基于Android的作业自动收纳机的开发与实现

郑宸瀚 李龙 李小为

摘要：教师与学生存在“一对多”的关系，因此，各个班级的作业收纳难免容易出现问题，为此申报了作业收纳机项目。作业收纳机项目是通过批量扫描作业本上条形码，后台数据库获取作业收纳与否情况，通过与手机APP相连，教师和学生可以一目了然获得各班级作业收集情况。与人工收取作业相比，作业收纳机的自动化管理简化了作业的收纳过程，为师生提供了方便，而且也提高了教师的工作效率，使作业更加便于管理。

关键词：便捷;作业管理;识别技术;操控;机器

中图分类号：TP311

文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）03-0107-03

1 项目介绍

为减少各学校人工收取作业的烦琐，方便教师对学生作业收取情况更方便地了解和管理，团队申报“作业自动收纳机”项目作为大学生创新创业项目。

作业自动收纳机项目致力于成为合肥各个学校的作业自动化收纳平台，该平台主要通过线上和线下共同实现对作业的收纳。线下通过设计制作一台作业收纳机器，每个学生作业本都与自己学号绑定，学号标于作业本的固定位置处，机器通过扫描每个作业本上学号条形码了解班级学生作业收纳情况。线上设计一款APP，与作业收纳机绑定，机器将班级作业收取情况反馈到该APP，教师端口可以看到自己所带班级的作业收取情况，提交学生，未交学生，提交比例，作业完成情况等数据。学生端口可以看到自己的作业未交情况，并有设置提醒未交以及未交原因功能，延期至1-3天等选择项。

1.1 研究意义

是为了减少人工收取作业带来的烦琐，增加老师对作业收纳情况的了解和更便捷地管理。项目围绕着学校的日常作业收纳情况为老师们提供更简化透明的服务，打造完美的线上线下结合体验，真正上解决了作业收纳慢、无法及时收纳齐的问题。

1.2 可能存在的风险

在执行过程中，我们有可能会遇到比较有难度的技术性问题，我们将第一时间与相关老师联系，取得他的帮助，跟我们说明;也有可能会遇到用专业教室的问題，会第一时间与老师交流，调换上课时间;会有学校不认可我们的项目，我们会去别的学校证明，证实我们项目的可靠性。

1.3 关键技术

1.3.1 机器

由于要求机器会自动识别二维码或者条形码，会判断是否属于应交的作业，所以会用到智能识别、机器自动化等方面的技术。

1.3.2 软件

1）开发环境：Android Studio、eclipse，

2）数据结构：App的某些功能涉及某些算法

3） Android SDK，API接口开发，包括自行开发API的能力和调用第三发API的经验。

4）熟悉tcp、IP，socket等网络协议

5）服务器方面：webservice相关知识和相应的开发语言。

6）除了这些功能基础，App开发还涉及UI设计、框架、性能优化、调试适配等。

2 项目设计

2.1 需求分析

作业自动收项目是一个全新的创意项目，所以目前暂时不会出现类似产品的竞争，基于互联网+来进行研究，能快速融入市场。

学生用户：查询个人作业提交情况、设置提醒、延期提交、临时会话、发布心得、管理个人信息、好友圈等。

教师用户：查看各班级作业提交情况、班级作业评价、设置提醒、临时会话、管理学生信息等。

2.1.1 操作可行性

软件的基本操作方面

1）学生用户：可添加、修改、删除自己的信息;删除和回复留言信息;编辑个人信息;查询成果与个人信息

2）教师用户查询：管理所有学生用户信息;审核成果信息查询和删除成果信息;添加、编辑、删除、查询学生专业和成果类型信息。

2.2 系统操作流程

第一次登录系统，主界面显示用户登录窗口。没有注册的用户会提示注册个人账号。

用户根据自己的用户名、密码登录系统，用户会根据角色的不同分别显示不同的功能界面。

2.2 系统实物

由储存作业本的箱体、信号接收装置、二维码扫描仪这三部分为主体构成。

箱体：如图所示，箱体大小可以根据学校实际需求进行调整，箱体可挂在墙上也可以摆放，方便使用;也可以放置于专门的箱体上，加大可储存的书本数量，箱体后有开口，可将上交的作业取出。

箱体内部带有4个机械臂，起到简单的整理作用。

信号接收装置：置于箱体内部，采用WIFI或蓝牙信号连接，确保每个机器的信息都可以及时反馈到服务器，方便手机端实时查看。

作业本编号扫描：置于箱体顶部，可以在作业放入的过程中进行编号扫描，识别作业具体信息，将作业信息上传到服务器。

系统的用户接口主要分为前台学生用户与后台教师用户操作界面。顶端为logo，中部为输入账户与密码的区域，由头部、中部主体内容部分以及尾部组成。

头部包括APPlogo、搜索引擎等;中部整体部分就是app功能显示部分;尾部为用户功能切换选项。

浏览用户的个人页面，页面显示用户的个人信息，作业情况以及管理个人界面，管理页面可修改或添加个人信息，账户密码等，分享用户学号和密码可以让他人查看到该学生的作业信息。

浏览管理员界面，页面显示管理员用户的个人信息，管理学生作业情况以及信息管理界面，通过管理员账户可以查看和修改所有学生的作业信息。

2.3 系统出错处理设计

为了保证系统的稳定运行，本系统在输入信息时设计了验证条件，尽量保证信息的合法性与正确性，确保系统能够稳定运行。后台会有专门人员进行不定时查看，以确保系统的稳定性。

2.4 系統测试

2.4.1 系统开发环境

·系统：Microsoft Windows 10

·编程环境：Microsoft Windows 10

·ASPNET版本：ASPNET 3.0

·开发语言：C++

2.4.2 后台管理系统实现

管理员登录后进入后台管理界面。界面列出对应管理员信息管理操作的选项。

2.4.3 系统运行环境要求

·客户端要求

安卓4.0以上

内存：120mb以上

·测试用例如表2、表3所示：

·测试步骤

1）以这些实例信息注册各个角色的用户。

2） 一不同身份登录App进行操作，如查询作业，发布消息，修改个人信息，管理员管理后台信息等操作。

3）观察软件运行状态

·预期结果

系统向不同角色的用户实现不同的操作选项，并且不同角色只能访问权限范围内界面。

3 总结

此系统是针对全国各个学校而设计制作的，机器与软件相互交接，构成了一个功能较为完整的系统，可通过软件来远程了解并控制机器，及时了解学生们的作业交纳情况与机器的储存情况。软件用一些杀毒软件来进行全方位保护，防止遭到入侵，保护学生隐私。

通过该作业自动收纳项目，教师用户即管理员用户可以通过后台数据查看并管理数据，及时了解学生们的作业交纳等情况，学生用户与教师用户均具有增加、删除、修改、查询功能，且教师用户的管理级比学生用户高，可以决定学生用户的各项功能，操作方便。若学校拥有此作业自动收纳项目，将会极大的简化师生之间的作业交互工作，降低了错误率，提高了相互的工作效率。此项目对于各个学校来说均是一个极为不错的选择。根据调查了解到，目前为止没有任何一个学校拥有并实施了此项目，本学院可以作为第一个实验点，为其他学院及学校作带头作用，此项目前景很好，相信在不久的将来，此类项目将会投入到越来越多的学校当中。

参考文献：

[1]宋小倩，周东升.基于Android平台的应用开发研究[J]软件导刊，2011，10（2）：104-106.

[2]刘平.Android手机访问服务器的一种数据交互方法[J].电子设计工程，2010，18（9）：96-98.

[3]刘卫国，姚昱禹.Android的架构与应用开发研究[J]计算机系统应用，2008（11）：110-112.