基于局域網(wǎng)的Android電子教鞭設(shè)計(jì)

高帥等

摘要摘要：多媒體教學(xué)中往往需要借助電子教鞭輔助教學(xué)，傳統(tǒng)教鞭一般造價(jià)較高，且在教學(xué)展示過(guò)程中受到一定限制。以Android智能手機(jī)為搭載平臺(tái)，設(shè)計(jì)一種新型電子教鞭，實(shí)現(xiàn)對(duì)幻燈片播放的控制。該電子教鞭方便了教學(xué)中幻燈片的切換，也豐富了教學(xué)展示過(guò)程。

關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：局域網(wǎng)；Android；電子教鞭；多媒體教學(xué)

DOIDOI：10.11907/rjdk.1431037

中圖分類號(hào)：TP319

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)文章編號(hào)：16727800（2015）004010302

0引言

隨著科技的不斷發(fā)展和教學(xué)改革的逐步推進(jìn)，多媒體技術(shù)正逐漸豐富并改變著人們的生活。多媒體技術(shù)在教育教學(xué)中的應(yīng)用使得授課形式趨于多樣化，尤其是包含了多種媒體元素的幻燈片展示形式，其融合了圖像、文字、動(dòng)畫、聲音、視頻等。多媒體技術(shù)的運(yùn)用豐富了信息的展現(xiàn)形式，但同時(shí)也帶來(lái)了諸多限制。以Android系統(tǒng)為搭載平臺(tái)的智能電子產(chǎn)品的普及和應(yīng)用，特別是智能手機(jī)及平板電腦的出現(xiàn)，使得用戶對(duì)產(chǎn)品硬件配置和體驗(yàn)性能方面的要求越來(lái)越高。

多媒體在教學(xué)中的運(yùn)用雖然廣泛，但諸多外部原因的影響降低了多媒體教學(xué)的互動(dòng)性，使得多媒體在教學(xué)中不能發(fā)揮其最大作用。導(dǎo)致多媒體教學(xué)效果不佳的原因主要有如下兩點(diǎn)：被鼠標(biāo)鍵盤等硬件設(shè)備約束，教師通常無(wú)法離開多媒體控制臺(tái)；多媒體教室的控制臺(tái)大多設(shè)置在教室的一角，而為了操作課件，教師只能站在控制臺(tái)后，使教師失去了傳統(tǒng)意義上的中心地位[1]。

傳統(tǒng)幻燈片播放可以采用激光筆控制PPT播放，這種控制播放方式改善了展示的方式，使展示更加便捷。但這種激光筆造價(jià)較高，所以愿意去購(gòu)買使用的人并不多。當(dāng)前，傳統(tǒng)的激光筆控制已經(jīng)不能順應(yīng)科技發(fā)展的潮流，最終也將被移動(dòng)互聯(lián)產(chǎn)品所取代。本文設(shè)計(jì)了一種新型電子教鞭，可以遠(yuǎn)程（無(wú)線）控制幻燈片播放，運(yùn)用當(dāng)下最流行的Android操作系統(tǒng)，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接電腦和Android控制端，用手機(jī)或者平板電腦等移動(dòng)互聯(lián)設(shè)備控制幻燈片播放，實(shí)現(xiàn)幻燈片切換[2]。該電子教鞭利用人們普遍使用的手機(jī)作為搭載平臺(tái)，使得每一個(gè)人都可以享受這種便捷的幻燈片播放控制[3]。

1總體設(shè)計(jì)

1.1服務(wù)器客戶端設(shè)計(jì)

服務(wù)器（電腦端）和客戶端（手機(jī)端）都使用Java語(yǔ)言編寫，服務(wù)器需要獲取局域網(wǎng)中本機(jī)的IP地址，通過(guò)IP地址尋址并自適應(yīng)一個(gè)特定可用的端口號(hào)。服務(wù)器對(duì)于客戶端發(fā)來(lái)的信息進(jìn)行處理響應(yīng)，并在電腦上執(zhí)行相應(yīng)操作。通訊應(yīng)用TCP/IP協(xié)議，手機(jī)端界面中通過(guò)響應(yīng)按鈕消息發(fā)送信號(hào)，電腦端實(shí)時(shí)監(jiān)聽客戶端消息，通過(guò)模擬鍵盤消息的形式控制幻燈片播放。整個(gè)設(shè)計(jì)模式及通訊方式流程如圖1所示，其中局域網(wǎng)由路由器或筆記本的無(wú)線網(wǎng)卡等承載[4]。

智能手機(jī)平臺(tái)的無(wú)線連接方式有很多，這里采用基于Socket的客戶端/服務(wù)器（Client/Server）通訊方式。Socket也稱“套接字”，用于描述IP地址和端口，是一個(gè)通訊連接句柄，應(yīng)用程序可以通過(guò)“套接字”相互之間通訊，例如發(fā)出網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求或者作出應(yīng)答等。Android手機(jī)客戶端設(shè)計(jì)中，前臺(tái)界面（Activity）和后臺(tái)通訊服務(wù)線程（Service）相互分離，兩者通過(guò)Android的Handler機(jī)制進(jìn)行通訊。在Android手機(jī)程序設(shè)計(jì)中對(duì)于權(quán)限的聲明尤為重要，在增加顯示界面或后臺(tái)Service時(shí)和在程序用到網(wǎng)絡(luò)（WIFI）等其它手機(jī)資源時(shí)都要在AndroidManifest.xml文件中進(jìn)行聲明，否則程序?qū)o(wú)法訪問(wèn)相應(yīng)資源。

電腦服務(wù)端同樣通過(guò)Socket接收客戶端發(fā)送的命令，服務(wù)器需要在沒(méi)有用戶連接或用戶連接斷開時(shí)始終保持等待連接的狀態(tài)。服務(wù)器端首先將接收到的信號(hào)解碼，然后通過(guò)JDK自帶的Robot類模擬鍵盤信號(hào)響應(yīng)。服務(wù)器端需要獲取本機(jī)局域網(wǎng)的IP地址，并通過(guò)界面顯示。

1.2程序執(zhí)行流程

程序執(zhí)行過(guò)程如下：

（1） 啟動(dòng)階段。服務(wù)器啟動(dòng)，在PC端監(jiān)聽指定端口，用于接收指令；客戶端在填寫PC端IP地址時(shí)會(huì)自動(dòng)連接服務(wù)器端，等待用戶命令的信號(hào)。

（2） 信息發(fā)送階段?？蛻舳私缑姹O(jiān)聽按鈕消息，監(jiān)聽到消息后向已連接的服務(wù)器端指定端口發(fā)送信息，此后客戶端一直重復(fù)執(zhí)行此操作。

（3） 信息接收階段。服務(wù)器從監(jiān)聽端口獲取客戶端發(fā)來(lái)的消息，并將消息發(fā)送到消息解析模塊。

（4） 響應(yīng)階段。服務(wù)器解析接收到的信息，并在電腦上執(zhí)行相應(yīng)操作，然后繼續(xù)解析接收到的消息。

程序執(zhí)行流程如圖2所示。

2設(shè)計(jì)結(jié)果

圖形界面作為用戶與程序交互的窗口是程序開發(fā)過(guò)程中不可缺少的一部分。電腦服務(wù)器端主要負(fù)責(zé)顯示電腦在局域網(wǎng)中的IP地址，以及手機(jī)客戶端是否已經(jīng)連接成功。手機(jī)客戶端界面主要實(shí)時(shí)監(jiān)聽按鈕信號(hào)，并將信號(hào)傳給后臺(tái)通訊線程。電腦端和手機(jī)端都采用多線程機(jī)制，后臺(tái)線程負(fù)責(zé)通訊和響應(yīng)消息。手機(jī)客戶端和電腦服務(wù)器端界面分別如圖3、圖4所示。

經(jīng)模擬器運(yùn)行測(cè)試，該電子教鞭可以正常運(yùn)行，并能較好地實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能。由于同處于一臺(tái)機(jī)器，使用同一個(gè)輸入設(shè)備，所以對(duì)于遙控功能的測(cè)試比較勉強(qiáng)。在IP輸入彈出窗口中輸入電腦端IP地址，電腦端顯示客戶端已連接，即可通過(guò)客戶端的上下頁(yè)按鈕來(lái)控制電腦上幻燈片的播放。

基于局域網(wǎng)的Android電子教鞭在局域網(wǎng)環(huán)境下，不僅可以控制幻燈片的播放，同時(shí)也可控制一些文本文檔的翻頁(yè)播放。在使用時(shí)首先運(yùn)行電腦端的服務(wù)器程序，在客戶端輸入服務(wù)器端的IP地址，當(dāng)服務(wù)器端顯示客戶端成功連接后即可進(jìn)行幻燈片播放控制。其中，控制主要包括幻燈片播放和退出播放，以及幻燈片上下頁(yè)切換。

3結(jié)語(yǔ)

基于局域網(wǎng)的Android電子教鞭加大了主講人演講的靈活性，使主講人與聽眾從幻燈片輕松自如的切換體驗(yàn)中感受其給教學(xué)帶來(lái)的便捷。將其運(yùn)用于課堂教學(xué)中，方便了教學(xué)活動(dòng)，也豐富了教學(xué)展示形式，使得教學(xué)過(guò)程更加流暢、有趣味。該新型電子教鞭增強(qiáng)了工具的實(shí)用性、便捷性、安全性，可向各類學(xué)校、教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)、政府部門等加以推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)：

[1]王沁峰，李延平，常勇，等.Android智能手機(jī)在多媒體教學(xué)中的應(yīng)用[J].集美大學(xué)學(xué)報(bào)：教育科學(xué)版，2014（3）：115119.

[2]王廣琦，郝尚永，劉德俊，等.基于數(shù)字視頻信號(hào)與局域網(wǎng)結(jié)合的幻燈片播放切換技術(shù)[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)教育技術(shù)，2008（5）：489491.

[3]張錕.基于Android手機(jī)的智能遙控器設(shè)計(jì)[J].網(wǎng)友世界，2012（9）：3941.

[4]李杜.基于Android平臺(tái)的無(wú)線鼠標(biāo)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].蘭州：蘭州大學(xué)，2012.

責(zé)任編輯（責(zé)任編輯：孫娟）