基于Android平臺的教學(xué)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

農(nóng)國圣 曲文瑤 魏玲

摘 要：如今，隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，信息呈現(xiàn)井噴式的增長，更多學(xué)生傾向于使用移動端設(shè)備獲取信息。在各種手機(jī)應(yīng)用擠爆大學(xué)生手機(jī)的同時，校園類手機(jī)應(yīng)用異軍突起，成功占據(jù)了高校市場?；谶@個現(xiàn)狀，本文根據(jù)當(dāng)代大學(xué)生的偏好和需求，以哈爾濱理工大學(xué)為例，對移動端掌上校園進(jìn)行功能開發(fā)設(shè)計(jì)。該應(yīng)用是一款基于Android平臺集生活和學(xué)習(xí)為一體的應(yīng)用產(chǎn)品，旨在讓用戶通過該教學(xué)管理系統(tǒng)平臺快速掌握校園信息，提高校園信息化水平，優(yōu)化校園服務(wù)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：校園APP；移動端；教務(wù)在線

中圖分類號：TP399 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 引言（Introduction）

隨著智能手機(jī)的問世，短短的幾年時間，PC的地位受到強(qiáng)烈的沖擊。智能移動終端設(shè)備變得無處不在，APP手機(jī)應(yīng)用的數(shù)量也不斷地增加，截止至2015年12月，中國移動智能終端設(shè)備已經(jīng)達(dá)到12.8億臺，市場上的手機(jī)應(yīng)用早已突破百萬，是2011年手機(jī)應(yīng)用個數(shù)的十倍，24.53%的用戶在24歲以下，由此可見學(xué)生群體是不可忽視的用戶資源。各類手機(jī)應(yīng)用遍布了學(xué)生生活的各個方面，大量的智能手機(jī)應(yīng)用，使學(xué)生有了更多的選擇，也使學(xué)生的生活更加便捷化。在移動互聯(lián)網(wǎng)的時代下，移動端APP的市場有著很大的前景。

在眾多的APP軟件中，專門針對我校師生的APP軟件還不是很完善，在這樣的情況下，大部分學(xué)生就會在眾多的手機(jī)應(yīng)用中盲目地去選擇，比如，查詢的自己的課程和成績時，會下載“超級課程表”“課程格子”等一類APP軟件；需要校內(nèi)交流時，會下載“人人網(wǎng)”等國內(nèi)的社交平臺；需要了解校內(nèi)教務(wù)信息時，學(xué)生只能上網(wǎng)去登錄學(xué)校的教務(wù)平臺，才能了解到需要的信息等等。這就使得針對學(xué)校的、功能全面的APP十分重要。

2 需求分析和設(shè)計(jì)及技術(shù)路線（Needs analysis and

design and technology roadmap）

目前關(guān)于高校的生活類和學(xué)習(xí)類等的手機(jī)應(yīng)用不勝枚舉，大家熟悉的有課程格子、超級課程表等，但是缺點(diǎn)很明顯，查詢課表的功能更容易被大家接受，而學(xué)生和學(xué)生之間、學(xué)生和老師之間的互動，以及學(xué)校的最新通知等相關(guān)功能顯得暗淡，因?yàn)楦咝Ｖg差異性大，只能個性化的定制才能滿足各大高校的不同需求。本移動端教務(wù)系統(tǒng)旨在為師生提供方便的辦公、學(xué)習(xí)和互動環(huán)境。圖1為軟件框架圖。

網(wǎng)絡(luò)上有很多針對學(xué)生的查課表軟件，廣受學(xué)生的喜愛，但是對教師來說并不方便，這種移動的，便捷的軟件對老師的幫助很大。不僅可以查課表，還可以標(biāo)記不同班級的教學(xué)進(jìn)度，簡短的記錄課堂上未能及時解決的問題等。將辦公轉(zhuǎn)移到線上，使教師可以在一臺設(shè)備上將所有授課班級的信息集中起來，方便保存查閱，也使教學(xué)變得更有針對性，給老師的工作帶來便利。

如圖2所示，教師模塊的子模塊有注冊、登錄、查詢、師生通、信息發(fā)布五個模塊下面簡單介紹各個模塊的需求分析。

（1）注冊功能模塊需求分析與設(shè)計(jì)

教師在使用該軟件前，需要注冊一個自己的賬號，賬號包含用戶名、密碼姓名、性別、專業(yè)、年級和昵稱等。填寫相關(guān)信息后，將在服務(wù)器端對應(yīng)數(shù)據(jù)庫生成相應(yīng)信息。

（2）登錄功能模塊需求分析與設(shè)計(jì)

首次登錄需要輸入已注冊的賬號和密碼。成功登錄后，如果不進(jìn)行注銷，客戶端將會記錄該用戶信息，之后的登錄不再需要輸入用戶名和密碼。減少了用戶來回登錄所花費(fèi)的時間，也使軟件的操作更便捷。

（3）查詢功能模塊需求分析與設(shè)計(jì)

查詢功能模塊中下分了三個子模塊，分別是查詢授課地點(diǎn)，教學(xué)筆記，查詢個人信息。查詢授課地點(diǎn)的功能類似于學(xué)生查詢課表，方便教師隨時隨地查詢上課地點(diǎn)；教學(xué)筆記功能模塊可以簡單的做記錄，跟蹤不同班級的教學(xué)進(jìn)度，以及上一堂課沒有講完的內(nèi)容；查詢學(xué)生信息功能模塊提供了類似點(diǎn)名冊的功能優(yōu)化了以往紙質(zhì)的點(diǎn)名冊，提供簡單的統(tǒng)計(jì)功能。

（4）師生通功能模塊需求分析與設(shè)計(jì)

師生通是讓老師和學(xué)生可以通過線上溝通，主要用途是，學(xué)生課上不懂的問題，可以在線上與老師進(jìn)行交流，使問題得以解決；另一方面通過該平臺老師可以了解學(xué)生平時的學(xué)習(xí)情況，來調(diào)整自己的教學(xué)計(jì)劃。

（5）信息發(fā)布功能模塊需求分析與設(shè)計(jì)

信息發(fā)布功能模塊中下分教學(xué)信息變動和作業(yè)信息發(fā)布及調(diào)整兩個子模塊；教學(xué)信息變動是關(guān)于教學(xué)計(jì)劃、上課地點(diǎn)和考試時間變更；作業(yè)信息發(fā)布及調(diào)整主要是對作業(yè)布置及調(diào)整進(jìn)行公告，發(fā)布的信息將會在學(xué)生端提示。

2.2 針對學(xué)生部分的需求分析

學(xué)生系統(tǒng)框架如圖3所示，學(xué)生客戶端分為用戶注冊、用戶登錄、校園布告、查詢功能、校內(nèi)社團(tuán)、我要吐槽、約嗎、考試題庫八個子模塊。其中用戶注冊和用戶登錄模塊在教師系統(tǒng)已經(jīng)介紹過相關(guān)內(nèi)容，不再展開介紹。

（1）校園布告模塊需求分析

校園通告是集中學(xué)校教務(wù)處向?qū)W校全體師生發(fā)布公告的信息發(fā)布平臺，用戶可以選擇推送功能，方便全體師生及時得到信息，本模塊分為教務(wù)公告和教務(wù)新聞兩個窗口。

教務(wù)公告包括各類學(xué)術(shù)比賽通知、學(xué)校放假通知、重大考試通知、全國高校性質(zhì)的比賽通知等公開信息；教務(wù)新聞包括我校學(xué)生個人及學(xué)生社團(tuán)在學(xué)術(shù)、創(chuàng)業(yè)和各種技能大賽獲獎信息等。

（2）查詢功能模塊需求分析

查詢功能模塊給用戶提供課表查詢、個人學(xué)籍查詢、查詢空教室、成績查詢等功能，免去學(xué)生通過網(wǎng)頁去查詢的繁雜過程，讓學(xué)生查詢變得更快捷方便，通過優(yōu)化的頁面，用戶可以快速查詢自己需要的內(nèi)容。

（3）校內(nèi)社團(tuán)功能模塊需求分析

將為全校社團(tuán)建立賬戶，由社團(tuán)自己發(fā)帖，進(jìn)行社團(tuán)納新，社團(tuán)活動、比賽和演出公告，社團(tuán)內(nèi)部成員通知等，讓學(xué)生第一時間了解社團(tuán)信息，同時建立社團(tuán)活躍值，進(jìn)行十佳社團(tuán)評比。

（4）我要吐槽功能模塊需求分析

該窗口對學(xué)生開設(shè)，用于學(xué)生對校園的人和事進(jìn)行吐槽以及自己身邊的事情進(jìn)行吐槽，學(xué)生用戶可以提醒其他學(xué)生需要注意的事項(xiàng)和對身邊不滿意的地方進(jìn)行宣泄，同時增加校內(nèi)學(xué)生之間的交流。

（5）約嗎功能模塊需求分析

約嗎，是將學(xué)校中懷有相同夢想、相同愛好等一群人聚集在一起，在這里可以認(rèn)識同一校園的朋友，通過手機(jī)的位置感應(yīng)，獲取愿意公開位置信息的用戶位置，更有益于交友[1]。

2.3 技術(shù)路線

本應(yīng)用程序采用基于AMQP協(xié)議的校園消息總線系統(tǒng)進(jìn)行信息傳遞[2]，通過OSGi框架和RESTful技術(shù)來搭建中間件，解決了開發(fā)過程中數(shù)據(jù)獲取難題[3]。通過客戶端和服務(wù)器端進(jìn)行實(shí)時交互，其中客戶端基Java語言和Android平臺進(jìn)行開發(fā)，數(shù)據(jù)庫使用SQL Server進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，用于存儲用戶具體的活動信息[4]。

本軟件基于Android平臺，Android是一種以Linux為基礎(chǔ)的開放源代碼操作系統(tǒng)，主要使用于便攜設(shè)備。系統(tǒng)架構(gòu)采用了分層的架構(gòu)。Android分為四個層，從高層到低層分別是應(yīng)用程序?qū)印?yīng)用程序框架層、系統(tǒng)運(yùn)行庫層和linux核心層[5]。在windows系統(tǒng)下，搭建了Java SE Development Kit+Eclipse+Android SDK（Software Development Kit）+Android Development Tools（ADT）的開發(fā)環(huán)境。

3 APP移動端教學(xué)管理信息系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)（The

design of undergraduates'employment service

platform function on APP）

3.1 注冊

用戶第一次使用該軟件時，需要注冊，這樣才能從服務(wù)器端讀取到用戶的個人信息。首先在本地檢測用戶名、密碼等信息是否符合注冊要求，再與服務(wù)器數(shù)據(jù)庫用戶表的信息對比，若為空，則添加該用戶信息到服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中相應(yīng)的用戶表。

3.2 登錄

打開軟件后首先會進(jìn)入到一個歡迎頁WellcomeActivity，其次才進(jìn)入到主頁面MainActivity，尚未登錄的用戶在主頁面可以使用上校園官網(wǎng)等簡單功能，已經(jīng)注冊成功的用戶可以在左側(cè)下拉菜單中選擇登錄選項(xiàng)，軟件會跳轉(zhuǎn)到登錄頁面LoginActivity。用戶輸入注冊時的用戶名和密碼，軟件在本地檢測輸入的信息合法后將數(shù)據(jù)傳送至服務(wù)器，與數(shù)據(jù)庫中相應(yīng)的表信息進(jìn)行對比，并返回結(jié)果，客戶端對不同的返回結(jié)果做出相應(yīng)的反應(yīng)[6，7]。

3.3 查詢

教師頁面下有查詢授課地點(diǎn)，教學(xué)筆記。選擇查詢授課地點(diǎn)后，客戶端將向服務(wù)器發(fā)送請求，服務(wù)器根據(jù)請求作出回應(yīng)，并將課表保存在本地，方便以后查詢；選擇教學(xué)筆記后，客戶端讀取教師授課班級讓用戶進(jìn)一步選擇，在具體的班級頁面教師可以做簡單記錄、修改、刪除、保存在本地；選擇查詢學(xué)生信息后，客戶端也會返回授課班級結(jié)果供用戶進(jìn)一步選擇，選擇具體班會出現(xiàn)該班學(xué)生名冊。學(xué)生頁面有課表查詢、個人學(xué)籍查詢、查詢空教室、成績查詢四個功能，課表查詢功能與教師課表查詢大致相同，不再展開介紹；個人學(xué)籍查詢、個人成績查詢和查詢空教室都是通過web訪問學(xué)校官方教務(wù)在線。如圖4為查詢功能模塊數(shù)據(jù)流程圖。

3.4 師生通與我要吐槽

師生通以即時通信的方式讓用戶進(jìn)行互動交流，用戶進(jìn)入到師生通頁面后程序節(jié)開始監(jiān)聽發(fā)送按鈕，當(dāng)用戶發(fā)送信息時用戶端會向服務(wù)器段發(fā)出Socket請求，若長時間沒有接收到服務(wù)器端回應(yīng)則提示用戶信息發(fā)送失敗。而服務(wù)器端也時刻監(jiān)聽客戶端有沒有發(fā)出Socket連接請求，若沒有則繼續(xù)監(jiān)聽，如果監(jiān)聽到來自客戶端的Socket請求則進(jìn)行連接，若連接失敗則返回客戶端信息發(fā)送失敗。通信結(jié)束后服務(wù)器將會關(guān)閉該通道。我要吐槽則是以留言板的方式，用戶在我要吐槽功能模塊上發(fā)布信息后，將由服務(wù)器端進(jìn)行整合、編輯。當(dāng)用戶刷新時，客服端向服務(wù)器端下載最新信息，用此數(shù)據(jù)更新UI，更新留言板的最新內(nèi)容，從而達(dá)到通信交流[8，9]。

4 結(jié)論（Conclusion）

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，基于學(xué)生用戶的APP也隨之增加，在這樣的背景下，服務(wù)學(xué)生的校園生活、學(xué)習(xí)類的APP有著重大意義。針對哈爾濱理工大學(xué)開發(fā)的移動端教學(xué)管理平臺服務(wù)于學(xué)校職工、教師、學(xué)生和校友四大用戶群體，集個人教學(xué)信息的查詢和發(fā)布、校園動態(tài)、校內(nèi)社交平臺、師生通等功能，這些功能模塊可以使廣大師生隨時隨地且快速獲取校園的實(shí)時動態(tài)、個人學(xué)習(xí)和生活的各個方面的信息，方便全校師生的生活，提高了校園信息化水平，優(yōu)化了校園服務(wù)質(zhì)量。

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