基于Android的移動“家校通”系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

范潔

摘要：隨著移動互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展和智能移動通信終端的普及，傳統(tǒng)“家校通”系統(tǒng)面臨新的發(fā)展機遇。本文設計并實現(xiàn)了基于Android的移動“家校通”系統(tǒng)，為家校合作建立了靈活、便捷、高效的服務平臺，使家校雙方能夠及時方便地傳遞信息，更好地解決家校之間溝通難的問題。

關鍵詞：移動“家校通”系統(tǒng)；Android；RESTful

● 引言

隨著通信技術和網(wǎng)絡技術的發(fā)展，2002年我國興起了一種新的家校溝通方式——“家校通”，它是計算機與通信網(wǎng)絡技術應用到家校合作領域的產(chǎn)物，為教師和學生家長之間建立了一個有效溝通平臺。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，傳統(tǒng)“家校通”系統(tǒng)面臨新的發(fā)展機遇。移動互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展和智能移動通信終端的普及，基于兩者結合產(chǎn)生的新模式——移動“家校通”系統(tǒng)，為家校合作提供了新平臺，將成為家校合作領域研究的熱點和一個未來的發(fā)展方向。

● 基于Android的移動“家校通”系統(tǒng)構建

1.總體設計

移動“家校通”系統(tǒng)借助移動互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢，提供了學校和家長之間、家長與家長之間隨時隨地進行交流的平臺。系統(tǒng)采用移動客戶端APP、Web服務層、數(shù)據(jù)服務層的三層視圖設計模式，系統(tǒng)結構如圖1所示。Web服務層和數(shù)據(jù)服務層位于服務器端。中間層是具有簡單、輕量級、快速等特點的RESTfulWeb服務層，提供移動客戶端APP和數(shù)據(jù)庫管理層之間數(shù)據(jù)相互傳遞服務，從而實現(xiàn)“家?！被ヂ?lián)互通，有效增強了家校之間的交流和互動。

系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互的一般過程是移動客戶端APP以HTTP請求的形式向服務層發(fā)出請求，服務層根據(jù)HTTP請求中的HTTP方法向數(shù)據(jù)服務層發(fā)出相應的數(shù)據(jù)請求，結果以HTTP響應的形式返回給客戶端APP，再由客戶端APP對返回結果進行解析后顯示。

2.功能設計

移動“家校通”系統(tǒng)由以下五個核心功能模塊組成（如圖2）。

（1）信息公告模塊用于發(fā)布公共信息，如校園新聞、班級公告通知、家庭作業(yè)等。

（2）交流園地模塊提供了一個班主任與家長、家長與家長之間的交流互動平臺，交流方式可以“一對一”、“一對多”和“多對多”，交流形式可以是同步的或是異步的，在交流園地中可以發(fā)布公告信息，提出建議，進行交流討論。

（3）成長記錄模塊提供學生從入學到畢業(yè)教育形成性過程的記錄，便于教師和家長充分了解學生不同時期的進步和不足。追蹤學生的學習成績，全面跟蹤、分析以及分享學生的“表現(xiàn)”數(shù)據(jù)，幫助教師和家長了解學生的學習表現(xiàn)。

（4）成績管理模塊呈現(xiàn)歷次各科考試、小測驗等的成績，就像一個強大的“數(shù)字成績單”，提供不同學科、不同學生的成績查詢、分析、比較功能。

（5）賬號管理模塊用于對用戶管理，系統(tǒng)區(qū)分班主任和家長兩類角色，并根據(jù)不同的身份賦予不同的功能。

3.系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境

移動客戶端APP是Android應用軟件，采用原生模式開發(fā)，開發(fā)環(huán)境為Eclipse 3.7，JDK 1.7，使用的SDK版本為Android 2.2，嵌入了ADT 2.0插件。Web服務層基于RESTful服務體系，采用微軟ASP.NET Web API框架設計Web服務接口，數(shù)據(jù)庫采用微軟SQL Server 2008。后臺開發(fā)環(huán)境采用微軟ASP.NET開發(fā)，運行環(huán)境為Windows Server 2008，IIS7.0。

4.詳細設計與實現(xiàn)

系統(tǒng)采用三層服務體系結構，下面分別對各層的設計進行詳細描述。

（1）數(shù)據(jù)服務層設計與實現(xiàn)。數(shù)據(jù)服務層為應用提供數(shù)據(jù)來源。移動“家校通”系統(tǒng)的數(shù)據(jù)服務層包括用戶信息庫、信息公告庫、學生成績、論壇交流庫四種類型的數(shù)據(jù)庫。用戶信息庫記錄班主任、家長、學生的基本信息以及相互關系。信息公告庫記錄發(fā)布的各類公告信息。學生成績和行為記錄庫記錄學生的學習成績和行為表現(xiàn)。記錄有不同時期、不同科目的成績、總成績、名次等信息以及在校表現(xiàn)等數(shù)據(jù)信息，為成績查詢以及形成成長記錄提供數(shù)據(jù)支持。論壇交流庫記錄教師和家長、家長和家長之間的相互交流信息。

表1給出了系統(tǒng)使用的主要數(shù)據(jù)庫表。圖3是各個數(shù)據(jù)庫表的結構設計。

（2）RESTful服務層設計與實現(xiàn)，移動“家校通”系統(tǒng)的Web服務層采用了RESTful設計。

REST，一般稱為表述性狀態(tài)轉移，是應用于分布式系統(tǒng)的軟件體系結構風格，包含一組架構約束條件和原則?？梢愿鶕?jù)這些約束條件和原則設計以系統(tǒng)資源為中心的Web服務，REST使遠程機器間的通信僅通過支持Get、Put、Post、Delete四種操作的HTTP協(xié)議即可完成。由于其簡單性，容易發(fā)布和使用，受到谷歌、亞馬遜、雅虎等公司尤其是社會網(wǎng)絡公司（如Facebook和Twitter）的歡迎。滿足REST約束條件和原則的應用程序或設計即是RESTful。RESTful系統(tǒng)中，客戶端與REST服務進行交互所需的負載相當小，且REST服務具有很好的可擴展性。

移動“家校通”系統(tǒng)的Web服務層通過URI標識與客戶端進行交互的目標，并根據(jù)HTTP方法GET、POST、PUT和DELETE作出響應?？蛻舳伺c服務端的數(shù)據(jù)傳輸采用XML傳輸格式。

系統(tǒng)RESTful服務的開發(fā)采用微軟提供的ASP.NET Web API實現(xiàn)。ASP.NET Web API是一個框架，用于在.NET框架上架設HTTP服務，是.NET框架上構建RESTful應用程序的理想平臺，定義了一組API用來開發(fā)REST的Web服務。這些API支持范圍廣泛的HTTP實體內(nèi)容類型，包括HTML、XML、JSON、GIF、JPG等。

表2描述了移動“家校通”系統(tǒng)提供的獲取信息公告列表和詳細內(nèi)容的Web服務形式和參數(shù)。

（3）移動客戶端APP設計。客戶端APP是用戶與系統(tǒng)進行交互的主要場所，基于Android平臺，采用Java開發(fā)，以APK的形式發(fā)布。利用手機客戶端可以瀏覽信息公告、查看學生成長記錄、查詢成績，可以實現(xiàn)教師和家長之間以及家長和家長之間的溝通交流。

①手機端啟動“家校通APP”后，系統(tǒng)執(zhí)行如圖4所示流程，主界面顯示“信息公告”列表，點擊各條目錄可以查看發(fā)布的公共信息。進入其他功能模塊則需要用戶登錄系統(tǒng)，未注冊用戶需要先注冊。

②系統(tǒng)區(qū)分班主任和家長兩類角色，注冊時由管理員確定身份，用戶登錄系統(tǒng)后根據(jù)各自角色完成不同的功能，如教師可以發(fā)布和更新成績等記錄，家長只具有查看成績等記錄的權限。注冊用戶還可以進入其他功能模塊，完成成長記錄查看，進行論壇交流等操作。

● 結論

“移動改變生活”。在移動互聯(lián)網(wǎng)時代，信息技術與教育正逐漸實現(xiàn)全面深度融合。本文著力構建基于Android的移動“家校通”系統(tǒng)，設計并實現(xiàn)了適應移動、互聯(lián)環(huán)境的“家校通”系統(tǒng)，力圖使“家校通”系統(tǒng)在家校合作領域發(fā)揮更大的功效。本系統(tǒng)在兩個初中班級的教師和家長中進行了測試使用，有良好的用戶體驗，便于教師和家長及時方便地傳遞信息，利于促進學生個性化發(fā)展，極大地提高了家長在“家校合作”中的主動性和參與性。移動“家校通”系統(tǒng)應用的推廣，還需要對系統(tǒng)進行優(yōu)化、提升用戶黏性和拓寬平臺支持的范圍。

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基金資助：2012年北京市教育科學“十二五”規(guī)劃課題，“基于智能移動通信終端的家校通系統(tǒng)研究與設計”，CJA12136。