基于Android的交互式課件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

陳鈺華 尹晶海 陳瑜

摘要：該系統(tǒng)將移動(dòng)平臺(tái)、多媒體課件與師生互動(dòng)三者進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，利用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的高普及程度以及大學(xué)生的日常學(xué)習(xí)和生活習(xí)慣，將課程的主要知識(shí)點(diǎn)小型化后使用移動(dòng)終端設(shè)備作為載體以課件的形式展現(xiàn)給學(xué)生，并利用智能手機(jī)的強(qiáng)交互能力與課件結(jié)合，使得自主學(xué)習(xí)和教師輔導(dǎo)均可以在課后完成。課件具備較強(qiáng)的交互能力，師生可以通過(guò)課件進(jìn)行交流。該軟件是與基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的學(xué)習(xí)平臺(tái)配套的應(yīng)用軟件之一，是交互式課件在基于Android的移動(dòng)學(xué)習(xí)領(lǐng)域的應(yīng)用拓展。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)學(xué)習(xí);交互式課件;Android;碎片化學(xué)習(xí)

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）33-0045-03

1背景

移動(dòng)學(xué)習(xí)是一種依托無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、移動(dòng)計(jì)算技術(shù)和多媒體技術(shù)，利用移動(dòng)通信設(shè)備，隨時(shí)隨地獲取學(xué)習(xí)資源和服務(wù)的一種新型數(shù)字化學(xué)習(xí)方式。移動(dòng)終端以其具有便攜性、學(xué)習(xí)時(shí)間與學(xué)習(xí)內(nèi)容的零散碎片性、個(gè)體學(xué)習(xí)的靈活自主性以及互動(dòng)交流的及時(shí)有效性等特點(diǎn)，為廣大學(xué)習(xí)者提供了方便、快捷的學(xué)習(xí)環(huán)境。

課件是根據(jù)教學(xué)大綱的要求，經(jīng)過(guò)教學(xué)目標(biāo)的確定，教學(xué)內(nèi)容和任務(wù)的分析，教學(xué)活動(dòng)結(jié)構(gòu)及界面設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，最終制作完成的課程軟件。基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的課件是移動(dòng)學(xué)習(xí)資源的重要組成部分，非常適合于移動(dòng)學(xué)習(xí)的場(chǎng)景。目前，發(fā)達(dá)國(guó)家在這方面發(fā)展非常迅猛，基于平板電腦和智能手機(jī)的課件和學(xué)習(xí)資料比較豐富，而且增長(zhǎng)速度非常快，很多中小學(xué)都已經(jīng)用移動(dòng)終端設(shè)備替代了課本和作業(yè)本，并將日常教學(xué)活動(dòng)都融人其中。而國(guó)內(nèi)適合移動(dòng)學(xué)習(xí)的課程資源相對(duì)比較匱乏、資源更新成本高且共享程度低。但同時(shí)我們看到目前大學(xué)的智能手機(jī)覆蓋率接近100%，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)也在大學(xué)基本實(shí)現(xiàn)的全覆蓋，學(xué)生在學(xué)校用手機(jī)通過(guò)WiFi直接可以上網(wǎng)，避免了因流量所導(dǎo)致的費(fèi)用問(wèn)題，這些都為移動(dòng)課件的普及奠定了良好的基礎(chǔ)。

目前來(lái)看，采用基于移動(dòng)學(xué)習(xí)的交互式課件的主要優(yōu)勢(shì)包含以下幾點(diǎn)：

1）智能手機(jī)等學(xué)習(xí)設(shè)備便于攜帶，且普及率相當(dāng)高，能夠在任何場(chǎng)合進(jìn)行自主學(xué)習(xí)或者指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程。

2）可以利用坐車(chē)、排隊(duì)、等待或者其他的一系列零散的碎片時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)，這樣能夠充分的利用空閑時(shí)間而且不容易導(dǎo)致學(xué)習(xí)疲勞

3）移動(dòng)課件具有個(gè)性化的終端，可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)習(xí)慣進(jìn)行定制，甚至利用手機(jī)的定時(shí)器和鬧鈴功能提醒自己在某些特定的時(shí)間段進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。

4）利用智能手機(jī)的消息推送和信息發(fā)送、群發(fā)等功能，增強(qiáng)師生之間的學(xué)習(xí)交流

5）移動(dòng)課件的內(nèi)容既短小精悍又鮮活有趣，能夠吸引到學(xué)生的注意力，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2需求分析

基于系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的最終目標(biāo)，我們整理和挖掘出以下的一些系統(tǒng)基本功能需求：

1）支持多專業(yè)不同課程的綜合型課件框架。

2）支持單項(xiàng)選擇、多項(xiàng)選擇、判斷、填空、問(wèn)答等多種題型。

3）支持字符、圖片、聲音、動(dòng)畫(huà)、視頻等多種內(nèi)容格式。

4）支持word、excel、txt、html、xml、ppt、flash等多種文件資源管理。

5）支持系統(tǒng)的在線升級(jí)和離線包升級(jí)。

6）將課件用于日常的教學(xué)活動(dòng)中，并通過(guò)課件自帶的功能收集反饋使用效果。

刀課件具備較強(qiáng)的交互能力，師生可以通過(guò)課件進(jìn)行交流。

然后采用用例分析的方法來(lái)整理各項(xiàng)核心需求之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

如圖1所示，在系統(tǒng)的主用例圖中，系統(tǒng)參與角色包含了教師、學(xué)生和管理員，三者的通用角色是用戶。用戶角色主要包含一些與系統(tǒng)管理相關(guān)的通用性功能，比如系統(tǒng)設(shè)置、用戶管理、下載管理等等。系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)角色是學(xué)生，主要用例包含了在線交流、學(xué)習(xí)資源，教學(xué)視頻和模擬測(cè)試等等。而教師這個(gè)角色主要參與在線交流用例，與學(xué)生做在線的交互。以上的用例均包含在移動(dòng)客戶端模塊中。而最后一個(gè)角色是管理員，主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)后臺(tái)服務(wù)器端的日常維護(hù)和管理。

3系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)需求分析的結(jié)果，我們對(duì)系統(tǒng)的基本框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，如圖2所不。

系統(tǒng)基于Android操作系統(tǒng)，使用Android studio平臺(tái)作為開(kāi)發(fā)工具。數(shù)據(jù)庫(kù)選用本地sqlite+遠(yuǎn)程sqi server的混合模式，將個(gè)人數(shù)據(jù)存放于sqlite中，而其他數(shù)據(jù)存放于遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)中。系統(tǒng)所涉及的教學(xué)資源包括課件、素材、習(xí)題、試卷等等，分別以word、Excel、ppt或者pdf等文件格式存儲(chǔ)或者以xml文檔和數(shù)據(jù)庫(kù)格式進(jìn)行存儲(chǔ)。這些教學(xué)資源和資源下載、系統(tǒng)管理、用戶管理、統(tǒng)計(jì)分析等系統(tǒng)功能模塊一起構(gòu)成了整個(gè)交互式課件的基石。系統(tǒng)最上層的是應(yīng)用模塊，包含了學(xué)習(xí)資源瀏覽、學(xué)習(xí)視頻播放、在線練習(xí)測(cè)試以及在線溝通交流等業(yè)務(wù)功能。

由于系統(tǒng)相關(guān)的模塊數(shù)量較多，本文只介紹幾個(gè)核心業(yè)務(wù)模塊的流程設(shè)計(jì)。首先是學(xué)習(xí)資源模塊，該模塊分為在線資源和本地資源兩種調(diào)用方式。其中本地資源可以直接讀取資源文件或者本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，然后將相關(guān)內(nèi)容顯示在手機(jī)屏幕中。而在線資源必須先自動(dòng)下載到本地，然后再進(jìn)行讀取和加載瀏覽過(guò)程。所有資源文件的加載軟件通過(guò)資源的類別進(jìn)行自動(dòng)判斷和調(diào)用，整個(gè)模塊的工作流程如圖3所示。

而系統(tǒng)的模擬測(cè)試模塊則要相對(duì)復(fù)雜一些。如圖4所示，用戶進(jìn)入模擬考場(chǎng)以后，選擇相對(duì)應(yīng)的測(cè)試內(nèi)容，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)讀取數(shù)據(jù)庫(kù)中的測(cè)試題庫(kù)，然后根據(jù)不同的題型生成不同的試題。由于測(cè)試過(guò)程由系統(tǒng)自動(dòng)評(píng)分，因此題型僅限于填空題、判斷題和選擇題。其中選擇題實(shí)際上分為單選和多選兩種，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)識(shí)別并生成相對(duì)應(yīng)的題型。用戶在進(jìn)行測(cè)試后通過(guò)系統(tǒng)提交答案，軟件能夠自動(dòng)地進(jìn)行批改并將成績(jī)發(fā)布到系統(tǒng)中。

系統(tǒng)的另一個(gè)主要的學(xué)習(xí)模塊是視頻播放模塊。視頻分為本地視頻和在線視頻兩類，本地視頻可直接播放，而在線視頻先判斷網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，如果是WiFi接人可以直接播放，如果是流量播放則需要用戶進(jìn)行確認(rèn)后再播放視頻。具體的流程如圖5所示。

在線視頻一般是直接鏈接幾個(gè)主要視頻網(wǎng)站例如B站、優(yōu)酷、愛(ài)奇藝等的各類教學(xué)視頻。

4系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)基于Android sdk 8.0，采用Android studio 3.5作為開(kāi)發(fā)工具。運(yùn)行平臺(tái)為android 5.0版本或更高的智能手機(jī)、平板或者其他Android設(shè)備，屏幕分辨率為1280X768或更高。

最終的移動(dòng)端界面如圖6所示。其中（a）是課件資源列表，點(diǎn)擊可以進(jìn)入課件瀏覽頁(yè)面，（b）是模擬測(cè)試界面，可以在線答題，完成后點(diǎn)擊提交，系統(tǒng)能對(duì)比正確答案進(jìn)行自動(dòng)判分。（c）是在線視頻界面，點(diǎn)擊后可以自動(dòng)播放外網(wǎng)的一個(gè)教學(xué)短視頻。

5結(jié)束語(yǔ)

本課件利用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的高普及程度以及大學(xué)生的日常學(xué)習(xí)和生活習(xí)慣，將課程的主要知識(shí)點(diǎn)小型化后使用移動(dòng)終端設(shè)備作為載體以課件的形式展現(xiàn)給學(xué)生，并利用智能手機(jī)的強(qiáng)交互能力與課件結(jié)合，使得自主學(xué)習(xí)和教師輔導(dǎo)均可以在課后完成。

該互動(dòng)式課件首先基于計(jì)算機(jī)系的統(tǒng)招本科核心課程《mldroid應(yīng)用程序設(shè)計(jì)》課程進(jìn)行開(kāi)發(fā)和使用。待課件框架的專業(yè)適用性變強(qiáng)以后，將逐步地在其他專業(yè)課程中推廣使用。