AI 赋能鸿蒙应用开发教学的大背景下，学校与教师需以高度的责任感和前瞻性的思维，紧密围绕教学改革的目标与策略，精心雕琢详尽的教学改革方案。这一方案犹如一座精准的导航灯塔，全方位涵盖教学内容的革新、教学方法的创新、实践环节的强化以及师资力量的提升等关键领域，为教学改革的顺利推进指明方向。

5.1.1 教学内容革新

教学内容的革新是教学改革的核心基石。在鸿蒙应用开发教学中，要深度融入AI 技术相关知识，如机器学习、深度学习算法在鸿蒙系统中的应用案例。例如，讲解如何利用 AI 算法实现鸿蒙应用中的智能语音交互、图像识别等功能，让学生了解AI 与鸿蒙应用开发的深度融合。同时，结合实际项目案例，如智能交通、智能家居等领域的鸿蒙应用开发项目，让学生在实践中掌握知识和技能。此外，教学内容要紧跟技术发展的步伐，及时更新教材和教学资料，确保学生所学知识与市场需求同步。

5.1.2 教学方法创新

教学方法的创新是提高教学效果的关键。采用项目式学习方法，让学生以小组为单位参与实际的鸿蒙应用开发项目。在项目实施过程中，学生需要运用所学知识解决实际问题，培养团队协作能力和创新思维。例如，设计一个智能校园应用开发项目，让学生从需求分析、设计、开发到测试，全程参与项目的各个环节。同时，运用 AI 辅助教学工具，如智能编程助手、代码自动生成工具等，提高学生的编程效率和质量。此外，开展互动式教学，如小组讨论、课堂问答、在线交流等，激发学生的学习兴趣和积极性。

5.1.3 实践环节强化

实践环节的强化是培养学生实际操作能力的重要途径。增加实践教学时间，让学生有更多的机会进行实际项目开发。建立实践教学平台，如鸿蒙应用开发实验室、虚拟实践环境等，为学生提供良好的实践条件。同时，引入企业实际项目，让学生参与企业级项目的开发，积累项目经验。例如，与华为等企业合作，开展产学研项目，让学生在真实的企业环境中锻炼自己。

5.2 大力强化教学资源建设教学资源是教学改革的重要支撑，为有力支撑教学改革的落地实施，学校应着力加强教学资源建设，打造一个丰富、多元、高效的教学资源体系。

5.2.1 搭建鸿蒙应用开发教学资源库

搭建鸿蒙应用开发教学资源库是教学资源建设的重要举措。这个资源库就像一个知识的宝库，将教材、课件、案例、实验指导书等优质教学资源纳入其中，为教师教学和学生学习提供坚实保障。教材方面，要选择权威、实用的教材，如华为官方出版的鸿蒙应用开发教材，同时结合教师的教学经验和研究成果，编写适合本校学生的校本教材。课件要制作精美、生动，结合图片、视频等多媒体元素，提高教学效果。案例要选择具有代表性和实用性的案例，如智能健康监测、智能物流管理等领域的鸿蒙应用开发案例，让学生通过实际案例学习知识和技能。实验指导书要详细、准确，为学生提供清晰的实验步骤和操作指南。

5.2.2 引进优质在线教学资源

积极引进优质的在线教学资源，如慕课、在线课程等，进一步丰富教学内容与形式。慕课平台上有许多知名高校和企业的优质课程，如清华大学、华为等推出的鸿蒙应用开发课程，学生可以根据自己的需求选择学习。在线课程具有灵活性和自主性的特点，学生可以随时随地进行学习，不受时间和空间的限制。同时，在线课程还提供了丰富的学习资源，如视频教程、在线测试、讨论区等，让学生在学习过程中得到及时的反馈和指导。

5.2.3 整合教学资源

整合教学资源是提高教学资源利用效率的关键。学校要建立教学资源共享平台，将校内和校外的教学资源进行整合，实现资源的优化配置和共享。教师可以在平台上上传和下载教学资源，学生也可以在平台上获取学习资源。同时，学校要加强对教学资源的管理和维护，定期更新和完善教学资源，确保教学资源的质量和时效性。

5.3 构建完善教学质量监控体系

为确保教学改革取得预期成效，必须构建一套完善的教学质量监控体系。该体系犹如一张严密的过滤网，涵盖教学过程监控与教学效果评估两个核心方面，能够及时察觉教学中存在的问题，并迅速采取有效措施加以改进。

5.3.1 教学过程监控

教学过程监控是教学质量监控体系的重要组成部分。通过听课、评课、教学检查等方式，对教师的教学过程进行全面监督与专业指导。听课是了解教师教学情况的重要途径，学校领导、教学管理人员和其他教师要定期深入课堂听课，了解教师的教学方法、教学内容、教学进度等情况。评课是对教师教学质量的评价和反馈，评课人员要客观、公正地评价教师的教学优点和不足之处，并提出改进建议。教学检查是对教学工作的全面检查，包括教学计划的执行情况、教学资料的准备情况、教学纪律的遵守情况等。通过教学过程监控，及时发现教学中存在的问题，如教学方法不当、教学内容陈旧等，并及时进行调整和改进。

5.3.2 教学效果评估

教学效果评估是教学质量监控体系的核心环节。借助考试、作业、项目考核、学生评价等手段，对学生的学习效果进行客观评价。考试是检验学生知识掌握程度的重要方式，要设计科学合理的考试题目，全面考查学生的知识和技能。作业是学生巩固知识和提高能力的重要途径，要布置适量、有针对性的作业，并及时批改和反馈。项目考核是对学生实践能力的考核，要设计具有挑战性和实用性的项目，让学生在项目中展示自己的能力。

5.3.3 持续改进机制

构建教学质量监控体系的目的是为了持续改进教学质量。学校要建立教学质量反馈机制，及时将教学过程监控和教学效果评估的结果反馈给教师和学生。教师要根据反馈结果，及时调整教学方法和教学内容，改进教学过程中存在的问题。学生要根据反馈结果，调整学习方法和学习策略，提高学习效果。同时，学校要定期对教学质量监控体系进行评估和改进，不断完善监控体系的内容和方法，提高监控体系的有效性和科学性。

六、结论与展望

6.1 研究结论

通过对鸿蒙应用开发教学现状与问题的分析，以及对AI 赋能鸿蒙应用开发教学的优势和改革策略的探讨，表明 AI 赋能的鸿蒙应用开发教学方法改革是必要且可行的。AI 技术可以为鸿蒙应用开发教学提供个性化学习支持、实时互动反馈、丰富的教学资源