基于Android的作業自動收納機的開發與實現

鄭宸瀚 李龍 李小為

摘要：教師與學生存在“一對多”的關系，因此，各個班級的作業收納難免容易出現問題，為此申報了作業收納機項目。作業收納機項目是通過批量掃描作業本上條形碼，后臺數據庫獲取作業收納與否情況，通過與手機APP相連，教師和學生可以一目了然獲得各班級作業收集情況。與人工收取作業相比，作業收納機的自動化管理簡化了作業的收納過程，為師生提供了方便，而且也提高了教師的工作效率，使作業更加便于管理。

關鍵詞：便捷;作業管理;識別技術;操控;機器

中圖分類號：TP311

文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）03-0107-03

1 項目介紹

為減少各學校人工收取作業的煩瑣，方便教師對學生作業收取情況更方便地了解和管理，團隊申報“作業自動收納機”項目作為大學生創新創業項目。

作業自動收納機項目致力于成為合肥各個學校的作業自動化收納平臺，該平臺主要通過線上和線下共同實現對作業的收納。線下通過設計制作一臺作業收納機器，每個學生作業本都與自己學號綁定，學號標于作業本的固定位置處，機器通過掃描每個作業本上學號條形碼了解班級學生作業收納情況。線上設計一款APP，與作業收納機綁定，機器將班級作業收取情況反饋到該APP，教師端口可以看到自己所帶班級的作業收取情況，提交學生，未交學生，提交比例，作業完成情況等數據。學生端口可以看到自己的作業未交情況，并有設置提醒未交以及未交原因功能，延期至1-3天等選擇項。

1.1 研究意義

是為了減少人工收取作業帶來的煩瑣，增加老師對作業收納情況的了解和更便捷地管理。項目圍繞著學校的日常作業收納情況為老師們提供更簡化透明的服務，打造完美的線上線下結合體驗，真正上解決了作業收納慢、無法及時收納齊的問題。

1.2 可能存在的風險

在執行過程中，我們有可能會遇到比較有難度的技術性問題，我們將第一時間與相關老師聯系，取得他的幫助，跟我們說明;也有可能會遇到用專業教室的問題，會第一時間與老師交流，調換上課時間;會有學校不認可我們的項目，我們會去別的學校證明，證實我們項目的可靠性。

1.3 關鍵技術

1.3.1 機器

由于要求機器會自動識別二維碼或者條形碼，會判斷是否屬于應交的作業，所以會用到智能識別、機器自動化等方面的技術。

1.3.2 軟件

1）開發環境：Android Studio、eclipse，

2）數據結構：App的某些功能涉及某些算法

3） Android SDK，API接口開發，包括自行開發API的能力和調用第三發API的經驗。

4）熟悉tcp、IP，socket等網絡協議

5）服務器方面：webservice相關知識和相應的開發語言。

6）除了這些功能基礎，App開發還涉及UI設計、框架、性能優化、調試適配等。

2 項目設計

2.1 需求分析

作業自動收項目是一個全新的創意項目，所以目前暫時不會出現類似產品的競爭，基于互聯網+來進行研究，能快速融入市場。

學生用戶：查詢個人作業提交情況、設置提醒、延期提交、臨時會話、發布心得、管理個人信息、好友圈等。

教師用戶：查看各班級作業提交情況、班級作業評價、設置提醒、臨時會話、管理學生信息等。

2.1.1 操作可行性

軟件的基本操作方面

1）學生用戶：可添加、修改、刪除自己的信息;刪除和回復留言信息;編輯個人信息;查詢成果與個人信息

2）教師用戶查詢：管理所有學生用戶信息;審核成果信息查詢和刪除成果信息;添加、編輯、刪除、查詢學生專業和成果類型信息。

2.2 系統操作流程

第一次登錄系統，主界面顯示用戶登錄窗口。沒有注冊的用戶會提示注冊個人賬號。

用戶根據自己的用戶名、密碼登錄系統，用戶會根據角色的不同分別顯示不同的功能界面。

2.2 系統實物

由儲存作業本的箱體、信號接收裝置、二維碼掃描儀這三部分為主體構成。

箱體：如圖所示，箱體大小可以根據學校實際需求進行調整，箱體可掛在墻上也可以擺放，方便使用;也可以放置于專門的箱體上，加大可儲存的書本數量，箱體后有開口，可將上交的作業取出。

箱體內部帶有4個機械臂，起到簡單的整理作用。

信號接收裝置：置于箱體內部，采用WIFI或藍牙信號連接，確保每個機器的信息都可以及時反饋到服務器，方便手機端實時查看。

作業本編號掃描：置于箱體頂部，可以在作業放入的過程中進行編號掃描，識別作業具體信息，將作業信息上傳到服務器。

系統的用戶接口主要分為前臺學生用戶與后臺教師用戶操作界面。頂端為logo，中部為輸入賬戶與密碼的區域，由頭部、中部主體內容部分以及尾部組成。

頭部包括APPlogo、搜索引擎等;中部整體部分就是app功能顯示部分;尾部為用戶功能切換選項。

瀏覽用戶的個人頁面，頁面顯示用戶的個人信息，作業情況以及管理個人界面，管理頁面可修改或添加個人信息，賬戶密碼等，分享用戶學號和密碼可以讓他人查看到該學生的作業信息。

瀏覽管理員界面，頁面顯示管理員用戶的個人信息，管理學生作業情況以及信息管理界面，通過管理員賬戶可以查看和修改所有學生的作業信息。

2.3 系統出錯處理設計

為了保證系統的穩定運行，本系統在輸入信息時設計了驗證條件，盡量保證信息的合法性與正確性，確保系統能夠穩定運行。后臺會有專門人員進行不定時查看，以確保系統的穩定性。

2.4 系統測試

2.4.1 系統開發環境

·系統：Microsoft Windows 10

·編程環境：Microsoft Windows 10

·ASPNET版本：ASPNET 3.0

·開發語言：C++

2.4.2 后臺管理系統實現

管理員登錄后進入后臺管理界面。界面列出對應管理員信息管理操作的選項。

2.4.3 系統運行環境要求

·客戶端要求

安卓4.0以上

內存：120mb以上

·測試用例如表2、表3所示：

·測試步驟

1）以這些實例信息注冊各個角色的用戶。

2） 一不同身份登錄App進行操作，如查詢作業，發布消息，修改個人信息，管理員管理后臺信息等操作。

3）觀察軟件運行狀態

·預期結果

系統向不同角色的用戶實現不同的操作選項，并且不同角色只能訪問權限范圍內界面。

3 總結

此系統是針對全國各個學校而設計制作的，機器與軟件相互交接，構成了一個功能較為完整的系統，可通過軟件來遠程了解并控制機器，及時了解學生們的作業交納情況與機器的儲存情況。軟件用一些殺毒軟件來進行全方位保護，防止遭到入侵，保護學生隱私。

通過該作業自動收納項目，教師用戶即管理員用戶可以通過后臺數據查看并管理數據，及時了解學生們的作業交納等情況，學生用戶與教師用戶均具有增加、刪除、修改、查詢功能，且教師用戶的管理級比學生用戶高，可以決定學生用戶的各項功能，操作方便。若學校擁有此作業自動收納項目，將會極大的簡化師生之間的作業交互工作，降低了錯誤率，提高了相互的工作效率。此項目對于各個學校來說均是一個極為不錯的選擇。根據調查了解到，目前為止沒有任何一個學校擁有并實施了此項目，本學院可以作為第一個實驗點，為其他學院及學校作帶頭作用，此項目前景很好，相信在不久的將來，此類項目將會投入到越來越多的學校當中。

參考文獻：

[1]宋小倩，周東升.基于Android平臺的應用開發研究[J]軟件導刊，2011，10（2）：104-106.

[2]劉平.Android手機訪問服務器的一種數據交互方法[J].電子設計工程，2010，18（9）：96-98.

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