俞浩平+方匡鈿

摘要： 隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的以PC端為主的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)弊端也逐步暴露出來(lái)，如管理難度大、互動(dòng)差、規(guī)范性不強(qiáng)、課堂外學(xué)習(xí)效果差等問(wèn)題。因此，構(gòu)建一種互動(dòng)性強(qiáng)，可隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)和互動(dòng)的移動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)，對(duì)解決傳統(tǒng)教學(xué)弊端，提升教學(xué)效率具有重要價(jià)值。本文結(jié)合軟件工程設(shè)計(jì)思想，提出一種基于Android的移動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)，從系統(tǒng)需求、系統(tǒng)功能、系統(tǒng)架構(gòu)等多個(gè)方面對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)并得到了初步實(shí)現(xiàn)。

Abstract： With the development of modern information technology， the traditional PC terminal based network teaching drawbacks are gradually exposed， such as the difficulty of management， poor interaction and normative is not strong， outside the classroom learning effect is poor and other issues. Therefore， it is of great value to construct a kind of interactive teaching system which can study and interact anytime and anywhere. Based on the idea of software engineering， this paper proposes a mobile learning system based on Android， from many aspects of system demand， system function， system architecture， the system has been designed and been implemented.

關(guān)鍵詞： Android；網(wǎng)絡(luò)教學(xué)；軟件工程；系統(tǒng)需求；MVC架構(gòu)

Key words： Android；network teaching；software engineering；system requirements；MVC architecture

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）12-0226-03

0 引言

現(xiàn)代智能終端的普及，使得智能手機(jī)用戶逐步增多。根據(jù)國(guó)家工業(yè)信息化部的統(tǒng)計(jì)顯示，截止到2015年年底，我國(guó)手機(jī)用戶已經(jīng)超過(guò)13.06億，智能手機(jī)用戶超過(guò)8億。同時(shí)，在智能手機(jī)普及的背景下，基于移動(dòng)手機(jī)的移動(dòng)程序被大量開(kāi)發(fā)，并投入到手機(jī)客戶端之中，如在線教育、在線打車等。這些應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，大大提高了人們學(xué)習(xí)和生活的方便程度。而在智能手機(jī)用戶中，作為中青年群體，高校師生是目前的主要用戶。該類群體不僅知識(shí)層次高，往往對(duì)新生事物的接受速度也最快。目前，很多高校已經(jīng)開(kāi)始開(kāi)發(fā)基于手機(jī)客戶端應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)，從而將高校學(xué)習(xí)、工作、生活等相互結(jié)合起來(lái)，大大提高高校不同角色的運(yùn)行效率。而在移動(dòng)教學(xué)方面，高校也進(jìn)行了很多嘗試，如通過(guò)開(kāi)發(fā)基于PC端的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)新平臺(tái)，讓學(xué)生通過(guò)PC電腦即可上網(wǎng)學(xué)習(xí)。但是隨著這種PC端系統(tǒng)的應(yīng)用后發(fā)現(xiàn)，這種網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)現(xiàn)在時(shí)間和地點(diǎn)方面還是會(huì)受到限制。而隨著移動(dòng)智能時(shí)代的到來(lái)，人們獲取信息的方式也開(kāi)始轉(zhuǎn)變，傳統(tǒng)的通過(guò)PC終端獲取信息的渠道開(kāi)始轉(zhuǎn)入到通過(guò)移動(dòng)智能手機(jī)的方式。

因此，本文從從傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)弊端入手，結(jié)合上述的需求，從而設(shè)計(jì)出了一款可以應(yīng)用于學(xué)生教學(xué)和管理的移動(dòng)系統(tǒng)，從而解決目前學(xué)生和教師溝通的限制，讓學(xué)生隨時(shí)、隨地的實(shí)現(xiàn)移動(dòng)學(xué)習(xí)，也為教師和學(xué)生在學(xué)習(xí)和教學(xué)方面的溝通提供交流平臺(tái)，最終提高整體的教學(xué)質(zhì)量，營(yíng)造良好教育氛圍，并促進(jìn)高校信息化建設(shè)。

1 傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)存在的問(wèn)題

目前，我國(guó)很多高校的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方式都是以PC端作為主要開(kāi)發(fā)對(duì)象，并通過(guò)PC端，實(shí)現(xiàn)對(duì)高校的全面管理，包括學(xué)習(xí)、考試、新聞發(fā)布、成績(jī)管理等等。但是，隨著該系統(tǒng)的應(yīng)用，很多高校管理者開(kāi)始發(fā)現(xiàn)這種以PC端開(kāi)發(fā)的移動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)越來(lái)越不適用于高校教學(xué)管理，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一，管理難度大。對(duì)教學(xué)來(lái)講，其知識(shí)是在不斷積累和豐富，從而使得整個(gè)高校的知識(shí)內(nèi)容越來(lái)越多。但是隨著網(wǎng)絡(luò)的沖擊，給學(xué)生帶來(lái)很多學(xué)校資源，但是在眾多的資源中，卻沒(méi)有形成一個(gè)知識(shí)體系。由此，給目前高校知識(shí)資源管理奠定了基礎(chǔ)。

第二，規(guī)范性不強(qiáng)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)日新月異，基于網(wǎng)絡(luò)的各種軟件也開(kāi)始逐步增多，教學(xué)軟件內(nèi)容也日益豐富。但是，在眾多教學(xué)軟件的背景下，教學(xué)卻沒(méi)有實(shí)現(xiàn)規(guī)范化的管理，如教學(xué)易于出錯(cuò)，搜索難度大等，這些都嚴(yán)重影響了教學(xué)的質(zhì)量和效率。

第三，缺乏互動(dòng)交流。由于受到時(shí)間方面的限制，很多教師和學(xué)生之間的交流也僅僅局限在課堂之上，而在課堂外之間的交流則很少，這嚴(yán)重影響了目前的教學(xué)效率。

第四，課堂信息管理困難。由于受到條件的限制，必須采用專門的工具對(duì)教師講課過(guò)程進(jìn)行記錄，如攝像機(jī)等，然后將其上傳到校園中。這樣不僅耗費(fèi)大量的財(cái)力，還不能保證課堂信息的記錄和管理的有效性。

上述問(wèn)題的長(zhǎng)期存在，勢(shì)必會(huì)嚴(yán)重影響到高校的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率，以此降低學(xué)校整體的教學(xué)水平。因此，要改善上述存在的問(wèn)題，構(gòu)建一個(gè)符合時(shí)代特點(diǎn)的移動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)，即設(shè)計(jì)一款基于智能手機(jī)終端的高校移動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)，并通過(guò)學(xué)生和教師在該平臺(tái)內(nèi)進(jìn)行自由的交流，成為該系統(tǒng)構(gòu)建的重要意義，也是其價(jià)值的體現(xiàn)。

2 系統(tǒng)功能分析

針對(duì)上述問(wèn)題，設(shè)計(jì)一款基于Android的移動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)。學(xué)生只需要安裝移動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)客戶端即可進(jìn)行相關(guān)的功能操作，并通過(guò)手機(jī)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)或者WIFI等無(wú)線網(wǎng)絡(luò)即可完成與后臺(tái)服務(wù)器的交互。同時(shí)，通過(guò)該系統(tǒng)滿足學(xué)生基本的在線學(xué)習(xí)、交流等需求，滿足教師輔助教學(xué)和課程管理的工作。由此，歸納起來(lái)系統(tǒng)主要有以下幾點(diǎn)需求：

2.1 課堂信息管理需求

對(duì)于高校來(lái)講，其涉及大量的課程信息。因此，對(duì)于教師來(lái)講，通過(guò)移動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)，可以將相關(guān)的課程信息、教學(xué)內(nèi)容上傳到系統(tǒng)，從而方便教師管理。而除信息管理以外，還必須對(duì)與課程內(nèi)容相關(guān)的，如學(xué)生信息、教學(xué)通知、成績(jī)信息、考勤信息、教案等進(jìn)行管理。

①學(xué)生信息。在每學(xué)期開(kāi)課之前，任課教師會(huì)根據(jù)學(xué)生的情況，將學(xué)生的基本信息錄入到課程系統(tǒng)之中，包括姓名、班級(jí)、學(xué)號(hào)、專業(yè)等。而為了提高錄入的效率，通常可以將這些信息導(dǎo)入。同時(shí)，在錄入學(xué)生信息過(guò)程中，會(huì)涉及學(xué)生的愛(ài)好、相關(guān)課程等信息，從而加強(qiáng)教師對(duì)學(xué)生的了解。

②考勤信息。在課程管理中，一個(gè)非常重要的內(nèi)容就是對(duì)學(xué)生平時(shí)的考勤進(jìn)行管理，從而讓學(xué)生在網(wǎng)上就可以查詢到每學(xué)期自己遲到、缺席的次數(shù)、時(shí)間。而通過(guò)這種管理方式，也大大提高了教師管理的效率，增強(qiáng)了學(xué)生管理的透明度。

③成績(jī)信息。對(duì)高校移動(dòng)教學(xué)來(lái)講，成績(jī)是其管理的一個(gè)重要方面，也是展示教學(xué)成果的途徑。因此，教師可以根據(jù)教學(xué)的需要，將學(xué)生課程考試成績(jī)信息記錄下來(lái)，如平時(shí)課堂表現(xiàn)得分、期末考試成績(jī)得分等，然后將其上傳到系統(tǒng)，讓學(xué)生了解自己平時(shí)的學(xué)習(xí)成果。

④教學(xué)通知。教學(xué)通知主要發(fā)布相關(guān)的有關(guān)課程教學(xué)的信息、考試通知等，從而方便學(xué)生及時(shí)了解。

⑤教案管理。通過(guò)教案管理的重要面對(duì)是方便教師對(duì)課程的管理，包括教學(xué)目的、方法、時(shí)間具體內(nèi)容。

2.2 在線學(xué)習(xí)需求

通過(guò)移動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)，可以讓學(xué)生方便和快捷的對(duì)相關(guān)的課程進(jìn)行學(xué)習(xí)，并可實(shí)時(shí)的與教師溝通相關(guān)的課程問(wèn)題，及時(shí)解答課程學(xué)習(xí)中存在的疑問(wèn)，提高自身的學(xué)習(xí)效率。

2.3 系統(tǒng)管理需求

系統(tǒng)管理員需要對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)、備份等，并對(duì)系統(tǒng)的角色進(jìn)行分配，從而保障系統(tǒng)的運(yùn)行。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)物理邏輯設(shè)計(jì)

根據(jù)上述的功能需求，將該系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計(jì)為如圖1所示。

通過(guò)圖1整體架構(gòu)看出，本文提出的基于Android移動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)主要由客戶端、網(wǎng)絡(luò)通信和服務(wù)器三個(gè)部分構(gòu)成。其中服務(wù)器負(fù)責(zé)對(duì)教學(xué)信息進(jìn)行保存；教師、學(xué)生和管理員通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、WIFI無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入到學(xué)習(xí)平臺(tái)服務(wù)器，并通過(guò)平臺(tái)的對(duì)邏輯業(yè)務(wù)進(jìn)行分配。管理員主要負(fù)責(zé)對(duì)教學(xué)信息、系統(tǒng)信息等進(jìn)行發(fā)布，同時(shí)對(duì)個(gè)人使用權(quán)限進(jìn)行分配；教師主要對(duì)學(xué)生信息、學(xué)生考勤、學(xué)習(xí)成績(jī)、在線測(cè)試題、教學(xué)內(nèi)容等進(jìn)行管理，從而完成對(duì)學(xué)生教學(xué)的移動(dòng)管理。通信部分主要依托互聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線網(wǎng)、3G、4G等，學(xué)生和老師都可以通過(guò)移動(dòng)手機(jī)與系統(tǒng)進(jìn)行交互，最終達(dá)到讓教師和學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)。

3.2 系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)

技術(shù)架構(gòu)主要是指系統(tǒng)構(gòu)建的相關(guān)軟件技術(shù)。結(jié)合本文設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，對(duì)該系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)布局采用C/S+MVC架構(gòu)進(jìn)行布局。其中，客戶端主要通過(guò)Android進(jìn)行開(kāi)發(fā)，服務(wù)器端主要利用Java語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)，并通過(guò)webservice接口進(jìn)行連接。同時(shí)在技術(shù)架構(gòu)方面，采用MVC模式進(jìn)行搭建。具體工作原理如圖2所示。

3.3 功能設(shè)計(jì)

根據(jù)上述的分析，將該系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)為如圖3所示。

通過(guò)圖2的功能模塊可以看出，系統(tǒng)主要分為用戶管理、課程管理、資源管理、學(xué)習(xí)進(jìn)度管理等幾個(gè)部分。

①課程信息管理。該部分主要主要是教師使用。教師登錄到系統(tǒng)好，會(huì)彈出課程信息表，對(duì)課程信息進(jìn)行保存之后，上傳到服務(wù)器。而對(duì)教師而言，其主要可以進(jìn)行刪除、查詢、修改和添加等操作。

②信息查詢。教師和學(xué)生都可以通過(guò)該模塊對(duì)信息查詢，其中學(xué)生可以對(duì)自己的考勤、平時(shí)表現(xiàn)得分、期末成績(jī)等進(jìn)行查詢。而教師則可以查詢學(xué)生基本信息、成績(jī)等。在該模塊中，服務(wù)器通過(guò)XML語(yǔ)言進(jìn)行解析，然后將數(shù)據(jù)展示給用戶。

③資源管理。資源管理部分主要對(duì)教學(xué)課件、試題測(cè)試資料等，從而方便學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)及時(shí)進(jìn)行測(cè)試，對(duì)所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行糾正。在主界面中，學(xué)生只需要通過(guò)授課界面，然后點(diǎn)擊菜單按鈕，輸入相應(yīng)的課程名字，即可完成對(duì)資源的查看、播放等功能。

3.4 播放界面設(shè)計(jì)

在該系統(tǒng)中，程序界面用Activity來(lái)進(jìn)行表示，一個(gè)Activity表示一個(gè)頁(yè)面。以視頻教學(xué)頁(yè)面為例，功能實(shí)現(xiàn)編寫用WebVideo.java，外觀描述文件用WebVideo.xml。具體的代碼為：

<？xml version="1.0" encoding="utf-8"？>

xmlns：android="http：//schemas.android.com/apk/res/android"

android：orientation="vertical" android：layout_width="fill_parent"

android：layout_height="fill_parent">

android：layout_width="fill_parent"

android：layout_height="fill_parent">

<！-- android：id="@android：id/list" -->

4 系統(tǒng)主界面設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

通過(guò)上述的設(shè)計(jì)，可以得到如圖4～圖6的界面。當(dāng)學(xué)生輸入相應(yīng)的用戶名和密碼后，在與后臺(tái)服務(wù)器比對(duì)后，如果與服務(wù)器存儲(chǔ)的密碼和用戶名一致，那么直接進(jìn)入到圖5的功能界面。在圖5的功能界面中，可以不同學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)、知識(shí)鞏固測(cè)驗(yàn)等功能；如在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)該賬號(hào)，則直接跳轉(zhuǎn)到圖6的注冊(cè)界面，讓客戶進(jìn)行注冊(cè)，然后將客戶的信息存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)之中。

5 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)目前高校傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方式弊端的分析，結(jié)合目前主流的計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)技術(shù)，設(shè)計(jì)了一款基于手機(jī)Android系統(tǒng)的系統(tǒng)，而通過(guò)該系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)嘗試，也為目前信息化背景下的教育提供了有力的支撐。

參考文獻(xiàn)：

[1]王鷹.基于Android應(yīng)用的移動(dòng)學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)研究——以“中南大學(xué)視頻公開(kāi)課”為例[J]. 現(xiàn)代教育技術(shù)，2014（03）：50-56.

[2]黃黎，程鴻芳，黃金晶.基于Android的移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 江蘇開(kāi)放大學(xué)學(xué)報(bào)，2014（05）：37-39，85.

[3]盧冶，張小立.基于Android的Java程序設(shè)計(jì)移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)[J].計(jì)算機(jī)教育，2014（22）：60-64.

[4]吳文昭，修玉嬌.基于Android的大學(xué)計(jì)算機(jī)課程移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].自動(dòng)化與儀器儀表，2015（12）：155-156.

[5]王杰.基于Android與App Inventor的移動(dòng)學(xué)習(xí)資源開(kāi)發(fā)實(shí)踐與思考[J].廣東開(kāi)放大學(xué)學(xué)報(bào)，2016（04）：38-42.