基于Android的移動(dòng)在線教育平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

申晉祥+鮑美英

摘要：移動(dòng)學(xué)習(xí)是目前互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的一種新型學(xué)習(xí)方式。本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)支持移動(dòng)學(xué)習(xí)的在線教育平臺(tái)，該平臺(tái)基于Android系統(tǒng)，采用多線程技術(shù)應(yīng)用Java語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)工具采用Eclipes，服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)采用MySQL，可運(yùn)行在Android系統(tǒng)的手機(jī)和平板電腦上，學(xué)生可以進(jìn)行學(xué)習(xí)、測(cè)試、資訊瀏覽等等，是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式的很好補(bǔ)充。

關(guān)鍵詞：Android；移動(dòng)學(xué)習(xí)；教育

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2016.03.007

0引言

移動(dòng)4G時(shí)代的到來(lái)，無(wú)處不在的WIFI網(wǎng)絡(luò)以及智能手機(jī)等移動(dòng)終端的大力普及，使得互聯(lián)網(wǎng)對(duì)人們生活方式的影響進(jìn)一步深化。據(jù)2015年7月CNNIC發(fā)布的《第36次中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r調(diào)查統(tǒng)計(jì)報(bào)告》中顯示，截至6月底，我國(guó)網(wǎng)民數(shù)量達(dá)到6.68億，其中手機(jī)網(wǎng)民占88.9%，數(shù)量達(dá)5.94億。隨著智能手機(jī)的出現(xiàn)，手機(jī)功能的增加，手機(jī)從最初的通信逐步發(fā)展成為人們獲取知識(shí)的一種有效工具。由于手機(jī)的便攜性和可移動(dòng)性以及智能手機(jī)的強(qiáng)大功能，可以作為一種隨時(shí)隨地的學(xué)習(xí)工具。移動(dòng)學(xué)習(xí)（Mobile Learning）時(shí)間靈活，學(xué)習(xí)內(nèi)容短小精悍，不受時(shí)間和空間限制，隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)，有傳統(tǒng)教學(xué)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，與傳統(tǒng)教學(xué)相互補(bǔ)充，共同促進(jìn)了教育教學(xué)的改革。

本文結(jié)合Android智能手機(jī)的系統(tǒng)特性和移動(dòng)學(xué)習(xí)的需求，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于Android的移動(dòng)在線教育平臺(tái)，學(xué)習(xí)者可以使用移動(dòng)設(shè)備隨時(shí)隨地登錄該平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)，對(duì)實(shí)現(xiàn)終身學(xué)習(xí)有著重要的意義。

1移動(dòng)在線教育平臺(tái)的需求分析

通過(guò)多年的教學(xué)工作和自我學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)，學(xué)習(xí)者不僅需要集中式的課堂教學(xué)，還需要利用業(yè)余時(shí)間不斷對(duì)知識(shí)進(jìn)行重復(fù)鞏固。移動(dòng)在線教育平臺(tái)可以使學(xué)習(xí)者課下隨時(shí)進(jìn)行課程的學(xué)習(xí)，可以進(jìn)行相應(yīng)的習(xí)題練習(xí)來(lái)鞏固所學(xué)的知識(shí)，可以通過(guò)移動(dòng)終端與教師或同學(xué)隨時(shí)進(jìn)行交流。移動(dòng)在線教育平臺(tái)提供了隨時(shí)隨地的學(xué)習(xí)，是課堂學(xué)習(xí)的輔助。

在本科教學(xué)中，越來(lái)越重視學(xué)生自我學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，在課堂學(xué)習(xí)之余，再輔以移動(dòng)在線教育平臺(tái)，與傳統(tǒng)教學(xué)相比，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望，使學(xué)生能更加積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)目的更加明確，充分利用自己的零散時(shí)間，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。通過(guò)課堂教學(xué)和移動(dòng)在線教育相結(jié)合的方式可以培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力、獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的高效率應(yīng)用人才。

根據(jù)CNNIC發(fā)布的報(bào)告顯示，6.68億網(wǎng)民中農(nóng)村網(wǎng)民占比27.9%，通過(guò)對(duì)網(wǎng)民年齡統(tǒng)計(jì)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)民中以10-39歲年齡段為主要群體。移動(dòng)在線教育平臺(tái)可以推廣到偏遠(yuǎn)地區(qū)特別是缺乏優(yōu)質(zhì)課堂教學(xué)資源的學(xué)校，能大力改善當(dāng)前教育資源不平衡的問(wèn)題，可以創(chuàng)建一種良性的移動(dòng)學(xué)習(xí)模式。

Android系統(tǒng)的手機(jī)占據(jù)了很大的市場(chǎng)分額，設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)基于Android的移動(dòng)在線教育平臺(tái)同樣具有廣闊的前景。

2移動(dòng)在線教育平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

基于Android系統(tǒng)的特性以及移動(dòng)學(xué)習(xí)的需求，移動(dòng)在線教育平臺(tái)在設(shè)計(jì)上要考慮下面的原則：①界面友好，操作簡(jiǎn)單；②可擴(kuò)展性好，具有兼容性；③手機(jī)的主要功能是接打電話，手機(jī)應(yīng)用軟件要具有在來(lái)電時(shí)可以暫停，保存數(shù)據(jù)或者退出的功能。

移動(dòng)在線教育平臺(tái)采用理論設(shè)計(jì)和應(yīng)用開(kāi)發(fā)結(jié)合的模式，對(duì)該平臺(tái)分析如下：

在移動(dòng)前端有兩種開(kāi)發(fā)方案：①使用瀏覽器作為瘦客戶(hù)端；②開(kāi)發(fā)客戶(hù)端應(yīng)用軟件。兩種方案比較如下：第一種方案直接安裝瀏覽器即可，但是由于移動(dòng)終端設(shè)備屏幕偏小，直接使用瀏覽器，表現(xiàn)效果受到影響，界面跳轉(zhuǎn)也不是很方便。再有瀏覽器的功能有限，無(wú)法提供在線教育平臺(tái)中的各種多媒體交互學(xué)習(xí)能力。第二種方案需要開(kāi)發(fā)前端應(yīng)用軟件，但可以根據(jù)需要量身定做，提供各種音頻、視頻及更加復(fù)雜的交互，使學(xué)習(xí)者更容易上手，并且提高學(xué)習(xí)效果。

所以本教育平臺(tái)采用C/S模式，前端也即客戶(hù)端采用開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件的方式，后端采用服務(wù)器，為了使系統(tǒng)具有很好的可擴(kuò)展性和可維護(hù)性，平臺(tái)采用MVC模式開(kāi)發(fā)，系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1。

服務(wù)端采用開(kāi)源Web應(yīng)用服務(wù)器Tomcat搭建，其中的數(shù)據(jù)庫(kù)采用MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)中包括用戶(hù)信息、課程和測(cè)試相關(guān)資源以及一些應(yīng)用服務(wù)，管理員可以對(duì)各類(lèi)資源和應(yīng)用進(jìn)行管理。

客戶(hù)端采用Android平臺(tái)的手機(jī)，包括注冊(cè)登錄、在線課程學(xué)習(xí)、測(cè)試等，是用戶(hù)訪問(wèn)系統(tǒng)的入口，是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。客戶(hù)端采用系統(tǒng)自帶的輕量級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)SQLite，可以滿(mǎn)足用戶(hù)存儲(chǔ)少量數(shù)據(jù)的需求。

客戶(hù)端與服務(wù)器采用HTTP協(xié)議通信，數(shù)據(jù)通信的格式是XML或JSON格式。前后端建立連接是使用類(lèi)HttpURLConnection或HttpClient，該連接是從服務(wù)端返回?cái)?shù)據(jù)的重要過(guò)程，可以獲得InputStream字節(jié)流對(duì)象。HttpURLConnection的主要優(yōu)勢(shì)在于多線程斷點(diǎn)上傳與下載，而HttpClient的功能則更廣泛。服務(wù)器攔截客戶(hù)端的URL請(qǐng)求并進(jìn)行解析，然后通過(guò)HttpPost獲取數(shù)據(jù)，生成XML或者JSON格式數(shù)據(jù)，利用HttpResponse返回客戶(hù)端，通過(guò)InputStreamReader轉(zhuǎn)換，用BufferReader把返回的數(shù)據(jù)顯示出來(lái)。

3移動(dòng)在線教育平臺(tái)功能模塊設(shè)計(jì)

基于Android的移動(dòng)在線教育平臺(tái)中用戶(hù)角色有兩大類(lèi)：學(xué)員和管理員。學(xué)員在該平臺(tái)注冊(cè)為會(huì)員，然后可以憑借賬戶(hù)和密碼登錄該教育平臺(tái)，使用平臺(tái)中的所有資源，包括課程學(xué)習(xí)、在線測(cè)試、相關(guān)的一些資訊以及休閑小游戲。管理員可以通過(guò)服務(wù)端進(jìn)行相應(yīng)課程資源、測(cè)試資源和資訊的更新。該教育平臺(tái)的功能模塊如圖2。

服務(wù)器端的功能包含兩個(gè)模塊：用戶(hù)管理、資源管理。客戶(hù)端的功能包含五個(gè)模塊：點(diǎn)滴生活、名師介紹、課程學(xué)習(xí)、最新資訊和輕松一刻。其中的一些學(xué)習(xí)資源可以下載到本地，在手機(jī)不聯(lián)網(wǎng)的情況下也可以隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)，本地學(xué)習(xí)與在線學(xué)習(xí)相結(jié)合更加體現(xiàn)了移動(dòng)學(xué)習(xí)隨時(shí)隨地的特性。