基于智能移動終端的英語視頻學習軟件的設計

廖治敏

(阿壩師范學院，四川 汶川 623002)

智能移動終端學習軟件以Android系統為依托，通過安裝在裝有Android系統的手機、平板電腦和學習機等移動終端設備上為學習者提供在線視頻學習。這是一種典型的在線學習系統，具有線上雙向交互優勢，能給英語學習提供極大便利。設計一套基于智能移動學習終端的英語視頻學習軟件，既要考慮用戶端需求，還要兼顧服務端、管理端需求，確保軟件的可拓展性、維護便捷性和易操作性等，全面提升學習者、管理者的應用體驗。

1 軟件介紹

1.1 軟件設計目標

將各種英語學習資料儲存于軟件終端服務器上，學習者在智能移動終端安裝英語視頻學習軟件，開啟智能移動終端設備上的網絡連接按鈕，即可登錄、打開視頻進行相應學習。在學習的過程中，學習者可隨時保存、收藏學習內容，還可與教師、其他學習者進行遠程交流。學習資料的發布者可通過后臺數據服務器對學習資源進行添加、修改等操作，以便為學習者提供更優質的課程資料。

1.2 軟件功能需求

(1)應用程序需求

應用程序質量高低影響軟件使用質量和使用體驗，在設計軟件應用程序時，要確保其能滿足以下需求：第一，可擴展性。隨著移動在線學習的普及，必然要對現有軟件系統進行升級更新，確保其可拓展性才能為后續開發提供便利。考慮到現有技術條件和這套軟件的現實需求，在設計中，我們采用Android plug-in技術，在后續開發中，該技術的大部分代碼都可以重用，開發更為便捷。第二，維護便捷性。軟件在使用過程中可能會暴露出一些缺陷，軟件應用程序設計時要確保在漏洞、缺陷修復的過程中，不會造成其他功能的運行障礙[1]。因此，在該英語視頻學習軟件的設計、編碼中，要采用類間耦合度最低的、先進的設計模式，當出現漏洞或缺陷時，只需要更改少量代碼，就可以讓軟件程序恢復正常。第三，易操作性。對用戶而言，軟件是否好用易上手是他們選擇的關鍵，這也是軟件能否受到市場青睞的關鍵所在。在設計軟件時，要考慮到當前智能移動終端設備的智能化、大屏化特點，系統設計界面要盡可能簡潔，便于用戶滑動操作，并在界面上設置相應的提示圖標，便于用戶操作使用。

(2)學習功能需求

英語視頻學習軟件學習功能要滿足以下需求：第一，單詞學習需求。為學習者提供單詞管理服務；第二，查詞及詞源解析需求，為學習者提供在線查詢服務；第三，短文閱讀需求，為學習者提供在線閱讀服務；第四，經典推薦需求，為學習者提供英語名言警句學習服務或職場英語學習服務；第五，視頻學習需求，為學習者提供英語歌曲欣賞、影視欣賞、對話欣賞服務；第六，在線考試需求，為學習者提供在線測驗服務；第七，交流互動需求，為學習者提供通信服務，幫助學習者建立連接，提供交流互動服務。

(3)管理功能需求

英語視頻學習軟件管理功能要滿足以下需求：第一，系統管理需求，根據系統運行情況設置參數、發布軟件更新通知；第二，用戶管理需求，對利用軟件學習的用戶進行管理；第三；英語資料管理需求，對軟件上儲存的英語學習資料進行定期更新和編輯等。

1.3 軟件設計環境

該軟件開發設計需要在Windows 7系統環境下進行，需要用到Android AVD虛擬設備，需要用到的開發軟件有JDK1.7、Eelipse、ADK、OAUTH等，需要用到的技術有Plug-in、JAVA、RSS、UDP技術等[2]。

2 軟件技術設計

2.1 軟件整體架構設計

該軟件在具體設計架構時，需從兩個角度出發：其一，用戶端角度，考慮用戶的學習需求；其二，服務端和管理端角度，考慮資源上傳、更新和軟件運行管理需求。從這兩個角度出發，設計從用戶端到操作端的的系統框架。在這個軟件框架中，教師或英語學習資源的提供者登錄操作端，通過連接互聯網，對服務器進行訪問，然后上傳學習資源。學習者通過登錄移動終端設備即用戶端，連接移動網絡訪問服務器，獲得學習資源。除了互聯網服務器，還需要架構兩個服務器，即RSS服務器和數據庫服務器，RSS服務器為學習者提供學習資源訂閱服務，數據庫服務器則用以儲存各類教學資源，包括學習者、教師、學習資源提供者的信息等。整體架構圖如1所示。

圖1 英語視頻學習軟件整體架構設計

2.2 軟件層級結構設計

該軟件設計上以C/S架構為基礎，以低耦合度為目標，利用了Eclipse等基本的開發工具，軟件框架構為五層：第一層是數據處理層，所有的英語學習視頻資料都匯聚在這一層進行編輯，在音頻、視頻資料整合的基礎上形成最初的數據表格；第二層是核心邏輯層，對詞源、短文、測驗、交互等進行管理[3]；第三層是接口服務層，為各種移動終端設備搭建接口，提供通道；第四層是網絡通信層，通過連接網絡信號實現使用者和軟件的通信連接；第五層是界面控制層，通過點擊跳轉響應用戶操作；第六層是業務功能層。主要為學習者和軟件管理者提供相應的業務服務。包括記錄學習者的英語學習數據，反饋給軟件的開發者和使用軟件的教育者。獲取軟件運行中的數據參數，進行各種邏輯函數編寫，對軟件運行進行維護管理。這六個層級的架構突出了代碼的可維護性，一旦出現軟件運行障礙，維護更便捷。同時，這六個層次之間相互獨立，各個層級之間耦合度較低，在實際開發過程中，能夠最大程度保證開發進度，降低軟件復雜性，結構設計也更清晰。軟件層次結構如下圖2所示。

圖2 英語視頻學習軟件層級結構設計

2.3 軟件接口設計

接口加載快慢，影響用戶體驗感受。為確保該英語視頻學習軟件的體驗效果，在接口設計時采用android Plug-in 跨APK訪問技術，該技術通過main app來定義接口，實際操作時，需對其進行單獨操作，將其編為jar包，然后將其發到plug-in app進行代碼編寫。在建立接口訪問連接時，Main app則會找到plug-in app的classloader,然后通過JAVA技術來創建接口對象，最終實現跨APK訪問的目的[4]。該技術的優勢在于可以加快接口的加載過程，在學習者打開軟件的瞬間，軟件的接口就開始自動加載，當用戶輸入或點擊相應的接口時，接口服務器就會快速啟動運轉，給用戶提供快速的加載體驗。

3 軟件功能模塊設計

3.1 軟件整體功能模塊設計

基于智能移動終端的英語視頻學習軟件應總體分為三大功能模塊，其一是在線視頻學習模塊，其二是用戶管理模塊，其三是后臺管理模塊。功能模塊總體設計如下圖3所示。

圖3 英語視頻學習軟件整體功能模塊設計

3.2 在線視頻學習模塊設計

在線視頻學習模塊要能夠滿足學習者多方面的學習需求，為他們提供單詞學習、詞源解析、在線閱讀、經典欣賞等在內的全套式學習服務。在線視頻學習模塊設計如下圖4所示。

圖4 在線視頻學習模塊設計

(1)單詞學習模塊

單詞學習模塊主要通過SQLite數據庫將英語單詞字段信息錄入數據庫[5]。當用戶需要學習單詞時，只需要點開單詞學習模塊按鈕，后臺的客戶端在接收到用戶點擊行為之后，就會快速響應，調用“單詞學習”接口。該模塊會提供一個列表化的界面，給學習者展示各種不同類型的詞匯學習資源，學習者可以點擊確定學習內容。列表界面內容包括詞表選擇、單詞發音、生詞本、詞匯音標。學習者若想聆聽單詞發音，可以點擊界面上單詞發音后的“麥克風”圖表，軟件會自動播放該單詞發音。同時，學習者詞匯學習進度會被自動保存，當用戶下次打開同一個詞匯資源列表時，進度會自動顯示，學習者可以選擇繼續之前的學習內容，也可以按進度表直接進入下一內容的學習。這一模塊的生詞本功能，便于學習者在學習的過程中記錄重點詞匯、難記詞匯，為他們復習提供幫助。單詞學習模塊列表界面如下圖5所示。

圖5 單詞學習列表界面設計

(2)查詞及詞源解析模塊

這一模塊會為用戶提供兩個界面，即查詞界面和詞源解析界面。在查詞界面，用戶只需要在搜索欄輸入單詞、詞組或者短句，就可以點擊搜索按鈕。軟件后臺系統會根據用戶輸入內容在數據庫中自動檢索查詢，將對應的結果呈現給學習者。詞源解析模塊，主要給學習者提供不同類型的詞源解析器，用戶可以在使用過程中根據詞源解析器提供的查詞結果，自由選擇安裝或卸載哪種詞源解析器。

(3)短文閱讀模塊

短文閱讀模塊會為學習者提供瀏覽選擇界面，如風土人情、時事政治、人物介紹、名著片段、飲食旅游等。學習者可以根據自己的愛好和需要，點擊選擇任一版塊。后臺數據庫會根據學習者的選擇自動檢索，將相應的短文內容呈現給學者。該模塊會設計筆記功能，學習者可以在閱讀的過程中利用智能移動終端設備的指示按鈕，對短文中的內容做筆記，學習者的筆記內容會被自動保存。

(4)經典推薦模塊

該模塊設計較為簡單，主要利用數據庫儲存一些英語典故、英語名言警句等，數據庫會每天對內容進行更新，學習者每天都可以在經典推薦模塊獲得全新的英語學習資源。

(5)視頻學習模塊

該模塊主要為學習者提供視頻影像資料，供學習者觀看欣賞。視頻學習模塊的資源主要包括影視資源、職場英語交際資源等。學習者可選擇自己感興趣的內容播放，在視頻學習模塊會設計播放控制器，學習者可根據需要點擊暫停、播放、回放、快進、快退等按鈕，進行相應操作。

(6)在線考試模塊

學習者點擊在線考試模塊按鈕進入考試測評界面，選擇相應的測評方式。考試測評界面在收到學習者的需求后向后臺服務器發出相應請求，服務器會自動相應并從數據庫中調取相應的測試題目，將其傳回測試考評界面。學習者進入選擇的測評界面進行測試，所有題目答完之后，可點擊提交測試向服務器發出請求，服務器收到之后會自動將試題與答案匹配，進行批改，生成最終的測評結果。服務器會保存并統計學習者每次的測試成績。

(7)交流互動模塊

該模塊的實現依賴于UDP技術，利用UDP協議數據傳輸功能建立學習者之間的聯系。利于智能移動終端上的英語視頻學習軟件的學習者只需要在這一模塊輸入對方的IP，就可以向對方發出通訊請求，獲得對方同意之后，學習者之間就可以進行即時在線交流[6]。

3.3 用戶管理模塊

用戶管理模塊主要對用戶進行管理，確保用戶的良好體驗。將用戶分為普通用戶和會員用戶兩類，向會員用戶開放更多更豐富的學習資源。對普通用戶和會員用戶的管理包括：用戶注冊、用戶登錄、資料修改、用戶評價。用戶管理模塊圖如下圖6所示。

圖6 英語視頻學習軟件用戶管理模塊設計

用戶發出登錄請求后，即可輸入用戶名、密碼進行身份驗證，驗證成功后就可登錄到學習軟件上，而管理員則可以查看用戶信息，對用戶操作行為進行管理維護。為確保用戶管理功能的實現，需要在數據庫中建立用戶信息數據表，并設計相應的登錄界面按鈕供用戶使用，在系統界面的布局上采用垂直線性布局，給用戶提供便捷的登錄服務。

3.4 后臺管理模塊

后臺管理模塊主要對用戶、學習資源進行管理，管理員登錄這個界面后就可以在服務器端的后臺對用戶及學習資源進行統一管理。本文軟件設計時主要利用JSON數據交換格式實現管理員的交互管理，同時考慮到學習者在不同智能移動終端設備上安裝該軟件進行學習的需求，設計了一個通用的視頻播放框架，以充分支持各種視頻碼流自如轉換。管理員在后臺管理系統中，可以上傳英語課程資源，同時對用戶和系統進行管理，確保后臺系統的穩健運行。后臺管理模塊設計如下圖7所示。

圖7 英語視頻學習軟件后臺管理模塊設計

管理員在后臺可以及時上傳更新最新的英語學習資料，包括各類視頻、音頻資料，并對內容進行審查，只有審核通過的內容才能上傳。對用戶進行管理時，可查看所有注冊用戶信息，只有審核通過的用戶則可以登錄軟件進行學習，這種后臺審查充分保證了軟件的安全性。在系統管理時可以根據軟件運行中的表現和軟件升級需要，及時調整參數，并在軟件升級更新時發布通知，告知所有用戶。管理員在后臺的管理維護，是確保軟件正常運行的重要保障。

4 結語

基于智能移動終端的英語視頻學習軟件的設計為學習者移動學習提供了新選擇，可滿足學習者利用碎片化時間學習英語的需求，利于終身學習理念的普及和傳播。本文設計的英語視頻學習軟件充分考慮了學習者的需求和后臺管理需求，技術架構科學，層級結構合理，采用了先進的軟件編輯技術和先進的C/S架構模式，能夠最大程度提高軟件運行的穩定性、安全性和可靠性。同時，采用的通用視頻播放框架可支持在各種智能移動終端設備上下載、安裝、播放，給學習者提供了極大便利。但是該系統也存在不足之處，如功能還不夠齊全、性能還不夠優越，所以本軟件設計時考慮了未來拓展需求，隨著視頻編輯技術的不斷發展，可以利用先進的技術手段進一步對該軟件進行修改、編輯和升級，為學習者提供更優質的在線學習體驗。