摘 要：本文介紹了基于Android平臺的學生簽到系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)。由于傳統(tǒng)的點名方式既費時又費力還無法解決學生代簽的問題，因此該項目通過Android平臺和GPS定位系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)了學生注冊、登錄，利用GPS定位發(fā)送位置進行簽到的基本功能。這樣開發(fā)完成的學生簽到系統(tǒng)運行穩(wěn)定，可用性好，方便快捷。

關(guān)鍵詞：學生簽到系統(tǒng)；Android平臺；GPS定位系統(tǒng)

中圖分類號：TP312.1 文獻標識碼：A

1 引言（Introduction）

現(xiàn)代社會，隨著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的不斷發(fā)展和迅速崛起我們的生產(chǎn)生活方式也發(fā)生了巨大的變化。同時由計算機設(shè)計的一些軟件和系統(tǒng)為我們的生活提供了許多方便，從而也代替了一些較復雜的手工程序。基于這種思想，本文設(shè)計實現(xiàn)了一個基于Android平臺的學生簽到系統(tǒng)。相比于傳統(tǒng)的點名方式如教師點名簽到方式，利用手機GPS定位發(fā)送位置進行簽到既可以節(jié)省時間，又解決了學生代簽的問題，既方便又快捷，也提高了課堂質(zhì)量，能夠準確反映學生出勤情況。

2 系統(tǒng)與開發(fā)環(huán)境介紹（The introduction of the

system and development environment）

2.1 系統(tǒng)介紹

Android，是一個以Linux為基礎(chǔ)的開源移動設(shè)備操作系統(tǒng)。該平臺由操作系統(tǒng)、中間件、用戶界面和應用軟件組成。它采用軟件堆層的架構(gòu)，主要分為三部分：底層以Linux內(nèi)核工作為基礎(chǔ)，由C語言開發(fā)，只提供基本功能；中間層包括函數(shù)庫Library和虛擬機Virtual Machine，由C++開發(fā)。最上層是各種應用軟件，包括通話程序、短信程序等，應用軟件則由各公司自行開發(fā)，以Java作為編寫程序的一部分[1]。由于Android和操作系統(tǒng)進行了緊密的整合并提供了許多API和工具，所以用戶可以方便地使用Android手機。

2.2 開發(fā)環(huán)境介紹

學生簽到系統(tǒng)將Android SDK 4.0作為開發(fā)環(huán)境，Eclipse作為開發(fā)平臺，Java作為開發(fā)語言，SharedPreferences和SQLite作為數(shù)據(jù)庫。開發(fā)過程中還需用到sqlitejdbc-v033-nested.jar包，struts及Navicat 9。sqlitejdbc-v033-nested.jar包的使用是為了支持jdbc訪問SQLite數(shù)據(jù)庫。同時，struts提供了清晰的MVC架構(gòu)和大量的標記庫，可以有效地節(jié)省開發(fā)時間，因此本文選用struts作為開發(fā)的框架。專為簡化數(shù)據(jù)庫的管理及降低系統(tǒng)管理成本而設(shè)Navicat的是一套快速、可靠并價格合理的數(shù)據(jù)庫管理工具。它能簡單安全地創(chuàng)建、組織并訪問及共用信息。

3 系統(tǒng)分析（System analysis）

3.1 可行性分析

現(xiàn)代的大學課堂中，老師常常通過點名或?qū)W生用紙簽到的方式進行簽到。這種傳統(tǒng)的簽到方式不僅管理復雜，統(tǒng)計困難，還浪費時間，也無法解決學生代簽的問題。針對這些問題，若能夠利用現(xiàn)在我們?nèi)巳吮貍涞闹悄苁謾C進行簽到，就可以便于教師管理，節(jié)省時間和成本，提高效率。

3.2 需求分析

3.2.1 系統(tǒng)總體需求分析

系統(tǒng)角色說明具體如下：

根據(jù)管理系統(tǒng)的使用范圍，將用戶劃分為教師用戶和學生用戶兩類。

（1）教師用戶：第一次使用時需要注冊，再次使用時可以綁定用戶名避免頻繁登錄。開啟簽到功能后能夠接受學生的簽到信息。

（2）學生用戶：第一次使用時首先需要注冊，通過系統(tǒng)錄入自己的信息，再次使用時可綁定用戶名。待教師開啟簽到功能后進行定位簽到發(fā)送位置也可以隨時查詢簽到情況。

3.2.2 非功能需求

為了能夠使系統(tǒng)穩(wěn)定、安全且高效地運行，系統(tǒng)應該滿足以下功能需求。

（1）可擴展性和開放性

一個好的系統(tǒng)程序需要不斷地改進和創(chuàng)新，因此在開發(fā)編制本系統(tǒng)時，就需要很好的可擴展性和開放性，使得在開發(fā)過程中主體結(jié)構(gòu)不變，可以隨時根據(jù)用戶的需求不斷將新的功能加入到系統(tǒng)中去或者減少不必要的功能，而不必將整個系統(tǒng)大范圍改動，省時省力。

（2）易用性和易維護性

為了方便用戶的使用，提高簽到系統(tǒng)的交互流暢性，需要簡化注冊流程，操作提示要出現(xiàn)在合適的位置，并且用戶如果出錯要及時反饋，盡可能地為用戶創(chuàng)造方便，也需要為用戶提供一個簡便快捷友好的操作界面。

（3）響應速度

在用戶注冊完畢提交后，系統(tǒng)應提高反饋速度，在短時間內(nèi)提示用戶注冊是否成功，若成功則提示“成功注冊”，若不成功則迅速返回注冊，重新注冊。作為衡量學生簽到系統(tǒng)的重要性能指標提高響應速度是很重要的。

4 系統(tǒng)設(shè)計（System design）

4.1 系統(tǒng)基本功能模塊設(shè)計：

根據(jù)本系統(tǒng)的設(shè)計需求及理念將系統(tǒng)劃分為注冊、登錄和定位簽到三個模塊。

（1）注冊模塊：教師和學生需要輸入用戶名（學生的用戶名為學號）、密碼、姓名及驗證碼，若注冊成功則提示“成功注冊”，否則返回到注冊頁面清空信息并提示錯誤的輸入信息。

（2）登錄模塊：教師和學生需要填寫自己已注冊的用戶名、密碼及驗證碼，在確定后有提示信息是否記住密碼，選擇“是”則以后默認登錄信息直接登錄。

（3）定位簽到模塊：系統(tǒng)利用Android手機的GPS定位功能進行軟件開發(fā)。Android關(guān)于地理定位的API主要集中在android.location軟件包內(nèi)[2]。因此可以利用Android手機提供的API從平臺的GPS模塊來獲取地理位置數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)通過GPRS傳輸?shù)椒?wù)器，自動分析人員所在區(qū)域，將定位信息發(fā)送給手機。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計需求將此定位簽到模塊分為兩部分。

a.教師簽到情況查詢部分：教師需要開啟簽到功能，可設(shè)定簽到規(guī)定時間，隨后系統(tǒng)將自動列出已簽到學生的姓名、學號和簽到位置信息。

b.學生簽到部分：待教師開啟簽到功能后，學生首先開啟自動定位功能，點擊“定位”鍵，并將已定位到的位置在對話欄里發(fā)送。

圖1 學生簽到系統(tǒng)總體需求用例圖

Fig.1 The use case diagram of students' overall

demand on the signing system

4.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

數(shù)據(jù)存儲是在Android系統(tǒng)開發(fā)中一項很重要的技術(shù)，在Android系統(tǒng)開發(fā)中常見的四種數(shù)據(jù)存儲方式有文件存儲數(shù)據(jù)、SharedPreferences存儲數(shù)據(jù)、Content Provider存儲數(shù)據(jù)和SQLite數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù)[3]。其中SharedPreferences是Android平臺上一個輕量級的存儲類，用來保存一些標志位狀態(tài)和一些常用配置。SQLite是一款輕型的數(shù)據(jù)庫，占用資源低，處理速度快。因此根據(jù)它們的特點本系統(tǒng)采用了SharedPreferences和SQLite數(shù)據(jù)庫兩種存儲方式用來存儲數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)通信接口采用JDBC，通過JDBC向數(shù)據(jù)庫開發(fā)人員提供了一個標準API，可以用Java API編寫數(shù)據(jù)庫應用程序。根據(jù)系統(tǒng)功能設(shè)計要求及功能模塊劃分，系統(tǒng)主要數(shù)據(jù)表如表1—表3所示。

表1 學生信息表

Tab.1 Studentsinformation table名稱 字段名稱 數(shù)據(jù)類型 約束

用戶名 Id integer 主鍵

密碼 password varchar Not Null

姓名 Name text Not Null

表2 簽到信息表

Tab.2 The signing information table

名稱 字段名稱 數(shù)據(jù)類型 約束

簽到號 Id integer 主鍵

學生賬戶 student_id varchar Not Null

簽到日期 Date date Not Null

簽到時間 signtime time Not Null

表3 簽到參數(shù)表

Tab.3 The parameter table 名稱 字段名稱 數(shù)據(jù)類型 約束

參數(shù)記錄號 Id integer 主鍵

簽到地點 place varchar Not Null

簽到點經(jīng)度坐標 longitude float Not Null

簽到點緯度坐標 latitude float Not Null

5 結(jié)論（Conclusion）

基于Android平臺開發(fā)的學生簽到系統(tǒng)將手機自帶的GPS定位功能和Java編程相結(jié)合來讀取GPS信息獲取學生位置。這樣設(shè)計實現(xiàn)的簽到系統(tǒng)方便了教師的教學管理，解決了學生代簽的問題，提高了課堂效率。相信隨著Android手機的不斷普及和發(fā)展，這種能夠解決現(xiàn)實問題的應用軟件也會越來越受歡迎。

參考文獻（References）

[1] 安卓軟件開發(fā)網(wǎng).Android的系統(tǒng)架構(gòu)認識，2013.

[2] 代敏.基于Android平臺下手機定位程序的設(shè)計及實現(xiàn)[J].計 算機與數(shù)字工程.2012，40（4）：143-145.

[3] 尹京花，王華軍.基于Android開發(fā)的數(shù)據(jù)存儲[J].數(shù)字通 信，2012，39（6）：79-81.

作者簡介：

白肖璇（1993-），女，本科生.研究領(lǐng)域：軟件開發(fā).