Android互動課堂教學輔助軟件的設計與實現

摘 ?要：課堂教學是完成學校教學任務的主要方式，當前云南師范大學的課堂教學管理以教師的人工管理為主，尚未引入較為高效的教學管理方法和工具。結合新教改提倡的“從傳統的教學模式解放出來，實行靈活多變的計算機多媒體教學”的觀點，為給該校教師課堂教學提供便利，文章立足于科學的現代教育技術應用觀，設計開發了一個互動課堂教學輔助軟件，用于優化教師的教學管理。

關鍵詞：教學管理;Android;教學輔助軟件

中圖分類號：TP311.52 ? ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2020）13-0022-04

Abstract：Classroom teaching is the main method to complete the task of school teaching. At present，the classroom teaching management in Yunnan Normal University is based on the manual management of teachers，and no more efficient teaching management methods and tools have emerged. Combined with the viewpoint of “liberate from the traditional teaching mode and implement flexible multi-media computer teaching”advocated by the new teaching reform，in order to provide convenience for teachersclassroom teaching，this paper designs and develops an interactive classroom teaching assistant software based on the scientific application view of modern educational technology，which is used to optimize the teaching management of teachers.

Keywords：teaching management;Android;teaching assistant software

0 ?引 ?言

20世紀70年代末到90年代初，隨著信息技術的發展，教育軟件的發展受到廣泛的關注，大量的教育軟件進入了教師的教學和學生的學習過程中[1]。經過二十年的發展和進步，市面上的教育軟件在種類和數量上已明顯區別于過去，涉及學前、初等、高等、職業教育的工具類、視頻類、管理類等不同類別的軟件已經占領了手機教育軟件市場的大量份額，然而，當前的教育軟件在課堂教學中的應用仍有許多缺陷，沒有達到軟件和硬件結合使用，通過圖文、視頻、音頻多種媒體來對學生進行教學的預期效果。

傳統教學的教學模式單一，課堂互動較少[2]。由于教師對于信息技術的應用存在多方面的困難，教學管理大多處在人工管理的層次上，效率較低，這給教師實際的課堂教學帶來了很多煩惱，也產生了諸多不便，所以設計可以改善當前課堂教學情況的輔助軟件十分必要。本文中的課堂教學輔助軟件系統在設計時很大程度上考慮到加強教育軟件與教學過程各個環節的結合，從教學目標、教學資源、教學過程、教學評價等方面設計了教師與學生的活動。運用課堂輔助教學軟件可以使教師在課下進行一部分課堂活動，節省上課時某些教學管理活動使用的時間，進而優化教學過程，改善教學效果。運用課堂輔助教學軟件可充分調動學生的主動性和積極性，培養學生的創新能力和自主學習能力，進而優化課堂教學，提高學習效率[3]。

1 ?需求分析

1.1 ?系統調研

需求分析是軟件開發周期中極其重要的階段，對課堂考勤人工進行、作業無紙化程度低、教師無法直觀了解學生作業完成情況以及學習資源無法高效共享等現狀進行深入了解和分析，是開發課堂教學輔助軟件前必須進行的一項工作。本文中軟件的需求分析，首先從系統目標入手，之后在了解教師和學生需求的基礎上確定了系統的功能需求和性能需求。

1.2 ?系統目標

后臺管理程序的用戶主要完成數據更新和統計、系統維護等操作;教師和學生使用的互動課堂教學輔助軟件需要實現包括注冊登錄、班級管理、作業管理、評價管理、考勤管理等模塊的操作。

1.3 ?系統功能需求

系統角色分為兩種：管理員用戶與普通用戶。進行用戶和數據的管理以及系統的維護是管理員身份的主要需求;普通用戶分為教師和學生兩種類型。管理員主要在Web端完成系統各類用戶數據的更新和統計，班級、作業、考勤、評價等信息的維護等操作。教師端APP應具備創建班級，查看成員，上傳、批閱、查看作業以及查看教學評價和學生出勤情況的功能。學生端APP應具有加入班級、查看成員、提交作業、查詢答案、思考反饋、發表評價及簽到等多種功能。

1.4 ?系統性能需求

系統處理的準確性和及時性是系統的必要性能[4]。在系統登錄時，不同用戶名的用戶需要匹配到正確的用戶角色和密碼。

系統要保持數據的準確性，運用過程中保證系統不易出現紊亂，避免軟件系統設計出現泄露信息[5]。系統的使用者分教師和學生兩種，不同角色進入的操作頁面不同，在進入功能操作頁面之前必須進行登錄操作。

系統的可靠性主要體現在軟件運行可靠性、數據處理可靠性等方面。根據軟件工程設計思想的要求，系統會盡量控制運行時可能存在的突發情況。

2 ?系統設計

2.1 ?系統總體結構

系統功能劃分為管理員操作和普通用戶操作兩大模塊，管理員操作分用戶管理、班級管理、作業管理、考勤管理、評價管理五個模塊，普通用戶操作的功能模塊又各自細分為4個小模塊。普通用戶——學生和教師操作的功能模塊如圖1所示。

系統總體流程如圖2所示。圖中詳細闡述了軟件的整體操作流程。從用戶登錄系統、非用戶注冊進入開始，若用戶成功登錄則進入主界面、選擇功能，完成操作、退出系統后或注冊失敗則結束使用。

2.2 ?系統方案選擇

Android是移動設備中份額高居榜首的操作系統[6]，文中客戶端的Android軟件利用Eclipse作為開發平臺和測試工具（JDK釆用1.6版本），服務器和Web管理端的開發基于MyEclipse環境，同時使用MySQL作為后臺數據庫，采用Java、Tomcat等技術。

（1）服務器端：MyEclipse是功能豐富的JavaEE集成開發環境，可以支持Java Servlet，AJAX，Struts，JSF，JSP，EJB3，JDBC數據庫鏈接工具等多項功能。服務器端系統主要利用MyEclipse設計數據庫和編寫API接口。

（2）客戶端：在Eclipse環境下進行開發，它是一個開放源代碼的、基于Java的可擴展開發平臺。系統主要利用Eclipse根據UI設計圖進行界面開發，UI開發完成則進入和服務端接口對接，通過服務端的接口獲取數據，編寫功能上的邏輯代碼。

（3）Web管理端：MyEclipse的功能非常強大，支持也十分廣泛，完整支持JSP，HTML，SQL，Struts，CSS，Javascript，Spring，Hibernate。根據客戶端的業務邏輯，系統利用MyEclipse編寫管理員用戶Web頁面和功能上的邏輯代碼。

2.3 ?數據庫設計

系統數據庫中有banji表、banjishow表、qiandao表、user表、zuoye表、zyshow表和jianyi表共7張表。其中banji表為班級信息表，存儲班級基本信息;banjishow表存儲班級成員信息;qiandao表為簽到表，存儲簽到信息;user表為用戶表，存儲用戶信息;zuoye表為作業表，存儲作業內容;zyshow表為作業信息表，存儲學生上交的作業內容信息;jianyi表為評價建議表，存儲學生提交的教學評價信息。利用數據模型進行概念數據庫的模式設計得到的數據表如表1至表7所示。

2.4 ?面向對象分析

（1）登錄用例分析建模：用戶訪問登錄頁面Login-Activity，輸入登錄信息，在頁面內進行有效性判斷后接受信息參數提交到LoginServlet，傳遞參數調用UserDao中的checkUserPass（）方法得到信息的正確性，若信息錯誤，頁面提示，信息正確，跳轉到MainActivity。

（2）注冊用例分析建模：用戶在RegisterActivity進行注冊的同時進行有效性判斷，之后提交參數到RegisterServlet，隨后調用UserDao中的insertUser（）方法插入用戶信息。若信息正確，提示注冊完成，進入MainActivity。

（3）班級管理用例分析建模：用戶在BanJiShowActivity中點擊查看成員信息按鈕后便可提交參數到BanJiShowServlet，隨后調用BanJiDao中的checkbanJi（）方法查看成員信息。用戶在BanJiActivity中點擊加入班級按鈕后便可提交參數到BanJiJiaRuServlet，隨后調用BanJiDao中的JiaRuBanJi（）方法加入該班級。教師在BanJiActivity中點擊創建班級的按鈕后在頁面內進行有效性判斷，若信息正確便可提交參數到BanJiServlet，隨后調用BanJiDao中的insertBanJi（）方法創建該班級。

（4）作業管理用例分析建模：教師在ZuoYeActivity中點擊發布作業的按鈕后便可提交參數到ZuoYeShowServlet，隨后調用ZuoYeDao中的insertZuoye（）方法發布新作業;在Zuo YeShowActivity中點擊上傳答案的按鈕后便可提交參數到Zuo YeUpdateServlet，隨后調用ZuoYeShowDao中的updateZY2（）方法上傳答案。學生在ZuoYeShowActivity中點擊提交作業的按鈕后便可提交參數到YZShoewInsertservlet，隨后調用ZuoYeShowDao中的insertZYShow（）方法提交作業。

（5）評價管理用例分析建模：學生在PingJiaActivity中點擊上傳評價的按鈕后便可提交參數到PingJiaServlet，隨后調用PingJiaDao中的insertPingJia（）方法上傳評價。教師在PingJiaActivity中點擊查看評價的按鈕后便可提交參數到ChaXunPJServlet，隨后調用PingJiaDao中的checkUPass（）方法查看到學生的評價。

（6）考勤管理用例分析建模：用戶在QianDaoActivity中點擊查看名單的按鈕后便可提交參數到QianDaoCXServlet，隨后調用QianDaoDao中的chaxunQD（）方法查看到名單。

3 ?系統應用

3.1 ?課前

教師通過系統收到學生上節課的課堂表現、課后作業情況，以便新課導入前總結鞏固舊知識。教師發布新課相關課程資源后，學生在線觀看，進行課前預習;教師發布預習內容測試，學生自主學習后回答問題，系統進行統計分析。教師收到有關學生課前預習的學習和答題情況，便于調整上課講解重點。

3.2 ?課中

教師發布簽到二維碼，學生掃描二維碼進行簽到，系統統計分析考勤狀況。可以使用后續開發的搖一搖或點名功能進行課堂提問，學生被選中后手機振動，起立回答問題;發布課堂小測試，學生答題后系統統計分析答題情況，教師及時得到學生學習效果的反饋。

3.2 ?課后

課后教師發布作業，學生提交答案后，系統反饋統計作業的完成情況給教師。

4 ?結 ?論

本文中的課堂教學輔助軟件系統基于Eclipse、MyEclipse平臺和MySQL數據庫技術實現，主要功能包括注冊登錄、班級管理、作業管理、實時評價、考勤管理等。從教師的角度來說，可以科學、有條理地對學生和作業的具體信息進行統一管理，更多地關注學生的過程性成長，有利于提高教師的教學水平和教學效率。從學生的角度來看，通過減少在傳統課堂管理模式中某些教學活動上使用的時間，讓學生可以更多地關注課堂教學內容，了解教師的教學進度并進行評價，還可以通過系統快捷地上傳作業、加強與教師、其他同學的溝通，更好地完成學習目標。

參考文獻：

[1] 田寶軍，李慧.教育軟件研究的內容分析 [J].中國電化教育，2013（10）：88-92.

[2] 江曉慶，楊磊，周恩浩，等.基于Android的翻轉課堂移動學習APP設計與實現 [J].軟件導刊，2017，16（7）：64-66.

[3] 陳貴平.計算機輔助教學的問題及對策 [J].教育與職業，2014（17）：163-165.

[4] 李剛.瘋狂Android講義：第3版 [M].北京：電子工業出版社，2015.

[5] 李婭同.基于Android平臺的校園綜合服務軟件設計 [J].信息與電腦（理論版），2019（15）：81-84.

[6] 李學鋒，文松，張其林.教學做一體化Android應用開發教學改革探索 [J].計算機時代，2017（6）：81-83.

作者簡介：鄭素鈺（1996—），女，漢族，山西臨汾人，碩士研究生，研究方向：信息技術教育應用。