Android應(yīng)用開發(fā)項(xiàng)目式教程 教案 項(xiàng)目8 智能家居-網(wǎng)絡(luò)通信

項(xiàng)目8智能家居——網(wǎng)絡(luò)通信8.1智能家居簡介及關(guān)鍵技術(shù)課程教案課程名稱Android應(yīng)用開發(fā)項(xiàng)目名稱智能家居任務(wù)名稱智能家居簡介及關(guān)鍵技術(shù)課時2授課地點(diǎn)科大訊飛人工智能實(shí)訓(xùn)室教學(xué)形式項(xiàng)目化教學(xué)、理實(shí)一體、線上線下混合式授課班級20應(yīng)用電子技術(shù)2(對)學(xué)習(xí)情境學(xué)生以Android開發(fā)工程師身份進(jìn)入科大訊飛公司，了解智能家居應(yīng)用的開發(fā)目的和意義并學(xué)習(xí)其關(guān)鍵技術(shù)。教學(xué)內(nèi)容分析學(xué)習(xí)智能家居簡介、socket通信、service技術(shù)教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)1.了解TCP/IP的特點(diǎn)和TCP/IP網(wǎng)絡(luò)參考模型的4個層次。2.熟悉IP地址和端口號及其作用。技能目標(biāo)1.使學(xué)生掌握service啟動的方法2.使學(xué)生掌握TCP程序設(shè)計,能夠使用ServerSocket類和Socket類編寫單線程的TCP通信程序。素質(zhì)目標(biāo)1.深刻理解計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信方式；2.掌握基本網(wǎng)絡(luò)編程方法；3.團(tuán)隊(duì)協(xié)作、分組討論、分析問題及解決問題能力。教學(xué)重點(diǎn)1.IP地址和端口號及其作用2.ServerSocket類3.Socket類教學(xué)難點(diǎn)1.在智能家居應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)調(diào)用socket網(wǎng)絡(luò)通信程序2.服務(wù)service的概念、作用和啟動方式學(xué)情分析學(xué)生在本課前已經(jīng)學(xué)習(xí)了android應(yīng)用的開發(fā)方法，在本課中，要把a(bǔ)ndroid應(yīng)用開發(fā)和網(wǎng)絡(luò)編程結(jié)合起來，掌握開發(fā)具備網(wǎng)絡(luò)通信的能力的android應(yīng)用的理論和方法。教學(xué)設(shè)計本節(jié)任務(wù)分2個學(xué)時完成：1.1學(xué)時：理解智能家居應(yīng)用的作用、意義和基本結(jié)構(gòu);2.1學(xué)時：理解服務(wù)service的概念和啟動方法；理解socket網(wǎng)絡(luò)編程的概念、作用和在智能家居應(yīng)用中的使用方式；思政設(shè)計通過介紹智能家居應(yīng)用的設(shè)計思路與意義，向?qū)W生灌輸科技以人為本、以服務(wù)人民為中心的理念；通過介紹網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的結(jié)構(gòu)和socket通信方式，向?qū)W生強(qiáng)調(diào)網(wǎng)絡(luò)安全的重要性，規(guī)范操作，精益求精；教學(xué)方法1.問題導(dǎo)入法：通過布置任務(wù)，讓學(xué)生首先自學(xué)研究；2.課堂操作演示法：通過課中的實(shí)際操作演示智能家居應(yīng)用的設(shè)計目標(biāo)和功能；3.情境法：通過導(dǎo)入智能家居的實(shí)際工作場景，讓學(xué)生體會本項(xiàng)目中關(guān)鍵技術(shù)的作用和意義?？己嗽u價1.自評、互評、教師評。2.項(xiàng)目訓(xùn)練報告、平時表現(xiàn)、考試等教學(xué)資源ppt，教學(xué)視頻，androidstudio示范工程教學(xué)流程教學(xué)步驟教學(xué)活動教學(xué)資源思政元素課前自主學(xué)習(xí)智能家居應(yīng)用的界面和功能慕課視頻科技以人為本網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)方法與Socket通信ppt安全意識Service服務(wù)啟動與服務(wù)通信方法ppt質(zhì)量意識socket網(wǎng)絡(luò)編程在智能家居應(yīng)用中的使用方式；慕課視頻任務(wù)描述1.了解智能家居應(yīng)用的作用、意義和基本結(jié)構(gòu);2.理解socket網(wǎng)絡(luò)編程的概念、作用3.掌握Service服務(wù)啟動與服務(wù)通信方法4.掌握socket網(wǎng)絡(luò)編程在智能家居應(yīng)用中的使用方式；ppt追求卓越安全意識任務(wù)實(shí)施1.掌握智能家居應(yīng)用的功能和基本結(jié)構(gòu)2.學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)方法并實(shí)現(xiàn)Socket通信3.實(shí)現(xiàn)Service服務(wù)啟動4.掌握socket網(wǎng)絡(luò)編程在智能家居應(yīng)用中的使用方式；ppt慕課視頻成果交流1.演示socket通信過程2.演示service啟動質(zhì)量意識考核評價1.是否掌握了智能家居應(yīng)用的功能和基本結(jié)構(gòu)；2.是否理解socket通信的基本原理和建立socket連接的方法；3.是否掌握了啟動service的方法追求卓越教學(xué)流程一、提出任務(wù)（課前）1.了解智能家居應(yīng)用的作用、意義和基本結(jié)構(gòu);2.理解socket網(wǎng)絡(luò)編程的概念、作用；3.掌握Service服務(wù)啟動與服務(wù)通信方法；4.掌握socket網(wǎng)絡(luò)編程在智能家居應(yīng)用中的使用方式?！救蝿?wù)要求】掌握智能家居應(yīng)用的基本結(jié)構(gòu)，所使用到的主要控件及其作用；掌握tcp通信協(xié)議的基本工作原理，理解tcp協(xié)議的基本結(jié)構(gòu)，掌握socket通信的基本原理；掌握Service服務(wù)啟動與服務(wù)通信方法；理解socket網(wǎng)絡(luò)編程在智能家居應(yīng)用中的作用；掌握socket網(wǎng)絡(luò)編程在智能家居應(yīng)用中的使用方式。二、分析任務(wù)（課中）1.掌握智能家居應(yīng)用的功能和基本結(jié)構(gòu)智能家居應(yīng)用主要可以使用戶在安卓手機(jī)上遠(yuǎn)程控制智能家居的開關(guān)。手機(jī)上的智能家居應(yīng)用在和服務(wù)器建立socket通信連接后，可以向服務(wù)器發(fā)送開關(guān)指令，服務(wù)器將指令再發(fā)送給智能家居的單片機(jī)控制器后即可實(shí)現(xiàn)對家居的遠(yuǎn)程開關(guān)控制。在智能家居應(yīng)用中，包含1個EditText控件用于輸入服務(wù)器IP地址，1個EditText控件用于輸入服務(wù)器端口號，1個按鈕控件用于連接服務(wù)器，1個按鈕控件用于斷開連接，1個按鈕控件用于打開智能家居，1個按鈕控件用于關(guān)閉智能家居，1個按鈕控件用于向服務(wù)器發(fā)送指令，1個按鈕控件用于接收來自服務(wù)器的信息。掌握tcp通信協(xié)議的基本工作原理，理解tcp協(xié)議的基本結(jié)構(gòu)，掌握socket通信的基本原理2.1TCP通信協(xié)議計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，連接和通信的規(guī)則被稱為網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，它對數(shù)據(jù)的傳輸格式、傳輸速率、傳輸步驟等做了統(tǒng)一規(guī)定，通信雙方必須同時遵守才能完成數(shù)據(jù)交互。TCP協(xié)議是面向連接的通信協(xié)議，即在傳輸數(shù)據(jù)前先在發(fā)送端和接收端建立邏輯連接，然后再傳輸數(shù)據(jù)，它提供了兩臺計算機(jī)之間可靠無差錯的數(shù)據(jù)傳輸?；赥CP/IP的網(wǎng)絡(luò)參考模型的四個層次如下圖所示。2.2IP地址和socket端口號在網(wǎng)絡(luò)編程中，如果一臺計算機(jī)要和另外一臺計算機(jī)進(jìn)行通信，需要通過IP地址來建立連接，并通過socket端口號找到對應(yīng)的服務(wù)，以此來進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互。IP地址和端口號的作用，具體如下圖所示。掌握Service服務(wù)啟動與服務(wù)通信方法服務(wù)是一個后臺運(yùn)行的組件，執(zhí)行長時間運(yùn)行且不需要用戶交互的任務(wù)。即使應(yīng)用被銷毀也依然可以工作。服務(wù)的創(chuàng)建與廣播接收者類似，在程序包名上點(diǎn)擊右鍵選擇【New】->【Service】->【Service】選項(xiàng)，在彈出窗口中輸入服務(wù)的名稱即可完成創(chuàng)建。當(dāng)通過startService()方法啟動服務(wù)時，需要自身調(diào)用stopSelf()方法或者其他組件調(diào)用stopService()方法時服務(wù)才能停止。

當(dāng)使用bindService()方法啟動服務(wù)時，需要調(diào)用onUnbind()方法解除綁定之后才會被銷毀。服務(wù)通信方法包括本地服務(wù)通信和遠(yuǎn)程服務(wù)通信。本地服務(wù)通信是指應(yīng)用程序內(nèi)部的通信，需要使用IBinder對象進(jìn)行本地服務(wù)通信。遠(yuǎn)程服務(wù)通信是指兩個應(yīng)用程序之間的通信，遠(yuǎn)程服務(wù)通信是通過AIDL實(shí)現(xiàn)的。掌握socket網(wǎng)絡(luò)編程在智能家居應(yīng)用中的使用方式在智能家居應(yīng)用中，用戶按下遠(yuǎn)程開關(guān)按鈕后，該按鈕的監(jiān)聽器會建立與服務(wù)器的socket連接，連接成功后即可把相關(guān)指令發(fā)送給服務(wù)器，從而實(shí)現(xiàn)對家居的遠(yuǎn)程控制。三、探索研究（課中）掌握建立Socket通信連接的方法JDK中提供了ServerSocket類，表示服務(wù)器端；Socket類表示客戶端。通信時，首先要創(chuàng)建代表服務(wù)器端的ServerSocket對象，該對象相當(dāng)于開啟一個服務(wù)，并等待客戶端的連接；然后創(chuàng)建代表客戶端的Socket對象，并向服務(wù)器端發(fā)出連接請求，服務(wù)器端響應(yīng)請求，兩者建立連接后可以正式進(jìn)行通信。掌握Service服務(wù)啟動方法服務(wù)的創(chuàng)建與廣播接收者類似，同樣在程序包名上點(diǎn)擊右鍵選擇【New】->【Service】->【Service】選項(xiàng)，在彈出窗口中輸入服務(wù)的名稱即可完成創(chuàng)建。服務(wù)的啟動方式：當(dāng)通過startService()方法啟動服務(wù)時，需要自身調(diào)用stopSelf()方法或者其他組件調(diào)用stopService()方法時服務(wù)才能停止。

當(dāng)使用bindService()方法啟動服務(wù)時，需要調(diào)用onUnbind()方法解除綁定之后才會被銷毀。四、評價檢查（自評、互評、教師點(diǎn)評相結(jié)合）是否掌握了智能家居應(yīng)用的功能和基本結(jié)構(gòu)；是否理解socket通信的基本原理和建立socket連接的方法；是否掌握了啟動service的方法。五、總結(jié)提高回顧智能家居應(yīng)用的功能和基本結(jié)構(gòu)，思考該應(yīng)用可以后續(xù)增加哪些功能、界面可以作哪些優(yōu)化。六、布置任務(wù)（學(xué)生接受任務(wù)）總結(jié)智能家居應(yīng)用的功能和基本結(jié)構(gòu)；總結(jié)service的概念和啟動方法；總結(jié)實(shí)現(xiàn)socket通信的具體步驟和方法。七、撰寫項(xiàng)目訓(xùn)練報告撰寫本次項(xiàng)目任務(wù)的關(guān)鍵知識點(diǎn)，總結(jié)智能家居應(yīng)用的功能和基本結(jié)構(gòu)；闡述service的概念和啟動方法；闡述socket通信的基本原理，總結(jié)socket通信的具體步驟和方法?？萍家匀藶楸究萍家匀藶楸咀非笞吭桨踩庾R安全意識科技以人為本追求卓越質(zhì)量意識追求卓越8.2應(yīng)用的開發(fā)設(shè)計智能家居課程名稱Android應(yīng)用開發(fā)項(xiàng)目名稱智能家居任務(wù)名稱智能家居應(yīng)用的開發(fā)設(shè)計課時2授課地點(diǎn)科大訊飛人工智能實(shí)訓(xùn)室教學(xué)形式項(xiàng)目化教學(xué)、理實(shí)一體、線上線下混合式授課班級20應(yīng)用電子技術(shù)2(對)學(xué)習(xí)情境學(xué)生以Android開發(fā)工程師身份進(jìn)入科大訊飛公司，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)著手進(jìn)行智能家居項(xiàng)目開發(fā)設(shè)計。教學(xué)內(nèi)容分析完成智能家居應(yīng)用的布局設(shè)計和程序設(shè)計教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)1.androidstudio工程結(jié)構(gòu);2.布局文件結(jié)構(gòu);3.事件監(jiān)聽器工作原理;技能目標(biāo)1.在androidstudio中新建工程;2.為工程設(shè)計布局并添加基本控件;3.為按鈕控件添加事件監(jiān)聽器;4.編寫基本android程序;5.調(diào)試基本android程序素質(zhì)目標(biāo)團(tuán)隊(duì)協(xié)作、分組討論、分析問題能力。教學(xué)重點(diǎn)1.為工程設(shè)計布局并添加基本控件;2.為按鈕控件添加事件監(jiān)聽器。教學(xué)難點(diǎn)1.為按鈕控件添加事件監(jiān)聽器;2.在監(jiān)聽器中實(shí)現(xiàn)socket網(wǎng)絡(luò)編程。學(xué)情分析學(xué)生在本課前已經(jīng)學(xué)習(xí)了android應(yīng)用開發(fā)的基本方法，和智能家居項(xiàng)目中用到的關(guān)鍵技術(shù)，因此在本課中，主要任務(wù)是把之前學(xué)習(xí)到的內(nèi)容用于實(shí)踐，完成智能家居項(xiàng)目的編程設(shè)計。教學(xué)設(shè)計本節(jié)任務(wù)分2個學(xué)時完成：1、1學(xué)時：在androidstudio中新建工程;為工程設(shè)計布局并添加基本控件;2、1學(xué)時：為按鈕控件添加事件監(jiān)聽器;在監(jiān)聽器中實(shí)現(xiàn)socket網(wǎng)絡(luò)編程。思政設(shè)計通過代碼編寫，給學(xué)生強(qiáng)調(diào)規(guī)范的重要性，樹立遵紀(jì)守法觀念；在與服務(wù)器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信階段，向?qū)W生強(qiáng)調(diào)網(wǎng)絡(luò)安全的重要性，規(guī)范操作，精益求精；后期的代碼調(diào)試優(yōu)化階段，給學(xué)生強(qiáng)調(diào)工匠精神，精益求精。教學(xué)方法問題導(dǎo)入法：通過布置任務(wù)，讓學(xué)生首先自學(xué)研究；課堂操作演示法：通過課中的實(shí)際操作演示項(xiàng)目的設(shè)計目標(biāo)和功能；情境法：通過導(dǎo)入智能家居實(shí)際工作場景，讓學(xué)生體會本項(xiàng)目的開發(fā)目標(biāo)和意義?？己嗽u價自評、互評、教師評。項(xiàng)目訓(xùn)練報告、平時表現(xiàn)、考試等教學(xué)資源ppt，教學(xué)視頻，androidstudio示范工程教學(xué)流程教學(xué)步驟教學(xué)活動教學(xué)資源思政元素課前自主學(xué)習(xí)新建項(xiàng)目的方法ppt安全意識放置界面控件的方法ppt追求卓越添加按鈕監(jiān)聽器的方法ppt安全意識任務(wù)描述新建項(xiàng)目完成界面設(shè)計實(shí)現(xiàn)按鈕功能androidstudio示范工程操作規(guī)范任務(wù)實(shí)施1、創(chuàng)建項(xiàng)目創(chuàng)建一個名為smarthome的項(xiàng)目，指定包名為.jssvc.smarthome，Activity名稱為MainActivity_smarthome，布局文件名為activity_main。安全意識2、放置界面控件在activity_main.xml布局文件中，放置1個EditText控件用于輸入服務(wù)器IP地址，1個EditText控件用于輸入服務(wù)器端口號，1個按鈕控件用于連接服務(wù)器，1個按鈕控件用于斷開連接，1個按鈕控件用于打開智能家居，1個按鈕控件用于關(guān)閉智能家居，1個按鈕控件用于向服務(wù)器發(fā)送指令，1個按鈕控件用于接收來自服務(wù)器的信息，根據(jù)教材內(nèi)容以及PPT講述界面布局與界面Item布局的代碼，讓學(xué)生掌握如何搭建布局界面。教學(xué)視頻安全意識綠色環(huán)保在MainActivity_smarthome.java文件中，完成各按鈕的監(jiān)聽器的編程。教學(xué)視頻安全意識成果交流1、演示與服務(wù)器的連接斷開過程2、演示遠(yuǎn)程家居的開關(guān)過程3、演示向服務(wù)器發(fā)送其它指令追求卓越考核評價1.是否能與服務(wù)器成功連接2.是否能成功遠(yuǎn)程開關(guān)家居3.是否能向服務(wù)器發(fā)送其它指令質(zhì)量意識課后拓展提高1.向服務(wù)器發(fā)送其它指令；2.遠(yuǎn)程對智能家居進(jìn)行高級控制追求卓越教學(xué)流程一、提出任務(wù)（課前）完成智能家居APP界面設(shè)計實(shí)現(xiàn)與服務(wù)器的socket連接斷開功能實(shí)現(xiàn)智能家居的遠(yuǎn)程開關(guān)功能實(shí)現(xiàn)發(fā)送其它指令功能【任務(wù)要求】能夠合理設(shè)計外觀能夠?qū)崿F(xiàn)與服務(wù)器的socket連接斷開功能能夠?qū)崿F(xiàn)智能家居的遠(yuǎn)程開關(guān)功能能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)送其它指令功能二、分析任務(wù)（課中）1、掌握創(chuàng)建項(xiàng)目的方法創(chuàng)建一個名為smarthome的項(xiàng)目，指定包名為.jssvc.smarthome，Activity名稱為MainActivity_smarthome，布局文件名為activity_main。2、掌握放置界面控件的方法在activity_main.xml布局文件中，放置1個EditText控件用于輸入服務(wù)器IP地址，1個EditText控件用于輸入服務(wù)器端口號，1個按鈕控件用于連接服務(wù)器，1個按鈕控件用于斷開連接，1個按鈕控件用于打開智能家居，1個按鈕控件用于關(guān)閉智能家居，1個按鈕控件用于向服務(wù)器發(fā)送指令，1個按鈕控件用于接收來自服務(wù)器的信息，根據(jù)教材內(nèi)容以及PPT講述界面布局與界面Item布局的代碼，讓學(xué)生掌握如何搭建布局界面