基于Android的移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺開發(fā)與實(shí)現(xiàn)

吳元君

伴隨著嵌入式技術(shù)和開源手機(jī)操作系統(tǒng)Android的發(fā)展和推廣，3G、4G制式智能手機(jī)的應(yīng)用普及，目前主流的網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)教育平臺及基于SMS（Short Messaging Service）手機(jī)短消息服務(wù)的移動(dòng)應(yīng)用平臺，都不能滿足當(dāng)代人群快速且無間碎片化閱讀節(jié)奏。于是，一種基于智能操作系統(tǒng)的新型移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺，成為了移動(dòng)學(xué)習(xí)研究的熱點(diǎn)。

信息技術(shù)的變革正逐漸改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，高校學(xué)生是接收新知識新技術(shù)最活躍的群體，幾乎“人手一機(jī)”，于是學(xué)生的移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺的終端條件初步具備。為了更好的輔助課堂教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，將學(xué)習(xí)與生活融合為一體，使學(xué)生更好地獲得知識，開發(fā)一套移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)勢在必行。目前Android版智能手機(jī)在大學(xué)生人群中基數(shù)較大且價(jià)格合理，因此Android技術(shù)是研發(fā)移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺的首選。

本文通過對單機(jī)模式、胖客戶端（C／S模式）和瘦客戶端 （B／S模式）三種軟件架構(gòu)方式的對比研究，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于Android技術(shù)的移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺，并根據(jù)各功能模塊的不同特性混合應(yīng)用B／S或 C／S結(jié)構(gòu)方式［1］。

1 android與移動(dòng)學(xué)習(xí)

1.1 Android技術(shù)的優(yōu)勢

Android系統(tǒng)能快速發(fā)展和擴(kuò)張并迅速占領(lǐng)移動(dòng)設(shè)備市場，多源于以下特色和優(yōu)勢：

（1）開放性

Android平臺天然具有開源和免費(fèi)的優(yōu)勢，三星、HTC、華為等國內(nèi)外眾多移動(dòng)設(shè)備廠商加入到Android移動(dòng)聯(lián)盟中，且聯(lián)盟的追隨者不斷擴(kuò)大。Android的免費(fèi)和開放性幫助廠商可以最大限度降低生產(chǎn)成本同時(shí)又能融入企業(yè)文化對系統(tǒng)各自優(yōu)化，用“私人定制機(jī)”來滿足不同的消費(fèi)群體。

（2）私人定制機(jī)

在手機(jī)的2G時(shí)代，手機(jī)的網(wǎng)絡(luò)制式、定制軟件及個(gè)性功能拓展均由國內(nèi)三大運(yùn)營商（中國移動(dòng)、中國聯(lián)通、中國電信）控制，用戶基本沒有話語權(quán)和參與權(quán)。但在智能操作系統(tǒng)時(shí)代，用戶可以隨意訪問和安裝第三方軟件，手機(jī)廠商和軟件開發(fā)者也樂于擺脫運(yùn)營商的束縛，開發(fā)出用戶喜聞樂見的APP。

（3）開發(fā)端百花齊放

Android是一個(gè)開放廣闊的生態(tài)空間，基于Android的應(yīng)用軟件開發(fā)無需Google公司的審核，無數(shù)快速且穩(wěn)定的app開發(fā)促進(jìn)了Android帝國的擴(kuò)張。

（4）來自Google的天然支持

作為互聯(lián)網(wǎng)界的巨人，Google公司人性化的開發(fā)產(chǎn)品和服務(wù)深得移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備使用者的歡心。目前，Google的產(chǎn)品早已由搜索多層次滲透其產(chǎn)品用戶，不斷增加用戶粘性，自動(dòng)化住宅、谷歌眼鏡、谷歌醫(yī)藥、Android游戲主機(jī)等優(yōu)秀應(yīng)用均出身于谷歌的神秘部門Google X。

1.2 移動(dòng)學(xué)習(xí)勢在必行

中國作為全球最大的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)市場，截至2014年6月底，中國網(wǎng)民中30歲以下各年齡段人群占比59%，且高中和大學(xué)及以上學(xué)歷人群中互聯(lián)網(wǎng)普及率已達(dá)到較高水平。同時(shí)，至2014年底全國手機(jī)聯(lián)網(wǎng)人群數(shù)字達(dá)5.14億，同比增長約6379萬人，而手機(jī)上網(wǎng)比例也由78.5%增加到81.5%［2］。隨著國內(nèi)三大運(yùn)營商3G、4G 通信技術(shù)不斷成熟，智能終端設(shè)備價(jià)格降低和數(shù)據(jù)通信套餐不斷人性化，大力發(fā)展移動(dòng)教育，開展移動(dòng)學(xué)習(xí)，設(shè)計(jì)開發(fā)優(yōu)秀的移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺已勢在必行。

移動(dòng)學(xué)習(xí)概念的爆發(fā)在于其“如影隨形”的學(xué)習(xí)方式和較高的用戶體驗(yàn)。首先手機(jī)、平板電腦等智能設(shè)備作為現(xiàn)代通訊工具已廣泛普及，并成功地將多數(shù)用戶的閱讀方式由書本引領(lǐng)到了電子屏幕上；其次，移動(dòng)學(xué)習(xí)借助無線互聯(lián)技術(shù)，包括移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、wifi無線網(wǎng)絡(luò)等，已基本解決了用戶隨時(shí)隨地聯(lián)網(wǎng)的通信需求。另外，智能移動(dòng)終端的移動(dòng)通信、人機(jī)交互、GPS定位服務(wù)、攝影攝像等功能，可以方便開展互動(dòng)學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)，甚至現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)技術(shù)的應(yīng)用。

對于普通高校學(xué)生，尤其是低收入家庭子女如農(nóng)民工子女，性價(jià)比極高的Android智能手機(jī)因其價(jià)格低廉、移動(dòng)性好、集成度高、使用方便等優(yōu)勢已逐漸取代傳統(tǒng)PC快速占領(lǐng)學(xué)生市場，學(xué)生們也樂于接受通過移動(dòng)學(xué)習(xí)這種“碎片化學(xué)習(xí)”的方式完成對新知識的傳遞和吸取［3］。

2 移動(dòng)應(yīng)用架構(gòu)模式設(shè)計(jì)

移動(dòng)終端的應(yīng)用模式開發(fā)主要有三種架構(gòu)，分別是單機(jī)模式、胖客戶端軟件設(shè)計(jì)架構(gòu)方式（C／S模式）和瘦客戶端架構(gòu)方式（B／S模式）。對于智能移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺的終端來說，單機(jī)客戶端模式必然放棄；當(dāng)今多數(shù)軟件系統(tǒng)都是C／S兩層架構(gòu)模式，其優(yōu)點(diǎn)是客戶機(jī)響應(yīng)迅速，運(yùn)行負(fù)荷小，缺點(diǎn)是運(yùn)行環(huán)境不夠開放且維護(hù)成本較高；B／S三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模式優(yōu)化和統(tǒng)一了客戶端，核心功能集成在服務(wù)器端，客戶機(jī)通過瀏覽器與服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)交互，但在用戶體驗(yàn)方面，B／S模式的軟件還不夠優(yōu)秀。

在該移動(dòng)應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過程中，兼顧到移動(dòng)應(yīng)用系統(tǒng)本身，我們需要在不同模塊部分按功能性差異做分別的優(yōu)化處理。隨著移動(dòng)分布式概念的普及，對應(yīng)用平臺的擴(kuò)展性、開放性、標(biāo)準(zhǔn)化要求越來越強(qiáng)烈，這也是目前主流網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用平臺的發(fā)展方向，如新浪微博、淘寶、大眾點(diǎn)評網(wǎng)、手機(jī)QQ、谷歌地圖等［4］。本文所研究的移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺，將以分模塊融合B／S或C／S結(jié)構(gòu)的理念開發(fā)設(shè)計(jì)。

3 移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺的總體設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)遵循了高校學(xué)生對移動(dòng)設(shè)備的使用習(xí)慣并圍繞學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)化和智能化設(shè)計(jì)思路展開，這里以安徽財(cái)貿(mào)職業(yè)學(xué)院為系統(tǒng)開發(fā)、測試平臺，通過對該學(xué)院教務(wù)處教學(xué)管理人員、一線教師、在校學(xué)生等范本的調(diào)研，并結(jié)合多位一線教師教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，依據(jù)軟件工程思想，采用面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)需求分析，設(shè)計(jì)開發(fā)了基于移動(dòng)Android技術(shù)幫助高校學(xué)生碎片化學(xué)習(xí)的移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺。

3.1 總體設(shè)計(jì)理念

本系統(tǒng)在Web 2.0模式下，以其強(qiáng)大的去中心化、開放的平臺、用戶分享、信息聚合、強(qiáng)調(diào)用戶交互為特征，輔以B／S架構(gòu)模式的便利性，以及高速信息網(wǎng)絡(luò)時(shí)代智能手機(jī)的高效性，全面對接智能機(jī)時(shí)代各種流行應(yīng)用，如微博、播客、GPS服務(wù)等，增強(qiáng)用戶粘性［5］。

在移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺的總體設(shè)計(jì)中，將整個(gè)移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺分為三大模塊，第一是移動(dòng)終端和終端設(shè)備接入移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)方式的選擇；第二是移動(dòng)學(xué)習(xí)客戶端與移動(dòng)學(xué)習(xí)資源對接；第三是移動(dòng)學(xué)習(xí)內(nèi)容選取和移動(dòng)平臺系統(tǒng)支持環(huán)境設(shè)計(jì)。三大模塊互相關(guān)聯(lián)相輔相成構(gòu)造了平臺的整體結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

圖1 平臺整體架構(gòu)圖

3.2 平臺技術(shù)框架

在本系統(tǒng)中，資源中心、在線考試系統(tǒng)與互動(dòng)交流平臺三個(gè)功能模塊尤為重要，實(shí)現(xiàn)方法如圖2所示?；?dòng)交流平臺的實(shí)現(xiàn)理念是通過在終端構(gòu)建微博平臺來完成，基于微博的互動(dòng)交流平臺采用了C／S兩層架構(gòu)，用戶的在線交互通過目前主流微博WEB版即可完成；

圖2 三大模塊的技術(shù)實(shí)現(xiàn)框架

在線考試系統(tǒng)（B／S結(jié)構(gòu)）是基于Browser的，以Web Server同數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，同時(shí)以AJAX技術(shù)為核心，最大程度降低了服務(wù)器端的負(fù)荷，并增加了交互性，支持局部實(shí)時(shí)刷新［6］，該模式下系統(tǒng)升級和維護(hù)相對容易且成本較低，實(shí)現(xiàn)了理想的“瘦”客戶機(jī)，“胖”服務(wù)器；而資源中心功能模塊主要采用了單機(jī)客戶端的方式實(shí)現(xiàn)，使用本地文件系統(tǒng)，可獨(dú)立運(yùn)行，功能是實(shí)現(xiàn)用戶能夠通過知識點(diǎn)訪問數(shù)據(jù)庫資源。

4 移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺關(guān)鍵功能實(shí)現(xiàn)

4.1 在線考試系統(tǒng)關(guān)鍵功能設(shè)計(jì)

在移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺的在線考試系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)中，AJAX核心XmlHttpRequest可以快速創(chuàng)建更好交互性的動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁，通過減少與服務(wù)器端的數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn) Web端的異步更新，從而幫助我們的應(yīng)用端App更加小巧和友好。圖3列出了試題顯示與答題處理模塊流程。

圖3 試題顯示與答題處理模塊流程

其實(shí)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)平臺的試題自動(dòng)生成以及在線考試功能大都是基于AJAX的，相關(guān)研究資料很多，在此不再列舉方法和代碼。而基于移動(dòng)平臺設(shè)計(jì)的在線考試功能，自然是基于用戶端Browser實(shí)現(xiàn)的。目前Android系統(tǒng)在智能移動(dòng)設(shè)備端擁有最大的用戶群體，對網(wǎng)絡(luò)的支持功能也非常強(qiáng)大，先后在布局和Activity中聲明和實(shí)例化Android內(nèi)置 WebView組件后，通過調(diào)用LoadUrl（）并配制組件完成后，就可以直接使用 WebView進(jìn)行內(nèi)容顯示了［7］。

4.2 互動(dòng)交流平臺關(guān)鍵功能設(shè)計(jì)

微博是一種利用用戶間單向或雙向關(guān)注機(jī)制實(shí)現(xiàn)信息即時(shí)共享及廣播的社交網(wǎng)絡(luò)平臺。利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)微博平臺，我們可以通過編程開發(fā)微博App，移動(dòng)平臺用戶（學(xué)生、老師、其他訪客）在注冊了相同的微博App用戶端后通過關(guān)注即可相互交流和信息分享。

微博端基于用戶關(guān)系分享，各用戶通過關(guān)注機(jī)制實(shí)現(xiàn)信息即時(shí)的分享和廣播。在用戶界面設(shè)計(jì)中，利用LinearLayout線性布局控件，嵌入一個(gè)ListView控件。ListView在Android軟件開發(fā)中是非常常見且重要的組件，它基本上會(huì)出現(xiàn)在所有Android軟件中用于做出好看流暢的列表，并且按數(shù)據(jù)量自適應(yīng)顯示。之后在UI中利用RelativeLayout組件，以控件之間相對位置或相對父容器位置進(jìn)行排列。同時(shí)，Android中的每個(gè)Activity都看成是一個(gè)頁面，所有activity總要有一個(gè)xml的布局文件相對應(yīng)，我們建立一個(gè)homeActivity.xml來實(shí)現(xiàn)布局。

ListView負(fù)責(zé)把系統(tǒng)數(shù)據(jù)或圖片填入布局并處理用戶的選擇等，它是.net3.5中新出現(xiàn)的控件，完美取代了其他展示控件，并且和DATAPAGER配合使用可以做出漂亮的列表和分頁。在使用ListView時(shí)經(jīng)常還需要加入按鈕等以實(shí)現(xiàn)單獨(dú)操作，因?yàn)長istView的職責(zé)除了填入數(shù)據(jù)和處理操作還需要按鈕獲得用戶焦點(diǎn)。

適配器本質(zhì)是一個(gè)中介，用來把數(shù)據(jù)映射到ListView中。由于網(wǎng)絡(luò)限制問題或者顯示項(xiàng)目時(shí)同步在網(wǎng)絡(luò)上獲取的一些Icon等數(shù)據(jù)，不采取異步加載listview圖片將很難做到流暢，所以這里我們需要利用多線程實(shí)現(xiàn)異步加載AsyncImage－Loader圖片緩存，以異步讀取實(shí)現(xiàn)較好的View顯示用戶體驗(yàn)［8］。

5 結(jié)束語

本文最終設(shè)計(jì)完成了一個(gè)基于Android技術(shù)的移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺，但該平臺的完善在架構(gòu)和功能上仍需要較大的改進(jìn)，比如在線考試功能在較低版本的Android用戶端運(yùn)行時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)AjAX多瀏覽器兼容性問題。

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［8］ 周輝.基于Android移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺研究與實(shí)現(xiàn)［D］.成都：電子科技大學(xué)，2012.