基于Android的移动学习平台设计与实现

万里勇 南昌工学院 电气与信息工程学院 南昌市 330108

0 引 言

近年来，随着无线网络技术的发展，以及智能移动终端设备的普及，移动学习作为一种新型的教育方式，正逐渐受到越来越多人关注和追捧。移动学习以其学习时间、空间的灵活、学习内容的短小、精炼且片段化，开辟了人们学习的全新理念[1]。

移动学习的热潮， 引发了国内外研究人员和相关学者对移动学习平台的关注，同时催生了各类移动学习平台的出现。美国是最早开展移动学习研究的国家，1994年有个Wireless Andrew研究项目，它就是一个针对美国高校校园的无线网络学习平台[2]。1995年美国金斯顿大学基于手机短信平台开发了一款教学评价的移动平台，学生可以通过这个平台开展对教师的教学评价活动。之后，其他一些欧洲国家也先后在移动学习平台展开了研究，如瑞典Vaxjo大学研究人员开发了一个基于Android的交流平台C-Notes[3]。而在国内对于移动学习方面研究起步相对较晚，因而，对于移动学习平台方面的研究也就相对滞后。据资料显示，国内真正开展移动学习方面的研究，是从2001年开始，主要是针对移动学习的教育理论和绩效开展研究。而真正针对移动学习平台的研究，则是从2004年诺基亚在国内开展的在线学习项目投资开始，从此也开启了国内学习平台开发的商业模式[4]。

本文将结合移动学习特点和Android系统优势，开发一款基于Android的移动学习平台。以此平台，让更多移动终端用户能够突破空间和时间的限制，从而实现移动在线的自主化、个性化学习。

1 移动学习平台需求分析和系统平台

1.1 需求分析

对高校移动学习平台使用人群进行调研及分析可知，其面向的主要用户人群包括：学生、教师和系统管理员。在移动学习活动过程中，主要开展的学习活动有：在线学习、在线考试、在线交流、系统管理等。

（1）学生。针对学生用户需求而言，移动学习平台需要提供在线学习、在线考试、交流互动等功能。

（2）教师。针对教师用户需求而言，移动学习平台需要提供资料上传、试卷评阅、交流互动等功能。

（3）系统管理员。针对系统管理员用户需求而言，移动学习平台需要提供用户管理和系统管理等功能。

1.2 系统平台

目前，市面上主要的移动操作系统有：Android、IOS、Windows Mobile和BlackBerry等。但最近WhatsApp发布微博显示，在2017年起，一些移动操作系统将不再被支持，比如：BlackBerry等[5]。移动操作系统竞争的日趋激烈，使得Android和IOS的市场所在份额更为集中。据2016年数据调查机构Net Applications报告显示，Android和IOS的市场所占份额达到95%左右。就Android和IOS两者所在市场份额而言，尽管苹果公司凭借自己的力量，让IOS拿下了近40%份额，但与Android相比，还具有一定差距。到目前为止，Android操作系统所占的市场份额稳居第一。Android系统以其平台开放性、无缝结合的Google应用以及基于组件的应用设计等特性，成为了移动学习系统开发人员的首选平台[6]。

2 移动学习平台设计

2.1 移动学习平台总体设计

基于Android的移动学习平台主要由客户端和服务器端组成。本文的移动学习平台，主要采用三层架构模型。移动学习平台总体架构设计框架，如图1所示。

图1 移动学习平台总体框架

2.2 移动学习平台功能模块设计

移动学习平台客户端应提供的功能至少包括：用户登录/注册、在线学习、在线测试、师生交流和信息管理等。服务器端的开发基于PC平台，需要能够提供课程管理、资料上传、删除/编辑、疑难提问解答以及信息维护等功能。移动学习平台的总体功能结构，如图2所示。

图2 移动学习平台的总体功能结构

2.3 移动学习平台数据库设计

通过对移动学习平台进行分析，基本可以确定移动学习平台的实体主要包括：视频资源、课件资源、章节、课程、试卷、试题等。移动学习平台总体E-R模型，如图3所示。

图3 移动学习平台总体E-R图

3 移动学习平台功能模块实现

3.1 平台实现关键技术

基于Android的移动学习平台是一个B/S在线学习系统，在设计与实现过程，涉及了一些关键技术：平台UI实现技术、平台数据通信技术、Activity间跳转和数据存储技术等。

（1）平台UI实现技术：用户界面（User Interface,UI）是人机进行交互的操作界面。UI设计主要针对界面的样式和美观程度进行考虑。用户界面是任何一个应用程序产品的应用脸面，可以毫不夸张的说，UI界面设计的好坏，将直接影响到用户对应用程序产品的满意度。基于Android移动开发中，UI界面设计的布局方法主要有三种，分别为：利用XML文件进行布局、Android系统提供的用户界面接口生成布局和用Java+XML进行代码生成布局。

（2）平台数据通信技术：本文的移动学习平台，包括服务器和客户端的开发。服务器与客户端需要进行数据传输。系统开发中，采用相关处理技术对数据通信进行管理，如通过对客户端数据进行封装处理，将开发中用到的一些数据类存储在data包中进行统一管理。

（3）Activity间的跳转技术：Activity作为android应用程序的四大组件之一，不仅负责android应用程序的用户界面的管理功能，而且还承担着android应用程序中每一个用户界面的展现功能。通俗说，一个android应用程序实际上就是由若干个Activity组成。android应用程序的人机交互操作，就是在各个Activity间进行切换操作，而各个Activity间的通信又主要由Intent组件承担通信任务。

（4）数据存储技术：由前文分析可知，移动学习平台包括客户端和服务器端。在数据存储实现管理方面，服务器端主要采用开源的MySQL作为数据管理系统软件。而在客户端，主要采用轻量级的SQLite进行数据存储。

当用户登录移动学习平台时，需要在平台相应的功能模块上进行用户资料的注册，只有成为合法用户后，才能够实现对平台的操作。用户在平台上发送注册操作时，注册的信息会在服务器端和客户端同时保存，主要下次用户再使用同一个移动终端设备进行平台登录时，就不需要再次输入账号和密码，这是因为后台会自动获取客户端之前保留的用户登录信息。

3.2 平台客户端部分功能模块实现

（1）用户注册和登录模块实现。用户注册模块，主要负责对用户注册操作进行管理，移动学习平台规定，新用户只有在移动学习平台进行合法注册的用户，才能够访问移动学习平台。用户登录模块，主要负责对登录用户密码和用户名进行验证操作。用户需输入合法用户名和密码，待系统对输入信息进行验证后，才可以登录到移动学习平台，进行下一步操作。

用户注册和登录界面，如图4所示。

图4 用户注册和登录界面

（3）在线学习功能模块实现。在线学习功能模块，是移动学习平台的核心模块，主要负责在线学习方面的管理功能。学生用户登录移动学习平台选择在线学习功能模块，进入到学习中心，可以在线学习操作界面。在线考试模块界面，如图5所示。

图5 在线学习功能模块界面

（4）考试功能模块实现。学生用户通过移动学习平台学习完成后，可以通过移动学习平台提供的在线考试模块进行在线考试操作。在线考试功能模块的主界面，如图6所示。

图6 在线考试功能模块界面

（5）师生交流功能模块实现。师生交流模块是主要是一个为师生提供交流沟通的互动模块。学习平台系统上设计一个师生交流功能模块，能加强师生之间的沟通。师生交互功能模块界面，如图7所示。

图7 师生交互功能模块界面

（6）信息管理功能模块。本模块主要负责用户基本信息管理和终端设备相关参数设置。本模块主要又包括用户基本信息管理和参数管理两个子模块。信息管理功能模块界面，如图8所示。

图8 信息管理功能模块界面

3.3 平台服务器端部分功能模块实现

对移动学习平台服务器功能进行分析，服务器端主要实现学习平台数据方面的处理，包括：课程管理、考试题库管理、师生交流信息管理以及基本信息管理等。课程管理，主要对学习资源的管理，包括视频资源和课件资源；考试题库管理主要负责对在线考试模块的课程题库进行管理；师生交流信息管理主要负责信息交流管理；用户基本信息管理则主要提供学习资源的管理，包括视频资源和课件资源；考试题库管理主要负责对在线考试模块的课程题库进行管理（包括：题库增加、删除、修改和查询等操作）；师生交流信息管理主要负责信息交流管理；用户基本信息管理则主要提供用户对个人基本信息的维护管理等。移动学习平台服务器端的欢迎界面，如图9所示。

图9 移动学习平台服务器端欢迎页

4 结束语

针对快速发展的移动学习发展趋势，本文结合了移动学习特点和Android平台开发优势，将android技术、数据库技术、系统架构技术等运用于移动学习平台的研究中。本文设计与开发的移动学习平台，在完成最后测试后，就将其引入到笔者所在高校试运行，从试运行的效果来看，本文的移动学习平台能够满足基本的移动学习需求。下一步，我们将继续对平台系统进行改造和优化，同时引入软件开发新技术（服务推荐技术）、新工具，以及用户需求的变化，重点在平台功能和性能方面进行完善。

[1]黄黎，程鸿芳，黄金晶等.Android的移动学习平台设计与实现[J].江苏开放大学学报（自然科学版），2014，05：37-39, 85.

[2]徐爱鸣. 网上书店的设计与实现[D].上海：同济大学硕士学位论文，2012, 06.

[3]卢江. 基于智能手机的大学生移动学习调查研究[D]. 北京：北京交通大学硕士论文，2014, 06.

[4]方海光，毛莹，刘军等.移动学习的系统支持环境研究[J].现代教育技术，2011，21（3）：31-37.

[5]王海峰. 基于Android 技术的移动学习平台的研究与设计[J].南通职业大学学报，2017,31（2）：76-79.

[6]卢冶.基于Android的JAVA程序设计移动学习平台[J]. 计算机教育，2014,22（11）：60-64.