摘 要：在移動互聯(lián)網(wǎng)時代，為滿足高等院校在校生隨時隨地進行學(xué)習(xí)，滿足高校自身的線上線下課堂的需求，設(shè)計了一種基于Android平臺的移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以運行在基于Android系統(tǒng)的手機和平板電腦等終端上，能夠進行線上課程學(xué)習(xí)，同時可以讓師生進行在線交流。本系統(tǒng)對客戶端與服務(wù)器端進行了詳細(xì)的分析與設(shè)計，為移動學(xué)習(xí)平臺的實現(xiàn)提供了有價值的參考模型。

關(guān)鍵詞：移動學(xué)習(xí)；Android系統(tǒng)；學(xué)習(xí)平臺

中圖分類號：TP393 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-2163（2015-）02-

Research on？Mobile？Learning based on？Android？Platform

YANG Xiuju

（Department of Computer Science and Technology， Quanzhou Institute of Information Engineering， Quanzhou Fujian 362000，China）

Abstract：In the mobile Internet Era， in order to meet possible learning whenever and wherever of the college students， to meet the needs of University's own online offline classroom， the paper proposes the design of a mobile learning system based on Android platform. The system can run in Android system based on the mobile phone and tablet computer terminal， and it can carry on the online course learning. At the same time， the system can realize online communicate between teachers and students. This system has carried on the detailed analysis and design of the client and server. It also offers a reference model for the realization of mobile learning platform.

Keywords：Mobile Learning；Android System；Learning Platform

0引 言

移動學(xué)習(xí)平臺的可見完善是隨著第三代通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展建設(shè)而日益推進的，三大運營商（移動、聯(lián)通和電信）從2012年3G發(fā)展到4G，網(wǎng)絡(luò)帶寬性能日趨優(yōu)越，如今人們已可通過4G網(wǎng)絡(luò)方便快捷地接入移動互聯(lián)網(wǎng)。據(jù)中國互聯(lián)網(wǎng)信息中心CNNIC發(fā)布調(diào)查報告，截至2014年6月，我國網(wǎng)民規(guī)模達6.32億，其中手機網(wǎng)民達5.27億。手機上網(wǎng)比例首超傳統(tǒng)PC上網(wǎng)比例。

移動學(xué)習(xí)平臺給人們生活帶來更多便捷，能夠更為快速地獲取網(wǎng)絡(luò)的各類資源。移動課堂學(xué)習(xí)平臺就是眾多應(yīng)用程序中的一種，而且是能夠應(yīng)用在手機上的“課堂”。該款平臺可以通過移動設(shè)備隨時隨地獲取自己想要的信息，實現(xiàn)真正意義上的自主學(xué)習(xí)。尤其在各大高等院校，手機已經(jīng)成為當(dāng)代大學(xué)生隨身攜帶的必備工具之一，讓手機上的“課堂”走入學(xué)生生活現(xiàn)已成為一種主流時尚趨勢。

移動學(xué)習(xí)具有“Anyone Anytime Anywhere Anystyle”型自由式學(xué)習(xí)的特征，可以有效地滿足人們?nèi)找嬖鲩L的學(xué)習(xí)需求，緩解當(dāng)前傳統(tǒng)教育的課堂教學(xué)壓力。移動學(xué)習(xí)可將情境感知、個性化、觸覺交互、多媒體、移動計算等新技術(shù)融合交互進教育與培訓(xùn)領(lǐng)域，因而具有了很多不同于傳統(tǒng)e-Learning的嶄新特性。

1國內(nèi)外移動學(xué)習(xí)平臺現(xiàn)狀

移動學(xué)習(xí)平臺是將移動平臺的嵌入式軟件設(shè)計，后臺支持系統(tǒng)的設(shè)計、無線接入和驗證技術(shù)、移動交互技術(shù)結(jié)合在一起而形成的綜合性可操作平臺[1]。從研究項目的地域上看，歐洲對移動學(xué)習(xí)的研究最為活躍，研究和應(yīng)用也相對更廣泛。近年來，歐洲相繼啟動多個移動學(xué)習(xí)項目，這些項目關(guān)注的研究內(nèi)容也不盡相同，涉及英、德、瑞典和挪威等數(shù)十個國家。在我國，移動學(xué)習(xí)項目始于2001年北京大學(xué)“移動教育理論與實踐”項目，相繼推出的還有北京大學(xué)、清華大學(xué)、北京師范大學(xué)參與的教育部“移動教育”項目，除此之外還有北京大學(xué)、南京大學(xué)等高校與一些移動通信企業(yè)合作開展的相關(guān)項目研究。

2移動學(xué)習(xí)平臺需求分析

根據(jù)高校特點進行需求分析，主要采用結(jié)構(gòu)化分析方法和面向?qū)ο蠓治龇椒╗2]，采用UML建模語言開展分析和設(shè)計。UML是一種可視化的建模語言[3]，主要包括三個基本構(gòu)造塊：事物（Things）、關(guān)系（Relationships）和圖（Diagrams）。

整個系統(tǒng)模塊的設(shè)計遵循系統(tǒng)總體設(shè)計思路，即基于模型構(gòu)建，由此提供給學(xué)員們一個內(nèi)容豐富，效率高超的網(wǎng)絡(luò)空間。該系統(tǒng)包括學(xué)生、教師和系統(tǒng)管理者三種用戶類型，而在實際的應(yīng)用過程中主要體現(xiàn)為學(xué)生和教師兩種用戶。針對這一狀況，用戶需求內(nèi)容則包括學(xué)生成績管理、學(xué)院題庫、在線課堂、學(xué)院公告、學(xué)院海報和學(xué)院廣播站。具體地，移動學(xué)習(xí)平臺需求功能可如圖1所示。

圖1移動學(xué)習(xí)平臺需求

Fig.1 Mobile learning platform requirements

2移動學(xué)習(xí)平臺基本架構(gòu)

2.1移動學(xué)習(xí)平臺架構(gòu)形式

綜合上述的系統(tǒng)需求分析可以得出，學(xué)習(xí)者即客戶端主要通過Wifi或3G、4G網(wǎng)絡(luò)接入到學(xué)習(xí)系統(tǒng)服務(wù)器，以實現(xiàn)教學(xué)資源或課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)。而教師主要利用PC機通過Internet接入到移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)的服務(wù)器，以此方式進行數(shù)據(jù)管理，包括在線課堂、題庫上傳、學(xué)習(xí)成績錄入等任務(wù)實施，在根本上是兼負(fù)著管理員的主要職責(zé)，對于系統(tǒng)進行配置和管理，節(jié)省人員開支。

服務(wù)器端是整個系統(tǒng)的核心，為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)內(nèi)容和數(shù)據(jù)處理。服務(wù)器端的設(shè)計將從系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)設(shè)計、訪問控制流程設(shè)計、基類設(shè)計、功能模塊設(shè)計、API設(shè)計、數(shù)據(jù)庫設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計等七個方面逐次進入和展開[4]。本移動學(xué)習(xí)平臺的總體拓?fù)鋱D如圖 2所示。

圖2 移動學(xué)習(xí)平臺拓?fù)鋱D

Fig.2 Mobile learning platform topology

2.2移動應(yīng)用架構(gòu)模式

移動終端的應(yīng)用模式開發(fā)主要有三種架構(gòu)，分別是單機模式，C/S模式，B/S 模式。這幾種模式，也是臺式機上應(yīng)用軟件的主要架構(gòu)模式。對其具體分析闡釋如下。

單機客戶端的設(shè)計方式是應(yīng)用軟件開發(fā)最基本，最經(jīng)典的運作方式，可將用戶需要的全部內(nèi)容，包含程序和相對應(yīng)的數(shù)據(jù)全部存放到運行的機器上，也就是移動終端上。而瘦客戶端架構(gòu)方式又稱 B/S 軟件架構(gòu)方式，通常指的是在客戶端基于瀏覽器進行開發(fā)設(shè)計，并通過網(wǎng)絡(luò)和后臺服務(wù)器進行交互的一種軟件設(shè)計方式[5]。

本課題主要采用的是C/S模式，由于所有業(yè)務(wù)邏輯全部依托于客戶端運行實現(xiàn)，這樣客戶端就會變得復(fù)雜與超載，雖說客戶端配置不斷升級，也終將是在維護和性能方面出現(xiàn)一定削弱。因此，從客戶端分離出一個業(yè)務(wù)邏輯層，客戶端只實現(xiàn)用戶界面和數(shù)據(jù)呈現(xiàn)，業(yè)務(wù)邏輯層主要負(fù)責(zé)具體的業(yè)務(wù)邏輯，并向數(shù)據(jù)訪問層發(fā)出任務(wù)執(zhí)行請求。以上層次之間是相互獨立的，非常便于系統(tǒng)維護[6]。

3移動學(xué)習(xí)平臺設(shè)計

移動學(xué)習(xí)平臺主要針對高校在校師生構(gòu)造與搭建，可為師生在教與學(xué)的過程中建立起線上線下便捷溝通的有利環(huán)境，讓學(xué)生隨時獲取學(xué)習(xí)資料，進入學(xué)習(xí)狀態(tài)，同時還可利用互聯(lián)網(wǎng)的共享資源條件進一步拓展學(xué)習(xí)范圍。而在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑問則能夠運用暢通的渠道獲取相關(guān)教師的實時明確解答。此外，教師也可以利用線上線下開設(shè)業(yè)余課程，從而對教學(xué)進行改革，起到因時授教、因需施教的作用。移動學(xué)習(xí)平臺的設(shè)計具體可分為以下三個方面。

3.1 移動教學(xué)平臺客戶端設(shè)計

此部分主要功能有：個人應(yīng)用、學(xué)校應(yīng)用、其它。其中，學(xué)校應(yīng)用包括題庫、在線課堂、學(xué)院優(yōu)秀群、學(xué)院海報、學(xué)院廣播。這一部分重點突出在線課堂，目的是形成線上線下課堂一體性，線上教師開設(shè)自己特長專業(yè)課堂（由系或教務(wù)處審批），學(xué)員可以由本系或外系相關(guān)專業(yè)學(xué)生組成（由開設(shè)課程教師審批），形成一個開放性的課堂。此種形式也可以開設(shè)為線上選修課，并計入選修課學(xué)分。

3.2 移動教學(xué)平臺服務(wù)器端

服務(wù)器端主要功能有：教師模塊、學(xué)生模塊、超級管理模塊。主要提供師生網(wǎng)上課堂學(xué)習(xí)、測試、復(fù)習(xí)，共享資源分享題庫，師生教案下載等網(wǎng)絡(luò)支持系統(tǒng)。線上課堂中，教師可以布置作業(yè)、問題和任務(wù)，由學(xué)生自主學(xué)習(xí)完成，也可以在線討論研究，增加線下輔導(dǎo)或答疑，從而形成線上線下互動機制，同時增進學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。

3.3 移動學(xué)習(xí)平臺客戶端界面設(shè)計

移動應(yīng)用是否成功還需要實現(xiàn)和提供一個突出的用戶體驗，因此在進行系統(tǒng)設(shè)計時，用戶體驗將置于優(yōu)先考慮的地位?？焖?、響應(yīng)、無縫是顯著用戶體驗必然具備的三個重要特征，即運行速度快，反應(yīng)敏捷和良好的交互。

移動學(xué)習(xí)端的用戶主要是教師和學(xué)生。學(xué)生在本移動平臺學(xué)習(xí)不需要進行注冊，只需要在移動終端登陸頁面輸入學(xué)號、密碼，匹配學(xué)生庫，實現(xiàn)學(xué)員用戶登陸。教師只需要輸入教師職工工位號、密碼，匹配教師庫，實現(xiàn)教師用戶登陸。

客戶端界面設(shè)計效果圖如圖3所示。

圖3 客戶端界面設(shè)計

Fig.3 Client interface design

4項目創(chuàng)新點

（1） 學(xué)校應(yīng)用

學(xué)校應(yīng)用是本文系統(tǒng)核心部分，通過高校在線課堂的創(chuàng)立，讓在線課堂成為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)的啟征點，從而使開放性課堂走入不同專業(yè)、不同層次的學(xué)生中去。題庫的建立是形成一個穩(wěn)定的教學(xué)系統(tǒng)，教師可以把課上的教案、課件、實驗均置于其中，師生都可隨時下載研讀，因此構(gòu)建一個良好的學(xué)習(xí)實現(xiàn)環(huán)境。

（2） 教學(xué)信息化管理

PC端管理可以對教師、學(xué)生的所有信息實施管理，一旦系統(tǒng)建立起來，還要建立一支學(xué)生形成的管理團隊，由高校專屬部門進行嚴(yán)格管理和工作分配，以實現(xiàn)真正的教育信息化和數(shù)字化。

5結(jié)束語

移動學(xué)習(xí)在高等院校中的應(yīng)用仍然處于起步階段，具體研發(fā)隊伍還未臻于成熟和健全，也仍未得到各院校、尤其是民辦院校的應(yīng)有重視，而且老師和學(xué)生水平更有待于進一步增強和提高。移動學(xué)習(xí)平臺的設(shè)計是集開發(fā)、設(shè)計于一體的課題科研項目，在規(guī)劃和設(shè)計過程中尚有很多因素需要探討與解決，今后即需將整體項目按照規(guī)劃的思路進行和開展下去，保證項目整體的良好、有序?qū)崿F(xiàn)。

參考文獻：

[1] 周濟，宋浩，曾仲培，胡新生.引入移動學(xué)習(xí)技術(shù)滿足學(xué)生隨時之需—深圳電大移動學(xué)習(xí)網(wǎng)的構(gòu)建與應(yīng)用實踐探索[J].中國遠(yuǎn)程教育，2007，12（2）： 45-46.

[2] 樊學(xué)東.軟件需求分析過程研究[J].中國電子商務(wù)，2010（2）：58.

[3] 鄭明輝.基于UML的需求分析過程研究[J].微機發(fā)展.2004（5）：120-123.

[4] 呂偉.基于Android移動學(xué)習(xí)平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[D].南京：南京師范大學(xué)，2013.

[5] 周輝.基于Android移動學(xué)習(xí)平臺研究與實現(xiàn)[D].成都：電子科技大學(xué)，2012.

[6] 李國峰.基于Android的移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)研究與開發(fā)[D].石家莊：石家莊鐵道大學(xué)，2013.

1 基金項目： 福建省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃2014年度課題（FJJKCGZ14-040）。

作者簡介： 楊秀菊（1971-），女，黑龍江伊春人，本科，講師，主要研究方向：移動網(wǎng)絡(luò)，軟件開發(fā)。