基于安卓的學生綜合素質評價APP的設計

周小杰，沈 琦，蘇 丹，沈志芳

（1.上海市民立中學，上海 200041；2.上海奇慧天晴信息科技有限公司，上海 200433；3.西南大學，重慶 400715；4.上海市菊泉學校，上海 201315）

教育離不開評價，教育的成果也從評價中體現。目前在教育領域，評價主要以書面記錄的形式為主，比較常見的是教師在學生記錄冊上書寫評價信息。而信息技術在教育評價上的應用還處于探索階段，尚未有大規模成熟應用的案例。

所以本文嘗試研究運用安卓App終端作為一個評價手段。以前老師的評價都以終評為主，即在學期結束時給學生一個總分，過程性的記錄往往難以實現。而通過安卓App來評價，能夠隨時隨地對任何一個指標進行觀察記錄，與此同時也實現了過程性評價。這種評價方式在效果上，可以更加全面地記錄學生的情況并細致到過程性信息。在效率上，教師可隨時拿出手機進行記錄，操作的便捷性會讓教師不自覺地提高評價的頻率，評價的工作由此變得更加碎片化，平時的評價信息到學期結束時就能積累并自動生成結果，有效地減輕教師學期結束時的工作負擔。

1 相關研究背景

1.1 移動互聯網與教育信息化的背景

隨著寬帶無線接入技術和移動終端的飛速普及，人們希望能夠隨時隨地方便地獲取信息和服務，移動互聯網應運而生并迅猛發展。同時，國家對教育信息化也給予了充分重視，進行了“信息技術對教育發展具有革命性影響”的定位。教育信息化已成為助力國家教育現代化的支撐力量，并在實踐中確立了其快速、優先發展的戰略定位。教育信息化建設與深度應用已成為一線學校日益關注的實踐領域的同時，而移動互聯網的發展也為教育信息化提供了更好的條件和契機。

1.2 應用安卓研發教育信息化工具的優勢

（1）開放的軟件生態。由于安卓平臺允許任何移動終端廠商加入到安卓聯盟中來，所以安卓的開放性可以使其擁有更多的開發者，隨著用戶和應用的日益豐富，一個嶄新的平臺也將很快走向成熟。（2）豐富的硬件支持。這一點還是與安卓平臺的開放性相關，由于安卓的開放性，眾多的廠商會推出千奇百怪，功能特色各具的多種產品。功能上的差異和特色，卻不會影響到數據同步、甚至軟件的兼容。（3）便于第三方開發。安卓平臺提供給第三方開發商十分寬泛、自由的環境，不受到各種條件約束，也因此有更多新穎別致的軟件誕生。

1.3 目前的教育信息化狀況及安卓移動App的優越性

據調查研究，目前在校園內應用的信息化評價記錄方式已經有多種，主要形式有：以紙卡結合電子閱讀器記錄、以IC卡或NFC技術打卡進行記錄、即時聊天工具結合功能插件進行記錄。

而安卓移動App進行評價工作的優越性很強。（1）使用方式靈活，結合二維碼、學生姓名墻等多種方式進行學生身份識別，識別方式更加便捷和靈活，不受地點時間限制也不依賴于特定設備。（2）部署成本更低，制作二維碼的胸卡、徽章的補卡成本遠低于如IC卡或NFC等技術實現的方案。教師端也不需要另外購買設備，只需使用教師現有的安卓手機。即使學校批量購買手機作為工作設備，安卓手機因其價格遠低于蘋果手機，從成本考慮的角度而言也有其優勢。（3）符合操作習慣，安卓App更符合教師平時的操作習慣，不需要另外再進行特別的培訓。教師只需要簡單了解操作步驟和注意事項，即可以上手使用。

由此可見，安卓移動App評價方式的出現不僅有利于替代部分舊的信息化評價設備并降低成本，也更樂于被教師所接受。

2 系統設計與功能實現

2.1 安卓系統架構分析

安卓系統架構主要分四層，從高到低分別是應用層，應用框架層，系統運行層和Linux內核層。

應用層包括短消息程序、電子郵件客戶端，聯系人管理，日歷，地圖，瀏覽器程序等。所有的應用程序都是使用JAVA語言來編寫的。在應用程序框架層，開發人員可以自由訪問核心應用程序所使用到的API框架。任何一個應用程序都可以發布它的功能塊并且任何其它的應用程序都可以使用其所發布的功能塊。運行層中包括了程序庫和運行庫，程序庫包含一些C/C++庫，這些庫能被安卓系統中不同的組件使用，為開發者提供服務；運行庫包括了一個核心庫，其提供了JAVA編程語言核心庫的大多數功能。安卓的核心系統服務依賴于Linux 2.6內核，內核提供了如安全性，內存管理，進程管理，網絡協議棧和驅動模型等基礎模塊。

2.2 系統架構分析與設計

在本研究中，學生綜合素質評價系統由三大部分構成：學生綜合素質評價系統服務器端、Web用戶功能界面、安卓App評價工具。本文所研究的安卓App評價工具屬于客戶端的一種。

學生綜合素質評價服務器端是建立在Asp.net技術的基礎上的，由三大模塊構成：（1）消息處理模塊。它將集中響應所有安卓App、Web用戶功能界面發送來的消息并進行及時處理。（2）評價管理模塊。它是系統的核心，用戶使用它來設計評價體系，按周期分配評價任務同時實施日常評價。（3）基礎數據模塊。它主要包括師生信息、多層賬戶信息以及評價表等基礎數據的管理。整體系統的架構和模塊如圖1所示。

圖1 學生綜合素質評價系統架構及模塊

2.3 軟件功能分析

教師通過安卓APP主要可以實現管理、評價和報告功能。（1）管理功能主要包括日常的登錄和用戶網絡配置。其中用戶配置功能主要是可以根據學校的實際網絡情況，可以在界面中分別設置內網和外網的網址，以便隨時進行切換。（2）評價功能包括掃一掃二維碼、選評價指標、選評分細節、提交評分等操作。當教師點擊掃一掃按鈕后，程序會自動打開攝像頭，用于掃描學生的二維碼胸牌。當學生的信息被識別后，教師可以選擇針對該學生相適應的校本評價指標。然后，教師還可以進一步選擇評分的細節，即相關得分點。最后，教師點擊提交評價按鈕即可提交評價信息到服務器。（3）報告功能包括教師可以隨時隨地查看學生的評價報告，也可以看到自己的操作日志報告，便于進一步提升工作效率。安卓App的功能結構如圖2所示。

圖2 安卓客戶端各功能模塊結構圖

3 關鍵技術分析與實現

3.1 安卓關鍵技術分析

（1）Activity組件。Activity 是一個常用的應用組件，用戶與它提供的窗口界面進行交互，以執行常見的交互操作。每個 Activity都會獲得一個用于繪制用戶界面的窗口。窗口通常會充滿屏幕，但也可小于屏幕并浮動在其他窗口之上。一個應用通常由多個彼此松散聯系的 Activity 組成。一般會指定應用中的某個 Activity 為主Activity，即首次啟動應用時呈現給用戶的那個 Activity。當在一個Activity中啟動另一個Activity時，常常需要傳遞一些數據。這時就可以通過Intent對象來實現，因此Intent對象通常被稱為兩個Activity之間的信使，把將要傳遞的數據保存在Intent中，就可以將其傳遞到另一個Activity中了。

（2）Bundle對象。Bundle是安卓開發中的一個關鍵類，它主要用于Activity之間傳輸數據。它保存的數據，是以Key-Value鍵值對的形式存在的。傳遞的數據可以是基本類型或它們對應的數組，也可以是對象或對象數組。當Bundle傳遞的是對象或對象數組時，必須實現Serializable或Parcelable接口。

（3）SharedPreferences 對 象。SharedPreferences是 安 卓 平臺上一個輕量級的存儲類，用來保存應用的一些常用配置。SharedPreferences最終是以XML方式來保存，整體效率來看不是特別的高，對于常規的輕量級應用而言便捷性方面比SQLite要好不少。

（4）SQLite的使用。SQLite是一款輕型的數據庫，是遵守ACID的關聯式數據庫管理系統，它的設計目標是嵌入式應用。目前SQLite已經在很多嵌入式產品中得到應用。它占用資源非常的低，在嵌入式設備中，可能只需要幾百K的內存就夠了。它能夠支持 Windows/Linux/Unix等等主流的操作系統，同時能夠跟很多程序語言相結合。同樣比起 Mysql、PostgreSQL這兩款開源世界著名的數據庫管理系統來講，它的處理速度比他們都快。安卓提供了創建和使用SQLite數據庫的API。SQLiteDatabase代表一個數據庫對象，提供了操作數據庫的一些方法。在安卓的SDK目錄下有sqlite3工具，我們可以利用它創建數據庫、創建表和執行一些SQL語句。

（5）ZXing開源二維碼庫分析和定制。ZXing是一個開放源碼庫，它用Java實現了多種格式的1D/2D條碼圖像處理。通過它可以實現使用手機的內置攝像頭完成條形碼和二維碼的掃描與解碼。在本研究中對Zxing項目進行了一定的簡化工作。ZXing二維碼掃描類庫的整體構架主要包含三部分：1.取景框對象。即掃描所呈現的View，它通過SurfaceView進行繪制。2.Camera對象。掃描的核心在于對Camera的配置和使用，包括預覽，自動聚焦，打開設備等處理等。3.Decode解碼模塊。它是掃描完成后整個業務邏輯的核心。觀察并分析了以上三個模塊后，需要明確的工作就是對CaptureActivitiy中handleDeCode（）方法進行自定義和業務邏輯的處理。

3.2 登錄模塊實現

在教師登錄界面上，教師需要輸入用戶名、密碼來驗證身份，驗證通過后才可以進入并使用系統。該界面由線性版式的Activity構成，包括了說明圖片、信息輸入框和登錄按鈕。用戶點擊登錄按鈕后，App會將用戶輸入的用戶名密碼以Http Request的形式發送到服務器進行驗證，驗證通過后就能進入系統。本頁上還有配置網絡的按鈕，點擊之后會跳轉到網絡配置頁面。

3.3 網絡信息配置模塊實現

該頁面的Activity由線性版式構成，用戶可以輸入并保存內網和外網訪問網址，同時點擊單選按鈕來快速切換校內還是校外的地址。當用戶點擊保存配置就可以儲存信息，并返回到主界面。相關的配置信息會通過SharedPreferences進行持久化保存。當與服務器發生通訊時，相關的網址配置信息再由SharedPreferences取出調用。

3.4 掃描二維碼模塊實現

掃描二維碼分兩個步驟進行處理。當用戶點擊了掃描二維碼按鈕時，程序會調用一個ZXing庫中的Capture Activity，這是一個開源的二維碼掃描控件。它就會打開攝像頭去掃描二維碼，最后通過回調函數handleDeCode（）獲取二維碼所含的信息以便進一步處理。

當掃描二維碼窗口返回之后，程序在Bundle中把獲取到的二維碼進行提取。然后結合二維碼生成一條Request請求以Http協議Get的形式向服務器發出，以獲得該學生的相關信息。服務器返回學生相關識別信息后，通過WebView控件把信息顯示出來。

3.5 評分模塊實現

主界面主要是實現評分的各項功能。用戶點擊掃一掃，就可以進入二維碼掃描界面，掃描出二維碼并識別出學生后，WebView控件會顯示出相應的學生信息。然后用戶可以點擊選擇指標功能進行評價指標的選擇，所有的評價指標都以數據記錄的形式保存在SQLite中，可通過SQL查詢語句獲取。教師選擇具體的指標后，可點擊評分星級來進行評分并勾選得分點，最后點擊評分按鈕來提交。

當教師提交評分信息，安卓App將通過Http協議和服務器進行通訊，生成一個Get請求，把評價的數據提交到了服務器。提交的信息中包括了TargetUserID被評價對象、PostUserID評價者、QuotaSequenceID評價指標、QuotaValue評分、QuotaDescription指標描述、MatchValue匹配方式等各項重要信息。

4 結論與展望

本研究所開發的安卓App通過前期設計和不斷優化目前已投入到實際使用，并最早在上海市菊泉學校進行了試點工作，得到了師生的一致好評。通過信息化評價App的建設，使得家校交流合作更加便捷，學校評價工作本身也實現了科學化、信息化、自動化、具體化、過程化。同時教學評價的渠道也更加廣闊了，評價的結果更及時、更全面、更客觀、更科學，克服了傳統學生評價周期長、評價渠道窄的不足。綜合評價結果能夠實時顯現，過程化教育的作用能得以體現，評價的導向作用得到增強。

為更好發揮安卓APP作用，提高評價效果，需要進一步增強評價信息的豐富性和指向性，讓定性的描述更具有指導性意義，以使其更符合教學規律、更好地發揮評價本身的教育導向性作用。這也是我們進一步研究和努力的方向。