基于安卓系統(tǒng)的課程資源共享平臺(tái)的開發(fā)

裘沛宇　管曉春　蘇傳禮

摘要：“互聯(lián)網(wǎng)+教育”是將互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)與教育相結(jié)合的一種新教育形式。利用互聯(lián)網(wǎng)快捷方便、傳播迅速的特點(diǎn)，這種新型教育形式將在未來的教育領(lǐng)域中起到不可忽視的作用。目前，大部分學(xué)習(xí)平臺(tái)都是基于一些獨(dú)立的課程，缺乏與整個(gè)專業(yè)課程體系的緊密聯(lián)系。該平臺(tái)以輔助高校學(xué)生專業(yè)課程學(xué)習(xí)為目進(jìn)行設(shè)計(jì)，在學(xué)生進(jìn)行專業(yè)課程線下課堂學(xué)習(xí)的同時(shí)，還可以在該平臺(tái)上進(jìn)行查漏補(bǔ)缺，也可以在平臺(tái)學(xué)習(xí)到課外專業(yè)相關(guān)的資訊和知識(shí)，提升學(xué)生在專業(yè)領(lǐng)域能力的同時(shí)，也能夠增加專業(yè)課程學(xué)習(xí)的趣味性。目前，該平臺(tái)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)大部分主要基礎(chǔ)功能，該文將從各個(gè)層面對(duì)已完成的功能和實(shí)現(xiàn)的具體方式進(jìn)行闡述介紹。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng);在線資源平臺(tái);Android;專業(yè)課程

中圖分類號(hào)：TP311? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2021）06-0076-04

Abstract： "Internet + education" is a new form of education that combines Internet information technology with education. Taking advantage of the fast， convenient， and rapid dissemination of the Internet， this new form of education will play a important role in future education. At present， most of the learning platform are based on some independent courses， lack of close contact with the whole professional curriculum system. This platform is designed to assist college students' professional course learning. While students are learning professional courses off-line， they can also check and make up for deficiencies on the platform. They can also learn extra-curricular professional related information and knowledge on the platform， so as to improve students' ability in professional field and increase the interest of professional course learning. At present， the platform has achieved most of the main basic functions. This paper will describe the completed functions and the specific ways of implementation from each level.

Key words： Internet; education; Android; platform

1 背景

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與普及，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的功能從單一的數(shù)據(jù)瀏覽擴(kuò)展到了生活中的方方面面[1]。計(jì)算機(jī)技術(shù)也在不斷地發(fā)展，并且派生出了大量的相關(guān)產(chǎn)物， 特別是智能手機(jī)的出現(xiàn)徹底影響了人們的生活方式 [2]。這兩者的快速發(fā)展也讓用戶通過手機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)成為可能[3]。

目前在智能移動(dòng)設(shè)備市場(chǎng)中，安卓的占有率是最高的。在2019第二季度的移動(dòng)操作系統(tǒng)分布情況統(tǒng)計(jì)中，安卓的移動(dòng)端操作系統(tǒng)的市場(chǎng)占有率達(dá)到了77.14%[4]。安卓平臺(tái)具有開放性高、眾多廠商支持、系統(tǒng)優(yōu)化較好，因此開發(fā)基于安卓的客戶端具有較為明顯的優(yōu)勢(shì)[5]。本設(shè)計(jì)通過將安卓的客戶端與Bmob云端相結(jié)合，初步完成了基于安卓系統(tǒng)的專業(yè)課程資源共享平臺(tái)的開發(fā)（以下簡(jiǎn)稱課程資源平臺(tái)）。

通過將在校期間專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和安卓平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)輔助在線學(xué)習(xí)相結(jié)合[6]，完成基于安卓的課程資源平臺(tái)的開發(fā)，有效提升知識(shí)傳授效率，有利于教師及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)上碰到的問題[7]。課程資源平臺(tái)可以提供專業(yè)課程課件和課程視頻，并提供課件和視頻的瀏覽和下載，學(xué)生的專業(yè)課程學(xué)習(xí)的渠道得以拓寬[8]，達(dá)成移動(dòng)學(xué)習(xí)[9]。

2 系統(tǒng)總體框架

如圖1所示，課程資源平臺(tái)的系統(tǒng)框架主要分為云端服務(wù)和安卓程序兩個(gè)大部分。

2.1 云數(shù)據(jù)庫服務(wù)

云端服務(wù)由Bmob的云服務(wù)器提供的一個(gè)后臺(tái)管理系統(tǒng)，相較于傳統(tǒng)構(gòu)建的云服務(wù)器，Bomb可以省略搭建服務(wù)器、創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫、設(shè)置數(shù)據(jù)權(quán)限、創(chuàng)建jsp網(wǎng)頁等步驟，通過較為簡(jiǎn)便的操作就可以實(shí)現(xiàn)終端與云端的連接。

首先需要在Bmob云端服務(wù)器上建立數(shù)據(jù)庫，在本設(shè)計(jì)中建立了一個(gè)名為“Android Application”的數(shù)據(jù)庫，這個(gè)數(shù)據(jù)庫專門用于存放課程資源平臺(tái)的相關(guān)數(shù)據(jù)資料。在這個(gè)數(shù)據(jù)庫中，創(chuàng)建表格分別用于存放用戶賬號(hào)密碼、課程內(nèi)容、課程作業(yè)、課程實(shí)驗(yàn)、公告信息和用戶反饋的信息。相關(guān)的文件內(nèi)容使用了文件二級(jí)域名解析服務(wù)，所有文件都可以在具體的域名獲得對(duì)應(yīng)。

2.2 資料數(shù)據(jù)

用戶資料包括用戶在注冊(cè)賬戶時(shí)填入的內(nèi)容和用戶上傳的信息，這些用戶資料都保存在云端，在需要時(shí)進(jìn)行云端查詢與使用。為了安全性，用戶無法訪問這部分重要信息，整體可以實(shí)現(xiàn)了不同的登錄用戶可以用不同的有個(gè)性化的數(shù)據(jù)定制。

課程資料中包括專業(yè)課程資料與配套的課程實(shí)驗(yàn)資料，課程實(shí)驗(yàn)資料則與課程資料相同的格式，存放于課程配套的實(shí)驗(yàn)。

作業(yè)資料主要包括保存由用戶上傳的作業(yè)，在作業(yè)提交截止時(shí)間之前，用戶可以對(duì)已經(jīng)上傳的作業(yè)文件進(jìn)行下載并核對(duì)，如果發(fā)現(xiàn)問題則可以刪除之后重新上傳。在作業(yè)截止日期到達(dá)之后，老師可以將作業(yè)從云端上下載之后進(jìn)行批改。

2.3 用戶注冊(cè)登錄與修改密碼

用戶信息管理界面是主要由3個(gè)界面組成，這些界面的作用是提供用戶對(duì)個(gè)人賬號(hào)密碼相關(guān)數(shù)據(jù)的操作，如圖2所示。所有對(duì)用戶信息的更改或添加的操作都會(huì)直接反映到云端的數(shù)據(jù)庫中，通過云端用戶信息的管理，可以讓用戶的信息保存于云端。在注冊(cè)和修改密碼時(shí)需要用戶進(jìn)行驗(yàn)證操作，從而保證是人為操作[15]。

2.4 用戶搜索選擇課程

用戶搜索選擇課程界面包括相關(guān)課程的搜索和云端中存在的課程選擇，如圖3所示。在這兩個(gè)界面中，提供給了用戶2種不同的方式來選擇需要學(xué)習(xí)的課程。并且在用戶點(diǎn)擊搜索框之后才會(huì)跳出鍵盤，否則鍵盤會(huì)處于隱藏狀態(tài)[16]。

在課程選擇界面，會(huì)自動(dòng)按序列出所有云端存在的專業(yè)課程，用戶可以直接拖動(dòng)列表來尋找課程，通過點(diǎn)擊課程圖標(biāo)或課程標(biāo)題來進(jìn)入課程內(nèi)容展示頁面[17]。在搜索界面中，用戶可以分別對(duì)視頻或者課件進(jìn)行搜索。用戶可以輸入關(guān)鍵字后點(diǎn)擊搜索按鈕，獲得與關(guān)鍵詞匹配的相關(guān)課程材料信息，用戶可從搜索結(jié)果中的相關(guān)課程材料信息中直接進(jìn)入自己尋找的課程材料播放界面[18]。

2.5 專業(yè)課程資料播放

課程資料播放界面包括視頻播放界面和課件播放界面，在這兩個(gè)播放界面中，用戶可以播放課程相關(guān)的視頻資料和課件資料。在專業(yè)課程資料播放界面中，用戶可以全屏播放課件材料和視頻材料，并且通過旋轉(zhuǎn)手機(jī)屏幕來橫屏播放或者豎屏播放，播放界面將隨著用戶手機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行變化。在課件播放界面中，用戶可以放大或者縮小頁面，來適應(yīng)手機(jī)屏幕。在視頻播放界面中，用戶可以通過下方的進(jìn)度條與3個(gè)功能按鈕來對(duì)視頻進(jìn)行控制。在目前的特殊情況下，大部分學(xué)生在家中對(duì)課程進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)，為了方便學(xué)生的課程學(xué)習(xí)，云端中的視頻材料加入了網(wǎng)絡(luò)課程的回放視頻，專業(yè)課程資料豎屏播放界面如圖4所示，專業(yè)課程資料橫屏播放界面如圖5所示。

2.6 留言反饋界面與課程作業(yè)界面

留言反饋界面，用于收集到用戶的反饋、用戶希望解決的問題以及用戶使用當(dāng)中遇到的問題。在用戶提交之后，這些反饋信息會(huì)被上傳到云端，開發(fā)者可以通過用戶的反饋對(duì)安卓客戶端進(jìn)行升級(jí)改良，并及時(shí)解決用戶在使用過程中出現(xiàn)的疑問。留言反饋信息可以讓開發(fā)者與用戶之間擁有良好交流溝通渠道，使開發(fā)者能以較高的效率對(duì)客戶端進(jìn)行改善，從而提高客戶端的人性化程度[19]。

對(duì)于課程作業(yè)界面，用戶可以將完成的作業(yè)文件通過專業(yè)課程作業(yè)上傳與下載界面上傳到云端，老師便可以在云端下載用戶所上傳的作業(yè)文件，并進(jìn)行作業(yè)的在線批改。并且在作業(yè)上傳之后，可以顯示出已上傳的作業(yè)名、所屬課程、上傳時(shí)間，用戶可以根據(jù)實(shí)際情況將上傳的作業(yè)下載下來或者刪除。

2.7 信息公告界面

信息公告界面，顯示內(nèi)容為最新課程相關(guān)的電子行業(yè)資訊與學(xué)習(xí)相關(guān)公告。上傳的公告和課程有關(guān)通知會(huì)按上傳的時(shí)間進(jìn)行顯示，最新上傳的公告和信息會(huì)顯示在最前面，從而來保證將最新的學(xué)習(xí)公告可以及時(shí)有效地傳達(dá)給用戶，也能讓用戶直觀地了解到最新的電子行業(yè)資訊信息。

3 在線資源平臺(tái)的具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)

3.1 WebView組件

WebView是Android Studio自帶的一個(gè)瀏覽器組件，可以實(shí)現(xiàn)在安卓程序內(nèi)進(jìn)行網(wǎng)頁數(shù)據(jù)瀏覽的功能[22]。課件的播放是用安卓的WebView組件來實(shí)現(xiàn)，可以直接讀取html文件格式。為了播放PPT格式，首先嘗試?yán)肎oogle套件，對(duì)PPT文件進(jìn)行在線轉(zhuǎn)碼。打開PPT文件時(shí)，將PPT文件在線轉(zhuǎn)成html文件，然后在WebView中顯示出來。組件WebView在初始化之后，發(fā)現(xiàn)該組件需要被button組件觸發(fā)，所以需加入button組件對(duì)WebView的播放進(jìn)行控制。但是如果加入了button組件，就會(huì)因?yàn)閎utton組件的位置出現(xiàn)一半的WebView組件背景而導(dǎo)致WebView組件無法全屏播放的問題，如圖6所示。因?yàn)閃ebView組件沒有占滿屏幕，所以當(dāng)設(shè)備橫屏播放時(shí)，排版會(huì)出現(xiàn)很嚴(yán)重的錯(cuò)位問題導(dǎo)致橫屏播放出現(xiàn)問題，因此解決了WebView組件的全屏播放問題也就解決了WebView組件橫屏播放的問題。

3.2 關(guān)鍵字搜索的核心機(jī)制

在云端中含有大量課程文件和視頻文件，用戶在尋找指定文件中會(huì)耗費(fèi)時(shí)間，通過在課程資源平臺(tái)中創(chuàng)建一個(gè)關(guān)鍵字搜索工具來減少用戶搜索課件時(shí)間。搜索的核心機(jī)制是對(duì)用戶輸入的每個(gè)字進(jìn)行拆分，拆分之后，將這些拆分出來獨(dú)立的字按順序依次與云端上的課件或者視頻拆分名稱進(jìn)行比較。從而獲得關(guān)鍵字與單個(gè)課件或者視頻名稱的匹配字?jǐn)?shù)，根據(jù)匹配字?jǐn)?shù)排序返回的結(jié)果。

假定用戶輸入的內(nèi)容為“abc”，庫中有三個(gè)文件，文件名稱分別為“abc”“abb”“aaa”。之后將“abc”拆分為“a”“b”“c”，之后將“a”“b”“c”分別與拆分后的“abc”“abb”“aaa”進(jìn)行逐字比較，通過比較可得出 “abc”與用戶輸入關(guān)鍵字“abc”的匹配字符數(shù)為3，同理可得，“abb”為2，“aaa”為1。搜索結(jié)果就會(huì)根據(jù)匹配程度把“abc”放在最前面，“abb”和“aaa”放在第二和第三個(gè)。實(shí)際運(yùn)作中，如果匹配程度為0，則不顯示。當(dāng)匹配程度相同時(shí)，出現(xiàn)的結(jié)果將通過加入時(shí)間進(jìn)行排序，新加入的課件和視頻將出現(xiàn)在后面。因?yàn)樗阉鳈C(jī)制特殊，可以基本對(duì)所有格式的輸入內(nèi)容進(jìn)行搜索匹配。通過上述搜索機(jī)制對(duì)云端中的課程材料進(jìn)行搜索時(shí)，當(dāng)搜“物聯(lián)網(wǎng)”時(shí)，所有含“物聯(lián)網(wǎng)”字樣的課件都顯示，“第一章 物聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)介”課件和“第二章 物聯(lián)網(wǎng)框架”課件都有3個(gè)匹配字符，但是因?yàn)椤暗谝徽挛锫?lián)網(wǎng)簡(jiǎn)介”課件加入的時(shí)間比“物聯(lián)網(wǎng)框架”課件早，所以出現(xiàn)在前面，如圖7右側(cè)所示。同理可得，當(dāng)搜索“數(shù)據(jù)”時(shí)，出現(xiàn)的結(jié)果如圖7左側(cè)所示。這種搜索機(jī)制避免了用戶因打錯(cuò)關(guān)鍵詞而無法搜索到信息，并對(duì)視頻名稱和課件名稱分開搜索，從而提高搜索的效率。

3.3 使用ScreenMatch對(duì)程序進(jìn)行屏幕適配

安卓系統(tǒng)移動(dòng)平臺(tái)的設(shè)備屏幕大小各有不同，同樣的布局無法適應(yīng)不同安卓移動(dòng)設(shè)備。所以需進(jìn)行適配，通過調(diào)查和研究，采用dp來確定組件位置用sp來確定字體的方式。根據(jù)屏幕分辨率來對(duì)這個(gè)具體的dp和sp的數(shù)值進(jìn)行調(diào)整，從而適配安卓移動(dòng)設(shè)備。

為了能夠根據(jù)不同的屏幕進(jìn)行調(diào)整，所以需要嵌套 “ScreenMatch.jar”套件，此套件集成了市面上約90%的安卓移動(dòng)設(shè)備屏幕信息[25]。在嵌入“ScreenMatch.jar”套件之后會(huì)生成存儲(chǔ)安卓設(shè)備信息的“dimen.xml”文件。通過調(diào)用這個(gè)文件，來保證相同的距離和字體大小在不同的安卓移動(dòng)設(shè)備的屏幕上的顯示效果相同[26]，這樣就達(dá)到了市面上大部分的安卓移動(dòng)設(shè)備的適配。

4 結(jié)束語

本文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于安卓系統(tǒng)的電子信息專業(yè)課程資源共享平臺(tái)，以輔助學(xué)生的線上學(xué)習(xí)。由于時(shí)間倉促，設(shè)計(jì)中還有一些方面需要在將來進(jìn)一步完善。在軟件設(shè)計(jì)層面，將程序的界面進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，設(shè)計(jì)出一個(gè)比較具有吸引力和表達(dá)清晰的學(xué)習(xí)軟件的圖標(biāo)。在應(yīng)用設(shè)計(jì)方面，對(duì)圖標(biāo)進(jìn)行風(fēng)格化的處理，增加圖標(biāo)可讀性的同時(shí)也讓整個(gè)應(yīng)用更具一體化。提升軟件的流暢程度和交互性，優(yōu)化用戶體驗(yàn)，修復(fù)bug，保證課程資源平臺(tái)平穩(wěn)流暢運(yùn)行。在注冊(cè)登錄方面，能夠做得更加靈活一些，加入體驗(yàn)?zāi)Ｊ?，讓用戶可以不登陸就先體驗(yàn)部分內(nèi)容，這樣可以吸引到更多的人來使用該應(yīng)用[27]。在賬戶安全性方面，未來在進(jìn)行賬號(hào)相關(guān)操作時(shí)將開啟郵箱驗(yàn)證，讓用戶通過郵箱來對(duì)賬戶進(jìn)行安全操作，從而提升賬戶安全性。

在課程方面，能根據(jù)需求加入各種配合課程教學(xué)的功能，在條件允許的情況下，能加入留言聊天系統(tǒng)，當(dāng)遇到課程上的問題時(shí)，可以及時(shí)與老師或者同學(xué)進(jìn)行討論與交流，更快地解決學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中遇到的問題。在新的頁面中可以加入學(xué)習(xí)過程中在網(wǎng)上或者圖書館中搜索到與課程相關(guān)的內(nèi)容，并且加入即時(shí)點(diǎn)評(píng)系統(tǒng)，這樣學(xué)生可以將自己獲得的資料上傳到學(xué)習(xí)同樣課程的學(xué)生手上，共享新的知識(shí)，共同進(jìn)步[28]。

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