基于Android的移動學習系統開發技術研究

袁 芬

浙江長征職業技術學院計算機與信息技術系，浙江 杭州 310023

智能手機就像計算機，它具有獨立的操作系統。用戶可以自行安裝軟件，借助第三方服務商提供的程序不斷擴充手機功能，并且可以通過移動通信網絡來實現無線網絡接入[1]。與此同時，隨著移動互聯網技術的飛速發展，基于智能手機的移動學習成為當前教育技術研究的一個熱點，提供教育信息、教育資源和教育服務，滿足碎片式學習的需求，真正實現“Anyone、Anytime、Anywhere、Anystyle”（4A）的學習[2]。

1 基于Android的移動學習系統功能需求

移動學習系統是為廣大學習者提供教育資源和學習服務支撐的軟件系統。經過前期的需求調研以及本人多年的教學實踐經驗總結，基于智能手機的移動學習系統的功能需求主要有：

（1）課程資源發送。移動學習系統是連接教育者和學習者之間的橋梁，為學習者提供各種學習資源包，包括課程資源包、電子教案、微課視頻等。學習者自主選擇資源預習、學習和復習，這也是移動學習系統的最主要的功能。

（2）學習軌跡記錄。移動學習系統利用電子檔案袋記錄學習者學習軌跡和進步情況，記錄與分析學習成績，激勵進一步學習。這也有利于教育者、學習者自身及時地了解自己的學習情況，及時地調整學習進度。

（3）學習任務查詢。學習者可以在移動學習系統上查找資源，并獲取相關信息，在分析總結的基礎上完成學習任務。

（4）協作互動。移動學習系統強調師生之間、學生之間的互動。利用互動工具，建立互動機制，及時為學習者解答疑惑，提交作業，開展協作合作學習。

當然，這些功能并不是移動學習系統的全部功能，具體的移動學習系統教育者可以根據學習者學習能力、學習內容特征等的差異來選擇設計開發。

2 基于Android 的移動學習系統關鍵技術分析

Android系統是開發基于平臺的開源手機操作系統，它由操作系統、中間件、用戶界面和應用程序組成。Android系統是一個真正意義上的開放性移動開發平臺，不僅包含上層的用戶界面和應用程序，還包括底層的操作系統，開發人員可以自由獲取和修改源代碼[3]。所有的應用程序都運行在虛擬機上，程序之間是完全平等的，用戶可以隨意將第三方軟件置換掉系統自帶的系統軟件。Android系統架構自底向上分為5個層次，分別是Linux 內核層、Android函數庫、Android運行時、應用程序框架層、應用程序層。如圖1所示。

圖1 Android 操作系統架構圖

2.1 Hibernate

移動學習系統開發中必然涉及數據的請求與獲得，而數據都存儲在數據庫中，因此各種數據的獲取都必須對數據庫進行操作。為了簡化數據庫使用過程中的配置及編碼，本平臺采用了Hibernate技術。

Hibernate是一個開源的、輕量級的ORM（Object Relation Mapping，對象到關系的映射）解決方案，它允許程序以面向對象的形式操作關系型數據庫，負責將對象數據保存到關系型數據庫中，以及從關系型數據庫中讀取數據并封裝成對象的工作。Hibernate最大的優點在于處理持久化數據的時候使用面向對象的方式，從而很好地解決了面向對象的Java語言與關系型數據庫之間數據表示形式不一致的矛盾[4]。

2.2 JSON

移動學習系統中涉及 Android服務器端與客戶端之間的數據傳遞，因此迫切需要一種合適的數據交換格式，而JSON 的出現解決了數據交換格式的問題。

JSON（JavaScript Object Notation）是 JavaScript的對象符號，它是一種輕量級數據交換格式。JSON的數據格式既方便計算機本身解析和生成，又適合人來讀寫。早期JSON是JavaScript語言的數據交換格式，后來慢慢發展成為一種與語言無關的數據交換格式，可以在不同平臺間進行數據交換。

2.3 GSON

Android客戶端與服務器端進行數據交互時，常常需要將服務器端的數據轉化成字符串并在客戶端對JSON數據進行解析生成對象。在本移動學習系統中由服務器端的 WebServer接口提供的數據時經由 JSON轉換和傳遞的，在 Android 就需要對這部分數據解析為原數據對象，GSON 的作用就在于此[5]。

GSON（Google GSON）是 Google 公司發布的一個開放源代碼的Java庫，主要用途在于串行化Java對象為 JSON字符串，或反串行化 JSON 字符串成 Java對象。

3 總結

隨著移動通信技術和移動終端技術的蓬勃發展，移動應用日新月異。移動學習的需求也在不斷增加，開發基于智能手機的移動學習系統，成為廣大教師面臨的重要課題。本文對移動學習系統的功能需求進行分析與研究，并對移動學習系統中的關鍵技術進行分析和比較，對技術人員進行移動學習系統的開發具有指導和借鑒意義。

[1]高垣.基于移動協作學習系統設計與實現[D].西安：西北大學，2010.

[2]王羽瑩.基于多平臺的漢語移動學習智能手機軟件的研究與開發[D].北京：北京郵電大學，2011.

[3]姚昱旻，劉衛國.Android的架構與應用開發研究[J].計算機系統應用，2008，17（11）：110-112.

[4]趙丞兵.基于 Android平臺的移動學習系統設計與實現[D].北京：北京郵電大學，2012.

[5]任捷怡.基于移動終端設備的移動學習系統的研究與實現[D].成都：西南交通大學，2012.