基于Android系統(tǒng)的移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

王新宇

摘要：該文根據(jù)移動(dòng)學(xué)習(xí)理論，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于安卓系統(tǒng)的移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)，并且已經(jīng)應(yīng)用于實(shí)際教學(xué)，師生反饋良好。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)學(xué)習(xí)；Android系統(tǒng)；云推送

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2015）19-0070-04

移動(dòng)學(xué)習(xí)，即M-learning，是一種全新的學(xué)習(xí)理論和學(xué)習(xí)方式，對(duì)于移動(dòng)學(xué)習(xí)的概念，目前還沒(méi)有一個(gè)全面和公認(rèn)的定義。一般認(rèn)為國(guó)外學(xué)者Alexzander Dye等對(duì)移動(dòng)學(xué)習(xí)的定義較為具體，即：移動(dòng)學(xué)習(xí)是一種借助移動(dòng)計(jì)算設(shè)備（如：智能手機(jī)、平板電腦等）的幫助，能夠在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)發(fā)生的學(xué)習(xí)。移動(dòng)學(xué)習(xí)所使用的移動(dòng)計(jì)算設(shè)備應(yīng)該可以較好地展現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容并且提供教師與學(xué)生之間的雙向交流互動(dòng)。

對(duì)于如何移動(dòng)教學(xué)理論應(yīng)用于實(shí)踐，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)相關(guān)的移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)，近年來(lái)不少專家和工程師進(jìn)行了研究，總體來(lái)說(shuō)，商業(yè)化的移動(dòng)平臺(tái)設(shè)計(jì)和制作較好，一般采用java作為開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，但需要有專業(yè)的程序員參加研發(fā)，所以開(kāi)發(fā)門檻和開(kāi)發(fā)成本較高；學(xué)校自行開(kāi)發(fā)的移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)，多數(shù)是任課教師自行設(shè)計(jì)，在中間件（如：Rexsee）的架構(gòu)下，使用HTMLS+CSS3+Ja-vaScript的形式進(jìn)行開(kāi)發(fā)并實(shí)現(xiàn)。目前各種移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)各有特色，但大多數(shù)都缺乏學(xué)生和學(xué)生、學(xué)生和教師之間的實(shí)時(shí)交流和溝通。本文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一個(gè)包含：學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)自測(cè)、課堂交流等模塊的移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，其中，課堂交流應(yīng)用了百度公司提供的云推送技術(shù)，使用百度公司免費(fèi)提供的云服務(wù)，實(shí)現(xiàn)課堂的實(shí)時(shí)交流和討論，無(wú)需自行架設(shè)服務(wù)器，節(jié)省了人力和經(jīng)費(fèi)。

1關(guān)鍵技術(shù)

1.1Android系統(tǒng)

本移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)是針對(duì)Android系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的，課題組之所以選擇Android系統(tǒng)的原因主要是：

1）Android是一款基于Linux修訂版本的移動(dòng)操作系統(tǒng)，根據(jù)2014年銷售數(shù)據(jù)，采用Android系統(tǒng)的智能手機(jī)共銷售了10.59億部，同比增長(zhǎng)32%，占智能手機(jī)市場(chǎng)份額的81.5%，可見(jiàn)，在我國(guó)，采用Android系統(tǒng)的智能手機(jī)的銷量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于蘋果iOS的市場(chǎng)份額，絕大多數(shù)學(xué)生使用的也是Android系統(tǒng)的智能手機(jī)。

2）Android系統(tǒng)是開(kāi)放和免費(fèi)的，這就是說(shuō)，任何想使用Android的人都可以下載Android的全部源代碼，這使得Android非常有吸引力，并因此引起了許多軟硬件供應(yīng)商的興趣，這樣一來(lái)，許多移動(dòng)設(shè)備上都安裝了Android系統(tǒng)。另外，谷歌公司提供的免費(fèi)開(kāi)發(fā)環(huán)境，也為Android系統(tǒng)的應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)降低了開(kāi)發(fā)成本。

3）使用Android的主要優(yōu)勢(shì)是它提供了統(tǒng)一的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)方法。開(kāi)發(fā)人員只需要為Android進(jìn)行開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)出的應(yīng)用程序可以運(yùn)行在許多不同的安裝了Android系統(tǒng)設(shè)備上。

1.2Android SDK及ADT

本次課題組選擇的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言是JAVA，開(kāi)發(fā)工具是Eclipse，另外還使用了Android SDK和ADT。Android SDK是Google公司提供的Android開(kāi)發(fā)工具包，通過(guò)引入該工具包，可以方便的調(diào)用Android相關(guān)的API。ADT全稱是Android DevelopmentTools，是Google提供的一個(gè)Eclipse插件，用于在Eclipse中提供一個(gè)強(qiáng)大的，高度集成的Android開(kāi)發(fā)環(huán)境。Eclipse中安裝了該插件后，不僅可以聯(lián)機(jī)調(diào)試，還可以用模擬器模擬各種手機(jī)的事件、分析程序的性能等。

1.3百度云推送技術(shù)

移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)的課堂交互功能使用了百度云推送技術(shù)。百度云推送，是百度公司提供的一站式APP信息推送平臺(tái)，為企業(yè)和開(kāi)發(fā)者提供免費(fèi)的消息推送服務(wù)，開(kāi)發(fā)者可以通過(guò)云推送向用戶精準(zhǔn)推送通知和自定義消息。百度云推送的消息下發(fā)速度很快，高達(dá)每秒數(shù)十萬(wàn)次，可以保證消息在秒級(jí)時(shí)間內(nèi)到達(dá)，很少出現(xiàn)滯后現(xiàn)象。移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)利用百度云推送提供的免費(fèi)服務(wù)，可以減少硬件設(shè)備投入，降低軟件開(kāi)發(fā)難度，使移動(dòng)設(shè)備減少能耗，消息推送速度更快，同時(shí)客戶端連接更穩(wěn)定。

2系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1主界面

主界面的功能是讓用戶點(diǎn)擊選擇“學(xué)習(xí)資料”、“課堂討論”、“課堂練習(xí)”三個(gè)功能模塊，或者選擇退出應(yīng)用，設(shè)計(jì)如圖1所示，主要使用了imagebutton控件。布局的xml文件如下：

2.2學(xué)習(xí)內(nèi)容

“學(xué)習(xí)內(nèi)容”這個(gè)模塊主要是一些讓學(xué)生閱讀的學(xué)習(xí)資料，由目錄和學(xué)習(xí)資料組成，界面設(shè)計(jì)如圖2、圖3所示。頂部為快捷導(dǎo)航，可以快速切換到主界面、課堂討論、課堂作業(yè)模塊，點(diǎn)擊相應(yīng)的學(xué)習(xí)目錄，就可以進(jìn)入詳細(xì)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，進(jìn)入學(xué)習(xí)內(nèi)容，可以用上下滑動(dòng)的方式閱讀。

供閱讀的學(xué)習(xí)內(nèi)容一般較多，并且要以圖文并茂的方式顯示，由于手機(jī)屏幕空間有限，不可能一次性在屏幕上顯示所有的學(xué)習(xí)內(nèi)容，所以該模塊主要使用了Android中最常用的控件ListView，該控件允許用戶通過(guò)手指上下滑動(dòng)的方式將屏幕外的數(shù)據(jù)滾動(dòng)進(jìn)屏幕內(nèi)，同時(shí)原來(lái)屏幕上的內(nèi)容將滾動(dòng)出屏幕。

以目錄生成為例，簡(jiǎn)單介紹一下實(shí)現(xiàn)方法。

1）準(zhǔn)備好相關(guān)菜系的圖片，分別對(duì)應(yīng)的八大菜系。

2）定義一個(gè)實(shí)體類，作為listview適配器的適配類型。

通過(guò)以上4個(gè)步驟，就可以實(shí)現(xiàn)如圖2所示的圖文并茂的目錄，同理，對(duì)代碼進(jìn)行簡(jiǎn)單的修改，就可以實(shí)現(xiàn)圖3所示的學(xué)習(xí)內(nèi)容的效果。

2.3課堂討論

移動(dòng)學(xué)習(xí)軟件一般均要求有較好的人機(jī)交互功能，有教師和學(xué)生、學(xué)生和學(xué)生的交互、討論，所以有必要在移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)中增加交互功能，一般為實(shí)現(xiàn)課堂的交流討論，都是使用通用的聊天軟件，如：微信、QQ等，但是用這種方法進(jìn)行課堂討論時(shí)，學(xué)生會(huì)和在線的好友聊天，做一些與課堂教學(xué)無(wú)關(guān)的事情，學(xué)習(xí)效率較低。為解決這一問(wèn)題，需要設(shè)計(jì)一個(gè)專用的課堂討論模塊，該課堂討論模塊其實(shí)就是實(shí)現(xiàn)內(nèi)嵌的聊天功能，和普通的聊天軟件不同的是，該內(nèi)嵌的聊天功能，只能是選修同一門課的同學(xué)之間討論，不能和其他網(wǎng)友聊天，這樣做，可以避免學(xué)生在課堂上用通用的聊天軟件和網(wǎng)友聊天，做與課堂無(wú)關(guān)的操作。內(nèi)嵌聊天軟件的使用方法和通用聊天軟件保持一致，可以發(fā)普通文字，也可以用常用的表情符，效果如圖4所示。

一般情況下，聊天軟件至少需要有一臺(tái)服務(wù)器支撐，同時(shí)還需要開(kāi)發(fā)相關(guān)的軟件，并要進(jìn)行必要的維護(hù)，當(dāng)在線討論的人數(shù)較多時(shí)，可能因?yàn)橛布渲幂^低和軟件的原因，造成聊天信息嚴(yán)重滯后，不能進(jìn)行實(shí)時(shí)聊天；如果提高配置，又將增加學(xué)校的教學(xué)成本。現(xiàn)在有了一種好的選擇，就是采用百度的“云推送”，直接使用百度提供的免費(fèi)服務(wù)器，經(jīng)測(cè)試，可以做到實(shí)時(shí)討論。

課題組實(shí)現(xiàn)的課堂討論這一模塊，就是利用“云推送”提供的RESTAPI，通過(guò)百度服務(wù)器中轉(zhuǎn)，以發(fā)送Http請(qǐng)求的形式，為指定用戶推送消息，如果打開(kāi)精確LBS推送，還可以向指定地理位置的學(xué)生發(fā)送信息。

2.4課堂練習(xí)

通常，任何一款計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件，均需要有一定量的練習(xí)題作為對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果的檢測(cè)，并且要有對(duì)習(xí)題的評(píng)判或?qū)W(xué)生自主學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)。課堂練習(xí)這一模塊就是為這個(gè)要求設(shè)計(jì)的。如圖5所示，通過(guò)頂部工具條，可以快速進(jìn)入第一題、最后一題及上一題、下一題。該模塊可以對(duì)作業(yè)進(jìn)行簡(jiǎn)單的批改，如圖6所示，當(dāng)作業(yè)完成后，學(xué)生可以點(diǎn)擊提交按鈕，查看自己完成作業(yè)的情況。

3進(jìn)一步研究與展望

目前，本移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)已經(jīng)進(jìn)行了試用，老師和學(xué)生反饋良好，但也提出了一些改進(jìn)意見(jiàn)和建議。

1）該平臺(tái)目前還不能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)直接下載和更新學(xué)習(xí)資料；

2）當(dāng)手機(jī)安裝360安全衛(wèi)士時(shí)，課堂討論不能正常進(jìn)行，聊天內(nèi)容消息會(huì)被360安全衛(wèi)士攔截；

3）課堂練習(xí)目前只有單項(xiàng)選擇題一種題型，需要增加一些題型；

4）學(xué)習(xí)資料還需要增加一些更豐富的形式，如：視頻、音頻等。

依據(jù)試用的反饋意見(jiàn)，課題組將對(duì)平臺(tái)進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)，解決試用中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，增加新功能，為教學(xué)更好的服務(wù)。