基于Android的交互式課件的設計與實現

陳鈺華 尹晶海 陳瑜

摘要：該系統將移動平臺、多媒體課件與師生互動三者進行有機的結合，利用移動互聯網的高普及程度以及大學生的日常學習和生活習慣，將課程的主要知識點小型化后使用移動終端設備作為載體以課件的形式展現給學生，并利用智能手機的強交互能力與課件結合，使得自主學習和教師輔導均可以在課后完成。課件具備較強的交互能力，師生可以通過課件進行交流。該軟件是與基于移動互聯網的學習平臺配套的應用軟件之一，是交互式課件在基于Android的移動學習領域的應用拓展。

關鍵詞：移動學習;交互式課件;Android;碎片化學習

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）33-0045-03

1背景

移動學習是一種依托無線網絡技術、移動計算技術和多媒體技術，利用移動通信設備，隨時隨地獲取學習資源和服務的一種新型數字化學習方式。移動終端以其具有便攜性、學習時間與學習內容的零散碎片性、個體學習的靈活自主性以及互動交流的及時有效性等特點，為廣大學習者提供了方便、快捷的學習環(huán)境。

課件是根據教學大綱的要求，經過教學目標的確定，教學內容和任務的分析，教學活動結構及界面設計等環(huán)節(jié)，最終制作完成的課程軟件?；谝苿踊ヂ摼W的課件是移動學習資源的重要組成部分，非常適合于移動學習的場景。目前，發(fā)達國家在這方面發(fā)展非常迅猛，基于平板電腦和智能手機的課件和學習資料比較豐富，而且增長速度非?？?，很多中小學都已經用移動終端設備替代了課本和作業(yè)本，并將日常教學活動都融人其中。而國內適合移動學習的課程資源相對比較匱乏、資源更新成本高且共享程度低。但同時我們看到目前大學的智能手機覆蓋率接近100%，無線網絡也在大學基本實現的全覆蓋，學生在學校用手機通過WiFi直接可以上網，避免了因流量所導致的費用問題，這些都為移動課件的普及奠定了良好的基礎。

目前來看，采用基于移動學習的交互式課件的主要優(yōu)勢包含以下幾點：

1）智能手機等學習設備便于攜帶，且普及率相當高，能夠在任何場合進行自主學習或者指導學生學習過程。

2）可以利用坐車、排隊、等待或者其他的一系列零散的碎片時間進行學習，這樣能夠充分的利用空閑時間而且不容易導致學習疲勞

3）移動課件具有個性化的終端，可以根據自己的學習習慣進行定制，甚至利用手機的定時器和鬧鈴功能提醒自己在某些特定的時間段進行自主學習。

4）利用智能手機的消息推送和信息發(fā)送、群發(fā)等功能，增強師生之間的學習交流

5）移動課件的內容既短小精悍又鮮活有趣，能夠吸引到學生的注意力，增加學生的學習興趣。

2需求分析

基于系統要實現的最終目標，我們整理和挖掘出以下的一些系統基本功能需求：

1）支持多專業(yè)不同課程的綜合型課件框架。

2）支持單項選擇、多項選擇、判斷、填空、問答等多種題型。

3）支持字符、圖片、聲音、動畫、視頻等多種內容格式。

4）支持word、excel、txt、html、xml、ppt、flash等多種文件資源管理。

5）支持系統的在線升級和離線包升級。

6）將課件用于日常的教學活動中，并通過課件自帶的功能收集反饋使用效果。

刀課件具備較強的交互能力，師生可以通過課件進行交流。

然后采用用例分析的方法來整理各項核心需求之間的關聯關系。

如圖1所示，在系統的主用例圖中，系統參與角色包含了教師、學生和管理員，三者的通用角色是用戶。用戶角色主要包含一些與系統管理相關的通用性功能，比如系統設置、用戶管理、下載管理等等。系統的主要業(yè)務角色是學生，主要用例包含了在線交流、學習資源，教學視頻和模擬測試等等。而教師這個角色主要參與在線交流用例，與學生做在線的交互。以上的用例均包含在移動客戶端模塊中。而最后一個角色是管理員，主要負責系統后臺服務器端的日常維護和管理。

3系統設計

根據需求分析的結果，我們對系統的基本框架結構進行設計，如圖2所不。

系統基于Android操作系統，使用Android studio平臺作為開發(fā)工具。數據庫選用本地sqlite+遠程sqi server的混合模式，將個人數據存放于sqlite中，而其他數據存放于遠程數據庫中。系統所涉及的教學資源包括課件、素材、習題、試卷等等，分別以word、Excel、ppt或者pdf等文件格式存儲或者以xml文檔和數據庫格式進行存儲。這些教學資源和資源下載、系統管理、用戶管理、統計分析等系統功能模塊一起構成了整個交互式課件的基石。系統最上層的是應用模塊，包含了學習資源瀏覽、學習視頻播放、在線練習測試以及在線溝通交流等業(yè)務功能。

由于系統相關的模塊數量較多，本文只介紹幾個核心業(yè)務模塊的流程設計。首先是學習資源模塊，該模塊分為在線資源和本地資源兩種調用方式。其中本地資源可以直接讀取資源文件或者本地數據庫，然后將相關內容顯示在手機屏幕中。而在線資源必須先自動下載到本地，然后再進行讀取和加載瀏覽過程。所有資源文件的加載軟件通過資源的類別進行自動判斷和調用，整個模塊的工作流程如圖3所示。

而系統的模擬測試模塊則要相對復雜一些。如圖4所示，用戶進入模擬考場以后，選擇相對應的測試內容，系統會自動讀取數據庫中的測試題庫，然后根據不同的題型生成不同的試題。由于測試過程由系統自動評分，因此題型僅限于填空題、判斷題和選擇題。其中選擇題實際上分為單選和多選兩種，系統會自動識別并生成相對應的題型。用戶在進行測試后通過系統提交答案，軟件能夠自動地進行批改并將成績發(fā)布到系統中。

系統的另一個主要的學習模塊是視頻播放模塊。視頻分為本地視頻和在線視頻兩類，本地視頻可直接播放，而在線視頻先判斷網絡環(huán)境，如果是WiFi接人可以直接播放，如果是流量播放則需要用戶進行確認后再播放視頻。具體的流程如圖5所示。

在線視頻一般是直接鏈接幾個主要視頻網站例如B站、優(yōu)酷、愛奇藝等的各類教學視頻。

4系統實現

本系統基于Android sdk 8.0，采用Android studio 3.5作為開發(fā)工具。運行平臺為android 5.0版本或更高的智能手機、平板或者其他Android設備，屏幕分辨率為1280X768或更高。

最終的移動端界面如圖6所示。其中（a）是課件資源列表，點擊可以進入課件瀏覽頁面，（b）是模擬測試界面，可以在線答題，完成后點擊提交，系統能對比正確答案進行自動判分。（c）是在線視頻界面，點擊后可以自動播放外網的一個教學短視頻。

5結束語

本課件利用移動互聯網的高普及程度以及大學生的日常學習和生活習慣，將課程的主要知識點小型化后使用移動終端設備作為載體以課件的形式展現給學生，并利用智能手機的強交互能力與課件結合，使得自主學習和教師輔導均可以在課后完成。

該互動式課件首先基于計算機系的統招本科核心課程《mldroid應用程序設計》課程進行開發(fā)和使用。待課件框架的專業(yè)適用性變強以后，將逐步地在其他專業(yè)課程中推廣使用。