基于App inventor的試題庫開發(fā)

高明華,楊根紅,蓋 帥,許麗金

（華東交通大學， 信息工程學院， 江西 南昌 330013）

[文章編號]1671-802X（2016）04-0023-06

基于App inventor的試題庫開發(fā)

高明華,楊根紅,蓋 帥,許麗金

（華東交通大學， 信息工程學院， 江西 南昌 330013）

運用App Inventor開發(fā)工具，設計了一款TD-LTE系統(tǒng)試題庫的安卓手機應用軟件，成功實現(xiàn)了考前練習、考前模擬的高效學習效果，本試題庫內(nèi)包括單項選擇題、判斷題、多項選擇題，并且可以達到幾千道題的題庫容量，是一款較為成熟的試題庫學習軟件。

App inventor；TD-LTE系統(tǒng)；試題庫；移動學習

一、移動學習的發(fā)展趨勢及題庫類智能學習軟件開發(fā)的重要性

移動互聯(lián)網(wǎng)（MobileInternet）,是指將移動通信與互聯(lián)網(wǎng)二者合為一體,它是一種通過智能移動終端,運用移動無線通信方式獲取業(yè)務和服務的新興業(yè)務。中國互聯(lián)網(wǎng)絡信息中心(CNNIC)2016年1月22日發(fā)布了第37次全國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展統(tǒng)計報告,數(shù)據(jù)顯示,截至2015年12月,中國手機網(wǎng)民規(guī)模達6.20 億,網(wǎng)民中使用手機上網(wǎng)人群占比提升至90.1%。

由此可見,我們正逐步進入到移動互聯(lián)網(wǎng)時代,移動互聯(lián)概念不斷的改造我們的生活和思維方式。同樣,我們的學習方式也由相對固定的PC互聯(lián)學習模式過渡到了如今的移動模式,并且智能手機這種移動終端已經(jīng)非常普及,這讓移動學習成為一種必然。海量資源和持續(xù)更新的特點為移動學習提供了豐富的資源支撐,利用現(xiàn)有的移動信息開發(fā)技術對海量資源進行整合再利用并且設計開發(fā)出來在智能手機上使用的學習APP軟件,就能真正從空間和時間上實現(xiàn)學習方式的移動化和便捷化。

移動學習的片狀化、移動性等特點,為在任何環(huán)境下進行學習工作提供了無限的可能。尤其適合小容量、小范圍和短時間內(nèi)的學習,所以各種題庫類智能學習軟件應運而生。目前,國外的許多大型公司的入職、認證考試等都已經(jīng)開發(fā)出題庫考試系統(tǒng),形成了非常成熟的考核系統(tǒng)。比較著名的有微軟的MCS、MCDBA等,IBM公司的XML認證、AIX190等。這些題庫類考試系統(tǒng)的出現(xiàn)、發(fā)展和成熟,能夠比較公正的檢測出考生的真實水平,選撥人才更加公正。

雖然智能移動客戶端在國內(nèi)只是剛剛興起,但是題庫類考試系統(tǒng)在短時間內(nèi)迅速崛起。最常見的就是機動車駕駛員考試系統(tǒng),科目一考試采取在線答題考試的模式,運用廣泛,不僅節(jié)省紙質試卷的答題做題時間,也節(jié)省了批卷閱卷時間,彼此雙贏,實用性非常高。在平時的練習中,學員使用移動智能終端的APP,在線學習、練習、答題和考試,省時省力,而且隨時隨地學習,充分展現(xiàn)了移動學習的優(yōu)越性。

在教育教學領域,同樣有一些考試答題系統(tǒng)的存在,比如國家計算機等級考試,在高等學校里應用相當廣泛。再如清華大學開發(fā)的“大物試題庫”,針對于高數(shù)的試題庫MATBAS,還有各種計算機語言的練習考試試題庫等。就連針對小學生,中學生課程的各類題庫都可以在應用商店里下載到,非常方便。

二、App inventor開發(fā)環(huán)境的介紹

APP Inventor是基于Android的應用開發(fā)平臺,最初是谷歌實驗室的一個創(chuàng)新項目,該項目由麻省理工學院(MIT)主導,于2011年啟動,2012年1 月1日正式交付給麻省理工學院的麻省理工移動應用學習中心(MIT Center for Mobile Learning)使用,由MIT繼續(xù)對App Inventor平臺進行改善和開發(fā),并于2012年3月份正式對外開發(fā)使用。雖然已經(jīng)全面交付于MIT,但是仍然需要使用谷歌賬號登錄。2013年,MIT又推出了新的版本,即 App Inventor2以及新的App Inventor官方網(wǎng)站。

(一)App Inventor簡介

這款全新的基于Android的移動應用開發(fā)平臺被國內(nèi)外所關注,MIT為支持App Inventor在國內(nèi)的發(fā)展和推廣,專門為國內(nèi)使用者搭建了備用服務器以及推出中文版本App Inventor開發(fā)平臺。本文所采用的是 App Inventor廣州服務器。App Inventor2采用云端開發(fā),即完全基于Web開發(fā)Android應用,使用類似于拼圖和搭建樂高積木的方式來完成應用程序的開發(fā)。其主要有三個界面:

1.項目界面

項目界面的功能是來完成項目的建立、導入、導出、刪除以及保存,其操作菜單集中于Project。

2.設計界面

設計界面即設計直接展示給用戶看的程序外觀,其包括四個欄目,分別是面板欄(Palette)、視圖欄(Viewer）、組件欄(Components)、屬性欄(Properties)。其中,面板欄(Palette)提供了User Interface、Layout、Media、Connectivity、Storage、Social、Sensors、Drawing and Animation 以 及 LEGO？MINDSTORMS？等組件項目。視圖欄(Viewer）可以直接將手機屏幕的設計圖展示給開發(fā)人員。組件欄(Components)展示已添加的項目組件,點擊某個組件后,可以在屬性欄(Properties)中設置其大小、顏色、位置等參數(shù)以及各個控件的特性參數(shù),例如,針對Image（圖片）組件,可以在這里設置圖片的大小。

3.程序模塊界面

單擊右上角Blocks即可進入程序模塊界面,它是App Inventor開發(fā)平臺的精髓所在,也是程序代碼編輯界面。在程序模塊界面中,開發(fā)項目中所有的組件位于左側模塊欄(Blocks)中,被定義為Blocks色塊。將所需要的色塊拖拽到右側視圖欄編輯區(qū)域,并且將色塊搭配組合和設置參數(shù),來實現(xiàn)不同的邏輯和算法,以實現(xiàn)編程。

App Inventor之父HaroldAbelson 教授曾說過一句話:“App Inventor編寫的應用程序或許不是很完美,但它們卻是普通人都能做的,而且通常是在幾分鐘內(nèi)就可完成。”充分地體現(xiàn)了App Inventor的如下特點。使得它尤其適合缺乏計算機編程專業(yè)基礎的初學者發(fā)揮想象力,開發(fā)應用軟件。

1.容易吸引初學者興趣

隨著安卓機的普及,移動應用市場迅速發(fā)展。App Inventor正是簡單的Android移動應用開發(fā)工具,更容易激發(fā)初學者的興趣。

2.開發(fā)環(huán)境的搭建簡單

App Inventor采用瀏覽器+云服務的在線開發(fā)模式,只用一臺能上網(wǎng)的電腦,一個賬號(谷歌賬號或者QQ賬號)就能完成所有工作,沒有復雜的開發(fā)環(huán)境。

3.開發(fā)過程簡單

使用App Inventor的開發(fā)過程中,所開發(fā)APP的界面設計和邏輯開發(fā)都是通過可視化的拖放拼接組件來完成,無需復雜的邏輯語法編寫。

4.組件模塊內(nèi)容豐富

在App Inventor中預先設置了各種不同類型的組件模塊,如存儲器類、多媒體類,或者傳感器類組件。大可讓開發(fā)者不用關心底層的設計實現(xiàn)細節(jié),讓開發(fā)者的設想創(chuàng)新得到更好的實現(xiàn)。

5.支持及時調(diào)試功能

在App Inventor中擁有多種的及時調(diào)試功能,在調(diào)試過程中程序的變更會及時、自動地同步到進行調(diào)試的模擬器或者安卓機器中,不用重新安裝應用。這種在線調(diào)試模式可以讓開發(fā)者更及時地了解模塊的作用,從而做出反饋。

三、基于App Inventor的TD-LTE系統(tǒng)試題庫智能學習軟件的設計及測試

隨著4G以及未來5G移動通信技術的迅猛發(fā)展,知識的更新?lián)Q代,日新月異,通信專業(yè)的技術人才將面臨更高的挑戰(zhàn)。在當前的國際國內(nèi)大環(huán)境下,通信專業(yè)將會迎來廣闊的發(fā)展天地。但通信人才的短缺也制約著中國參與國際競爭的實力。因此,提高教育水平,重視通信人才的培養(yǎng)迫在眉睫。如果能把最新的通信相關學習資源整合在一起,設計成手機APP的形式,安裝到隨身攜帶的安卓智能終端-手機上,那么,人們對于知識的學習效果將會事半功倍。無論是高校學生,或是通信行業(yè)的企業(yè)員工,對于知識的渴求總是無止境的,不斷更新的試題庫能夠滿足他們隨時隨地的學習知識,提高能力的需求。

目前TD-LTE系統(tǒng)正影響著人們生活的方方面面,對于TD-LTE技術知識的熟悉與掌握對于通信專業(yè)人才也是必不可少的。因此,本文基于APP inventor 設計了一款TD-LTE系統(tǒng)試題庫手機APP學習應用軟件。

(一)試題庫APP系統(tǒng)框架設計

該軟件通過直接將題庫數(shù)據(jù)導入手機存儲器的模式,設計功能使APP能夠讀取數(shù)據(jù)庫內(nèi)容并完成答題功能。整體功能設計分為學習,練習,考試三種模式,具體題型由單項選擇、判斷正誤、多項選擇構成。具體框架安排如下:

1.學習模式

分為本地資料學習和網(wǎng)絡資源學習。本地資料學習就類似于翻課本一般,逐字逐句,逐題學習。另外就是網(wǎng)上學習,該APP連接了百度搜索引擎,可隨時隨地實現(xiàn)上網(wǎng)查詢功能。

2.練習模式

分別是三種題型的練習,點擊選項作答,并可以實時獲取答案。

3.考試模式

頁面同練習模式相同,隨機在題庫中抽取20道單選、20道判斷、10道多選組成一份考試試卷。總計滿分100分。每種題型分別計分,并計算總分,公布答案。

結構框圖如圖1所示:

圖1 APP整體結構框圖

(二)試題庫APP功能界面設計

此次設計的題庫APP共分為四個屏幕,分別是歡迎界面,主界面,資料學習界面以及答題界面。其中答題界面既可以用作練習題庫使用,又可以用作考試試題使用。歡迎界面類似于開機動畫。結合市面上大多數(shù)應用程序界面的美觀性,對打開程序之后的歡迎界面做了設計,并自動跳轉至主界面。

從所設計APP在安卓設備上運行的屏幕截圖可以看出,主界面共分為學習資料,練習題庫,考試試題三個按鈕以及一個存放“TD-LTE系統(tǒng)試題庫”的標簽,可以在三個按鈕之間轉換,分別切換到不同的學習模式,如圖2所示。

學習界面主要實現(xiàn)本地學習資料閱讀以及網(wǎng)絡資料搜索功能。在屏幕中添加文件管理器,調(diào)用手機存儲器中TXT格式化的文本文檔,實現(xiàn)學習資料的閱讀。在實現(xiàn)網(wǎng)絡資源搜索功能時,通過添加Web瀏覽器的形式,設置百度主頁為搜索頁面,網(wǎng)絡資源應有盡有。題庫類APP的設計主要是實現(xiàn)單選,判斷,多選的答題功能,在答題界面中,同樣采用按鈕,標簽的方式,同時添加了復選框來實現(xiàn)選擇功能,主要分為單項選擇題、判斷題、多項選擇題、查看答案,以多項選擇題界面為例,如圖3所示。

圖2 主界面

圖3 多項選擇題答題界面

如上圖所示,分別點擊單項選擇,判斷題,多項選擇按鈕進入相應的題型練習,點擊屏幕下方的上一題,下一題按鈕進入相應題目,答題過程中,點擊屏幕下方中間顯示答案的按鈕會顯示當前題目的正確答案,同樣的,也可以在做完之后點擊查看答案按鈕進入新的標簽查看正確答案。

在考試模式中,題目作答與答題模式相似?；卮鹜昕荚囶}目,點擊提交試卷按鈕,會顯示總成績與單項選擇得分,并顯示正確答案,點擊判斷題和多項選擇按鈕,會顯示相應的得分與正確答案。

(三)邏輯功能設計

采用App Inventor2設計安卓應用軟件,主要包括界面組件設計和邏輯功能設計,根據(jù)需要的功能,將組建拖拽到屏幕上并進行頁面布局,接下來最關鍵的就是邏輯功能設計,即賦予組件相應的功能,使之能夠按照設想正確、流暢的運行。進行邏輯功能設計時,只需要將相應功能模塊進行拼接搭建,符合邏輯設計要求,不需要編寫邏輯語句。

1.學習功能

如圖4所示,在學習功能界面,設置屏幕初始化并調(diào)用標簽、按鈕、背景顏色,并對顏色進行定義。然后定義按鈕功能,顯示相對應的頁面。

圖4 學習功能邏輯設計

2.練習功能

本次設計的題庫APP將練習題庫與考試試題放在了同一屏幕上,通過點擊主頁面的按鈕來選擇不同的功能。首先,將答題界面的組件全部排布在同一屏幕上,然后進行頁面初始化設計。接著,定義屏幕內(nèi)容,創(chuàng)建列表、標簽、復選框等,其次,定義界面設計所需要的背景顏色等,最后初始化全部所需組件。具體設計見附件,本文以創(chuàng)建屏幕組件為例,如圖5所示。

圖5 創(chuàng)建屏幕組件

該題庫APP主要是實現(xiàn)單項選擇,判斷題,多項選擇的答題功能,主要通過復選框的形式實現(xiàn)選項的選擇,再與正確答案對比,判斷正誤。

當從主頁面進入練習題庫,自動顯示狀態(tài)為單項選擇模式,開始練習時,點擊標有A、B、C、D的復選框,其狀態(tài)改變,并在題目下方顯示相應文本。在答題過程中,點擊上一題與下一題中間的隱藏按鈕,即可查看當前答案。查看答案也可以點擊最上方的查看答案按鈕,即可顯示已作答題目的已選選項和正確選項。多選題目可以重復選擇復選框,進行文本合并。而判斷題則是設計了T、F兩個按鈕,答題時點擊按鈕,顯示已作答的答案。其余功能與單選題類似。

3.考試功能

由于本次設計的題庫APP將練習題庫與考試試題放在了同一屏幕上,頁面初始化內(nèi)容在與答題功能相似。實現(xiàn)本題庫的考試功能,在已有題目中分別選擇適量的題目加入到考試試卷中,隨機讀取。在本次設計中設計了20道單選,15道判斷和15道多選題。共計50道題目,每題2分,總共100分。其基本框架與練習模式相同,只是題目從題庫中隨機抽取了相應的單選、多選、判斷題,并予以計分功能。

答題結束之后,點擊提交試卷,系統(tǒng)會將用戶所作答的答案與正確答案對比,如相同,則計入成績。分別計分后,會將三種題型分數(shù)相加得到總成績。以單選計分為例,其計分功能邏輯設計如圖6所示。

(四)功能測試結果分析

APP邏輯功能設計完成,將打包好的apk格式的應用程序下載安裝到10位同學的安卓手機中,根據(jù)軟件功能設計要求,進行體驗測試,并將結果反饋回來。

圖6 單選計分

根據(jù)測試,本文開發(fā)的TD-LTE系統(tǒng)試題庫APP各功能模塊使用正常,各屏幕切換流暢,且顯示效果較好。文件管理器能夠較好地實現(xiàn)文檔的讀取功能,各標簽項也能夠完成文本的調(diào)用,且響應速度較快。但是,該軟件與市面上較為流行的駕照科目一考試答題系統(tǒng)仍有差距。首先,沒有題目分析模塊,不能正確掌握錯題的問題所在；其次,題庫需要自行安裝,不能一起打包下載,不是很方便。但該APP程序能夠很好的滿足用戶對于本系統(tǒng)的需求。整個測試過程比較順利。

四、總結

題庫類APP的開發(fā)是一項非常繁瑣的系統(tǒng)工程,從確定適用人群、系統(tǒng)框架設計、設計界面到邏輯功能開發(fā),直至最后測試軟件,工作量較大。本文設計的題庫APP能夠基本實現(xiàn)學習、答題、考試的功能,但仍然有不足之處。有待進一步加強。

在APP功能上,該應用軟件只是基本實現(xiàn)了答題功能,對于進一步的錯題收藏,錯題糾錯練習以及具體答案解析等實用性功能并未開發(fā)出來,結構功能不夠完善。

在頁面設計上,此次設計的APP只是簡單將頁面的布局稍作排版,加入了簡單的色調(diào)充當文本顏色以及背景色。一款成熟的APP,除了要求功能的完善外,還需要良好的用戶操作界面。

開發(fā)工具MIT App Inventor具有強大的組件庫,但仍有待加強,組件的缺失,導致無法靈活運用該開發(fā)工具,有些功能無法實現(xiàn)。下一步繼續(xù)MIT App Inventor的學習研究,希望開發(fā)出實用性更強,功能更加齊全完備的安卓APP應用。

題庫類APP的開發(fā)仍然是一個嚴峻的考驗。不過,隨著研究開發(fā)的進一步進行,許多實用性功能會陸續(xù)添加進去,界面設計會越來越美觀,最后可以設計出一款集強大功能與實用性,同時美觀的安卓APP。

[1]中國互聯(lián)網(wǎng)絡信息中心(CNNIC).第37次全國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展統(tǒng)計報告.[EB/OL]http://www.cnnic.cn/2016-1-22

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（責任編輯：魏樹峰）

Development of Examination Database Based on App Inventor

GAO Ming-hua，YANG Gen-hong，GAI Shuai，XU Li-jin
(School of Information Engineering，East China Jiaotong University，Nanchang 330013，China)

Learning based on mobile terminalintelligentmobile phone isone ofimportantlearning approaches.App Inventor is a designing tool which can rapidly develop mobile phone application softwares. Based on the App Inventor development tool and the TD-LTE system，an Android mobile software of examination database isdesigned，which can successfully achieve efficientlearning effectsin doing exercises and simulations before exams.The examination database includes single choice，true or false，and multiple-choicequestions.Itcontainsthousandsofquestions，soitˊsamaturelearningsoftwareof examination database.

App inventor；TD-LTE system；examination database；mobile learning

TP319

A

2016-07-25

高明華(1966-),男,江西南昌人,副教授,研究方向:移動通信.Email:nc_ygh1991@163.com.

面向資源聚合與服務協(xié)同的云機器人系統(tǒng)架構模型及關鍵技術研究(61563014)；江西省教育廳教改項目:面向卓越工程師的移動通信課程教學改革（JXJG-13-5-30）；江西省科技支撐項目(20151BBE50095)