基于理工科學生考研輔導類APP的開發設計探究

郭屹堅 游子毅 周訓年 龔濤 彭政

摘? 要：科技的進步使得移動設備進入人們的生活，也使就業壓力不斷增大，越來越多的人為了提高個人競爭力加入考研大軍。在此背景下，考研在線教育行業取得了一定市場規模。而理工科碩士研究生招生比例占據碩士研究生招生總數的半邊天，考研在線教育市場卻缺少對理工科學生考研專業課的輔導課程，這為理工科考研輔導APP的發展提供了一定空間。本文通過對理工科考研輔導APP進行設計分析，從兼容性、維護性、成本和APP要求三個角度得出web APP開發方式非常適用于理工科學生考研輔導類APP的開發，使用Bmob云數據庫對數據進行管理，拉流端以LSS推流SDK發起課程在線直播。播放端采用RTMP協議進行拉流，保證課程視頻回放，并結合開發實例加以說明，證明其可行性。

關鍵詞：理工科? APP? 設計探究? 在線教育? 考研

中圖分類號：TP391? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）07（b）-0227-05

Abstract： With the progress of science and technology， mobile devices have entered people's lives， and the pressure of employment has been increasing. More and more people join the army of postgraduate entrance examination in order to improve their personal competitiveness. In this context， the online education industry of postgraduate entrance examination has achieved a certain market scale.The enrollment proportion of master of science and engineering students accounts for half of the total enrollment of master of science and engineering students. However， the online education market of postgraduate entrance examination lacks the guidance courses for the professional courses of postgraduate entrance examination of science and engineering students， which provides a certain space for the development of the guidance app of postgraduate entrance examination of science and engineering. Based on the design and analysis of the tutoring app for the postgraduate entrance examination of science and engineering， this paper concludes that the web app development mode is very suitable for the development of tutoring app for the postgraduate entrance examination of science and engineering students from the perspectives of compatibility， maintainability， cost and app requirements. Bmob cloud database is used to manage the data， and LSS streaming SDK is used to launch the online live broadcast of the course. The player uses RTMP protocol to pull the stream to ensure the playback of the course video. The feasibility of the protocol is proved by an example.

Key Words： Science and engineering; APP; Design exploration; Online education; Postgraduate entrance examination

隨著社會的不斷進步，在各項科學技術大力發展的條件下移動設備得到了快速的普及和發展，智能手機已經成為人們溝通交流的必需品，我國移動APP的使用范圍越來越廣泛[1]，為移動設備的使用提供了極大的便利，同時也促進了移動設備APP行業的發展[2]。現階段APP的發展趨于社交化、本地化和移動化。根據CNNIC統計數據，自2011年至2019年，中國移動網民規模不斷增大（見圖1），到2019年已到達7.8億人，為APP的行業發展提供了巨大空間。而目前國家經濟處于轉型期，社會就業壓力愈加增大，直接表現在高校本科畢業生就業率逐年降低，各行各業對學生水平的要求逐步提高，在加之本科生的數量劇增，本科學歷已經不滿足社會要求，越來越多的高校生甚至在職人員參與考研，以提升個人競爭力[3]。在此背景下，越來越多的高校生加入考研的隊伍。根據研招網的統計數據（見圖2），自2016年后，每年報考研究生考試的人數呈現暴增趨勢，2019年報名人數已超過340萬，尤其在理工科專業招生中，占據約46.5%的招生比例，競爭空前激烈。

手機APP的發展再加上社會就業壓力倍增，一定程度上促進了在線教育類APP發展。在線教育線上授課相比于傳統線下授課，更具有便捷性，不受時間和空間的限制，只需要一部智能手機，安裝相應的APP ，便可進行在線教育，節省了大量的人力、物力和財力，這是傳統線下授課模式所達不到的優點。特別是對于考研學生來說，無論是在校考生還是在職考生，時間都顯得非常寶貴，在線教育很大程度上為備考學生節省了消耗在路程上的時間，大大提高的時間利用率。

特別是對于報考理工科專業的學生來說，更需要一款理工科專業課程在線輔導的APP存在。理工科科目本身具有一定難度，需要反復思考知識才能進一步掌握，在線教育APP中的回放功能就滿足了理工科考研學生的這一需求，大大提高了學習效率。

1? 考研輔導類APP的市場現狀

在移動設備的普及化和報考研究生人數不斷增多的背景下，促生了在線考研教育機構，涌現出新東方在線、考蟲、愛啟航、海文考研、海天考研和文都教育等考研培訓機構開設的線上課程，每年具有數十萬備考學生報名相關輔導課程，各考研培訓機構及公司之間的競爭日益激烈，為占據更大的市場，各機構不斷加大品牌營銷力度[4]，進行大量的宣傳和采取一系列優惠政策吸引客流，其中新東方在線和考蟲分別憑借其過硬的質量和親民的價格占據了較大的市場，線上考研輔導教育類APP對線下考研培訓機構產生了極大的沖擊。相比于傳統教學模式，線上課程可以進一步整合優質資源，開發一款基于IOS或Android平臺具有觀看錄播視頻、直播課程和預覽下載等功能的理工科學生考研輔導類APP，能夠讓理工科考研學生更加高效地學習[5]。考研輔導線上課程對考研學生屬于硬性需求品，會有大量學生為提高成績選擇購買課程，具有廣闊的市場發展空間。而理工科科目本身難度大，且理工科碩士招生占比大，故理工科輔導同樣具有大量市場。市面上并未存在針對理工科學生考研輔導類APP，這為此類理工科考研輔導APP的發展提供了一定空間。

2? 理工科學生考研輔導類APP設計原則

APP的開發通常滿足移動性、友好交互性和平臺一致性[6]，根據APP針對的使用者進行合理化設計，不斷完善軟件功能和提高體驗度，具體特點如下分析。

2.1 移動性

在線課程的最大特點就在于其自身具備的移動性，使用者僅需一部移動設備，就可以隨時隨地使用APP進行在線學習，具有極高的實用性。相比于傳統的課堂教學模式，在線課程更靈活、方便，在此的條件下，線上授課人員更應該根據線上教學的特點，合理地將知識切片化，提高學生的學習效率。

2.2 友好交互性

理工科學生考研輔導類APP設計需要遵循友好交互性，在APP的UI設計上做到簡潔明了，呈現出高質量圖文并茂的界面，加強用戶的舒適體驗感。同時，還應該盡可能減少APP對移動設備空間的占用和減少APP卡頓現象。

2.3 平臺一致性

現階段常用的移動設備分別為平板電腦和智能手機，平臺操作系統以IOS和安卓為主，設計時必須充分考慮不同設備中呈現的差異化，盡可能通過技術手段解決差異化問題，方便后期的維護、更新。

3? 理工科學生考研輔導類APP設計

3.1 開發中的總體架構

基于移動終端開發的APP系統開發方式（見圖3）分為：原生開發、混合開發和web APP。原生開發：基于objcective-C語言的IOS平臺開發和基于JAVA語言的Android平臺開發。此方法可根據不同平臺分別進行差異化個性設計，但是開發成本較高。混合開發：上層通過使用程序語言和網頁語言進行開發，底層依賴于容器UI Webview進行開發。通過混合開發的APP層次多樣化，在各種移動設備使用時具有高度一致性，開發時相對節約成本，但是混合開發在用戶體驗方面稍處下風，不一定能使使用者達到滿意。webAPP：通過JAVA和超文本標記語言進行UI布局，服務器端采用ASP技術實現。雖然web APP在原生性體驗效果較差，但是從兼容性、維護性、成本和APP要求三個角度出發分析，web APP非常適用于理工科學生考研輔導類APP設計。

3.2 理工科學生考研輔導類APP功能分類

理工科學生考研輔導類APP面對對象為學生，功能模塊分為個人中心、首頁、我的課程和購物車（見圖4）。“個人中心”模塊中（見圖5），用戶在此進行注冊/登錄、查看/管理賬戶信息。使用者注冊/登錄成功后，在個人中心頁面中可查看/管理賬戶信息：系統發放的優惠券、訂單、定金、地址管理和在線客服。后臺數據庫對此統一進行管理，數據庫動態監控用戶信息，一旦用戶修改個人信息，數據庫內及時更新，做到同步。由于人工客服工作人員數量有限且不能應對同時出現大量咨詢者的情況，理工科學生考研輔導類APP推出智能客服功能，通過意圖識別、多輪會話和自動記錄上下文信息保證智能客服系統能夠正常運轉。緊密結合前沿神經網絡技術，在億萬級數據集上訓練得到的意圖識別模型 能夠自動抽取使用者問句中的時間、地點、人名等關鍵性信息，自動識別同一意思的不同問法，正確理解使用者的意圖。在此基礎上使用者只需要在后臺繪制業務邏輯，即可自主定制多輪會話，實現流暢的交互效果，支持對接業務接口、一次性輸入多個信息、中途打斷、修改等復雜邏輯。系統在與使用者的交流中機器人在聊天過程中，自動記錄上下文信息。當使用者再詢問該信息相關的其他問題時，自動補全已記錄信息，給出更準確的答案，使機器人交互更加自然順暢。

“首頁”模塊中（見圖6），使用者可通過搜索功能查找意向內容，還可使用智能題庫進行訓練，后臺根據大數據分析技術，系統自動幫助使用者分析專業課錯題，并整理錯題，穩步提高成績。同時，可以通過數據挖掘，得出使用者的課程偏好，結合人工智能的智能推薦技術，及時根據用戶喜好，在首頁為用戶推薦個性化內容。

“我的課程”模塊中（見圖7），分為每日任務、課程安排和課程服務。每日任務中，使用者可查看購買課程當日的直播安排。課程安排中，使用者可點擊進入已購置課程的內部查看詳細信息。而在課程服務中，使用者進入學習情況統計，通過由大數據分析技術整理的個人學習記錄，進行使用者學習效果評估，找到特定使用者的最佳學習方案;可以通過實時的擴展性數據監測，獲得在線率、每節課分別的聽課率、課后練習易錯題等等，以此達到督促對應學員按時聽課、按時學習、按時作業，從而使得教學效果更加高效，并提高使用者的自律學習能力。在資料下載中下載購置課程的電子版資料，也可進入班級群交流溝通學習心得。

“購物車”模塊中（見圖8），使用者可購置考研理工科專業課輔導在線課程和理工類考研書籍。購置理工科專業課輔導在線課程成功后，會在“我的課程”模塊中出現，課程相應紙質版資料通過快遞公司進行配送，使用者可在“個人中心”模塊中的“我的快遞”查看物流信息。

3.3 后臺服務端

后臺服務端主要用于對Bmob云數據庫的數據進行管理。根據設計，后臺服務端（見圖9）分為系統管理和審核管理兩大模塊。系統管理保證智能題庫、課程直播和回看錄播等功能正常運行。審核管理功能對平臺中用戶的評論綜合管理，維護APP的基本秩序。

3.4 平臺功能與實現

理工科學生考研輔導類APP開發主要分為web APP和Java Web后臺服務端。客戶端通過Bmob云數據庫的API接口進行客戶端與后臺云的數據交互，服務端通過Bmob云數據庫提供的REST API對后端云數據庫的數據進行管理[6]。當用戶進行注冊或登錄時， APP使用signUp和login方法將用戶注冊或登錄時所輸入的信息傳輸至Bmob云數據庫，通過回調函數判斷使用者注冊或登錄是否成功。以SharePreferences作為輕儲量集存儲實現保存使用者密碼。若用戶需要找回密碼，可通過填入預留郵箱接收Java Web后臺服務端的信息修改密碼。另外，理工科學生考研輔導類APP具有直播和視頻模塊，此模塊具體由拉流端和播放端組成。其中拉流端以LSS推流SDK發起課程在線直播。播放端采用RTMP協議進行拉流，進而使用者可查看課程視頻回放。

4? 結語

本文在移動設備普及化的背景下，通過分析對比現有考研在線教育的市場，得出開發設計探究理工科學生考研輔導類APP的必要性和存在的合理性。并通過一定的設計分析，描述出理工科學生考研輔導類APP的總體架構、功能分類、后臺服務端和具體實現，給出了一套合理的設計方案，進一步說明其可行性。

參考文獻

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