iOS平臺英語等級考試成績查詢系統設計

王東洋

（渤海大學 外語教研部，遼寧 錦州　121013）

iOS平臺英語等級考試成績查詢系統設計

王東洋

（渤海大學 外語教研部，遼寧 錦州121013）

全國大學英語等級考試是全國性的教學考試，本文基于iOS設計的成績查詢系統為考生提供最先進的移動信息化服務。在闡明iOS平臺層次結構的基礎上，研究主要從四個方面展開，設計了由3個子系統12個模塊構成的功能框架、基于MySQL數據庫管理系統設計了數據邏輯結構、使用AppCode開發工具設計了軟件核心功能、采用修正系數法設計了屏幕適配方案。以本文研究內容開發的軟件系統具有使用方便、易于維護、易于擴展等優點。

iOS平臺；英語等級考試；成績查詢；系統設計；CET-4；CET-6

全國大學英語等級考試（CET，College English Test）是教育部主管的一項全國性教學綜合考試，目的是對大學生實際英語能力進行客觀、準確的測量，為大學英語教學提供服務。現行的大學英語等級考試分為大學英語四級考試（CET-4）和大學英語六級考試（CET-6）兩種［1］。考試結束后，考生迫切想知道自己的考試成績。傳統的紙制方式公布成績或互聯網方式查詢成績手段單一，受環境影響且不夠及時。在移動通信時代大學生每人都隨身攜帶手機，使用手機查詢成績是最簡單快捷的方式，深受廣大考生歡迎。

iOS（i Operating System）是蘋果公司開發的移動操作系統，屬于Unix類的商業操作系統，最初是為iPhone設計開發的，后來陸續應用到蘋果公司的iPod touch、iPad以及Apple TV等產品上。iOS編程的接口、工具以及資源全部包含于iOS SDK，通過集成開發環境完成應用程序開發［2-3］。蘋果公司的iPad、iPhone等移動產品具有極高的市場占有率，在當代大學生中使用更是非常普遍。文中基于iOS平臺設計英語等級考試成績查詢系統，為軟件開發提供解決方案和技術支持，為廣大考生提供最先進的移動信息化服務。

1　iOS平臺結構

iOS平臺由4層構成，每個層包含若干組件，通過組件完成相應功能。平臺層次結構如圖1所示。各層簡要描述如下［4-5］：

1）可觸摸層（Cocoa Touch）。通過界面控制、多任務、多點觸控等關鍵技術，提供實現人機交互、觸摸操作的應用，為開發各類智能終端軟件提供了便捷的方法和技術支撐。UIKit框架是最核心部分，包含Objective-C程序接口，提供實現程序界面的各種組件，事件驅動的iPhone應用的關鍵架構，還負責處理屏幕上的多點觸摸事件、文字輸出、圖片和網頁顯示、相機或文件存取，以及加速感應等。

2）媒體應用層（Media Application）。提供相互結合可以完成各種圖像、音視頻等多媒體服務的應用和相關開發技術，為移動設備帶來完美的多媒體體驗。應用程序中使用各種媒體文件，進行音頻與視頻錄制，圖形繪制，以及制作簡單的動畫效果，也可以通過底層框架訪問必要的音頻設備硬件。主要包括圖像技術 （Quartz、Core Animation和OpenGL ES），音頻技術（Core Audio和OpenAL）和視頻技術。

圖1　iOS平臺層次結構Fig.1　Hierarchy on iOS platform

3）核心服務層（CoreService）。核心服務層位于Core OS層之上，為所有應用程序提供基礎系統服務，提供的主要框架包括：CoreFoundation框架為iOS程序開發基本數據管理和服務功能；CFNetwork框架提供網絡協議的面向對象的抽象。CoreLocation框架利用附近的GPS、蜂窩基站或Wi-Fi信號信息測量用戶的當前位置；Security框架提供了管理證書、公鑰/私鑰對和信任策略等接口確保應用數據安全。

4）核心操作系統層（Core OS）。位于iOS層次結構的最底層，包括操作系統的內核環境、驅動和基本接口，通過C語言提供的API函數完成與硬件設備交互及其他一些操作任務，包括Bonjour和DNS服務、硬件驅動、區域語言信息、內存分配、程序管理、線程管理、數學計算、文件訪問、網絡管理、電源按理、標準輸入輸出等。內核基于Mac操作系統，負責操作系統的各個方面。

2　功能框架設計

功能設計最常用的方法是模擬化，功能框架結構是模塊化的結果。功能框架結構是將系統功能進行分解，按功能從屬關系表示的圖形，圖中的每一個矩形框都稱為一個功能模塊。功能分解過程從大到小，從粗到細，從上到下。從概念上講，上層功能控制下層功能，愈上層功能愈籠統，愈下層功能愈具體。功能分解的過程就是一個由抽象到具體、由復雜到簡單的過程。功能模塊可以根據具體情況分的大一些或小一些，分解得最小的功能模塊可以是一個程序中的每個處理過程，而較大的功能模塊可以是完成某一個任務的一組程序。英語等級考試成績查詢系統的用戶主要包括考生用戶、成績管理用戶和系統管理用戶等3類，其中核心用戶是考生用戶。通過分析與綜合，參照其他人的研究成果［6-8］，將3類用戶功能歸納為3個子系統12個模塊，功能框架結構如圖2所示。

圖2　系統功能框架Fig.2　Functional framework of system

對圖2所示的子系統及功能模塊簡要描述如下：成績查詢子系統用于考生進行成績查詢。其中，“準考證號碼姓名查詢”是系統推薦的查詢方式，考生輸入準考證號和姓名后即可得到最近一次英語等級考試的各項成績。如果考生忘記準考證號還可使用“證件號碼姓名查詢”或“考生組合條件查詢”。以上查詢功能都是查詢成績信息，如果查詢自己的考試其他信息可使用“考生詳細信息查詢”；成績管理子系統用于成績管理用戶進行成績管理。最常使用的是 “單人成績錄入”，根據準考證號錄入考生英語等級考試的各分項成績。對于操作比較熟練的用戶，使用“批量成績錄入”，可在一個界面通過滾動屏幕的方式錄入多人的各分項成績，提高錄入速度。“成績分類維護”和“成績統計分析”提供了對考生成績進行維護與分析的手段；維護管理子系統用于系統管理員用戶進行系統管理。為了保證系統的安全性，使用“用戶權限管理”，按角色授予權限，將用戶分配到具體的角色中，用戶只能操作所屬角色的功能。“數據備份恢復”可實現對數據的多種備份方式，如定期備份、增量備份等，如果數據庫發生意外事故可自動恢復。“用戶信息維護”和“代碼信息維護”提供了對相關信息的維護功能。

3　數據結構設計

數據結構是指相互之間存在一種或多種特定關系的數據元素的集合，是計算機存儲、組織數據的方式。由于英語等級考試參加人數眾多，為了提高數據的存儲效率和運行效率，采用數據庫表的方式存儲數據。數據庫由兩個表構成，考生信息表（Examinee Information Table）存儲所有考生的基本信息；成績信息表（Score Information Table）存儲英語等級考試每個考生的各分項成績和總成績。數據庫完整性（Database Integrity）是指數據庫中數據在邏輯上的一致性，通過兩個表之間的關系實現［9］。兩個表之間是一對多的聯系，即“考生信息表”里的一條記錄對應“成績信息表”中的多條記錄。一個考生存在多次考試的成績，一個準考證號一次考試成績只能對應一個考生。“考生信息表”主鍵為“準考證號”字段。“成績信息表”的主鍵為“準考證號+考試日期”字段，“準考證號”字段為與“電源大類表”一對多聯系相對應的外鍵（FK_Examinee_Score）。基于MySQL數據庫管理系統（DBMS，Database Management System）［10］設計的數據結構及關系如圖3所示。

圖3　系統數據結構及關系圖Fig.3　Data Structure and Relationship Diagram of System

4　核心功能設計

常用的iOS開發工具包括CodeRunner、AppCode、Chocolat、Alcatraz、Mou等。其中，CodeRunner是一款輕量級，可以編寫和運行多種語言的編輯器，不需要安裝額外的語言環境就可以執行多種語言代碼；AppCode是全新的Objective-C的IDE集成開發環境，旨在幫助開發者開發Mac OS X和iOS系統的相關應用程序；hocolat是iOS系統上最新出現的一款強大的文本編輯器，支持vim模式、多種編程語言、窗口分割、標簽頁、色彩主題等功能；Alcatraz是一個開源的Xcode管理器，可讓你更快捷地發現和安裝插件、模版和顏色方案；Mou為開發者提供一系列的快速輸入Markdown既定語法元素，減少開發者編寫代碼消耗的時間。

本系統選擇AppCode開發工具，具有代碼補全功能、代碼檢查和修改功能、快速跳轉功能等優點。在英語等級考試成績查詢系統中，使用最多的是“準考證號碼姓名查詢”功能。以該模塊為例來說明軟件設計方法。屏幕設計如下：3個窗口類控件，用于容納輸入信息、按鈕和輸出信息，用CACollectionView容器類控件實現；8個標簽類提示信息控件，分別顯示“準考證號、姓名、寫作成績、聽力理解成績、閱讀理解成績、翻譯成績、總成績、備注”，用CALabel標簽類控件實現；2個輸入信息控件，分別輸入準考證號和姓名，用CALabel標簽類控件實現；3個操作按鈕控件，分別是“查詢、重置、返回”，用CAButton按鈕類控件實現；6個輸出信息控件，分別輸出寫作成績、聽力理解成績、閱讀理解成績、翻譯成績、總成績和備注，用CALabel標簽類控件實現；為了屏幕界面美觀，加入若干圖片，用CAImageView顯示圖片控件實現；為了界面的交互性，通過進程條顯示當前的查詢進度，用CAProgress類進度條控件實現［11］。

5　適配方案設計

屏幕適配沒有絕對完美的方案，不可能做到一套適配方案適用所有設備。當一個應用程序運行在不同設備時，由于設備的物理尺寸和分辨率不盡相同，某個界面里的一些UI元素可能會發生變化，很多情況下需要開發者去控制，并且在程序中盡量使用相對坐標。

CrossApp輔助方案適配的原則是盡量保持UI的物理尺寸相近，但仍舊可能會有細微變化，具體變化值由系統決定。在不同設備下，像素值會有所不同，在保持UI物理尺寸不變的情況下，在不同設備上顯示效果會有所差別。屏幕尺寸大的設備，顯示的內容會相對較多，像素值越高，則畫面越精細。常見的Apple設備適配方案如表1所示。

表1　適配器解決方案示例Tab.1 Sample on adapter solution

適配解決方案采用修正系數的概念，以iphone4為基準，令修正系數為1，但對于其他設備，這個系數是個近似值，當設置UIsize時，如果需要保持其在不同設備上的顯示大小一樣，需要乘以修正系數，CrossApp會根據不同設備的規格自動計算這個修正系數的值。使用時只需要把需要設定的數值傳遞給內聯函數可以保證在不同設備上的UI物理尺寸不變。

6　結束語

從2013年12月份開始的大學英語四、六級考試的試卷結構和測試題型都進行了局部調整，本軟件是按調整之后的要求設計開發的。大學英語等級考試是全國性的考試，成績查詢系統具有廣闊的市場發展空間。系統基于iOS平臺，使用AppCode開發，主要特性是完整的Xcode的兼容性；即時的代碼轉換，支持i18n；及時的代碼分析、搜索、轉換功能；可直接在iOS設備和模擬器上運行。但也存在一些不足之處。AppCode在某些情況下需要依賴Xcode，沒有集成Nib編輯器，在打開Nib文件時會自動去開Xcode，Instrument工具也要調用Xcode。另外，該軟件系統適用于iOS系統設備，但目前很多學生使用Android系統手機，本系統的使用具有局限性。因此，可以在本系統設計思想和方法的基礎上，開發Android系統的英語等級考試成績查詢系統，才能使軟件系統的應用更具有普遍性。

［1］百度百科.大學英語等級考試［EB/OL］.（2015-06-05）http: //baike.baidu.com/link？url=ueaX0F2uo9yZOXu2pkUs473b XLQaVfH_rSbm0MEL3_x1FJcnEpjcP2WBQYEUo28gMU8D uR9OM7Czw4gJLNG46Gzg8H3MVRgpjpzEq8Z-AEW.

［2］Charanjeet Singh，A.J.Roy，Sinchita Roy-Chowdhuri.Imagebased Cytopathology Reference App on iOS Plat-form［J］. Journal of the American Society of Cytopathology，2014，38 （7）:11-12.

［3］李蕾，李曉麗.基于iOS手持終端的移動學習資源設計研究［J］.中國電化教育，2014，35（12）:93-97.

［4］Liu C，Zhu Q，Kenneth A.Holroyd，Elizabeth K.Seng.Status and trends of mobile-health applications for iOS devices:A developer's perspective［J］.Journal of Systems and Software，2011，84（11）:2022-2033.

［5］Jonathan Zdziarski.Identifying back doors，attack points，and surveillance mechanisms in iOS devices［J］.Digital Investigation，2014，11（4）:3-19.

［6］唐秀忠，劉浩平，蘭曉俐.基于ASP.NET環境下成績查詢系統開發實踐的思考［J］.信息系統工程，2015，28（4）:28.

［7］臧強，程立.基于ASP技術和SQL數據庫的成績查詢系統的設計與實現［J］.電子設計工程，2014，22（3）:45-51.

［8］李倩.基于Android的移動客戶端成績查詢系統設計與實現［J］.軟件導刊，2014，7（6）:89-91.

［9］Sergio Flesca，Filippo Furfaro，Francesco Parisi.Consistency checking and querying in probabilistic databases under integrity constraints［J］.Journal of Computer and System Sciences，2014，80（7）:1448-1489.

［10］黃莉，劉丁酉.利用MySQL研究公共自行車服務系統［J］.湖北民族學院學報:自然科學版，2014，32（1）:78-80.

［11］CrossApp中文官方網站.CrossApp類結構圖［EB/OL］.（2015-06-05）http://crossapp.9miao.com/Articledetail_1009.html.

Design on scores query system of college english test based on iOS platform

WANG Dong-yang
（Teaching and Research Institute of Foreign Languages，Bohai University，Jinzhou 121013，China）

National college English test is a national learning test，the scores query system designed in this article based on iOS provides candidates with the most advanced mobile information services.On the basis of explaining the hierarchical structure of iOS platform，the research mainly begins with four aspects，designed the functional framework composed of 3 subsystems and 12 modules，designed the data logical structure based on MySQL database management system，and designed core functions for software using AppCode development tool，moreover，designed the screen adaptation scheme using correction coefficient method.The software system developed in this research has the advantage of easy to use，easy to maintain，easy to expand and others.

iOS platform；college English test；scores query；system design；CET-4；CET-6

TN929.5

A

1674－6236（2016）05-0005-03

2015-06-07稿件編號：201506075

遼寧省教育科學“十二五”規劃2012年度一般項目（JG12DB243）

王東洋（1968—），女，遼寧錦州人，副教授。研究方向：信息技術與英語教育。