基于Android的在線考試練習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

張思　吳開誠(chéng)　廖恩陽(yáng)

摘 要： 在校大學(xué)生需要參加各類考試，如：課程考試、計(jì)算機(jī)等級(jí)考試、英語(yǔ)4/6級(jí)考試、教師資格考試以及考研等。目前針對(duì)在校學(xué)生的移動(dòng)考試練習(xí)服務(wù)還不多見，為此設(shè)計(jì)并開發(fā)了一款基于Android平臺(tái)的移動(dòng)在線考試練習(xí)系統(tǒng)。將移動(dòng)終端作為一種功能強(qiáng)大的教學(xué)工具，為大學(xué)生提供了一種自主學(xué)習(xí)的在線服務(wù)，使他們可以充分利用零碎時(shí)間，隨時(shí)隨地進(jìn)行考前測(cè)試練習(xí)。

關(guān)鍵詞： Android； 在線考試練習(xí)； 移動(dòng)學(xué)習(xí)； 自主學(xué)習(xí)

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2015）03-27-03

Abstract： At present， the university students have to participate in various examinations， such as courses' examination， computer rank examination， CET 4/6 examination， teacher qualification examination and postgraduate qualification examinations. Mobile education services are still rare in the markets for students' practice. The online exam practice system is designed and implemented， which is based on Android platform. It changes the mobile terminal into a powerful teaching tool. It also provides online services for self-learning， so that students can take advantage of fragmented time and conduct exam practice tests at anytime， anywhere.

Key words： Android； online exam practice； mobile education； self-learning

0 引言

移動(dòng)學(xué)習(xí)[1]最早是由美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校的人機(jī)交互研究實(shí)驗(yàn)室提出，其特點(diǎn)是借助任何移動(dòng)設(shè)備，利用互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，在任何時(shí)間，任何地點(diǎn)為學(xué)習(xí)者提供學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。

近幾年來(lái)，隨著智能手機(jī)的發(fā)展和普及，在校大學(xué)生現(xiàn)在基本實(shí)現(xiàn)人手一部手機(jī)，但是現(xiàn)在學(xué)生拿起手機(jī)一般都在玩游戲、看視頻、刷微博等，手機(jī)上有益于學(xué)生長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的服務(wù)還比較欠缺。雖然移動(dòng)學(xué)習(xí)的硬件條件已經(jīng)具備，但是軟件應(yīng)用還是不足以滿足學(xué)生的需求。

1 設(shè)計(jì)方案

在線考試練習(xí)系統(tǒng)是為了給學(xué)生提供一個(gè)良好的課下自主學(xué)習(xí)、練習(xí)的環(huán)境。學(xué)生可以在該系統(tǒng)中進(jìn)行綜合測(cè)試或選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行單元測(cè)試，了解自己的學(xué)習(xí)情況。教師可以在該系統(tǒng)中設(shè)置題庫(kù)、添加試題，查看學(xué)生測(cè)試成績(jī)和答題記錄，掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

系統(tǒng)是以Android移動(dòng)平臺(tái)為載體，借助于江漢大學(xué)計(jì)算中心的自主學(xué)習(xí)平臺(tái)教育資源的支持而實(shí)現(xiàn)的。系統(tǒng)的平臺(tái)總體架構(gòu)支持C/S+B/S模式部署應(yīng)用[2]。系統(tǒng)主要由四個(gè)基本功能模塊組成：題庫(kù)管理；抽題組卷；成績(jī)管理；在線答題。系統(tǒng)模塊如圖1所示。

題庫(kù)管理主要功能如下：

⑴ 題庫(kù)基本信息定義：添加、修改、刪除及查詢題庫(kù)。

⑵ 題庫(kù)設(shè)置：設(shè)置題庫(kù)中試題類型，分值和題量。

抽題組卷主要功能如下：

⑴ 試題管理：添加、刪除、修改、查詢及批量導(dǎo)入試題。

⑵ 預(yù)抽題：綜合測(cè)試預(yù)抽題。

成績(jī)管理主要功能如下：

⑴ 查看學(xué)生測(cè)試成績(jī)。

⑵ 刪除學(xué)生測(cè)試成績(jī)。

⑶ 查看學(xué)生答題記錄。

在線答題主要功能如下：

⑴ 單元測(cè)試：自選章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行測(cè)試。

⑵ 綜合測(cè)試：隨機(jī)抽取綜合測(cè)試題進(jìn)行測(cè)試。

⑶ 查看成績(jī)：查看測(cè)試成績(jī)和答題記錄。

通過使用本系統(tǒng)，希望能將傳統(tǒng)的“課堂+多媒體”教學(xué)模式，過渡到“移動(dòng)互聯(lián)+學(xué)生自主學(xué)習(xí)+開放式自學(xué)方式”的模式，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。把上課實(shí)驗(yàn)合并在多媒體實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，增加基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的自主教學(xué)，建立課程教學(xué)網(wǎng)站，借助教學(xué)大綱、電子教案等素材，學(xué)生可以隨時(shí)隨地在網(wǎng)上完整地學(xué)習(xí)到一門課程；借助移動(dòng)技術(shù)手段，達(dá)到與老師交流的目的；通過在線考試，檢查學(xué)習(xí)情況；通過信息分享，滿足學(xué)生的個(gè)性化需求。在學(xué)生使用平臺(tái)過程中收集用戶習(xí)慣，并對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析調(diào)研，總結(jié)學(xué)生的習(xí)慣和學(xué)習(xí)方法。建立計(jì)算機(jī)自主學(xué)習(xí)中心，利用自主學(xué)習(xí)中心實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)模式各項(xiàng)內(nèi)容。檢驗(yàn)自主學(xué)習(xí)中心的使用效果，總結(jié)自主學(xué)習(xí)模式[3]的優(yōu)點(diǎn)及缺陷。

2 實(shí)現(xiàn)方法

2.1 服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)

服務(wù)器端主要負(fù)責(zé)移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)的學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)、考試題庫(kù)和成績(jī)記錄的管理工作。服務(wù)器端的實(shí)現(xiàn)采用Tomcat服務(wù)器+MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)+Spring技術(shù)框架。數(shù)據(jù)處理方式是通過反射機(jī)制，生成相應(yīng)頁(yè)面的數(shù)據(jù)，供客戶端調(diào)用?？蛻舳瞬恢苯优c數(shù)據(jù)交互，必須通過控制中間層建立連接，再由中間層與數(shù)據(jù)進(jìn)行交互。以下是具體被調(diào)用的相關(guān)內(nèi)容及步驟。

⑴ 章節(jié)信息管理：在課程管理頁(yè)面中，選中一條課程信息，然后點(diǎn)擊【章節(jié)設(shè)置】按鈕，進(jìn)入章節(jié)管理頁(yè)面，功能按鈕包括添加、修改、刪除、查詢，輸入框用于查詢條件過濾，列表中顯示章節(jié)信息。

⑵ 題庫(kù)信息管理：功能按鈕包括單元組卷、綜合組卷、查詢，輸入框用于查詢條件過濾，列表中顯示題庫(kù)信息。

⑶ 學(xué)生試題組卷：點(diǎn)擊【測(cè)試系統(tǒng)】一級(jí)導(dǎo)航菜單，彈出測(cè)試系統(tǒng)頁(yè)面，功能按鈕包括單元組卷、綜合組卷、查詢，輸入框用于查詢條件過濾，列表中顯示題庫(kù)信息。

客戶機(jī)端應(yīng)用在Android ADT-Bundle集成環(huán)境下開發(fā)，支持Android手機(jī)和平板設(shè)備。客戶機(jī)端與服務(wù)器端的通信是通過異步HTTP+JSON實(shí)現(xiàn)。此應(yīng)用通過 HTTP請(qǐng)求實(shí)時(shí)與Web平臺(tái)交互數(shù)據(jù)，包括登錄驗(yàn)證、獲取試卷列表、單元列表、題目列表等相關(guān)考試信息，以及向服務(wù)器提交答案并獲取成績(jī)。為了流暢的體驗(yàn)，程序采用異步HTTP請(qǐng)求方式，數(shù)據(jù)傳輸格式采用 JSON。采用JSON傳輸數(shù)據(jù)可以節(jié)省帶寬，利于手機(jī)在帶寬限制較高的環(huán)境（比如3G環(huán)境）下獲得流暢的使用體驗(yàn)。異步HTTP基于Async-http開源項(xiàng)目[4]實(shí)現(xiàn)，此類庫(kù)可以在Java應(yīng)用程序中執(zhí)行HTTP請(qǐng)求并異步處理HTTP響應(yīng)。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求庫(kù)是基于Apache Http Client庫(kù)之上的一個(gè)異步網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求處理庫(kù)，網(wǎng)絡(luò)處理均基于Android的非UI線程，通過回調(diào)方法處理請(qǐng)求結(jié)果。

本應(yīng)用有別于其他同類型應(yīng)用的主要特點(diǎn)是：異步處理HTTP請(qǐng)求，并通過匿名內(nèi)部類處理回調(diào)結(jié)果；HTTP請(qǐng)求均位于非UI線程，不會(huì)阻塞UI操作；通過線程池處理并發(fā)請(qǐng)求，處理文件上傳、下載，響應(yīng)結(jié)果自動(dòng)打包JSON格式，自動(dòng)處理連接斷開時(shí)請(qǐng)求重連。整個(gè)客戶端有三個(gè)重要組件。

⑴ 應(yīng)用頁(yè)面

在Android應(yīng)用程序中，頁(yè)面基本單位是Activity，它是頁(yè)面控件的呈現(xiàn)層，用于顯示可視化的用戶界面，以及響應(yīng)界面事件，類似于網(wǎng)頁(yè)或者桌面編輯中的Form（窗體），通常為一個(gè)單獨(dú)的屏幕。本系統(tǒng)客戶端應(yīng)用主要由以下三個(gè)Activity構(gòu)成：

① LoginActivity是負(fù)責(zé)登錄和設(shè)置服務(wù)器地址頁(yè)面；

② MainActivity是登錄成功后，進(jìn)入的考試列表頁(yè)面，學(xué)員可以選擇試卷及章節(jié)，開始考試；

③ ExamActivity是考試頁(yè)面。

⑵ HTTP通信

在Android應(yīng)用程序中，Service一般用于后臺(tái)長(zhǎng)期運(yùn)行的應(yīng)用，這種應(yīng)用是沒有界面的。在本系統(tǒng)中，RemoteService 是和服務(wù)器通信的類庫(kù)，上面的三個(gè)應(yīng)用頁(yè)面Activity都通過此類庫(kù)獲得服務(wù)器端相關(guān)數(shù)據(jù)。

⑶ 顯示控件

在本系統(tǒng)中，Activity獲得JSON數(shù)據(jù)并解析后，先通過TextView，EditText等控件顯示出來(lái)，然后在MainActivity 考試列表中以 ListView 的形式顯示。其中單元選擇是以對(duì)話框AlertDialog的形式顯示。對(duì)于ExamActivity考試頁(yè)面，一般主要處理三種題型，包括選擇、判斷、填空。對(duì)于整個(gè)試卷的布局是采用界面布局管理器中的相對(duì)布局方式處理，這樣可以應(yīng)對(duì)不同移動(dòng)終端的不同顯示分辨率。顯示控件還能控制不同的題型顯示不同的控件，如填空文本框EditView，選擇題單元框RadioButton。

3 結(jié)束語(yǔ)

本系統(tǒng)的推出是為了進(jìn)入移動(dòng)教育領(lǐng)域，為學(xué)生的手機(jī)等移動(dòng)終端應(yīng)用提供一個(gè)更好的選擇。在計(jì)算機(jī)公修課程教學(xué)中通過使用本系統(tǒng)，可以把授課和上機(jī)結(jié)合起來(lái)。學(xué)生可以充分利用零碎時(shí)間，隨時(shí)隨地進(jìn)行考前測(cè)試練習(xí)。本系統(tǒng)體現(xiàn)了以學(xué)生為教學(xué)中心的指導(dǎo)思想，把“學(xué)與做”結(jié)合起來(lái)，通過“精講多練”帶動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，優(yōu)化教學(xué)效率。下一步研究的重心會(huì)放到數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘上，這樣教師就可以很方便的看到學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，以及學(xué)生學(xué)習(xí)過程中碰到的問題。有了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)分析，教師就可以進(jìn)一步跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 劉硯秋，何靈敏，周杭霞，陸慧娟.基于自主學(xué)習(xí)的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教

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[4] 網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求庫(kù).An Asynchronous HTTP Library for Android. http：//

loopj.com/android-async-http/