移動互聯網下英語學習軟件開發與實現

蘇琴

（延安大學西安創新學院，陜西西安 710100）

隨著現代計算機技術和移動互聯網的發展，英語學習已不單單局限于課堂上老師以灌輸式的教學方式所傳授內容，同時教師的教學形式也因互聯網的發展增添了新的內容[1～3]。因此在這種教和學都面臨網絡的沖擊下，如何發揮線下學習的網絡優勢，使學生有更多的時間有針對性的根據自身特點進行英語學習已經凸現出越來越多的問題[4～6]。為此文中采用JAVA 計算機語言對Web 服務器端和移動手機端的英語學習軟件進行了開發研究，得到了一款適用于手機端的學習軟件，該軟件實現了Web 端學習狀況查詢和手機端的個性化學習功能。

1 系統架構設計

文中的英語學習軟件是結合了移動互聯網、后臺聊天管理和Web 端的后臺課本管理三大模塊，其系統架構如圖1所示。后臺聊天管理是基于Openfire服務器上的以MySQL 數據庫為基礎的用于用戶認證及不同用戶間聊天溝通的管理模塊，英語學習客戶端是系統的功能層，用戶在移動APP 端進行英語在線學習，后臺課本管理系統是以Web 服務器為基礎的用于系統的維護和調試的開發人員對整個系統進行管理。

圖1 系統架構

移動端既是系統功能實現的主要模塊，也是后臺管理及課程管理服務器數據交換的橋梁，其架構模式如圖2 所示。

圖2 移動端架構

系統的移動終端是手機或者平板電腦，用戶初次使用時需首先進行注冊服務，注冊與登錄在Openfire 服務器上進行，而課程學習及相關語音聽讀功能的實現則是建立在Web 管理系統上，當學習者啟動課程和語音聽讀功能模塊時，位于遠程的MySQL 數據庫會以網絡通信為鏈接，主動連接到科大訊飛的遠程服務器并進行相關任務模塊的請求發送，服務器根據網絡協議對請求作出回應，這樣學習者在移動端完成了語音聽讀和英語課程學習[7-9]。

移動端數據關系如圖3 所示。移動端數據庫為MySQL 數據庫，它是一種基于多數據源的關系數據庫。表1 為部分數據信息。

圖3 移動端數據邏輯關系

表1 部分數據信息

Web 端是系統進行數據加工處理的后臺，是系統運行的核心[10]。Web 端采用Apache 服務器，其系統架構可分為如圖4 所示的3 層。底層為數據庫模塊，是數據之間交互的基礎，Web 端數據庫可進行業務功能數據與系統數據之間的交互，數據層數據會傳遞到業務邏輯層，而業務邏輯層會根據數據類型將其區分為用戶管理、數據錄入、數據下載及數據回饋幾個功能，上層的表示層是邏輯層功能的具體體現，用可視化的計算機界面將程序語言轉換成自然語言。

圖4 Web端架構

2 系統建設分析

系統建設的前提是構建一個符合Web 端和手機移動端數據連接順暢的環境。該文采用的硬件環境如表2 所示。

表2 系統硬件環境

Web 端模塊的建設重點是用戶管理和數據管理。用戶管理是根據系統需求添加或者刪除用戶，并且只有最高權限的管理者可對用戶信息進行管理，用戶管理模塊可根據用戶需求設置新增賬號的性別、郵件地址及其他賬號信息。

Web 端數據管理能力關系到整個系統的數據交互能力[11-12]。Web 端數據是所有數據的集散地，因此移動端和Web 端產生的數據會利用Web 端服務器進行數據交換處理，以使不同端口數據進行交換。移動端數據訪問可根據Web 端的數據Url 端口，以唯一數據對應的方式轉為數據庫能夠識別的語言在MySQL 數據庫中進行數據搜索查詢。Web 端數據庫自帶存儲和反饋能力，學生在課程學習后可進行單元測驗，Web 端數據庫可根據歷次測驗結果形成歷史數據，方便教師查閱。

系統中移動端的設計是英語學習軟件的建設核心[13-14]。移動端包含登錄模塊、顯示模塊、存儲模塊、查詢模塊、聽寫模塊、分享模塊。

登錄是系統應用的第一步。用戶登錄時輸入相應的賬號和密碼，輸入成功后會向Web 端服務器發送數據驗證，服務器根據注冊數據庫與登錄用戶匹配，若匹配成功則連接服務器，否則登錄失敗，系統登錄流程如圖5 所示。

圖5 登錄流程

顯示模塊是系統可視化實現的基礎。該模塊實現了Web 端處理器完成系統數據處理后將結果展現在移動端。顯示模塊主要采用表格以及圖片的形式，將Web 端數據解析結果在移動端顯示。頁面顯示方式展現了模塊間的邏輯關系，文中利用UI Navigation Controller 做到了頁面的跳轉，這種跳轉方式能在頁面顯示當前位置，并采用壓棧和出棧的方式跳轉和退出頁面。

存儲模塊是將Web 端整理發送的語音消息以及移動端好友發送的臨時消息等系統功能產生的用于移動端的數據進行存儲。文中移動端數據存儲采用Core Data 數據庫，該數據庫能根據數據特點采用分類的方法進行存儲。由于Web 端和移動端的數據庫不同，數據類型不同，因此Web 端數據庫首先進行轉換以便于移動端數據庫對數據進行存儲。

查詢模塊的設計是為了方便查詢移動端臨時存儲數據[15-16]。查詢模塊功能的實現是根據存儲模塊數據的存儲方式而設計的。在移動端設備處于網絡離線狀態時，Web 端經過處理的數據當存在一次在線狀態的查詢命令后會暫時存儲于移動端數據庫中，離線查詢執行相關的SQL 查詢語句查找相關資源，其查詢流程如圖6 所示。

圖6 查詢流程

聽寫模塊是系統的核心功能模塊。使用者根據學習模塊的不同，以學習對象為內容展現在屏幕上，使用者可根據內容點擊錄音功能對學習內容進行錄音，點擊播放功能系統會連接到科大訊飛服務器并自動播放學習內容，同時學習者可將自己的錄音和系統錄音進行對比，以比較學習者和系統發音的不同，聽寫模塊流程如圖7 所示。

圖7 聽寫流程

分享模塊是針對目前軟件社交需求開發的用于用戶學習交流的模塊。該模塊可根據不同的用戶ID在線搜索添加好友，系統服務器會根據ID 搜索相關用戶，并根據B+數據結構對系統內數據采用有針對性的排序搜索。添加好友的目的是為學習者之間溝通進行服務的，系統采用XMPP 的聊天消息收發方式，在該聊天模式下用戶可發送文字、表情及語言消息，消息發送到服務器后首先進行XMPP 格式的解碼，將消息解碼成系統能夠識別的二進制代碼并存儲于服務器中，通過Web 端服務器的數據處理功能將數據編輯，以XMPP 形式發送給消息接收用戶。聊天數據的存儲是有時效的，系統每一次更新會對臨時存儲的聊天數據進行清理以擴大存儲空間。

3 系統測試分析

學習軟件分為Web 端和移動端兩個應用端口，系統測試環境如表3 所示。

表3 測試環境

系統Web 端緩沖時長直接決定了系統對用戶請求的反應時長，直接關乎用戶體驗。系統測試延時如圖8 所示。從圖8 可以發現，Web 端的緩沖時長在0.8～1.2 s 之間波動，因此系統對命令的反應是迅速的，基本達到了使用需求。

圖8 系統Web端緩沖延時

圖9 為系統移動端平均響應延時測試結果，從圖中可以看出隨著用戶數量的增加，系統的響應時間也隨之增加，從數據來看系統的平均響應在0.2～0.8 s之間，說明移動端系統運行流暢，達到了用戶使用需求。

圖9 移動端響應延時

4 結論

移動網絡下英語學習有了新的方式，該文充分發揮了移動網絡的優勢，將Web 端和移動端結合在一起，開發了適用于移動互聯網下英語學習軟件，并得出了以下結論：

1）通過系統架構分析，將Web 端和移動端內部結構進行了詳細設計并將Openfire 服務器和MySQL數據庫作為學習系統的內部數據庫，對其數據結構進行了建設分析。

2）按照系統架構對系統進行了建設分析，按照Web 端和移動端的模塊單元，對各個模塊進行開發，對主要模塊進行了流程分析。

3）通過系統測試分析得到了Web 端和移動端的緩沖延時曲線，通過對曲線的對比分析認為系統性能良好，能夠滿足用戶學習需求。