基于安卓的學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)APP的設(shè)計(jì)

周小杰，沈 琦，蘇 丹，沈志芳

（1.上海市民立中學(xué)，上海 200041；2.上海奇慧天晴信息科技有限公司，上海 200433；3.西南大學(xué)，重慶 400715；4.上海市菊泉學(xué)校，上海 201315）

教育離不開(kāi)評(píng)價(jià)，教育的成果也從評(píng)價(jià)中體現(xiàn)。目前在教育領(lǐng)域，評(píng)價(jià)主要以書(shū)面記錄的形式為主，比較常見(jiàn)的是教師在學(xué)生記錄冊(cè)上書(shū)寫(xiě)評(píng)價(jià)信息。而信息技術(shù)在教育評(píng)價(jià)上的應(yīng)用還處于探索階段，尚未有大規(guī)模成熟應(yīng)用的案例。

所以本文嘗試研究運(yùn)用安卓App終端作為一個(gè)評(píng)價(jià)手段。以前老師的評(píng)價(jià)都以終評(píng)為主，即在學(xué)期結(jié)束時(shí)給學(xué)生一個(gè)總分，過(guò)程性的記錄往往難以實(shí)現(xiàn)。而通過(guò)安卓App來(lái)評(píng)價(jià)，能夠隨時(shí)隨地對(duì)任何一個(gè)指標(biāo)進(jìn)行觀察記錄，與此同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了過(guò)程性評(píng)價(jià)。這種評(píng)價(jià)方式在效果上，可以更加全面地記錄學(xué)生的情況并細(xì)致到過(guò)程性信息。在效率上，教師可隨時(shí)拿出手機(jī)進(jìn)行記錄，操作的便捷性會(huì)讓教師不自覺(jué)地提高評(píng)價(jià)的頻率，評(píng)價(jià)的工作由此變得更加碎片化，平時(shí)的評(píng)價(jià)信息到學(xué)期結(jié)束時(shí)就能積累并自動(dòng)生成結(jié)果，有效地減輕教師學(xué)期結(jié)束時(shí)的工作負(fù)擔(dān)。

1 相關(guān)研究背景

1.1 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)與教育信息化的背景

隨著寬帶無(wú)線接入技術(shù)和移動(dòng)終端的飛速普及，人們希望能夠隨時(shí)隨地方便地獲取信息和服務(wù)，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生并迅猛發(fā)展。同時(shí)，國(guó)家對(duì)教育信息化也給予了充分重視，進(jìn)行了“信息技術(shù)對(duì)教育發(fā)展具有革命性影響”的定位。教育信息化已成為助力國(guó)家教育現(xiàn)代化的支撐力量，并在實(shí)踐中確立了其快速、優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略定位。教育信息化建設(shè)與深度應(yīng)用已成為一線學(xué)校日益關(guān)注的實(shí)踐領(lǐng)域的同時(shí)，而移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也為教育信息化提供了更好的條件和契機(jī)。

1.2 應(yīng)用安卓研發(fā)教育信息化工具的優(yōu)勢(shì)

（1）開(kāi)放的軟件生態(tài)。由于安卓平臺(tái)允許任何移動(dòng)終端廠商加入到安卓聯(lián)盟中來(lái)，所以安卓的開(kāi)放性可以使其擁有更多的開(kāi)發(fā)者，隨著用戶(hù)和應(yīng)用的日益豐富，一個(gè)嶄新的平臺(tái)也將很快走向成熟。（2）豐富的硬件支持。這一點(diǎn)還是與安卓平臺(tái)的開(kāi)放性相關(guān)，由于安卓的開(kāi)放性，眾多的廠商會(huì)推出千奇百怪，功能特色各具的多種產(chǎn)品。功能上的差異和特色，卻不會(huì)影響到數(shù)據(jù)同步、甚至軟件的兼容。（3）便于第三方開(kāi)發(fā)。安卓平臺(tái)提供給第三方開(kāi)發(fā)商十分寬泛、自由的環(huán)境，不受到各種條件約束，也因此有更多新穎別致的軟件誕生。

1.3 目前的教育信息化狀況及安卓移動(dòng)App的優(yōu)越性

據(jù)調(diào)查研究，目前在校園內(nèi)應(yīng)用的信息化評(píng)價(jià)記錄方式已經(jīng)有多種，主要形式有：以紙卡結(jié)合電子閱讀器記錄、以IC卡或NFC技術(shù)打卡進(jìn)行記錄、即時(shí)聊天工具結(jié)合功能插件進(jìn)行記錄。

而安卓移動(dòng)App進(jìn)行評(píng)價(jià)工作的優(yōu)越性很強(qiáng)。（1）使用方式靈活，結(jié)合二維碼、學(xué)生姓名墻等多種方式進(jìn)行學(xué)生身份識(shí)別，識(shí)別方式更加便捷和靈活，不受地點(diǎn)時(shí)間限制也不依賴(lài)于特定設(shè)備。（2）部署成本更低，制作二維碼的胸卡、徽章的補(bǔ)卡成本遠(yuǎn)低于如IC卡或NFC等技術(shù)實(shí)現(xiàn)的方案。教師端也不需要另外購(gòu)買(mǎi)設(shè)備，只需使用教師現(xiàn)有的安卓手機(jī)。即使學(xué)校批量購(gòu)買(mǎi)手機(jī)作為工作設(shè)備，安卓手機(jī)因其價(jià)格遠(yuǎn)低于蘋(píng)果手機(jī)，從成本考慮的角度而言也有其優(yōu)勢(shì)。（3）符合操作習(xí)慣，安卓App更符合教師平時(shí)的操作習(xí)慣，不需要另外再進(jìn)行特別的培訓(xùn)。教師只需要簡(jiǎn)單了解操作步驟和注意事項(xiàng)，即可以上手使用。

由此可見(jiàn)，安卓移動(dòng)App評(píng)價(jià)方式的出現(xiàn)不僅有利于替代部分舊的信息化評(píng)價(jià)設(shè)備并降低成本，也更樂(lè)于被教師所接受。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與功能實(shí)現(xiàn)

2.1 安卓系統(tǒng)架構(gòu)分析

安卓系統(tǒng)架構(gòu)主要分四層，從高到低分別是應(yīng)用層，應(yīng)用框架層，系統(tǒng)運(yùn)行層和Linux內(nèi)核層。

應(yīng)用層包括短消息程序、電子郵件客戶(hù)端，聯(lián)系人管理，日歷，地圖，瀏覽器程序等。所有的應(yīng)用程序都是使用JAVA語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)的。在應(yīng)用程序框架層，開(kāi)發(fā)人員可以自由訪問(wèn)核心應(yīng)用程序所使用到的API框架。任何一個(gè)應(yīng)用程序都可以發(fā)布它的功能塊并且任何其它的應(yīng)用程序都可以使用其所發(fā)布的功能塊。運(yùn)行層中包括了程序庫(kù)和運(yùn)行庫(kù)，程序庫(kù)包含一些C/C++庫(kù)，這些庫(kù)能被安卓系統(tǒng)中不同的組件使用，為開(kāi)發(fā)者提供服務(wù)；運(yùn)行庫(kù)包括了一個(gè)核心庫(kù)，其提供了JAVA編程語(yǔ)言核心庫(kù)的大多數(shù)功能。安卓的核心系統(tǒng)服務(wù)依賴(lài)于Linux 2.6內(nèi)核，內(nèi)核提供了如安全性，內(nèi)存管理，進(jìn)程管理，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧和驅(qū)動(dòng)模型等基礎(chǔ)模塊。

2.2 系統(tǒng)架構(gòu)分析與設(shè)計(jì)

在本研究中，學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)系統(tǒng)由三大部分構(gòu)成：學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)系統(tǒng)服務(wù)器端、Web用戶(hù)功能界面、安卓App評(píng)價(jià)工具。本文所研究的安卓App評(píng)價(jià)工具屬于客戶(hù)端的一種。

學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)服務(wù)器端是建立在Asp.net技術(shù)的基礎(chǔ)上的，由三大模塊構(gòu)成：（1）消息處理模塊。它將集中響應(yīng)所有安卓App、Web用戶(hù)功能界面發(fā)送來(lái)的消息并進(jìn)行及時(shí)處理。（2）評(píng)價(jià)管理模塊。它是系統(tǒng)的核心，用戶(hù)使用它來(lái)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)體系，按周期分配評(píng)價(jià)任務(wù)同時(shí)實(shí)施日常評(píng)價(jià)。（3）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊。它主要包括師生信息、多層賬戶(hù)信息以及評(píng)價(jià)表等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的管理。整體系統(tǒng)的架構(gòu)和模塊如圖1所示。

圖1 學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)系統(tǒng)架構(gòu)及模塊

2.3 軟件功能分析

教師通過(guò)安卓APP主要可以實(shí)現(xiàn)管理、評(píng)價(jià)和報(bào)告功能。（1）管理功能主要包括日常的登錄和用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)配置。其中用戶(hù)配置功能主要是可以根據(jù)學(xué)校的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)情況，可以在界面中分別設(shè)置內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)的網(wǎng)址，以便隨時(shí)進(jìn)行切換。（2）評(píng)價(jià)功能包括掃一掃二維碼、選評(píng)價(jià)指標(biāo)、選評(píng)分細(xì)節(jié)、提交評(píng)分等操作。當(dāng)教師點(diǎn)擊掃一掃按鈕后，程序會(huì)自動(dòng)打開(kāi)攝像頭，用于掃描學(xué)生的二維碼胸牌。當(dāng)學(xué)生的信息被識(shí)別后，教師可以選擇針對(duì)該學(xué)生相適應(yīng)的校本評(píng)價(jià)指標(biāo)。然后，教師還可以進(jìn)一步選擇評(píng)分的細(xì)節(jié)，即相關(guān)得分點(diǎn)。最后，教師點(diǎn)擊提交評(píng)價(jià)按鈕即可提交評(píng)價(jià)信息到服務(wù)器。（3）報(bào)告功能包括教師可以隨時(shí)隨地查看學(xué)生的評(píng)價(jià)報(bào)告，也可以看到自己的操作日志報(bào)告，便于進(jìn)一步提升工作效率。安卓App的功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 安卓客戶(hù)端各功能模塊結(jié)構(gòu)圖

3 關(guān)鍵技術(shù)分析與實(shí)現(xiàn)

3.1 安卓關(guān)鍵技術(shù)分析

（1）Activity組件。Activity 是一個(gè)常用的應(yīng)用組件，用戶(hù)與它提供的窗口界面進(jìn)行交互，以執(zhí)行常見(jiàn)的交互操作。每個(gè) Activity都會(huì)獲得一個(gè)用于繪制用戶(hù)界面的窗口。窗口通常會(huì)充滿(mǎn)屏幕，但也可小于屏幕并浮動(dòng)在其他窗口之上。一個(gè)應(yīng)用通常由多個(gè)彼此松散聯(lián)系的 Activity 組成。一般會(huì)指定應(yīng)用中的某個(gè) Activity 為主Activity，即首次啟動(dòng)應(yīng)用時(shí)呈現(xiàn)給用戶(hù)的那個(gè) Activity。當(dāng)在一個(gè)Activity中啟動(dòng)另一個(gè)Activity時(shí)，常常需要傳遞一些數(shù)據(jù)。這時(shí)就可以通過(guò)Intent對(duì)象來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此Intent對(duì)象通常被稱(chēng)為兩個(gè)Activity之間的信使，把將要傳遞的數(shù)據(jù)保存在Intent中，就可以將其傳遞到另一個(gè)Activity中了。

（2）Bundle對(duì)象。Bundle是安卓開(kāi)發(fā)中的一個(gè)關(guān)鍵類(lèi)，它主要用于Activity之間傳輸數(shù)據(jù)。它保存的數(shù)據(jù)，是以Key-Value鍵值對(duì)的形式存在的。傳遞的數(shù)據(jù)可以是基本類(lèi)型或它們對(duì)應(yīng)的數(shù)組，也可以是對(duì)象或?qū)ο髷?shù)組。當(dāng)Bundle傳遞的是對(duì)象或?qū)ο髷?shù)組時(shí)，必須實(shí)現(xiàn)Serializable或Parcelable接口。

（3）SharedPreferences 對(duì) 象。SharedPreferences是 安 卓 平臺(tái)上一個(gè)輕量級(jí)的存儲(chǔ)類(lèi)，用來(lái)保存應(yīng)用的一些常用配置。SharedPreferences最終是以XML方式來(lái)保存，整體效率來(lái)看不是特別的高，對(duì)于常規(guī)的輕量級(jí)應(yīng)用而言便捷性方面比SQLite要好不少。

（4）SQLite的使用。SQLite是一款輕型的數(shù)據(jù)庫(kù)，是遵守ACID的關(guān)聯(lián)式數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，它的設(shè)計(jì)目標(biāo)是嵌入式應(yīng)用。目前SQLite已經(jīng)在很多嵌入式產(chǎn)品中得到應(yīng)用。它占用資源非常的低，在嵌入式設(shè)備中，可能只需要幾百K的內(nèi)存就夠了。它能夠支持 Windows/Linux/Unix等等主流的操作系統(tǒng)，同時(shí)能夠跟很多程序語(yǔ)言相結(jié)合。同樣比起 Mysql、PostgreSQL這兩款開(kāi)源世界著名的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)來(lái)講，它的處理速度比他們都快。安卓提供了創(chuàng)建和使用SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)的API。SQLiteDatabase代表一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象，提供了操作數(shù)據(jù)庫(kù)的一些方法。在安卓的SDK目錄下有sqlite3工具，我們可以利用它創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)、創(chuàng)建表和執(zhí)行一些SQL語(yǔ)句。

（5）ZXing開(kāi)源二維碼庫(kù)分析和定制。ZXing是一個(gè)開(kāi)放源碼庫(kù)，它用Java實(shí)現(xiàn)了多種格式的1D/2D條碼圖像處理。通過(guò)它可以實(shí)現(xiàn)使用手機(jī)的內(nèi)置攝像頭完成條形碼和二維碼的掃描與解碼。在本研究中對(duì)Zxing項(xiàng)目進(jìn)行了一定的簡(jiǎn)化工作。ZXing二維碼掃描類(lèi)庫(kù)的整體構(gòu)架主要包含三部分：1.取景框?qū)ο?。即掃描所呈現(xiàn)的View，它通過(guò)SurfaceView進(jìn)行繪制。2.Camera對(duì)象。掃描的核心在于對(duì)Camera的配置和使用，包括預(yù)覽，自動(dòng)聚焦，打開(kāi)設(shè)備等處理等。3.Decode解碼模塊。它是掃描完成后整個(gè)業(yè)務(wù)邏輯的核心。觀察并分析了以上三個(gè)模塊后，需要明確的工作就是對(duì)CaptureActivitiy中handleDeCode（）方法進(jìn)行自定義和業(yè)務(wù)邏輯的處理。

3.2 登錄模塊實(shí)現(xiàn)

在教師登錄界面上，教師需要輸入用戶(hù)名、密碼來(lái)驗(yàn)證身份，驗(yàn)證通過(guò)后才可以進(jìn)入并使用系統(tǒng)。該界面由線性版式的Activity構(gòu)成，包括了說(shuō)明圖片、信息輸入框和登錄按鈕。用戶(hù)點(diǎn)擊登錄按鈕后，App會(huì)將用戶(hù)輸入的用戶(hù)名密碼以Http Request的形式發(fā)送到服務(wù)器進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證通過(guò)后就能進(jìn)入系統(tǒng)。本頁(yè)上還有配置網(wǎng)絡(luò)的按鈕，點(diǎn)擊之后會(huì)跳轉(zhuǎn)到網(wǎng)絡(luò)配置頁(yè)面。

3.3 網(wǎng)絡(luò)信息配置模塊實(shí)現(xiàn)

該頁(yè)面的Activity由線性版式構(gòu)成，用戶(hù)可以輸入并保存內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)訪問(wèn)網(wǎng)址，同時(shí)點(diǎn)擊單選按鈕來(lái)快速切換校內(nèi)還是校外的地址。當(dāng)用戶(hù)點(diǎn)擊保存配置就可以?xún)?chǔ)存信息，并返回到主界面。相關(guān)的配置信息會(huì)通過(guò)SharedPreferences進(jìn)行持久化保存。當(dāng)與服務(wù)器發(fā)生通訊時(shí)，相關(guān)的網(wǎng)址配置信息再由SharedPreferences取出調(diào)用。

3.4 掃描二維碼模塊實(shí)現(xiàn)

掃描二維碼分兩個(gè)步驟進(jìn)行處理。當(dāng)用戶(hù)點(diǎn)擊了掃描二維碼按鈕時(shí)，程序會(huì)調(diào)用一個(gè)ZXing庫(kù)中的Capture Activity，這是一個(gè)開(kāi)源的二維碼掃描控件。它就會(huì)打開(kāi)攝像頭去掃描二維碼，最后通過(guò)回調(diào)函數(shù)handleDeCode（）獲取二維碼所含的信息以便進(jìn)一步處理。

當(dāng)掃描二維碼窗口返回之后，程序在Bundle中把獲取到的二維碼進(jìn)行提取。然后結(jié)合二維碼生成一條Request請(qǐng)求以Http協(xié)議Get的形式向服務(wù)器發(fā)出，以獲得該學(xué)生的相關(guān)信息。服務(wù)器返回學(xué)生相關(guān)識(shí)別信息后，通過(guò)WebView控件把信息顯示出來(lái)。

3.5 評(píng)分模塊實(shí)現(xiàn)

主界面主要是實(shí)現(xiàn)評(píng)分的各項(xiàng)功能。用戶(hù)點(diǎn)擊掃一掃，就可以進(jìn)入二維碼掃描界面，掃描出二維碼并識(shí)別出學(xué)生后，WebView控件會(huì)顯示出相應(yīng)的學(xué)生信息。然后用戶(hù)可以點(diǎn)擊選擇指標(biāo)功能進(jìn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇，所有的評(píng)價(jià)指標(biāo)都以數(shù)據(jù)記錄的形式保存在SQLite中，可通過(guò)SQL查詢(xún)語(yǔ)句獲取。教師選擇具體的指標(biāo)后，可點(diǎn)擊評(píng)分星級(jí)來(lái)進(jìn)行評(píng)分并勾選得分點(diǎn)，最后點(diǎn)擊評(píng)分按鈕來(lái)提交。

當(dāng)教師提交評(píng)分信息，安卓App將通過(guò)Http協(xié)議和服務(wù)器進(jìn)行通訊，生成一個(gè)Get請(qǐng)求，把評(píng)價(jià)的數(shù)據(jù)提交到了服務(wù)器。提交的信息中包括了TargetUserID被評(píng)價(jià)對(duì)象、PostUserID評(píng)價(jià)者、QuotaSequenceID評(píng)價(jià)指標(biāo)、QuotaValue評(píng)分、QuotaDescription指標(biāo)描述、MatchValue匹配方式等各項(xiàng)重要信息。

4 結(jié)論與展望

本研究所開(kāi)發(fā)的安卓App通過(guò)前期設(shè)計(jì)和不斷優(yōu)化目前已投入到實(shí)際使用，并最早在上海市菊泉學(xué)校進(jìn)行了試點(diǎn)工作，得到了師生的一致好評(píng)。通過(guò)信息化評(píng)價(jià)App的建設(shè)，使得家校交流合作更加便捷，學(xué)校評(píng)價(jià)工作本身也實(shí)現(xiàn)了科學(xué)化、信息化、自動(dòng)化、具體化、過(guò)程化。同時(shí)教學(xué)評(píng)價(jià)的渠道也更加廣闊了，評(píng)價(jià)的結(jié)果更及時(shí)、更全面、更客觀、更科學(xué)，克服了傳統(tǒng)學(xué)生評(píng)價(jià)周期長(zhǎng)、評(píng)價(jià)渠道窄的不足。綜合評(píng)價(jià)結(jié)果能夠?qū)崟r(shí)顯現(xiàn)，過(guò)程化教育的作用能得以體現(xiàn)，評(píng)價(jià)的導(dǎo)向作用得到增強(qiáng)。

為更好發(fā)揮安卓APP作用，提高評(píng)價(jià)效果，需要進(jìn)一步增強(qiáng)評(píng)價(jià)信息的豐富性和指向性，讓定性的描述更具有指導(dǎo)性意義，以使其更符合教學(xué)規(guī)律、更好地發(fā)揮評(píng)價(jià)本身的教育導(dǎo)向性作用。這也是我們進(jìn)一步研究和努力的方向。