基于Android的智慧校園APP設計與開發

吳琦 劉中原

摘 要：在信息化飛速發展的今天，互聯網給人類的生活帶來了諸多便利，但校園信息化在不少高校仍處于起步發展甚至還未發展的階段，傳統的校園活動如考勤、通知、課表查詢等仍采用紙質的方式，效率低下，這與目前飛速發展的信息化趨勢顯得格格不入，因此從目前最重要的課堂活動著手實施智慧校園的信息化迫在眉睫，本篇論文在論述當下智慧校園的近況和未來發展的前提下，研發制作了基于Android開發的智慧校園APP，其中功能模塊包含課堂考勤、活動報名、云繳費、成績查詢、動態、個人中心。

關鍵詞：Android；智慧校園；APP

一、研究背景

隨著信息技術的發展，校園網絡基本普及每所高校，手機應用app逐漸遍布教學、管理、服務等各項方面，成為了廣大師生獲取信息、豐富校園生活、學習知識、拓展交流的重要途徑之一。2021年，在信息化”十二五”規劃中，浙江大學描繪了一幅”智慧校園”的藍圖，要致力于創造無處不在的網絡學習、高效透明的校園管理、豐富多彩的校園生活。[1]這一藍圖的出現促進了教育方式的改革，多所高校紛紛參與其中。國內高校開始從網絡建設，數字化建道路設轉向智慧化建設道路。

二、研究意義

本篇論文研究并開發智慧校園APP的目的在于實現數據共享，提高工作效率，增強校園風貌，讓學生們體驗到更加便捷的交流方式，減少因上課考勤而浪費的時間，從而降低同學們的缺勤率，提高上課效率，提升老師們的教學質量，以及豐富校園生活。學生的參與是校園文化交流、課堂考勤的重要組成部分，學生的出勤率是學生學習興趣、學習態度的重要標志，是學生的心理問題的預警信號。如何更好地完成學生的考勤，一直是一個很大的問題。一是因為時間限制，所以點名和簽到都很浪費時間，老師更喜歡在課堂上花更多的時間教授知識，二是因為課堂上點完名完成了紙質名單，課后還要整理出一份電子表格，這樣就會浪費更多的時間；三是學生太多，要打印很多的考勤表，這和現在倡導的“無紙化”工作有很大的矛盾。因此，如何加強學生的溝通與學習，減少因上課遲到而造成的時間浪費，是充實校園生活、減少曠課的必要條件。

三、研究內容及實現方式

本軟件面向的群體為校園師生，故涉眾如下：

（1）學校的學生：本軟件的重要使用對象，能進行學校文件查閱，上課考勤簽到，活動發布與報名，個人動態分享，云繳費，成績查詢以及修改個人信息等

（2）學校的老師：通過后臺查看上課考勤狀況

（3）教務管理人員：通過后臺上傳學生成績績點

（4）系統維護人員：繳費數據日常維護和管理，接受學生上傳的意見反饋進行軟件更新，活動內容審核

1.需求分析

在確保能實現上述需求分析的背景下，軟件的功能結構成為了軟件分析的重要部分。當下載該軟件的用戶成功通過引導頁，并通過學校教務提供的初始賬號登錄到主頁面后便能使用以下功能模塊：學校文件查閱、上課考勤、云繳費、成績查詢、動態發布、活動報名、個人中心，具體用例圖為圖1所示。

2.功能設計

（1）學校文件查看，學校官網文件一直是同學關注的重點內容，能夠給學生傳遞重要信息，有利于同學們合理安排學習以及空余時間。

（2）上課考勤，上課考勤能提高老師的上課效率，幫助老師減少不必要的點名時間，更能實現無紙化操作。

（3）云繳費，云繳費能夠實現網上繳納電費，簡單便捷。

（4）成績查詢，成績查詢能夠實現網上查詢成績，即使不在校園也能查詢自己的成績以及績點，并且軟件還可根據成績進行圖文分析進行評估。

（5）動態發布，學生通過動態發布能夠隨時隨地分享所見所聞及感受，能更好的促進交流，豐富校園生活。

（6）活動報名，學生可通過活動報名發布或參加活動，體驗校園生活。

（7）個人中心，個人中心可修改個人賬號信息以及密碼，如在體驗軟件時發現有錯誤或不足，可使用意見反饋進行反饋，系統維護人員會統一收集意見并進行軟件更新。圖3.8為個人中心功能的部分草圖及用例圖。

3.數據庫設計

數據庫的設計在這一套開發系統中扮演者非常重要的角色，完善的數據庫建立可以讓其更快的完成項目。整個數據庫的創建是考試題庫選題系統開發和創立的核心技術，概括的說，就是根據管理員的需求創立起滿足管理員的需要的數據庫。數據庫的整體設計是在軟件開發是其最主要的問題。再考慮到數據庫設計的時候，我們首先應該想到把這個系統的數據設計和處理設計密切結合起來，從而使得把整個庫存信息管理系統相結合起來。

在數據庫分析中采用E-R圖來建立相對應的關系，它有實體、關系、屬性三種概念。實體可以說是一個用來維持和不斷利用數據的大集合；屬性可以說是這個物體的所具有的特點；關系很明顯指的就是每個數據實體之間的種種聯系，關系給各個實體之間建立起了相對應的模型。本系統的E-R如圖2所示。

4.系統實現

主頁面有輪播圖展示；應用服務列表，以圖標和名稱為單元宮格方式顯示，手機端每行顯示4個；顯示學校文件，上方顯示文件標題、下方為內容縮寫（多出的字用省略號顯示）；顯示底部導航欄，采用圖標方式顯示，共三個圖標分別為首頁、動態、個人中心，點擊標簽進入對應頁面，實現該功能的操作。

上課考勤功能模塊接入了虹軟的ArcFace SDK并在原有的代碼上進行功能更改。使用了人臉識別技術快速進行課堂簽到。進入上課頁面后先進行初始化引擎操作，引擎激活成功后點擊開始識別，進入人臉綁定界面，按照提示進行人臉綁定，點擊注冊按鈕，將賬號數據與人臉綁定寫入數據庫。注冊成功后，再次進入上課考勤即可開始簽到。簽到記錄按鈕可查看簽到記錄及簽到時間;智慧校園的活動功能分為活動報名和活動發布，長按可刪除發布的活動。活動報名可查看活動名稱、活動內容、發布時間、報名人數。活動發布需填寫活動標題，活動內容以及活動圖片;云繳費功能包含充值電費以及充值賬單查看功能，首先選擇所在宿舍，并輸入充值金額點擊立即支付，支付成功后提示去充值賬單處查詢;成績查詢功能查詢當前登錄賬號的成績并匯總，用戶可選擇不同學期成績進行查看，還可以進行成績分析通過圖文成績情況。成績分析由餅圖表示，使用了MPchart組件，該組件將獲取到的成績存入list中作為數據源適配到餅圖中;動態功能可以發布動態以及對他人的動態進行評論。發布動態需要填寫標題內容及圖片，如需刪除可點擊動態右上方的刪除圖標進行刪除操作;個人中心包含個人信息修改，密碼修改，意見反饋，退出登錄功能。個人信息可修改姓名、性別、手機號、班級，點擊修改后后臺會訪問數據庫，修改該學號的個人信息。密碼修改需輸入舊密碼以及新密碼，點擊修改后會需要重新登錄。意見反饋需要填寫意見及建議反饋給后臺工作人員進行軟件更新整改。

5.系統測試

軟件測試是為了發現錯誤而執行程序的一系列過程，而測試的目的是希望能以最少的人力和時間發現隱藏的各種缺陷bug，這樣就能及時更正，減少程序遇到的各種風險。測試方法主要有人工測試和機器測試。

（1）人工測試，人工測試又稱代碼復審，包括個人復查、走查、會審三種方法。

（2）機器測試，機器測試主要是由黑盒測試和白盒測試兩種方法。

在最后的測試階段，系統采用后黑盒測試和白盒測試想結合的方法。黑盒測試主要用于對系統的輸入和輸出特性進行測試，檢測功能方面存在的錯誤與可能存在的缺陷。白盒測試主要用于對軟件的過程及邏輯路徑進行測試，發現性能方面的錯誤。具體采用的測試方法為系統測試和單元測試。通過編寫測試用例實現對系統全部功能的全覆蓋，最后測試結論證明系統滿足需求中定義的功能，本次開發有效。

四、研究結論

本項目為解決校園交流不便以及實現無紙化上課考勤的需要，依托于Android平臺研發制作了智慧校園App軟件，實現了可支持用戶隨時隨地與人交流以及減少因上課考勤而浪費的時間。基于人臉識別的智慧校園app包括了完備的方法體系、參數體系、數據庫標準體系及充實的數據資源，體現了標準化、規范化、系統化，為課堂簽到，校園生活提供了重要保障，為今后開展教育考勤的高效率，校園生活的多彩化奠定了基礎。

近年來我國智慧教育發展迅速，尤其是以“三通兩平臺”為主要標志的教育信息化取得一系列成果，目前，全國中小學校互聯網接入率已達97.6%，多媒體教室普及率達93.21%;優質數字教育資源日益豐富，信息化教學日漸普及，“課堂用、經常用、普遍用”的格局初步形成。實現了從教育信息化1.0到2.0的轉段升級，對教育改革發展的“革命性影響”初現端倪，向“三全兩高一大”的新目標邁進。近年來，在線教育和教育信息化均處于快速發展時期，從而推動我國智慧教育市場規模不斷擴大。

參考文獻：

[1] 明日科技. Android開發詳解[M]. 吉林：吉林大學出版社，2018.

[2] 任勇.信息化校園發展歷程簡析[J].電腦知識與技術，2019

[3] 劉怡鍵.智慧校園綜合服務自助一體機研發[J]，大連民族大學學報，2021

[4] 吳亞楠，2022智慧校園行業發展現狀及未來趨勢分析.信息化技術，2022

[5]周薇. Android嵌入式開發及實訓[M]. 北京：電子工業出版社，2019.