基于Android平臺(tái)《數(shù)字?jǐn)z影》實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

楊吉花，賈維丁

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院，晉中 030800）

1 引言

如今是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展如火如荼的時(shí)代，新技術(shù)的發(fā)展也推動(dòng)了教育行業(yè)的改革，從教育理念、培養(yǎng)定位到教學(xué)模式等都受到數(shù)字移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的影響[1]。近幾年來(lái)，許多高校都推出了基于互聯(lián)網(wǎng)的教學(xué)平臺(tái)，比如網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)、精品課程學(xué)習(xí)平臺(tái)、移動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)等，但是大多數(shù)平臺(tái)并沒(méi)有真正起到提高教學(xué)質(zhì)量的效果，移動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)正處于試驗(yàn)階段，如何讓移動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)起到應(yīng)有的作用，還需要考慮多方面的因素，尤其是課程的性質(zhì)。本文以《數(shù)字?jǐn)z影》這門(mén)實(shí)踐課程為例，結(jié)合課程的實(shí)踐性、授課靈活性等特征，研究并設(shè)計(jì)了這款基于Android的實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)需求分析

《數(shù)字?jǐn)z影》實(shí)踐課程的教學(xué)本身與其它課程的實(shí)踐教學(xué)有很大不同，教學(xué)方式靈活性大，教學(xué)地點(diǎn)不固定，教師以一對(duì)多的教學(xué)指導(dǎo)方式往往顯得力不從心，如果利用如今的移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)，開(kāi)發(fā)一款便攜的、可以隨時(shí)隨地指導(dǎo)學(xué)生的教學(xué)系統(tǒng)是非常必要的。目前的大學(xué)生基本是人手一臺(tái)手機(jī)，雖然可以利用一些社交軟件比如QQ、微信、短信、郵件、微博等可以實(shí)現(xiàn)一些教學(xué)的交流、文件的共享等功能，每個(gè)軟件都有其自身的優(yōu)點(diǎn)，但沒(méi)有一款是專(zhuān)門(mén)為教育教學(xué)服務(wù)，并將很多的教學(xué)功能集成在一起的[2]。

本文設(shè)計(jì)研究的這款教學(xué)系統(tǒng)軟件主要利用手機(jī)這種移動(dòng)設(shè)備的便攜性、普及性特征，基于Android技術(shù)開(kāi)發(fā)，將教學(xué)輔導(dǎo)、師生互動(dòng)、碎片化學(xué)習(xí)、資源共享等教學(xué)功能集成于一體，目的是提高《數(shù)字?jǐn)z影》這門(mén)實(shí)踐課程的教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

（1）系統(tǒng)可行性分析。本教學(xué)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于 Android 系統(tǒng)的智能移動(dòng)設(shè)備應(yīng)用程序，服務(wù)器端采用Java語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，使用Apache Web服務(wù)器，SQL server數(shù)據(jù)庫(kù)，客戶端采用Android Studio作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，使用SQLite 作為客戶端后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)?？偟脕?lái)說(shuō)是采用Java后臺(tái)+Android架構(gòu)來(lái)搭建系統(tǒng)。不管是Android、Java技術(shù)還是SQL server數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，目前已經(jīng)非常成熟，實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的功能是完全沒(méi)有問(wèn)題的[3]。（2）系統(tǒng)實(shí)施可行性分析。目前，高校、社會(huì)等很多場(chǎng)所基本都覆蓋了互聯(lián)網(wǎng)，而且大學(xué)生也基本都配備了移動(dòng)手機(jī)，所以只需要安裝了本文開(kāi)發(fā)的教學(xué)系統(tǒng)軟件，利用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的教學(xué)功能，因此此系統(tǒng)的實(shí)施過(guò)程非常簡(jiǎn)單便捷，也很容易推廣使用[4]。（3）系統(tǒng)功能需求分析。根據(jù)《數(shù)字?jǐn)z影》實(shí)踐課程的需求，以及對(duì)教學(xué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能分析，將教學(xué)系統(tǒng)分為學(xué)生模塊、教師模塊及管理員模塊。本系統(tǒng)能夠幫助《數(shù)字?jǐn)z影》實(shí)踐課程的教師與學(xué)生進(jìn)行高效、便捷的教學(xué)輔導(dǎo)、及時(shí)檢驗(yàn)課堂學(xué)習(xí)效果，并能夠減少實(shí)踐課時(shí)、提高課堂質(zhì)量、增加學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，增強(qiáng)課堂的師生互動(dòng)，教師能對(duì)學(xué)生的問(wèn)題及時(shí)給予反饋。

3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

基于Android的《數(shù)字?jǐn)z影》實(shí)踐課程教學(xué)系統(tǒng)的總體功能結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

（1）教師模塊功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。教師模塊主要包含的功能有：課堂教學(xué)演示、發(fā)布教學(xué)信息及通知、作業(yè)管理、指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐、教學(xué)資料管理、對(duì)學(xué)生分組設(shè)置、教學(xué)進(jìn)度管理等。

圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

課堂教學(xué)演示模塊，是將教師上課講的知識(shí)點(diǎn)及攝影操作演示內(nèi)容以視頻的方式記錄下來(lái)并由教師放置在系統(tǒng)中供學(xué)生復(fù)習(xí)鞏固知識(shí)使用。

發(fā)布教學(xué)信息模塊，實(shí)現(xiàn)教師發(fā)布教學(xué)相關(guān)信息、教學(xué)進(jìn)度等功能。作業(yè)管理模塊，教師可以布置作業(yè)，并接收學(xué)生提交的作業(yè)，在線批改作業(yè)，并將結(jié)果反饋給學(xué)生。教學(xué)指導(dǎo)模塊，為師生互動(dòng)模塊，學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中如果遇到問(wèn)題，可以向教師提問(wèn)，教師可以對(duì)學(xué)生的問(wèn)題進(jìn)行指導(dǎo)。教學(xué)資料管理模塊，教師可以上傳教學(xué)課件、案例等資料文件，文件格式可以是文本、視頻或動(dòng)畫(huà)、圖像等。學(xué)生分組管理模塊，教師可以根據(jù)不同情況對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，每個(gè)小組的學(xué)生在組內(nèi)進(jìn)行學(xué)習(xí)討論。

（2）學(xué)生模塊功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。學(xué)生模塊主要包含的功能有：瀏覽教學(xué)信息、與教師互動(dòng)、上傳并提交作業(yè)給教師、資源共享、分組討論、下載教學(xué)資料等。瀏覽教學(xué)信息模塊，實(shí)現(xiàn)學(xué)生查看教師發(fā)布的教學(xué)信息、通知、教學(xué)進(jìn)度、作業(yè)內(nèi)容等功能，學(xué)生還可以點(diǎn)擊查看教師發(fā)布的課堂教學(xué)視頻，在實(shí)踐過(guò)程中遇到忘記知識(shí)點(diǎn)或不知道怎么操作的情況下可以幫助學(xué)生回顧老師的上課內(nèi)容。

師生互動(dòng)模塊，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到問(wèn)題可以在此模塊找教師提問(wèn)，教師根據(jù)學(xué)生的問(wèn)題給予解答，幫助學(xué)生解決問(wèn)題。

提交作業(yè)模塊，學(xué)生按照教師布置的作業(yè)要求，完成作業(yè)內(nèi)容，可以是文檔或者是圖片、動(dòng)畫(huà)、視頻作品等，提交給老師。老師批改完作業(yè)并將結(jié)果反饋給學(xué)生，學(xué)生能夠?qū)崟r(shí)看到老師的作業(yè)反饋。

分組討論模塊，學(xué)生根據(jù)老師的分組，進(jìn)入到小組中可以互相討論交流，也可以對(duì)小組內(nèi)的其他同學(xué)進(jìn)行評(píng)價(jià)，互相共享資料等。

資源共享模塊，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中有好的作品或?qū)W習(xí)資料可以上傳到資源共享模塊，其他學(xué)生可以瀏覽或下載使用。

下載教學(xué)資料模塊，學(xué)生可以瀏覽老師發(fā)布的各類(lèi)教學(xué)資源，并對(duì)需要的資料進(jìn)行下載保存。

（3）管理員管理模塊。主要實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生、教師用戶及管理員三種系統(tǒng)用戶角色的管理，包括用戶信息的增刪改查功能以及角色分配等。如圖2所示。

基于Android平臺(tái)的《數(shù)字?jǐn)z影》實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程分為兩大部分：客戶端部分與服務(wù)器部分?？蛻舳藢?shí)現(xiàn)的是教師和學(xué)生用戶在移動(dòng)設(shè)備上的可視化操作功能，后臺(tái)服務(wù)器主要實(shí)現(xiàn)去客戶端的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)等功能?？蛻舳撕头?wù)器端都采用MVC三層架構(gòu)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫(kù)為目前較流行的SQL server數(shù)據(jù)庫(kù)。當(dāng)移動(dòng)客戶端用戶操作并對(duì)服務(wù)器端發(fā)出請(qǐng)求時(shí)，Web服務(wù)器根據(jù)請(qǐng)求訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，并將數(shù)據(jù)封裝返回給移動(dòng)客戶端，客戶端對(duì)數(shù)據(jù)作相應(yīng)的處理后呈現(xiàn)給用戶。采用三層架構(gòu)方式可以實(shí)現(xiàn)視圖、業(yè)務(wù)邏輯與實(shí)現(xiàn)代碼的分離效果，能夠降低程序的耦合性，為用戶提供友好的操作界面?？蛻舳伺c服務(wù)器端的交互過(guò)程如圖3所示。

圖2 用戶登錄注冊(cè)流程圖

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，高校教學(xué)模式在不斷發(fā)生著深刻地變革，課堂教學(xué)會(huì)越來(lái)越智能化、便捷化。本文主要從實(shí)踐課堂的教學(xué)需求出發(fā)，對(duì)基于Android的實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)做了具體分析，結(jié)合Java技術(shù)、Android平臺(tái)等研究設(shè)計(jì)了這款移動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)[5]。該系統(tǒng)能夠較好地滿足《數(shù)字?jǐn)z影》實(shí)踐教學(xué)課程的教學(xué)需要，使師生互動(dòng)、生生互動(dòng)、資源共享與課堂指導(dǎo)變得更加容易，也能對(duì)教學(xué)質(zhì)量的提高起到很好的作用，具有比較廣泛的推廣與應(yīng)用價(jià)值。希望在之后能夠?qū)Ρ鞠到y(tǒng)繼續(xù)進(jìn)行功能拓展與研究，在其他方面的課程教學(xué)中也能發(fā)揮大的作用?！?/p>

圖3 客戶端與服務(wù)器交互過(guò)程圖