基于Android移動學習平臺研究

摘 要：在移動互聯網時代，為滿足高等院校在校生隨時隨地進行學習，滿足高校自身的線上線下課堂的需求，設計了一種基于Android平臺的移動學習系統，該系統可以運行在基于Android系統的手機和平板電腦等終端上，能夠進行線上課程學習，同時可以讓師生進行在線交流。本系統對客戶端與服務器端進行了詳細的分析與設計，為移動學習平臺的實現提供了有價值的參考模型。

關鍵詞：移動學習；Android系統；學習平臺

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2163（2015-）02-

Research on？Mobile？Learning based on？Android？Platform

YANG Xiuju

（Department of Computer Science and Technology， Quanzhou Institute of Information Engineering， Quanzhou Fujian 362000，China）

Abstract：In the mobile Internet Era， in order to meet possible learning whenever and wherever of the college students， to meet the needs of University's own online offline classroom， the paper proposes the design of a mobile learning system based on Android platform. The system can run in Android system based on the mobile phone and tablet computer terminal， and it can carry on the online course learning. At the same time， the system can realize online communicate between teachers and students. This system has carried on the detailed analysis and design of the client and server. It also offers a reference model for the realization of mobile learning platform.

Keywords：Mobile Learning；Android System；Learning Platform

0引 言

移動學習平臺的可見完善是隨著第三代通信網絡的發展建設而日益推進的，三大運營商（移動、聯通和電信）從2012年3G發展到4G，網絡帶寬性能日趨優越，如今人們已可通過4G網絡方便快捷地接入移動互聯網。據中國互聯網信息中心CNNIC發布調查報告，截至2014年6月，我國網民規模達6.32億，其中手機網民達5.27億。手機上網比例首超傳統PC上網比例。

移動學習平臺給人們生活帶來更多便捷，能夠更為快速地獲取網絡的各類資源。移動課堂學習平臺就是眾多應用程序中的一種，而且是能夠應用在手機上的“課堂”。該款平臺可以通過移動設備隨時隨地獲取自己想要的信息，實現真正意義上的自主學習。尤其在各大高等院校，手機已經成為當代大學生隨身攜帶的必備工具之一，讓手機上的“課堂”走入學生生活現已成為一種主流時尚趨勢。

移動學習具有“Anyone Anytime Anywhere Anystyle”型自由式學習的特征，可以有效地滿足人們日益增長的學習需求，緩解當前傳統教育的課堂教學壓力。移動學習可將情境感知、個性化、觸覺交互、多媒體、移動計算等新技術融合交互進教育與培訓領域，因而具有了很多不同于傳統e-Learning的嶄新特性。

1國內外移動學習平臺現狀

移動學習平臺是將移動平臺的嵌入式軟件設計，后臺支持系統的設計、無線接入和驗證技術、移動交互技術結合在一起而形成的綜合性可操作平臺[1]。從研究項目的地域上看，歐洲對移動學習的研究最為活躍，研究和應用也相對更廣泛。近年來，歐洲相繼啟動多個移動學習項目，這些項目關注的研究內容也不盡相同，涉及英、德、瑞典和挪威等數十個國家。在我國，移動學習項目始于2001年北京大學“移動教育理論與實踐”項目，相繼推出的還有北京大學、清華大學、北京師范大學參與的教育部“移動教育”項目，除此之外還有北京大學、南京大學等高校與一些移動通信企業合作開展的相關項目研究。

2移動學習平臺需求分析

根據高校特點進行需求分析，主要采用結構化分析方法和面向對象分析方法[2]，采用UML建模語言開展分析和設計。UML是一種可視化的建模語言[3]，主要包括三個基本構造塊：事物（Things）、關系（Relationships）和圖（Diagrams）。

整個系統模塊的設計遵循系統總體設計思路，即基于模型構建，由此提供給學員們一個內容豐富，效率高超的網絡空間。該系統包括學生、教師和系統管理者三種用戶類型，而在實際的應用過程中主要體現為學生和教師兩種用戶。針對這一狀況，用戶需求內容則包括學生成績管理、學院題庫、在線課堂、學院公告、學院海報和學院廣播站。具體地，移動學習平臺需求功能可如圖1所示。

圖1移動學習平臺需求

Fig.1 Mobile learning platform requirements

2移動學習平臺基本架構

2.1移動學習平臺架構形式

綜合上述的系統需求分析可以得出，學習者即客戶端主要通過Wifi或3G、4G網絡接入到學習系統服務器，以實現教學資源或課程內容的學習。而教師主要利用PC機通過Internet接入到移動學習系統的服務器，以此方式進行數據管理，包括在線課堂、題庫上傳、學習成績錄入等任務實施，在根本上是兼負著管理員的主要職責，對于系統進行配置和管理，節省人員開支。

服務器端是整個系統的核心，為系統提供數據內容和數據處理。服務器端的設計將從系統層次結構設計、訪問控制流程設計、基類設計、功能模塊設計、API設計、數據庫設計、優化設計等七個方面逐次進入和展開[4]。本移動學習平臺的總體拓撲圖如圖 2所示。

圖2 移動學習平臺拓撲圖

Fig.2 Mobile learning platform topology

2.2移動應用架構模式

移動終端的應用模式開發主要有三種架構，分別是單機模式，C/S模式，B/S 模式。這幾種模式，也是臺式機上應用軟件的主要架構模式。對其具體分析闡釋如下。

單機客戶端的設計方式是應用軟件開發最基本，最經典的運作方式，可將用戶需要的全部內容，包含程序和相對應的數據全部存放到運行的機器上，也就是移動終端上。而瘦客戶端架構方式又稱 B/S 軟件架構方式，通常指的是在客戶端基于瀏覽器進行開發設計，并通過網絡和后臺服務器進行交互的一種軟件設計方式[5]。

本課題主要采用的是C/S模式，由于所有業務邏輯全部依托于客戶端運行實現，這樣客戶端就會變得復雜與超載，雖說客戶端配置不斷升級，也終將是在維護和性能方面出現一定削弱。因此，從客戶端分離出一個業務邏輯層，客戶端只實現用戶界面和數據呈現，業務邏輯層主要負責具體的業務邏輯，并向數據訪問層發出任務執行請求。以上層次之間是相互獨立的，非常便于系統維護[6]。

3移動學習平臺設計

移動學習平臺主要針對高校在校師生構造與搭建，可為師生在教與學的過程中建立起線上線下便捷溝通的有利環境，讓學生隨時獲取學習資料，進入學習狀態，同時還可利用互聯網的共享資源條件進一步拓展學習范圍。而在學習中產生的疑問則能夠運用暢通的渠道獲取相關教師的實時明確解答。此外，教師也可以利用線上線下開設業余課程，從而對教學進行改革，起到因時授教、因需施教的作用。移動學習平臺的設計具體可分為以下三個方面。

3.1 移動教學平臺客戶端設計

此部分主要功能有：個人應用、學校應用、其它。其中，學校應用包括題庫、在線課堂、學院優秀群、學院海報、學院廣播。這一部分重點突出在線課堂，目的是形成線上線下課堂一體性，線上教師開設自己特長專業課堂（由系或教務處審批），學員可以由本系或外系相關專業學生組成（由開設課程教師審批），形成一個開放性的課堂。此種形式也可以開設為線上選修課，并計入選修課學分。

3.2 移動教學平臺服務器端

服務器端主要功能有：教師模塊、學生模塊、超級管理模塊。主要提供師生網上課堂學習、測試、復習，共享資源分享題庫，師生教案下載等網絡支持系統。線上課堂中，教師可以布置作業、問題和任務，由學生自主學習完成，也可以在線討論研究，增加線下輔導或答疑，從而形成線上線下互動機制，同時增進學生的學習興趣和熱情。

3.3 移動學習平臺客戶端界面設計

移動應用是否成功還需要實現和提供一個突出的用戶體驗，因此在進行系統設計時，用戶體驗將置于優先考慮的地位?？焖?、響應、無縫是顯著用戶體驗必然具備的三個重要特征，即運行速度快，反應敏捷和良好的交互。

移動學習端的用戶主要是教師和學生。學生在本移動平臺學習不需要進行注冊，只需要在移動終端登陸頁面輸入學號、密碼，匹配學生庫，實現學員用戶登陸。教師只需要輸入教師職工工位號、密碼，匹配教師庫，實現教師用戶登陸。

客戶端界面設計效果圖如圖3所示。

圖3 客戶端界面設計

Fig.3 Client interface design

4項目創新點

（1） 學校應用

學校應用是本文系統核心部分，通過高校在線課堂的創立，讓在線課堂成為學生學習專業的啟征點，從而使開放性課堂走入不同專業、不同層次的學生中去。題庫的建立是形成一個穩定的教學系統，教師可以把課上的教案、課件、實驗均置于其中，師生都可隨時下載研讀，因此構建一個良好的學習實現環境。

（2） 教學信息化管理

PC端管理可以對教師、學生的所有信息實施管理，一旦系統建立起來，還要建立一支學生形成的管理團隊，由高校專屬部門進行嚴格管理和工作分配，以實現真正的教育信息化和數字化。

5結束語

移動學習在高等院校中的應用仍然處于起步階段，具體研發隊伍還未臻于成熟和健全，也仍未得到各院校、尤其是民辦院校的應有重視，而且老師和學生水平更有待于進一步增強和提高。移動學習平臺的設計是集開發、設計于一體的課題科研項目，在規劃和設計過程中尚有很多因素需要探討與解決，今后即需將整體項目按照規劃的思路進行和開展下去，保證項目整體的良好、有序實現。

參考文獻：

[1] 周濟，宋浩，曾仲培，胡新生.引入移動學習技術滿足學生隨時之需—深圳電大移動學習網的構建與應用實踐探索[J].中國遠程教育，2007，12（2）： 45-46.

[2] 樊學東.軟件需求分析過程研究[J].中國電子商務，2010（2）：58.

[3] 鄭明輝.基于UML的需求分析過程研究[J].微機發展.2004（5）：120-123.

[4] 呂偉.基于Android移動學習平臺的設計與實現[D].南京：南京師范大學，2013.

[5] 周輝.基于Android移動學習平臺研究與實現[D].成都：電子科技大學，2012.

[6] 李國峰.基于Android的移動學習系統研究與開發[D].石家莊：石家莊鐵道大學，2013.

1 基金項目： 福建省教育科學“十二五”規劃2014年度課題（FJJKCGZ14-040）。

作者簡介： 楊秀菊（1971-），女，黑龍江伊春人，本科，講師，主要研究方向：移動網絡，軟件開發。