基于Android的移動在線教育平臺的設(shè)計與實現(xiàn)

申晉祥+鮑美英

摘要：移動學(xué)習(xí)是目前互聯(lián)網(wǎng)時代的一種新型學(xué)習(xí)方式。本文設(shè)計并實現(xiàn)了一個支持移動學(xué)習(xí)的在線教育平臺，該平臺基于Android系統(tǒng)，采用多線程技術(shù)應(yīng)用Java語言進(jìn)行開發(fā)，開發(fā)工具采用Eclipes，服務(wù)器數(shù)據(jù)庫采用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)、測試、資訊瀏覽等等，是對傳統(tǒng)教學(xué)模式的很好補(bǔ)充。

關(guān)鍵詞：Android；移動學(xué)習(xí)；教育

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2016.03.007

0引言

移動4G時代的到來，無處不在的WIFI網(wǎng)絡(luò)以及智能手機(jī)等移動終端的大力普及，使得互聯(lián)網(wǎng)對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次中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r調(diào)查統(tǒng)計報告》中顯示，截至6月底，我國網(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的一種有效工具。由于手機(jī)的便攜性和可移動性以及智能手機(jī)的強(qiáng)大功能，可以作為一種隨時隨地的學(xué)習(xí)工具。移動學(xué)習(xí)（Mobile Learning）時間靈活，學(xué)習(xí)內(nèi)容短小精悍，不受時間和空間限制，隨時隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)，有傳統(tǒng)教學(xué)無法比擬的優(yōu)點，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)特性和移動學(xué)習(xí)的需求，設(shè)計并實現(xiàn)了一個基于Android的移動在線教育平臺，學(xué)習(xí)者可以使用移動設(shè)備隨時隨地登錄該平臺進(jìn)行學(xué)習(xí)，對實現(xiàn)終身學(xué)習(xí)有著重要的意義。

1移動在線教育平臺的需求分析

通過多年的教學(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)余時間不斷對知識進(jìn)行重復(fù)鞏固。移動在線教育平臺可以使學(xué)習(xí)者課下隨時進(jìn)行課程的學(xué)習(xí)，可以進(jìn)行相應(yīng)的習(xí)題練習(xí)來鞏固所學(xué)的知識，可以通過移動終端與教師或同學(xué)隨時進(jìn)行交流。移動在線教育平臺提供了隨時隨地的學(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，再輔以移動在線教育平臺，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間，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。通過課堂教學(xué)和移動在線教育相結(jié)合的方式可以培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力、獨(dú)立分析和解決問題的高效率應(yīng)用人才。

根據(jù)CNNIC發(fā)布的報告顯示，6.68億網(wǎng)民中農(nóng)村網(wǎng)民占比27.9%，通過對網(wǎng)民年齡統(tǒng)計結(jié)果發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)民中以10-39歲年齡段為主要群體。移動在線教育平臺可以推廣到偏遠(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題，可以創(chuàng)建一種良性的移動學(xué)習(xí)模式。

Android系統(tǒng)的手機(jī)占據(jù)了很大的市場分額，設(shè)計和開發(fā)基于Android的移動在線教育平臺同樣具有廣闊的前景。

2移動在線教育平臺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

基于Android系統(tǒng)的特性以及移動學(xué)習(xí)的需求，移動在線教育平臺在設(shè)計上要考慮下面的原則：①界面友好，操作簡單；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)用軟件要具有在來電時可以暫停，保存數(shù)據(jù)或者退出的功能。

移動在線教育平臺采用理論設(shè)計和應(yīng)用開發(fā)結(jié)合的模式，對該平臺分析如下：

在移動前端有兩種開發(fā)方案：①使用瀏覽器作為瘦客戶端；②開發(fā)客戶端應(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，無法提供在線教育平臺中的各種多媒體交互學(xué)習(xí)能力。第二種方案需要開發(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。

所以本教育平臺采用C/S模式，前端也即客戶端采用開發(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，平臺采用MVC模式開發(fā)，系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1。

服務(wù)端采用開源Web應(yīng)用服務(wù)器Tomcat搭建，其中的數(shù)據(jù)庫采用MySQL數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫中包括用戶信息、課程和測試相關(guān)資源以及一些應(yīng)用服務(wù)，管理員可以對各類資源和應(yīng)用進(jìn)行管理。

客戶端采用Android平臺的手機(jī)，包括注冊登錄、在線課程學(xué)習(xí)、測試等，是用戶訪問系統(tǒng)的入口，是系統(tǒng)實現(xiàn)的關(guān)鍵。客戶端采用系統(tǒng)自帶的輕量級數(shù)據(jù)庫SQLite，可以滿足用戶存儲少量數(shù)據(jù)的需求。

客戶端與服務(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HttpURLConnection或HttpClient，該連接是從服務(wù)端返回數(shù)據(jù)的重要過程，可以獲得InputStream字節(jié)流對象。HttpURLConnection的主要優(yōu)勢在于多線程斷點上傳與下載，而HttpClient的功能則更廣泛。服務(wù)器攔截客戶端的URL請求并進(jìn)行解析，然后通過HttpPost獲取數(shù)據(jù)，生成XML或者JSON格式數(shù)據(jù)，利用HttpResponse返回客戶端，通過InputStreamReader轉(zhuǎn)換，用BufferReader把返回的數(shù)據(jù)顯示出來。

3移動在線教育平臺功能模塊設(shè)計

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

服務(wù)器端的功能包含兩個模塊：用戶管理、資源管理。客戶端的功能包含五個模塊：點滴生活、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)了移動學(xué)習(xí)隨時隨地的特性。