基于Android的移動在線教育平臺的設計與實現

申晉祥+鮑美英

摘要：移動學習是目前互聯網時代的一種新型學習方式。本文設計并實現了一個支持移動學習的在線教育平臺，該平臺基于Android系統，采用多線程技術應用Java語言進行開發，開發工具采用Eclipes，服務器數據庫采用MySQL，可運行在Android系統的手機和平板電腦上，學生可以進行學習、測試、資訊瀏覽等等，是對傳統教學模式的很好補充。

關鍵詞：Android；移動學習；教育

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2016.03.007

0引言

移動4G時代的到來，無處不在的WIFI網絡以及智能手機等移動終端的大力普及，使得互聯網對人們生活方式的影響進一步深化。據2015年7月CNNIC發布的《第36次中國互聯網絡發展狀況調查統計報告》中顯示，截至6月底，我國網民數量達到6.68億，其中手機網民占88.9%，數量達5.94億。隨著智能手機的出現，手機功能的增加，手機從最初的通信逐步發展成為人們獲取知識的一種有效工具。由于手機的便攜性和可移動性以及智能手機的強大功能，可以作為一種隨時隨地的學習工具。移動學習（Mobile Learning）時間靈活，學習內容短小精悍，不受時間和空間限制，隨時隨地進行學習，有傳統教學無法比擬的優點，與傳統教學相互補充，共同促進了教育教學的改革。

本文結合Android智能手機的系統特性和移動學習的需求，設計并實現了一個基于Android的移動在線教育平臺，學習者可以使用移動設備隨時隨地登錄該平臺進行學習，對實現終身學習有著重要的意義。

1移動在線教育平臺的需求分析

通過多年的教學工作和自我學習發現，學習者不僅需要集中式的課堂教學，還需要利用業余時間不斷對知識進行重復鞏固。移動在線教育平臺可以使學習者課下隨時進行課程的學習，可以進行相應的習題練習來鞏固所學的知識，可以通過移動終端與教師或同學隨時進行交流。移動在線教育平臺提供了隨時隨地的學習，是課堂學習的輔助。

在本科教學中，越來越重視學生自我學習能力的培養，在課堂學習之余，再輔以移動在線教育平臺，與傳統教學相比，極大地激發了學生的學習興趣和求知欲望，使學生能更加積極主動地學習，學習目的更加明確，充分利用自己的零散時間，提高了學生的學習效率。通過課堂教學和移動在線教育相結合的方式可以培養出具有創新能力、獨立分析和解決問題的高效率應用人才。

根據CNNIC發布的報告顯示，6.68億網民中農村網民占比27.9%，通過對網民年齡統計結果發現，網民中以10-39歲年齡段為主要群體。移動在線教育平臺可以推廣到偏遠地區特別是缺乏優質課堂教學資源的學校，能大力改善當前教育資源不平衡的問題，可以創建一種良性的移動學習模式。

Android系統的手機占據了很大的市場分額，設計和開發基于Android的移動在線教育平臺同樣具有廣闊的前景。

2移動在線教育平臺系統結構設計

基于Android系統的特性以及移動學習的需求，移動在線教育平臺在設計上要考慮下面的原則：①界面友好，操作簡單；②可擴展性好，具有兼容性；③手機的主要功能是接打電話，手機應用軟件要具有在來電時可以暫停，保存數據或者退出的功能。

移動在線教育平臺采用理論設計和應用開發結合的模式，對該平臺分析如下：

在移動前端有兩種開發方案：①使用瀏覽器作為瘦客戶端；②開發客戶端應用軟件。兩種方案比較如下：第一種方案直接安裝瀏覽器即可，但是由于移動終端設備屏幕偏小，直接使用瀏覽器，表現效果受到影響，界面跳轉也不是很方便。再有瀏覽器的功能有限，無法提供在線教育平臺中的各種多媒體交互學習能力。第二種方案需要開發前端應用軟件，但可以根據需要量身定做，提供各種音頻、視頻及更加復雜的交互，使學習者更容易上手，并且提高學習效果。

所以本教育平臺采用C/S模式，前端也即客戶端采用開發應用軟件的方式，后端采用服務器，為了使系統具有很好的可擴展性和可維護性，平臺采用MVC模式開發，系統總體架構如圖1。

服務端采用開源Web應用服務器Tomcat搭建，其中的數據庫采用MySQL數據庫，數據庫中包括用戶信息、課程和測試相關資源以及一些應用服務，管理員可以對各類資源和應用進行管理。

客戶端采用Android平臺的手機，包括注冊登錄、在線課程學習、測試等，是用戶訪問系統的入口，是系統實現的關鍵。客戶端采用系統自帶的輕量級數據庫SQLite，可以滿足用戶存儲少量數據的需求。

客戶端與服務器采用HTTP協議通信，數據通信的格式是XML或JSON格式。前后端建立連接是使用類HttpURLConnection或HttpClient，該連接是從服務端返回數據的重要過程，可以獲得InputStream字節流對象。HttpURLConnection的主要優勢在于多線程斷點上傳與下載，而HttpClient的功能則更廣泛。服務器攔截客戶端的URL請求并進行解析，然后通過HttpPost獲取數據，生成XML或者JSON格式數據，利用HttpResponse返回客戶端，通過InputStreamReader轉換，用BufferReader把返回的數據顯示出來。

3移動在線教育平臺功能模塊設計

基于Android的移動在線教育平臺中用戶角色有兩大類：學員和管理員。學員在該平臺注冊為會員，然后可以憑借賬戶和密碼登錄該教育平臺，使用平臺中的所有資源，包括課程學習、在線測試、相關的一些資訊以及休閑小游戲。管理員可以通過服務端進行相應課程資源、測試資源和資訊的更新。該教育平臺的功能模塊如圖2。

服務器端的功能包含兩個模塊：用戶管理、資源管理。客戶端的功能包含五個模塊：點滴生活、名師介紹、課程學習、最新資訊和輕松一刻。其中的一些學習資源可以下載到本地，在手機不聯網的情況下也可以隨時隨地進行學習，本地學習與在線學習相結合更加體現了移動學習隨時隨地的特性。