基于Android平臺的“金課幫”APP設計與開發

向金山 韋妙

摘? 要：高校在線“金課”建設是教育部一流本科課程“雙萬計劃”的重要組成部分。然而，大部分高校教師雖然已在傳統面授課堂中錘煉出高超的授課技藝，但在面對在線課堂這一全新教育情境時卻顯露出較為明顯的教學能力和技術素養短板，其所開發的在線課程形式和內容都難以達到“金課”的標準要求。針對高校教師在線“金課”建設的需求和短板，基于Android平臺開發“金課幫”APP，包括“服務”“學習”“交流互動”“資源”“搜索”“推送”六大功能模塊，為高校教師設計、開發、應用、交流在線“金課”提供全流程的技術支持和更便利的應用環境。

關鍵詞：Android;“金課幫”;APP

中圖分類號：TP311.1? ? ?文獻標識碼：A

Abstract： The building of online Gold Courses is an important part of the first-class undergraduate courses Double Ten Thousand Plan of the Ministry of Education in China. However， no matter how proficient they are in teaching students in traditional face-to-face classrooms， most college teachers have shown obvious weaknesses in teaching capability and technical literacy when facing the brand-new online teaching mode. Accordingly， the form and content of the existing online courses are far from the Gold Courses standard. Regarding to the above problem， the Gold Courses APP， based on Android platform， is developed， which includes six functional modules： service， learning， communication and interaction， resources， search， and push. This APP provides a full flow of technical support and more convenient application environment for college teachers to design， develop， apply and discuss online Gold Courses.

Keywords： android; Gold Courses; APP

1? ?引言（Introduction）

互聯網時代，電子產品隨處可見，各種用于傳遞信息和交流溝通的軟件層出不窮，逐漸改變了人們接受和傳遞知識的方式，為教育變革注入了巨大的技術推動力。作為互聯網的主要受眾群體，高校師生接受新生事物較快，各類智能電子產品的需求和使用量更大，對線上學習交流也越來越感興趣[1]。有權威調查數據顯示，使用手機、平板電腦等電子產品的學習效率，高出看書本、做習題的三倍之多[2]。在未來的高等教育生態中，各種形式的在線課程必將在整個高校課程體系占據越來越重要的位置。2019年11月，教育部啟動“金課”建設的“雙萬計劃”，在線“金課”建設是其中的重要組成部分。然而，現階段高校教師自主開發的各類在線課程質量并不盡如人意，市場上也缺乏為高校教師建設在線課程服務的優質產品。因此，針對高校教師制作、使用和交流在線“金課”的切實需求來設計和開發一個專用APP具有較大的現實意義。

2? ?需求分析（Demand analysis）

2.1? ?在線教育市場廣闊

截至2018年底，我國手機網民規模達8.17億，較2017年底增加手機網民6433萬，其中網民中使用手機上網的比例由2017年底的97.5%提升至2018年底的98.6%[3]，手機APP目前已經完全融入了人們的生活、工作和學習。信息化社會生態的逐漸完善，為優質在線教育資源的匯聚和傳播提供了絕佳的外部環境，廣大師生群體對高質量在線教育資源的需求日益旺盛，在線教育市場引來了爆發性增長的有利契機。

2.2? ?高校教師在線“金課”開發能力不足

為適合互聯網時代教育模式的變革發展，教育部大力展開了在線“金課”的建設工程，各大高校也因此掀起了一股“棄水課，建金課”的教學改革浪潮。但是，從在線課程建設規律來看，作為課程的開發者，高校教師群體現階段并不具備制作優質課程資源的技術能力，無法有效打破傳統固化的課程設計流程。如此制作出來的掛著各類“名頭”的精品課程本質上只是“新瓶裝舊酒”，使用率低，教學效果差，完全無法達到“金課”的質量標準。

為高校教師提供有效地技術支持和健康的“金課”應用生態是解決以上問題的關鍵所在。然而，當下市場的手機APP族群中，幾乎找不到一款專門針對于高校教師在線“金課”建設和交流的優質平臺，行業市場沒有及時為高校教師在線“金課”建設打造專屬的服務產品。因此，設計和開發一款專門針對高校教師制作、使用和交流在線“金課”的線上平臺具有較好的市場前景。

3? ?開發流程（Development process）

3.1? ?系統總體架構設計

本系統的連接主要通過通信基站、數據熱點、互聯網移動終端設備、數據庫、后臺管理設備等，以連接為首發點，建立出基于手機客戶端的在線交流學習“金課”的APP。通過對APP的需求分析整合，建立完善的需求文檔，在此基礎上評估功能需求和設計需求可行性，綜合考慮APP設計的主要因素，最后生成完整表達系統總體框架和各大功能模塊的原型設計圖，如圖1所示。

3.2? ?系統開發環境的搭建以及開發語言的選取

3.2.1? ?開發環境的搭建

開發環境的搭建優先選用Android系統。因為它是一種基于Linux的自由及開放源代碼的操作系統，在移動終端上占據主要運用率，所占市場份額與日俱增，功能和特性十分強大，開發人員對其熟悉率也遠高于其他搭建環境。在操作環境選擇上，優先使用Ecipse，因為Ecipse里部署了相對于其他軟件更加完整的Android app開發工具，給小團隊進行小系統的開發提供了極大的便利[4]。在開發語言上選擇Java，Java是目前使用最為廣泛的IT編程語言之一。它的語言簡單而高效。由于普及率很高，Java語言提供了一個可以防止其他代碼惡意攻擊的安全機制，增加了程序的安全性。同時，Java不僅提供了大量內置的類庫，是程序設計工作變得簡化，而且它還去除了C語言C++語言中難以理解以及易混淆的痛點，使得Java言語具有更高的間接性和嚴謹性。

3.2.2? ?開發環境的部署

該APP采用的開發工具是Google為Android開發者提供的開發工具包ADT。開發環境的部署總共有四步，以下為詳細步驟的介紹。

①安裝JDK

JDK是Java開發工具箱，是整個Java開發的核心部分。它不僅包含了很多實用的工具，還包含著Java的運行環境。其中基本工具主要有：編譯器、打包、文檔生成器、調試查錯工具、運行編譯后的java程序（.class后綴的）等[5]。

②配置JDK變量環

在安裝完JDK后緊接著就是配置環境變量，在電腦中依次打開，計算機-屬性-高級系統設置-高級-環境變量。為了使打開命令工具欄以后，直接打開我們需要的protect，而不是從安裝目錄打開，則需要配置以下三個環境變量，分別是JAVA_HOME，Path和CLASSPATH。環境變量的配置可以極大的提高編譯效率，是開發者運用Java工具的常用模式。

③下載安裝Eclipse

Eclipsede的版本很多，一般選用Eclipse IDE for Java EE Developers這個版本。Eclipse為Java應用程序及Android開發的IDE集成了開發環境，下載后進入安裝界面，第一次打開同樣需要設置工作環境，根據自身需求，選擇工作目錄。安裝完后，打開Eclipse，進入創建新項目界面，填寫Protect name（項目名稱），點擊finish。創建項目完成后，需要創建Java文件，最后才能在代碼框里進行代碼輸入。

④下載安裝Android SDK

這一步與前面Eclispe的作用有重大關聯，需要Eclispe中的SDK manager來輔助安裝，跟JDK一樣，SDK安裝好后也要設置環境變量。

⑤安裝ADT插件

ADT是Eclispe的插件，作用是用來連接Eclispe和Android SDK，使Android應用更易于調試。

3.3? ?系統功能模塊的實現

3.3.1? ?服務模塊

該模塊是基礎模塊，是其他模塊建立的基石，主要包括用戶注冊、登錄、新手引導，以及系統設置（如圖2所示）。其中系統設置里可以實現賬號的切換和改密等需求，這個模塊是為了讓使用者能夠快速上手，更方便使用軟件，同時也是獲取使用者信任度的關鍵。

用戶注冊和登錄：在注冊時，需要驗證教師的身份，即屬于哪個高校，哪個院系，驗證通過則可以注冊，失敗則給出相應提示。本APP支持第三方軟件，包括支付寶、微信，以及QQ實名認證頁來進行實名注冊，一方面提高了系統自身的安全系數，另一方面也提升了客服的信任度。初次注冊成功后，可以直接進行登錄，本系統具有自動保存密碼的功能，用戶可以根據自己的要求設置，以方便以后的快速登錄。

新手引導：初次進入系統首頁，會有彈框對主界面的重要窗口進行說明，方便學習者快速上手。

系統設置：包括主題界面的更換，以及新消息提示音，在該設置窗口里，用戶可以更改登錄密碼，還可以設置是否自動更新。當提示更新后，會將本次的更新特性羅列出來，方便使用者更新后及時適用新版本。

3.3.2? ?學習模塊

該模塊是本系統的核心模塊，是其他所有模塊精華的整合，用戶的體驗感著重在這里表現（如圖3所示）。由于此模塊是主要功能區，所以在界面設計時不僅僅要把本區域的各個模塊關系設計得清晰明了，還要利用Photoshop、Axure等軟件將人機交互、操作邏輯、界面美觀三大點進行細致刻畫。

在線教育多人實時語音課堂：用戶在主界面點擊“多人實時語音課堂”按鈕來到多人實時語音課堂操作界面，用戶在此界面可以和老師進行語音互動，也可點擊按鈕麥克風按鈕可以發送語音消息給老師留言，避免老師消息遺漏。

課堂互動：用戶在主界面點擊“視頻課堂互動”按鈕來到視頻課堂互動操作界面，用戶可以在此界面進行視頻課堂學習。與在線實時課堂相比，用戶也可以對視頻進行評論、吐槽、分享、下載等操作，沒有時間的限制，隨時隨地學習。

3.3.3? ? 交流互動模塊

由功能窗口“多人互動社區”實現，用戶在點擊“多人互動社區”按鈕來到互動社區操作界面，用戶在此界面可以發送自己的最新動態消息，并且可以對其他用戶的動態進行點贊、評論。 而且在互動社區欄，還可以看到之前的互動記錄，便于快速找到與之前所需相同的內容。

3.3.4? ? 資源模塊

根據前期調研，用戶在線學習中更愿意觀看慕課視頻，但是視頻所占空間大，流量數據的消耗程度設計者必須考慮。所以，在教學資源庫管理上，采取以下措施：對于記憶性知識（Memory Knowledge），不需要深鉆，采取圖文并茂的形式，調動學習者的視覺器官;對于理解性知識，需要學習者掌握，采用視頻的形式，將視覺和聽覺相結合;而對于運用性知識，需要學習者根據不同的情境靈活使用，所以需要記錄一定的筆記，在這里本系統會提供虛擬操作，以便于將有用的知識快速捕捉。

3.3.5? ?搜索模塊

在界面中心有形狀如放大鏡的搜索窗口，這個是為了方便教師在使用時快速準確的找到自己需要的課堂資源，極大的縮短了在資源庫里盲目翻取的時間。在搜索后，窗口下會保存搜索記錄，方便下次進入APP后直接打開，也可以人為取消，設置為無痕模式。

3.3.6? ?推送模塊

本模塊的功能是提示學習者已關注用戶的動態發布，達到時時關注的效果，用戶可以根據自己興趣習慣對消息提示進行設置，可以在手機主頁進行提示，也可以只在打開APP后提示。

推送模塊除了對學習使用者有消息提示外，還兼容了學習者的使用反饋功能，對“金課幫”APP的意見和建議都可以在此處進行上傳，管理員在后臺管理操作平臺上可以及時收到反饋信息，設計解決方案，不斷完善“金課幫”APP的功能特性。

4? ?測試與發布（Testing and release）

軟件的測試有很多方法，通常所見的為白盒測試和黑盒測試[6]。此次采用的是黑盒測試，即不管內部工作如何只要達到可以運用結果就可以了，對于每一次的更新，后臺都會測試之后才會進行發布。同時頁面的友好度也是一款軟件開發是否成功的重要指標，如果頁面不友好，用戶體驗感差，即便是功能再先進的APP也不會有較長的生存期，所以要尋找適用人群收集實際體驗效果，這一步的測試需要一定的測試體驗時間。測試的最后將apk文件導入安卓手機中并安裝，通過實際操作進一步測試該軟件能否正常運行，在所有測試正常無誤后該應用最終會投放在Android市場上[7]。

5? ?結論（Conclusion）

針對當下高校教師在線“金課”建設能力的短板，基于Android平臺開發“金課幫”APP，包括“服務”“學習”“交流互動”“資源”“搜索”“推送”六大功能模塊，通過完善的導航設計、模塊化的功能設計、人性化的UI交互設計為高校教師設計、開發、應用、交流在線“金課”提供全流程的技術支持和便利的應用環境，助力我國高校“金課”建設工程的不斷推進。

參考文獻（References）

[1] 張天.基于跨平臺軟件的精品課程移動應用開發[D].武漢：華中師范大學，2015.

[2] 韓丹，黃五星，許自成.電子產品對大學生的影響及對策[J].決策探索，2016（12）：67.

[3]《中國互聯網發展報告2019》發布[EB/OL].http：//net.blogchina.com/blog/article/704601221，2019-07-12.

[4] Tripti Singh， GeetikaA， Rameshwar Dubey. A Theoretical Framework for Soft dimensions of Total Quality Management. 2011 International Conference on Economics and Finance Research[C]. Singapore， 2011： 529-533.

[5] Siwadol Sateanpattanakul， Aranya Walairacht， JGroovy. An Experimental of Extensible Java Compiler. The 2011 International Conference on Mechanical Engineering and Technology[C]. London， UK， 2011： 166-169.

[6] Feng Pan， Ping Lv. The Application of ASP. NET in Developing E-commerce Intelligent Ordering System. Proceedings of the 2012 International Conference on Cybernetics and Informatics[C]. Springer New York， 2014： 1175-1184.

[7] 彭聰.普通高校二級學院學生信息管理系統的設計與實現[D].成都：電子科技大學，2013.