基于用戶體驗的多媒體教學(xué)設(shè)施預(yù)約服務(wù)系統(tǒng)研究

曹津+陳軍

摘 要：隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展和高?！爸腔坌@”建設(shè)的不斷深入，以用戶為中心，以用戶體驗為核心的高校信息化建設(shè)理念，已成為高校信息化建設(shè)轉(zhuǎn)型過程中的共識和顯著特征。文章結(jié)合高校多媒體教學(xué)設(shè)施管理上的需求，通過分析、比較現(xiàn)有多媒體教學(xué)設(shè)施刷卡開機和手動開機兩種模式的特點和不足，提出了基于Android的多媒體教學(xué)設(shè)施移動預(yù)約服務(wù)系統(tǒng)的解決方案，方案將用戶體驗理論融入到高?！爸腔坌@”的信息化建設(shè)之中，有效地解決了傳統(tǒng)多媒體教學(xué)設(shè)施管理和服務(wù)中存在的弊端，促進了課堂教學(xué)中多媒體教學(xué)設(shè)施的合理和高效利用，對提升高校個性化信息服務(wù)水平、服務(wù)質(zhì)量和用戶體驗具有良好的示范作用。

關(guān)鍵詞：用戶體驗；多媒體教學(xué)設(shè)施；預(yù)約服務(wù)；Android

中圖分類號：TM712 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8454（2016）16-0080-04

一、引言

作為新思維和新技術(shù)的策源地之一，高校在信息化建設(shè)、科研創(chuàng)新等眾多領(lǐng)域正在向以用戶為中心的模式進行轉(zhuǎn)變。多媒體教學(xué)設(shè)施作為高等學(xué)校教學(xué)活動的主要工具，得到了越來越廣泛的普及和應(yīng)用。然而，隨著多媒體教室中的投影系統(tǒng)、實物展示系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、音響（拾音）系統(tǒng)、有線（無線）網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)、多媒體中控系統(tǒng)、考試屏蔽系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)時鐘系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、空調(diào)智能控制系統(tǒng)等數(shù)字設(shè)備的日益增多，眾多的數(shù)字設(shè)備給任課教師和管理人員都帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)。目前，高校課堂教學(xué)普遍使用的多媒體教學(xué)設(shè)施大部分都是通過中控進行協(xié)調(diào)控制。每間教室的中控采用以太網(wǎng)互聯(lián)，從而組成一個統(tǒng)一可調(diào)配的中控系統(tǒng)。中控系統(tǒng)將多種信號的輸入、輸出以及對多媒體設(shè)備的控制融為一體，通過軟件模擬成計算機屏幕上的虛擬控制臺，管理人員就可以遠程對這些多媒體教學(xué)設(shè)施進行直觀的操作和控制。與此相對應(yīng)的是，任課教師在教室內(nèi)開啟多媒體設(shè)施一般采用刷卡開機或手動開機兩種模式，刷卡開機模式無法應(yīng)對教師忘記攜帶校園卡、校園卡失效、外聘教師無校園卡以及一門課程多位教師分別講授不同章節(jié)等各種特殊情況，其用戶體驗不佳，造成管理人員工作量大且工作效率低，常見教師因為上述原因或手動開機操作不當而未能正常開啟多媒體教學(xué)設(shè)施的情況。這不僅在一定程度上影響了課堂教學(xué)的秩序與教學(xué)進度，而且對多媒體教室管理人員而言，在開始上課之前的短暫時間內(nèi)，要應(yīng)對集中并發(fā)的服務(wù)呼叫和請求，也顯得力不從心，難以保證及時和有效的服務(wù)。

二、用戶體驗

用戶體驗（User Experience，簡稱UI）是指用戶在使用產(chǎn)品或接受服務(wù)過程中所產(chǎn)生的視覺、心理或生理感受，并能使用戶感知到產(chǎn)品或服務(wù)的內(nèi)在價值和享受超越產(chǎn)品或服務(wù)本身價值的體驗[1]。唐納德.諾曼在其代表作《設(shè)計心理學(xué)》中對人類認知事物的層次進行了探討，并從認知心理學(xué)和行為學(xué)等多個視角將用戶體驗劃分為感官層、行為層和反思層[2]。其中，感官層體驗來源于產(chǎn)品或服務(wù)的外部形態(tài)以及產(chǎn)品的社會評價和大眾印象，產(chǎn)品或服務(wù)的表達方式、表現(xiàn)形式、感受和視覺等都是影響用戶感官層體驗的因素；行為層體驗來源于人與產(chǎn)品或服務(wù)之間的互動、互通，當人與產(chǎn)品或服務(wù)之間形成了思想和情感相互交流的整體時，人與產(chǎn)品或服務(wù)之間便形成了一個和諧、有機的共同體；反思層體驗則是個體對產(chǎn)品或服務(wù)進行體驗后，在對用戶的行為特征和使用習(xí)慣進行統(tǒng)計、分析和歸納的基礎(chǔ)上，不斷優(yōu)化產(chǎn)品或服務(wù)，使產(chǎn)品或服務(wù)更加人性化的過程[3]。

三、預(yù)約服務(wù)

第一代預(yù)約系統(tǒng)的研究始于上世紀九十年代末，被稱為“電子登記系統(tǒng)”，其典型特征為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式采用B/S架構(gòu)，表現(xiàn)層和邏輯層分離，數(shù)據(jù)需要進行采集、存儲和檢索等處理[4]。21世紀初，許多IT公司、高校和科研機構(gòu)紛紛著手研究、開發(fā)第二代預(yù)約系統(tǒng)，該類系統(tǒng)的顯著特征是標準化，這類系統(tǒng)需要設(shè)計復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和事件觸發(fā)機制，實現(xiàn)實時的數(shù)據(jù)存儲與業(yè)務(wù)流程[5]。

隨著智能手機和其他移動智能終端的普及，人們逐漸接受并習(xí)慣通過移動智能終端來獲取信息和服務(wù)。移動互聯(lián)網(wǎng)正悄然改變著人們的生產(chǎn)和生活方式，例如，從通過預(yù)約呼叫的方式解決城市打車效率問題的滴滴打車和優(yōu)步Uber打車移動應(yīng)用，到通過在線預(yù)約服務(wù)可以提供醫(yī)院掛號、餐廳就餐、家政和美容美發(fā)等服務(wù)，基于移動智能終端的APP預(yù)約服務(wù)愈發(fā)完善，滲透到人們生活中的各個層面，并不斷轉(zhuǎn)移到更加高頻和生活化的場景中[6]。上述預(yù)約服務(wù)的顯著特征是用戶的高度參與、人機界面的交互性和操作流程的便捷性。預(yù)約服務(wù)優(yōu)化了線上線下的信息交互和用戶體驗環(huán)節(jié)，拓展了服務(wù)渠道，提供了更加精準和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

四、系統(tǒng)總體設(shè)計

1.分層結(jié)構(gòu)設(shè)計

系統(tǒng)分層的核心思想是將系統(tǒng)根據(jù)不同的功能組織成有序的層次結(jié)構(gòu)，其中，除最上層外，每一層只為其相鄰上層提供一系列服務(wù)，除最下層外，每一層只調(diào)用與其毗鄰的底層服務(wù)[7]。根據(jù)上述分層結(jié)構(gòu)設(shè)計思想，結(jié)合系統(tǒng)需求分析，本系統(tǒng)分為五層結(jié)構(gòu)，自上而下分別是用戶層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層。系統(tǒng)分層結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖1所示，其核心部分是應(yīng)用層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層。

2.數(shù)據(jù)交互設(shè)計

在系統(tǒng)分層結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上，考慮系統(tǒng)各功能模塊之間的數(shù)據(jù)通信和傳輸方式，設(shè)計了系統(tǒng)運行時功能模塊之間的數(shù)據(jù)交互過程。良好的數(shù)據(jù)交互設(shè)計可以提高數(shù)據(jù)的傳輸效率，改善用戶體驗。系統(tǒng)運行的數(shù)據(jù)交互在Android移動客戶端、服務(wù)器端與TCP網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)器三者之間進行，如圖2所示。首先，任課教師利用移動客戶端通過HTTP協(xié)議向服務(wù)器端發(fā)送服務(wù)請求，服務(wù)器端接收到服務(wù)請求后執(zhí)行相應(yīng)的代碼，與后臺數(shù)據(jù)庫進行連接，響應(yīng)移動客戶端請求；其次，服務(wù)器端采集相關(guān)數(shù)據(jù)，與Android移動客戶端建立連接，向Android移動客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)并予以顯示；最后，服務(wù)器端接收并解析Android移動客戶端發(fā)送的控制命令。

3.移動客戶端功能設(shè)計

本系統(tǒng)移動客戶端功能模塊分為身份認證、消息通知、課表推送、預(yù)約服務(wù)以及個人設(shè)置五大模塊，Android移動客戶端功能模塊如圖3所示。

身份認證模塊：首先任課教師輸入用戶名和登錄密碼進行身份驗證，驗證成功后才能進行各項操作。

消息通知模塊：系統(tǒng)自動發(fā)布和更新校內(nèi)新聞、推送預(yù)約成功通知，進行預(yù)約信息數(shù)據(jù)的存儲和管理，確保信息發(fā)布的準確性、有效性和實時性，方便任課教師對校園信息進行動態(tài)查詢。

課表推送模塊：登錄驗證成功后，系統(tǒng)將根據(jù)任課教師的用戶名自動推送與之有關(guān)的學(xué)年、學(xué)期、周次和節(jié)次相對應(yīng)的課程表。任課教師可以提前了解與之有關(guān)的課程表的各種信息，實時獲得課程的上課時間、上課地點等動態(tài)信息。

預(yù)約服務(wù)模塊：任課教師可以根據(jù)自己的實際需求和課表安排，手動勾選預(yù)約開機服務(wù)。預(yù)約成功后，系統(tǒng)將自動生成預(yù)約成功的教師姓名、課程號、教室號、上課周數(shù)等預(yù)約信息。此外，任課教師還可以取消預(yù)約開機服務(wù)。

個人設(shè)置模塊：任課教師可以根據(jù)自己的使用需求，查看和修改個人資料，包括頭像、所在院系、聯(lián)系電話、電子郵箱等個人基本信息。同時，任課教師還可以自助修改登錄密碼。

4.服務(wù)器端功能設(shè)計

本系統(tǒng)服務(wù)器端功能模塊分為用戶信息管理、消息通知管理、課表管理和預(yù)約數(shù)據(jù)管理，服務(wù)器端功能模塊設(shè)計如圖4所示。

用戶信息管理：系統(tǒng)管理員可以添加、刪除用戶，維護用戶信息，查看、修改用戶賬號、用戶電話等個人基本信息。

消息通知管理：系統(tǒng)管理員通過本功能可以錄入、修改、更新、刪除、發(fā)布預(yù)約通知等基本信息，包括消息名稱、消息分類、發(fā)布時間等。

課表管理：系統(tǒng)管理員通過學(xué)校教務(wù)系統(tǒng)的相關(guān)接口同步課表信息存儲在數(shù)據(jù)庫中，包括課程時間、課程名稱、任課教師、授課地點等信息，并可以對讀取的信息進行查詢。

預(yù)約數(shù)據(jù)管理：系統(tǒng)管理員對預(yù)約數(shù)據(jù)進行管理，包括預(yù)約課程、預(yù)約教室、預(yù)約地點、預(yù)約開機時間等信息，并對預(yù)約狀態(tài)進行實時更新。

5.串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊及其TCP通信

多媒體中控系統(tǒng)廠商出于知識產(chǎn)權(quán)方面的考慮，不提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)接口，因此本系統(tǒng)使用RS232/RS485串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊，搭建具體的軟、硬件環(huán)境來模擬多媒體教室中的投影機按照預(yù)約時間自動開啟。串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊是連接串口設(shè)備和以太網(wǎng)的橋梁，該模塊搭載了ARM處理器，內(nèi)部集成了TCP/IP協(xié)議，其集成化程度高，系統(tǒng)穩(wěn)定性強。串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊采用TCP Client工作模式，模塊供電后按照事先的設(shè)置主動連接到指定的TCP Server服務(wù)器端，然后建立一個長連接進行數(shù)據(jù)的透明傳輸，其應(yīng)用連接拓撲結(jié)構(gòu)如圖5所示。串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊的串口與被控制投影機的串口相連，網(wǎng)口與同一局域網(wǎng)的交換機連接。

五、關(guān)鍵技術(shù)和主要功能

1.移動客戶端與服務(wù)器端的Servlet通信

Servlet是使用Java Servlet應(yīng)用程序設(shè)計接口（API）及相關(guān)類和方法并運行于服務(wù)器端的Java程序，其具有跨服務(wù)器平臺的特性。當Android移動客戶端和服務(wù)器端通過HTTP協(xié)議進行網(wǎng)絡(luò)傳輸時，Servlet采用基于HTTP協(xié)議的HttpServlet類建立連接并傳輸數(shù)據(jù)。在HttpServlet類中分別提供了相應(yīng)的調(diào)用方法，它們是do Get（），do Post（），do Put（）、do Delete（）、do Head（）、do Options（）和do Trace（）。HttpServlet容器響應(yīng)Android移動客戶端請求的流程如圖6所示。

2.服務(wù)器端與TCP網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)器的Socket通信

本系統(tǒng)Socket網(wǎng)絡(luò)通信編程基于客戶/服務(wù)器模型，實現(xiàn)客戶端和服務(wù)器端之間的通信，其模型如圖7所示。服務(wù)器端首先建立和初始化一個Server Socket對象，并且指定相應(yīng)的端口號。端口號一般使用大于1024的數(shù)字，然后接收并響應(yīng)客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)，調(diào)用Server socket的accept（ ）方法與客戶端建立連接。accept（ ）方法當沒有數(shù)據(jù)接收時處于阻塞等待狀態(tài)，一旦與客戶端建立連接，則阻塞等待狀態(tài)結(jié)束。客戶端綁定一個Socket對象，監(jiān)聽服務(wù)器端對應(yīng)的IP地址和端口號，然后通過inputstream讀取并響應(yīng)服務(wù)器端發(fā)送的數(shù)據(jù)，處理完后的數(shù)據(jù)通過outputstream寫入到服務(wù)器端，這樣就實現(xiàn)了TCP協(xié)議的socket數(shù)據(jù)傳輸。

3.預(yù)約服務(wù)功能描述

當任課教師在UI界面上勾選“預(yù)約”方框時，Android移動客戶端會自動彈出相應(yīng)的對話框，顯示預(yù)約課程的詳細信息，點擊對話框中的“確認”按鈕，若用戶此前沒有預(yù)約過，系統(tǒng)不存在此預(yù)約信息，則預(yù)約成功；若用戶此前預(yù)約過，系統(tǒng)存在此預(yù)約信息，則預(yù)約失敗。預(yù)約服務(wù)流程如圖8所示。

六、結(jié)束語

在移動互聯(lián)網(wǎng)蓬勃發(fā)展的時代背景下，高校信息化建設(shè)呈現(xiàn)出以用戶為中心，以用戶體驗為核心的顯著特征。本文將用戶體驗的理論融入到高?！爸腔坌@”的信息化建設(shè)之中，以高校使用頻率高和應(yīng)用范圍廣的多媒體教學(xué)設(shè)施的信息化管理和服務(wù)為研究對象，研究、開發(fā)多媒體教學(xué)設(shè)施的預(yù)約服務(wù)系統(tǒng)，實現(xiàn)了任課教師利用Android移動智能終端按照用戶預(yù)約的時間自動啟動多媒體教學(xué)設(shè)備并提供服務(wù)。通過預(yù)約服務(wù)將多媒體教學(xué)設(shè)施的服務(wù)前移，變被動服務(wù)為主動服務(wù)，變事后服務(wù)為事前服務(wù)，保證了課堂教學(xué)的有序進行，有效緩解了多媒體教室管理人員短時間內(nèi)應(yīng)對集中并發(fā)服務(wù)請求的壓力，有效地提高了高等學(xué)校多媒體教學(xué)設(shè)施的管理效率和服務(wù)水平，改善了用戶體驗。這種預(yù)約服務(wù)系統(tǒng)的實現(xiàn)使用戶在接受服務(wù)的過程中體驗參與感、獲得感和尊重感，消除了傳統(tǒng)多媒體教學(xué)設(shè)施管理、服務(wù)模式存在的弊端，挖掘了多媒體教學(xué)設(shè)施的潛在價值，拓展了高校信息化管理和服務(wù)的維度，提升了高校信息系統(tǒng)智能化和個性化的服務(wù)水平，對“智慧校園”的建設(shè)具有借鑒意義。

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（編輯：魯利瑞）