基于iOS 平台iPad教育软件的开发

邱文娟

摘 要 iPad的众多优点使得iPad已作为一种现代化教育装备被引入学校课堂，成为学生的学习工具。本文讨论了iPad教育软件开发前景，介绍了iPad上运行的iOS操作系统以及其开发iPad教育软件的环境。

关键词 iOS iPad 教育软件

中图分类号：TP311.52 文献标识码：A

The Development of iPad Educational Software Based on iOS Platform

QIU Wenjuan

(School of Computer Science and Educational Software, Guangzhou University, Guangzhou, Guangdong 510006)

Abstract The many advantages of the iPad make iPad as a modern educational equipment, has been introduced into the school classroom, become students' learning tool. This article discusses the development prospects of the iPad educational software, iOS operating system running on the iPad, and iPad educational software development environment.

Key words iOS; iPad; educational software

苹果公司于2010年1月底宣布推出平板电脑iPad，截止到2011年3月，iPad在全球的销售量达到了1500万台。2011年3月11日，iPad2开始销售，而在一周之内就达到了100万台的销售量。ZDC数据显示，基于iOS的苹果iPad占据了全球平板电脑市场超过80%的份额。

iPad为何如此深受人们的追捧呢？它的优点是显而易见的。首先，iPad的体积和重量较为轻便，人们可以直接捧在手上进行操作；其次，它采用手写和触摸的方式进行操作，无论是站立还是在移动中都可以进行操作；再有，它还能通过wi-fi或3G随时实现无线连接。可以说iPad集多种媒介不同的优点于一身：能像手机、笔记本电脑一样随身携带，而比前者屏幕更大更适合展示大量信息，比后者更轻更薄而且电池续航时间更长。iPad是体验网上冲浪、查看图片和视频，以及使用各种应用的理想之选，但它同时也迅速成为一种商务工具，因此，受到了白领阶层的喜爱。

1 iPad教育软件开发前景

iPad大潮袭来，它不仅仅是大人的工作、生活的工具。目前iPad已作为一种现代化教育装备被引入学校课堂，越来越多的学校正将iPad作为最新的教具。一些教育机构也开始将平板电脑引入课堂教学中。由于 iPad 的功能触摸屏简单易操作，一些年轻的父母不仅把iPad看成是大人喜欢玩的时尚数码产品，还把它作为孩子幼儿时期教育的一个工具。不少家长在为孩子选购工具时，不再青睐积木、蜡笔、拼图等传统的物品，而是选购iPad，将iPad当作幼儿开发智力、启蒙教育的一种工具。

一些学校和家长为学生和孩子采购了iPad，看来在教育领域iPad将会发挥巨大作用，由此带来iPad教育软件的巨大需求，为iPad教育软件开发者们孕育了一个极富潜力和充满生机的市场。

同时苹果公司允许个人和公司开发第三方应用软件，并在App store上进行销售。苹果公司提供了方便的下载途径供消费者进行付费或免费下载，为开发者免除了后顾之忧。而开发人员需申请加入iPhone开发者项目。申请通过后，将需要支付一定费用来获取为期一年的开发资质，这样开发者就可以在App store销售自己开发的软件。

2 iPad教育软件开发环境

在开发iPad教育应用软件之前，我们先熟悉一下iPad上运行的操作系统和开发环境等一些开发的必备知识。

2.1 iPad的平台：iOS

如果把硬件配置比作平板电脑的躯体，那么操作系统可以称得上是平板电脑的灵魂。对于一款平板电脑来讲，操作系统与硬件的配合至关重要。而iPad就是这一理念的完美体现。苹果公司采用专为平板电脑改进的iOS版本操作系统，适合多点触摸的手指动作和高效的触摸屏导航。因此，苹果iPad获得了巨大的成功，采用iOS系统是其重要因素之一。

2.1.1 iOS的用户界面

iOS的用户界面的概念基础是采用缺省用户界面，实现使用多点触控（GUI）的直接操作。控制方法包括滑动，轻触开关及按键。与系统交互包括滑动（swiping），轻按（tapping），挤压（pinching）及旋转（reverse pinching）。此外，通过其内置的加速器，可以令其旋转设备改变其y轴以令屏幕改变方向。大触摸屏可以使整个页面一次呈现，用户可以通过手指在屏幕上的移动进行翻页、滚动，更加方便快捷。

2.1.2 iOS的系统架构

iOS的系统架构分为四个层次：核心操作系统（the Core OS layer）、核心服务层（the Core Services layer）、媒体层（the Media layer）以及可轻触层（the Cocoa Touch layer）。系统操作占用大概240MB的内存空间。Cocoa Touch：用于构建图形化的事件驱动应用程序（UIKit）。Media：添加音频、视频、图形和动画的框架。Core Services：访问核心（下转第121页）（上接第94页）服务的框架（通讯录/定位/框架、数据库、文件传输）。Core OS：访问系统内核的框架（网络协议/安全）。

2.2 iPad的开发语言：Objective-C

Objective-C是iPad开发的标准语言， Objective-C 是标准C语言的超集，是一个强大的面向对象的语言，它的类系统具有令人难以置信的灵活性和高效率。Objective-C 极大的增强了 Cocoa 和 Cocoa Touch 框架的能力，它提供的高层 API，使得简单几行清晰易懂的代码就能具有强大的功能。

2.3 iPad软件开发的必备工具

要开发iOS的应用程序，你需要一台安装有Xcode工具的Mac OS X操作系统的电脑。Xcode是苹果提供的开发工具集、提供项目管理、代码编辑、创建执行程序、代码级调试、代码库管理和性能调节等等功能。

Xcode工具主要包括：一个集成开发环境——XCode IDE，一个iPad界面创建软件——Interface Builder（IB），以及一个性能分析仪器——Instruments，这三件工具统称为XCode。这些工具可以在苹果官方的iPhone开发中心的网站上获取。

2.3.1 Xcode IDE

XCode IDE是苹果公司自行开发的、只运行在Mac OS X平台下的集成开发环境。它提供了项目模板，你可以直接从模板开始创建iPad应用。它提供一个方便的界面让你设置编译目标，还提供了一键编译执行功能。它提供了一个模拟器（Simulator），你可以在模拟器中来查看你的应用的运行情况。XCode IDE还提供了良好的调试环境，让你能方便地查找代码中的漏洞。

当你完成一项iPad应用程序开发时，你可以在iPad 模拟器上进行调试。iPad模拟器以一种与实际iPad设备几乎相同的方式运行程序。因为它能够快速启动和调试，能够节约你大量的时间。你可以使用鼠标来模拟触摸手势。

2.3.2 Interface Builder

Interface Builder (界面构建器)是用来可视化装配应用程序用户界面的工具。使用界面构建器，你可以用拖拽预置组件的方式装配你的程序窗口。组件包括标准的系统控件，例如选择器、文本框、按钮，还包括用来展现程序提供的视图的定制视图。当你把组件放置在窗口上，你可以通过拖拽来移动它们，利用查看器修改他们的属性，以及在这些对象和你的代码之间建立联系。当界面达到你的要求时，你可以保存这些内容为nib文件，这是一种定制的资源文件格式。

总的来说，界面构建器为你创建程序用户界面节约了大量的时间。界面构建器节省了创建，配置和定位构成用户界面的对象所需要的定制代码。因为它是一个可视化编辑器，你可以看到与运行期间完全相同的界面。

2.3.3 Instruments

Instruments可以帮助了解应用程序运行过程中的内存使用状况，也可以查出内存的泄露状况。Instruments环境可以帮你分析你的应用程序在模拟器或者设备上面运行的性能表现。Instruments可以从运行的应用程序中获取数据，并可以把数据展现为叫做时间线的图形。你可以获取关于程序的内存用量，磁盘活动，网络活动以及图形性能等数据。时间线视图可以一个接一个的显示所有这些不同类型的信息，让你可以把程序的所有行为联系起来，而不仅仅是某个领域内的行为。

3 结束语

越来越多的学校和家长选购iPad作为学生和孩子的学习工具，使得开发更多的适合各阶段学生学习的iPad教育应用软件成为必要，并且拥有良好的市场。

参考文献

[1] 李晨.iPad应用开发实战.机械工程出版社,2011.5.

[2] Jack Nutting,Dave Wooldridge,David Mark著.iPad开发基础教程.盛海艳,曾少宁,李光杰等译.人民邮电出版社,2011.1.