基于Android的移動在線教育平臺的設計與實現(xiàn)

申晉祥+鮑美英

摘要：移動學習是目前互聯(lián)網(wǎng)時代的一種新型學習方式。本文設計并實現(xiàn)了一個支持移動學習的在線教育平臺，該平臺基于Android系統(tǒng)，采用多線程技術應用Java語言進行開發(fā)，開發(fā)工具采用Eclipes，服務器數(shù)據(jù)庫采用MySQL，可運行在Android系統(tǒng)的手機和平板電腦上，學生可以進行學習、測試、資訊瀏覽等等，是對傳統(tǒng)教學模式的很好補充。

關鍵詞：Android；移動學習；教育

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2016.03.007

0引言

移動4G時代的到來，無處不在的WIFI網(wǎng)絡以及智能手機等移動終端的大力普及，使得互聯(lián)網(wǎng)對人們生活方式的影響進一步深化。據(jù)2015年7月CNNIC發(fā)布的《第36次中國互聯(lián)網(wǎng)絡發(fā)展狀況調查統(tǒng)計報告》中顯示，截至6月底，我國網(wǎng)民數(shù)量達到6.68億，其中手機網(wǎng)民占88.9%，數(shù)量達5.94億。隨著智能手機的出現(xiàn)，手機功能的增加，手機從最初的通信逐步發(fā)展成為人們獲取知識的一種有效工具。由于手機的便攜性和可移動性以及智能手機的強大功能，可以作為一種隨時隨地的學習工具。移動學習（Mobile Learning）時間靈活，學習內容短小精悍，不受時間和空間限制，隨時隨地進行學習，有傳統(tǒng)教學無法比擬的優(yōu)點，與傳統(tǒng)教學相互補充，共同促進了教育教學的改革。

本文結合Android智能手機的系統(tǒng)特性和移動學習的需求，設計并實現(xiàn)了一個基于Android的移動在線教育平臺，學習者可以使用移動設備隨時隨地登錄該平臺進行學習，對實現(xiàn)終身學習有著重要的意義。

1移動在線教育平臺的需求分析

通過多年的教學工作和自我學習發(fā)現(xiàn)，學習者不僅需要集中式的課堂教學，還需要利用業(yè)余時間不斷對知識進行重復鞏固。移動在線教育平臺可以使學習者課下隨時進行課程的學習，可以進行相應的習題練習來鞏固所學的知識，可以通過移動終端與教師或同學隨時進行交流。移動在線教育平臺提供了隨時隨地的學習，是課堂學習的輔助。

在本科教學中，越來越重視學生自我學習能力的培養(yǎng)，在課堂學習之余，再輔以移動在線教育平臺，與傳統(tǒng)教學相比，極大地激發(fā)了學生的學習興趣和求知欲望，使學生能更加積極主動地學習，學習目的更加明確，充分利用自己的零散時間，提高了學生的學習效率。通過課堂教學和移動在線教育相結合的方式可以培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力、獨立分析和解決問題的高效率應用人才。

根據(jù)CNNIC發(fā)布的報告顯示，6.68億網(wǎng)民中農村網(wǎng)民占比27.9%，通過對網(wǎng)民年齡統(tǒng)計結果發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)民中以10-39歲年齡段為主要群體。移動在線教育平臺可以推廣到偏遠地區(qū)特別是缺乏優(yōu)質課堂教學資源的學校，能大力改善當前教育資源不平衡的問題，可以創(chuàng)建一種良性的移動學習模式。

Android系統(tǒng)的手機占據(jù)了很大的市場分額，設計和開發(fā)基于Android的移動在線教育平臺同樣具有廣闊的前景。

2移動在線教育平臺系統(tǒng)結構設計

基于Android系統(tǒng)的特性以及移動學習的需求，移動在線教育平臺在設計上要考慮下面的原則：①界面友好，操作簡單；②可擴展性好，具有兼容性；③手機的主要功能是接打電話，手機應用軟件要具有在來電時可以暫停，保存數(shù)據(jù)或者退出的功能。

移動在線教育平臺采用理論設計和應用開發(fā)結合的模式，對該平臺分析如下：

在移動前端有兩種開發(fā)方案：①使用瀏覽器作為瘦客戶端；②開發(fā)客戶端應用軟件。兩種方案比較如下：第一種方案直接安裝瀏覽器即可，但是由于移動終端設備屏幕偏小，直接使用瀏覽器，表現(xiàn)效果受到影響，界面跳轉也不是很方便。再有瀏覽器的功能有限，無法提供在線教育平臺中的各種多媒體交互學習能力。第二種方案需要開發(fā)前端應用軟件，但可以根據(jù)需要量身定做，提供各種音頻、視頻及更加復雜的交互，使學習者更容易上手，并且提高學習效果。

所以本教育平臺采用C/S模式，前端也即客戶端采用開發(fā)應用軟件的方式，后端采用服務器，為了使系統(tǒng)具有很好的可擴展性和可維護性，平臺采用MVC模式開發(fā)，系統(tǒng)總體架構如圖1。

服務端采用開源Web應用服務器Tomcat搭建，其中的數(shù)據(jù)庫采用MySQL數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫中包括用戶信息、課程和測試相關資源以及一些應用服務，管理員可以對各類資源和應用進行管理。

客戶端采用Android平臺的手機，包括注冊登錄、在線課程學習、測試等，是用戶訪問系統(tǒng)的入口，是系統(tǒng)實現(xiàn)的關鍵。客戶端采用系統(tǒng)自帶的輕量級數(shù)據(jù)庫SQLite，可以滿足用戶存儲少量數(shù)據(jù)的需求。

客戶端與服務器采用HTTP協(xié)議通信，數(shù)據(jù)通信的格式是XML或JSON格式。前后端建立連接是使用類HttpURLConnection或HttpClient，該連接是從服務端返回數(shù)據(jù)的重要過程，可以獲得InputStream字節(jié)流對象。HttpURLConnection的主要優(yōu)勢在于多線程斷點上傳與下載，而HttpClient的功能則更廣泛。服務器攔截客戶端的URL請求并進行解析，然后通過HttpPost獲取數(shù)據(jù)，生成XML或者JSON格式數(shù)據(jù)，利用HttpResponse返回客戶端，通過InputStreamReader轉換，用BufferReader把返回的數(shù)據(jù)顯示出來。

3移動在線教育平臺功能模塊設計

基于Android的移動在線教育平臺中用戶角色有兩大類：學員和管理員。學員在該平臺注冊為會員，然后可以憑借賬戶和密碼登錄該教育平臺，使用平臺中的所有資源，包括課程學習、在線測試、相關的一些資訊以及休閑小游戲。管理員可以通過服務端進行相應課程資源、測試資源和資訊的更新。該教育平臺的功能模塊如圖2。

服務器端的功能包含兩個模塊：用戶管理、資源管理。客戶端的功能包含五個模塊：點滴生活、名師介紹、課程學習、最新資訊和輕松一刻。其中的一些學習資源可以下載到本地，在手機不聯(lián)網(wǎng)的情況下也可以隨時隨地進行學習，本地學習與在線學習相結合更加體現(xiàn)了移動學習隨時隨地的特性。