基于Android手机的移动教学系统设计与实现

2017-05-04 12:57俞浩平方匡钿
价值工程 2017年12期
关键词:软件工程网络教学

俞浩平+方匡钿

摘要: 随着现代信息技术的不断发展,传统的以PC端为主的网络教学弊端也逐步暴露出来,如管理难度大、互动差、规范性不强、课堂外学习效果差等问题。因此,构建一种互动性强,可随时随地进行学习和互动的移动教学系统,对解决传统教学弊端,提升教学效率具有重要价值。本文结合软件工程设计思想,提出一种基于Android的移动教学系统,从系统需求、系统功能、系统架构等多个方面对该系统进行了设计并得到了初步实现。

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.

關键词: Android;网络教学;软件工程;系统需求;MVC架构

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

中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)12-0226-03

0 引言

现代智能终端的普及,使得智能手机用户逐步增多。根据国家工业信息化部的统计显示,截止到2015年年底,我国手机用户已经超过13.06亿,智能手机用户超过8亿。同时,在智能手机普及的背景下,基于移动手机的移动程序被大量开发,并投入到手机客户端之中,如在线教育、在线打车等。这些应用程序的开发和应用,大大提高了人们学习和生活的方便程度。而在智能手机用户中,作为中青年群体,高校师生是目前的主要用户。该类群体不仅知识层次高,往往对新生事物的接受速度也最快。目前,很多高校已经开始开发基于手机客户端应用程序开发,从而将高校学习、工作、生活等相互结合起来,大大提高高校不同角色的运行效率。而在移动教学方面,高校也进行了很多尝试,如通过开发基于PC端的网络教学新平台,让学生通过PC电脑即可上网学习。但是随着这种PC端系统的应用后发现,这种网络学习现在时间和地点方面还是会受到限制。而随着移动智能时代的到来,人们获取信息的方式也开始转变,传统的通过PC终端获取信息的渠道开始转入到通过移动智能手机的方式。

因此,本文从从传统网络教学弊端入手,结合上述的需求,从而设计出了一款可以应用于学生教学和管理的移动系统,从而解决目前学生和教师沟通的限制,让学生随时、随地的实现移动学习,也为教师和学生在学习和教学方面的沟通提供交流平台,最终提高整体的教学质量,营造良好教育氛围,并促进高校信息化建设。

1 传统网络教学存在的问题

目前,我国很多高校的网络教学方式都是以PC端作为主要开发对象,并通过PC端,实现对高校的全面管理,包括学习、考试、新闻发布、成绩管理等等。但是,随着该系统的应用,很多高校管理者开始发现这种以PC端开发的移动教学系统越来越不适用于高校教学管理,主要体现在以下几个方面:

第一,管理难度大。对教学来讲,其知识是在不断积累和丰富,从而使得整个高校的知识内容越来越多。但是随着网络的冲击,给学生带来很多学校资源,但是在众多的资源中,却没有形成一个知识体系。由此,给目前高校知识资源管理奠定了基础。

第二,规范性不强。随着信息技术的发展,网络日新月异,基于网络的各种软件也开始逐步增多,教学软件内容也日益丰富。但是,在众多教学软件的背景下,教学却没有实现规范化的管理,如教学易于出错,搜索难度大等,这些都严重影响了教学的质量和效率。

第三,缺乏互动交流。由于受到时间方面的限制,很多教师和学生之间的交流也仅仅局限在课堂之上,而在课堂外之间的交流则很少,这严重影响了目前的教学效率。

第四,课堂信息管理困难。由于受到条件的限制,必须采用专门的工具对教师讲课过程进行记录,如摄像机等,然后将其上传到校园中。这样不仅耗费大量的财力,还不能保证课堂信息的记录和管理的有效性。

上述问题的长期存在,势必会严重影响到高校的教学质量和教学效率,以此降低学校整体的教学水平。因此,要改善上述存在的问题,构建一个符合时代特点的移动教学系统,即设计一款基于智能手机终端的高校移动教学系统,并通过学生和教师在该平台内进行自由的交流,成为该系统构建的重要意义,也是其价值的体现。

2 系统功能分析

针对上述问题,设计一款基于Android的移动教学系统。学生只需要安装移动教学系统客户端即可进行相关的功能操作,并通过手机移动网络或者WIFI等无线网络即可完成与后台服务器的交互。同时,通过该系统满足学生基本的在线学习、交流等需求,满足教师辅助教学和课程管理的工作。由此,归纳起来系统主要有以下几点需求:

2.1 课堂信息管理需求

对于高校来讲,其涉及大量的课程信息。因此,对于教师来讲,通过移动教学系统,可以将相关的课程信息、教学内容上传到系统,从而方便教师管理。而除信息管理以外,还必须对与课程内容相关的,如学生信息、教学通知、成绩信息、考勤信息、教案等进行管理。

①学生信息。在每学期开课之前,任课教師会根据学生的情况,将学生的基本信息录入到课程系统之中,包括姓名、班级、学号、专业等。而为了提高录入的效率,通常可以将这些信息导入。同时,在录入学生信息过程中,会涉及学生的爱好、相关课程等信息,从而加强教师对学生的了解。

②考勤信息。在课程管理中,一个非常重要的内容就是对学生平时的考勤进行管理,从而让学生在网上就可以查询到每学期自己迟到、缺席的次数、时间。而通过这种管理方式,也大大提高了教师管理的效率,增强了学生管理的透明度。

③成绩信息。对高校移动教学来讲,成绩是其管理的一个重要方面,也是展示教学成果的途径。因此,教师可以根据教学的需要,将学生课程考试成绩信息记录下来,如平时课堂表现得分、期末考试成绩得分等,然后将其上传到系统,让学生了解自己平时的学习成果。

④教学通知。教学通知主要发布相关的有关课程教学的信息、考试通知等,从而方便学生及时了解。

⑤教案管理。通过教案管理的重要面对是方便教师对课程的管理,包括教学目的、方法、时间具体内容。

2.2 在线学习需求

通过移动教学系统,可以让学生方便和快捷的对相关的课程进行学习,并可实时的与教师沟通相关的课程问题,及时解答课程学习中存在的疑问,提高自身的学习效率。

2.3 系统管理需求

系统管理员需要对系统的数据进行维护、备份等,并对系统的角色进行分配,从而保障系统的运行。

3 系统设计

3.1 系统物理逻辑设计

根据上述的功能需求,将该系统整体架构设计为如图1所示。

通过图1整体架构看出,本文提出的基于Android移动教学系统主要由客户端、网络通信和服务器三个部分构成。其中服务器负责对教学信息进行保存;教师、学生和管理员通过互联网、WIFI无线网络接入到学习平台服务器,并通过平台的对逻辑业务进行分配。管理员主要负责对教学信息、系统信息等进行发布,同时对个人使用权限进行分配;教师主要对学生信息、学生考勤、学习成绩、在线测试题、教学内容等进行管理,从而完成对学生教学的移动管理。通信部分主要依托互联网、无线网、3G、4G等,学生和老师都可以通过移动手机与系统进行交互,最终达到让教师和学生进行互动。

3.2 系统技术架构设计

技术架构主要是指系统构建的相关软件技术。结合本文设计的特点,对该系统的技术架构布局采用C/S+MVC架构进行布局。其中,客户端主要通过Android进行开发,服务器端主要利用Java语言进行开发,并通过webservice接口进行连接。同时在技术架构方面,采用MVC模式进行搭建。具体工作原理如图2所示。

3.3 功能设计

根据上述的分析,将该系统的功能设计为如图3所示。

通过图2的功能模块可以看出,系统主要分为用户管理、课程管理、资源管理、学习进度管理等几个部分。

①课程信息管理。该部分主要主要是教师使用。教师登录到系统好,会弹出课程信息表,对课程信息进行保存之后,上传到服务器。而对教师而言,其主要可以进行删除、查询、修改和添加等操作。

②信息查询。教师和学生都可以通过该模块对信息查询,其中学生可以对自己的考勤、平时表现得分、期末成绩等进行查询。而教师则可以查询学生基本信息、成绩等。在该模块中,服务器通过XML语言进行解析,然后将数据展示给用户。

③资源管理。资源管理部分主要对教学课件、试题测试资料等,从而方便学生通过学习及时进行测试,对所学的知识点进行纠正。在主界面中,学生只需要通过授课界面,然后点击菜单按钮,输入相应的课程名字,即可完成对资源的查看、播放等功能。

3.4 播放界面设计

在该系统中,程序界面用Activity来进行表示,一个Activity表示一个页面。以视频教学页面为例,功能实现编写用WebVideo.java,外观描述文件用WebVideo.xml。具体的代码为:

<?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 系统主界面设计与实现

通过上述的设计,可以得到如图4~图6的界面。当学生输入相应的用户名和密码后,在与后台服务器比对后,如果与服务器存储的密码和用户名一致,那么直接进入到图5的功能界面。在图5的功能界面中,可以不同学科知识的学习、知识巩固测验等功能;如在数据库内没有发现该账号,则直接跳转到图6的注册界面,让客户进行注册,然后将客户的信息存储到数据库之中。

5 结语

本文通过对目前高校传统网络教学方式弊端的分析,结合目前主流的计算机开发技术,设计了一款基于手机Android系统的系统,而通过该系统的初步设计尝试,也为目前信息化背景下的教育提供了有力的支撑。

参考文献:

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