基于android平臺的“大學計算機基礎”課程APP設計實現

魯紅英 代西果 黃于鑒

摘要：隨著移動智能終端的普及和運營商網絡能力的進一步提升，移動互聯網正由互聯網最初的只提供瀏覽的數據網絡向商務、社交、生活、購物、娛樂和學習的應用網絡轉變。本文提出了基于android平臺的“大學計算機基礎”課程app的設計思想，以此拓展移動互聯網技術在教學工作中的應用，推進創新教學方式，提高教學質量。

關鍵詞：移動互聯網 課程APP android平臺

目前，App客戶端已成為移動互聯網的主要應用形式。它是通過特定程序滿足用戶要求，多指智能手機和移動終端的第三方應用程序，并具有用戶增長速度快、經濟能力強，思維活躍；可整合LBS、QR、AR等新技術，帶給用戶前所未有的用戶體驗；基于手機的隨時隨身性、互動性特點，容易通過微博、SNS等方式分享和傳播，實現裂變式增長；相比傳統營銷手段成本更低等特點。為了推進移動互聯網技術在教育教學工作中的應用，打破課堂單一的教學形態，本文在研究分析移動互聯網的發展趨勢、移動APP的特點以及移動互聯網應用領域的基礎上，就如何開發“大學計算機基礎”課程APP客戶端進行了分析和研究，并給出了建設方案。

1 “大學計算機基礎”課程APP客戶端建設目標和原則

“大學計算機基礎”作為一門本專科生的通識課程，又是大學第一門計算機課程，應具有基礎性、實踐性和先進性的特點。“大學計算機基礎”課程APP客戶端建設目標是構建“以學生為中心”的新型教學模式，要樹立學生為主體的學習模式，讓學生進行探索研究式的自主學習，讓教師成為教學的主導者，起到控制學習過程、提供教學資源和教學建議的作用；倡導學生通過智能移動終端設備進行瀏覽教學講義、觀看教學錄像，在線測試等功能，充分調動學生學習積極性和體現移動終端的便利性。

“大學計算機基礎”課程APP學習資源平臺總體建設原則是：一要注意學習內容的模塊化。要打破以章節為單位的教學形式，以課程知識點作為學習模塊，一個模塊對應一個知識點，以方便學生靈活掌握學習內容，保證學生在很短時間內完成內容的學習；二要精煉學習內容。學習內容力求要點突出，重點難點明確，概括精煉。以便學習者在較短的時間內完成學習的同時保證學習效果，能夠持續激發和維持學生參與移動學習的學習動機和興趣；三要體現學生基礎的差異化。移動學習資源的開發要考慮到不同學生基礎，盡量設計出個性化的豐富資源，使每個人都以自己喜歡的方式、合適的進度進行學習。

2 “大學計算機基礎”課程APP客戶端總體設計

“大學計算機基礎”課程APP學習資源平臺包括：課程APP客戶端和后臺管理。用戶通過課程客戶端訪問資源平臺提供學習內容，管理員和老師通過后臺管理上傳課程資料。“大學計算機基礎”課程APP教學資源平臺架構如圖1所示。 2.1“大學計算機基礎”課程APP功能模塊

“大學計算機基礎”課程APP客戶端包括用戶登錄、注冊和修改密碼，通知公告，課程概況（課程簡介、課程大綱、參考文獻），師資介紹，教學內容（課程教學歷史沿革、理論課程設計、試驗課程設計、理論課程內容），教學資源（電子課件、教學錄像），課外閱讀，在線考試，教學評價，信息反饋等。

2.2后臺管理

后臺管理采用B/S結構，管理員和老師通過瀏覽器訪問教學資源平臺管理功能。后臺管理主要包括用戶管理（用戶查詢、添加用戶、刪除用戶、禁用用戶、報名審核），系統管理（操作員管理、角色權限管理），教師隊伍管理，教學資源管理，消息推送，內容發布，信息查詢統計等。

3技術路線

“大學計算機基礎”課程APP學習資源平臺是基于android系統環境下開發的，其主要特點是即使客戶端和服務器斷開后，用戶也可依靠客戶端存儲的少量數據完成業務操作。

3.1 Android系統架構

Android的系統架構采用了分層架構的思想，如圖2所示。從底層到上層共包括三大部分共四層。底層部分是Linux內核和硬件抽象層，核心部分是核心類庫、Android運行時庫和應用框架層，應用部分是應用程序程序層。

在此，重點介紹應用程序層的核心內容。應用程序層提供一些核心應用程序包，例如聯系人管理、瀏覽器、日歷、地圖、短信和電子郵件等。同時，開發者可以利用Java語言設計和編寫應用程序，編寫的程序與核心應用程序彼此平等、友好共處。主要包括以下部分：

活動（Activity）——應用程序的表示層。應用程序的每個界面都將是Activity類的擴展。Activity用視圖（View）構成GUI來顯示信息、響應用戶操作。

服務（Services）——應用程序中的隱形工作者。Service組件在后臺運行，更新數據源和可見的Activities，觸發通知（Notification）。在應用程序的Activities不激活或不可見時，用于執行依然需要繼續的長期處理。

內容提供器（Content Providers）——可共享的數據存儲。Content Providers用于管理和共享應用程序數據庫。

意向（Intents）——應用程序間（inter-application）的消息傳遞框架。使用Intents你可以在系統范圍內廣播消息或者對一個目標Activity或Service發送消息，來表示要執行一個動作。

小部件（Widgets）——可以添加到主屏幕界面（home screen）的可視應用程序組件。作為Broad caseReceiver的特殊變種，widgets可以為用戶創建可嵌入到主屏幕界面的動態的、交互的應用程序組件。

通知（Notifications）——用戶通知框架。Notification不必竊取焦點或中斷當前Activities就能通知用戶。

3.2服務器端與客戶端數據交互

Web Service是一種基于SOAP協議的遠程調用標準。SOAP協議使用基于XML的數據機構和超文本傳輸協議（HTTP）的組合定義了一個標準方法來使用Internet上各種不同操作環境中的分布式對象。使用Web Service通過HTTP POST方式接受客戶的請求，使用soap協議傳輸xml數據，既保證了數據的安全性和封裝性，又具有可擴展性。

通過Web Service可以將不同操作系統平臺，不同語言、不同技術整合到一起。在Android SDK中并沒有提供調用Web Service的庫，因此，需要使用第三方類庫（KSOAP2）來調用Web Service。

在android客戶端開發中調用服務端web service的步驟如下：

//指定Web Service的命名空間和調用的方法名

Soap Object request = new Soap Object（"http：//service"， "get Name"）；

//設置調用方法的參數值

request.addProperty（"param1"， "value1"）；

//生成調用WebService方法的SOAP請求信息

SoapSerializationEnvelope envelope = new

SoapSerializationEnvelope（SoapEnvelope.VER11）；

envelope.bodyOut = request；

//創建Http TransportSE對象。通過Http TransportSE類的構造方法可以指定

//Web Service的WSDL文檔的URL

HttpTransportSE ht = new

HttpTransportSE（"http：//service/axis2/services/SearchProductService？wsdl"）；

//使用call方法調用WebService方法

ht.call（null， envelope）；

//使用getResponse方法獲得WebService方法的返回結果

SoapObject soapObject = （SoapObject） envelope.getResponse（）；

在使用多線程獲取到后臺數據之后，在客戶端將數據解析出來，然后將這些信息排版并顯示到activity（界面）上，同時將一些不變的數據存到android自帶的sqlite數據庫，下次即使是離線也可以使用其中部分功能。

在后臺服務端開發，開放出這些功能的接口，供客戶端調用。本系統主要使用的是php語言，用“正則表達式”解析出教學資源平臺上提供的一些資源，然后變成以web service需要xml數據格式，使用soap協議將數據返回給客戶端。同樣客戶端使用soap協議上傳用戶信息到服務端后，使用php提供的數據庫操作類結合sql語言對數據庫進行增、刪、改、查的操作，本系統使用的數據庫是mysql。這樣客戶端與后臺的交換就完成了。 3.3“大學計算機基礎”課程APP平臺界面設計在進行課程APP界面設計時，一要特別注意界面的簡潔明了，學生不需要過多的思考就能知道各個按鈕的功能，不需要過多的培訓就知道如何使用，盡量減少用戶點擊的次數；二要注意課程平臺設計需綜合考慮色彩、噪音、時限和其他各種感官感受；三是界面操作便捷。“大學計算機基礎”課程APP學習資源平臺界面如圖3所示。 4結束語

本文介紹了基于android系統的“大學計算機基礎”課程APP學習資源平臺的架構，分析了APP功能模塊、服務器端和客戶端數據交換方式和后臺管理模塊的功能特點和技術實現要點，并得到如下結論：（1）課程APP是一個充滿活力、擁有廣泛應用前景的研究領域，而與網絡學習課程的結合，必將為學生提供了優質便捷的學習途徑；（2）編寫移動應用程序時，應注意使用多線程技術，這樣避免程序發生堵塞而對用戶操作失去響應，導致手機“死機”的問題；（3）由于學生使用的移動終端設備不同，應開發不同系統版本的課程APP，這樣定會增加軟件開發成本；（4）教學課程APP的開發工作必將引起高校教學工作者的高度關注。

參考文獻：

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基金項目：成都理工大學2013-2016年高等教育人才培養質量和教學改革項目階段成果（項目編號：13JGY64）。