基于Android的數(shù)據(jù)庫(kù)移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

路璐 凌捷

摘要：該文以《數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論》課程為例，實(shí)現(xiàn)基于Android平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)。論文闡述系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)方案，并給出APP端和后臺(tái)管理端關(guān)鍵模塊的具體設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法。實(shí)踐表明，該系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)學(xué)習(xí)的廣泛應(yīng)用具有一定參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：Android;移動(dòng)學(xué)習(xí);數(shù)據(jù)庫(kù);模塊化

中圖分類號(hào)：TP311文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? 文章編號(hào)：1009-3044（2018）36-0079-03

Abstract： By taking the course "An Introduction to Database Systems" as an example， this paper implements a database mobile learning system Based on Android platform. It expounds the design scheme of modularization of the system， and gives the specific design and implementation methods of the key modules of the APP end and backgroundmanagement system. Practice shows that the realization of the system has a certain reference value for the wide application of mobile learning.

Key words： Android; mobile learning; Database; modularization

1 概述

隨著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展以及智能移動(dòng)終端的普及，一種新穎的學(xué)習(xí)形式——移動(dòng)學(xué)習(xí)開(kāi)始受到越來(lái)越多研究者的關(guān)注。這種學(xué)習(xí)形式突破了時(shí)間地點(diǎn)的限制，能有效利用移動(dòng)技術(shù)獲取教育信息、資源和服務(wù)。與其他學(xué)習(xí)模式相比，移動(dòng)學(xué)習(xí)具有學(xué)習(xí)便捷性、學(xué)習(xí)個(gè)性化、交互及時(shí)性、內(nèi)容豐富性、情境相關(guān)性等優(yōu)點(diǎn)，并逐步成為輔助學(xué)習(xí)的一種新趨勢(shì)。

《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要年》提出：一是要加速推進(jìn)終端設(shè)施的應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字化校園教育目標(biāo)的推進(jìn)以及加快教育信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè);二是要加強(qiáng)對(duì)優(yōu)質(zhì)的教育資源的應(yīng)用力度，積極鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)信息方式或手段養(yǎng)成主動(dòng)學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣及提高掌握信息技術(shù)的能力[1]。

本課題正是在此背景下提出的，課題組力求在國(guó)內(nèi)外相關(guān)的先進(jìn)理論的指導(dǎo)下，在對(duì)我院計(jì)算機(jī)專業(yè)該門(mén)課程現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查的基礎(chǔ)上開(kāi)展研究，開(kāi)發(fā)基于android的數(shù)據(jù)庫(kù)移動(dòng)學(xué)習(xí)交互平臺(tái)。

2 相關(guān)技術(shù)綜述

2.1 Android平臺(tái)技術(shù)方法及框架

Android 系統(tǒng)由四部分組成，最上層是應(yīng)用層，直接面對(duì)用戶;第二層是開(kāi)發(fā)者可調(diào)用的用語(yǔ)界面顯示的組件;第三層是中間層，用以屏蔽底層的操作系統(tǒng);第四層是Linux 操作系統(tǒng)的內(nèi)核。

基于Android 的移動(dòng)終端以下特點(diǎn)：

1） Android由于最底層使用Linux內(nèi)核，使用的是GPL許可證，也就意味著相關(guān)的代碼是必須開(kāi)源的。

2） Android移動(dòng)終端既可以訪問(wèn)本地的內(nèi)容，也可以訪問(wèn)物聯(lián)網(wǎng)中的資源，同時(shí)自己也可以提供資源給其他的對(duì)等的移動(dòng)終端[2]。

3） Android 操作系統(tǒng)提供了豐富的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)API。

4） Android 可以同時(shí)讓多個(gè)程序在后臺(tái)運(yùn)行，由操作系統(tǒng)管理這些程序的先后順序[3]。

2.2 HTTP協(xié)議

HTTP是一個(gè)客戶端終端（用戶）和服務(wù)器端（網(wǎng)站）請(qǐng)求和應(yīng)答的標(biāo)準(zhǔn)（TCP）。通過(guò)使用Web瀏覽器、網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)或者其他的工具，客戶端發(fā)起一個(gè)HTTP請(qǐng)求到服務(wù)器上指定端口（默認(rèn)端口為80）。該客戶端被稱為用戶代理程序（user agent）。應(yīng)答的服務(wù)器上存儲(chǔ)著一些資源，比如HTML文件和圖像。該應(yīng)答服務(wù)器被稱為源服務(wù)器（origin server）。在用戶代理和源服務(wù)器中間可能存在多個(gè)“中間層”，比如代理、網(wǎng)關(guān)或者隧道（tunnel）。

3 總體設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)功能總體設(shè)計(jì)

系統(tǒng)功能總體設(shè)計(jì)如圖1所示。

3.2? 系統(tǒng)功能邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

模塊功能邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用典型的三層解耦架構(gòu)，將功能邏輯橫向分為三個(gè)層次：展現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)連接層。

1） 展現(xiàn)層：該層次提供用戶交互接口，用于收集用戶的輸入信息，并將信息傳遞至業(yè)務(wù)邏輯層。收到業(yè)務(wù)邏輯層返回結(jié)果之后將對(duì)應(yīng)信息展現(xiàn)并提供進(jìn)一步操作接口或者返回接口。

2） 業(yè)務(wù)邏輯層：該層次對(duì)展現(xiàn)層的請(qǐng)求做出相應(yīng)的邏輯處理，回應(yīng)，用于收集展現(xiàn)層的信息，并做相應(yīng)的邏輯判斷，當(dāng)條件合法時(shí)即可向數(shù)據(jù)里連接層請(qǐng)求數(shù)據(jù)，將返回的結(jié)果進(jìn)行必要的處理后返回到展現(xiàn)層。

3） 數(shù)據(jù)連接層：該層次將業(yè)務(wù)邏輯層的請(qǐng)求轉(zhuǎn)換為HTTP請(qǐng)求與Web服務(wù)器交互，并獲取結(jié)果返回給業(yè)務(wù)邏輯層。

3.3? 數(shù)據(jù)庫(kù)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫(kù)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖2所示：

模型設(shè)計(jì)

4 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)

4.1 安卓應(yīng)用設(shè)計(jì)

1） 用戶模塊：用戶模塊包括用戶登錄、用戶注冊(cè)以及找回密碼功能。

2） 主界面模塊：登錄后主界面如圖4所示。

3） 習(xí)題模塊：實(shí)現(xiàn)效果如圖5所示。點(diǎn)擊答題選項(xiàng)后，如果答題錯(cuò)誤，則將錯(cuò)誤答案標(biāo)識(shí)成橙色、正確答案標(biāo)識(shí)成綠色且將解析顯示;如果答案正確，則直接加載下一題。點(diǎn)擊右上角，可以選擇題目和查看此試卷中自己的答題情況。

4） 提問(wèn)模塊

學(xué)生在課題學(xué)習(xí)的過(guò)程中若出現(xiàn)疑惑可使用提問(wèn)模塊向老師求教。點(diǎn)擊提問(wèn)Tab，展示歷史提問(wèn)主題列表，右上角點(diǎn)擊圖標(biāo)可創(chuàng)建新的提問(wèn)主題。教師回答后，學(xué)生可點(diǎn)擊提問(wèn)主題列表中的對(duì)應(yīng)的問(wèn)題查看“答疑詳情”，查看自己的提問(wèn)、追問(wèn)內(nèi)容和教師的回答內(nèi)容。實(shí)現(xiàn)效果如圖6所示。提問(wèn)模塊流程如圖7所示。

4.2 后臺(tái)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

后臺(tái)管理系統(tǒng)主要包括的功能模塊有：

1） 視頻管理模塊

此模塊包含視頻信息的增刪查改功能。點(diǎn)擊新增鏈接，在彈框中輸入章節(jié)、名稱、簡(jiǎn)介、視頻鏈接后提交，頁(yè)面刷新后在列表中即可找到剛剛新增的視頻;在APP視頻列表中亦能找到對(duì)應(yīng)的視頻，還能對(duì)視頻列表中的視頻元素進(jìn)行編輯和刪除。

2） PPT管理模塊

此模塊包含PPT課件的增刪查改功能。點(diǎn)擊新增PPT，在彈框中輸入章節(jié)、名稱、簡(jiǎn)介、上傳文件后提交，頁(yè)面刷新后在列表中即可找到剛剛新增的PPT信息。在APP的PPT列表中亦能找到對(duì)應(yīng)的PPT，此外還能對(duì)PPT列表中的元素進(jìn)行編輯和刪除。

3） 習(xí)題管理模塊：在后臺(tái)服務(wù)器方面，習(xí)題模塊分成兩部分，第一部分是后臺(tái)管理系統(tǒng)對(duì)習(xí)題的增刪改查，第二部分是安卓應(yīng)用請(qǐng)求的數(shù)據(jù)接口。

4） 數(shù)據(jù)分析模塊：數(shù)據(jù)分析模塊主要是對(duì)APP用戶的做題信息進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，然后將數(shù)據(jù)可視化，做成圖表樣式。

5） 問(wèn)題解答模塊：該模塊將展示用戶在APP中提問(wèn)的問(wèn)題，可按照章節(jié)、主題、狀態(tài)進(jìn)行搜索。教師可對(duì)某主題進(jìn)行回答，可查看該主題下教師解答歷史和用戶提問(wèn)歷史，教師解答時(shí)可附加附件。

5 測(cè)試

系統(tǒng)測(cè)試使用vivo X7Plus手機(jī)，操作系統(tǒng)版本為Android 5.1.1。軟件測(cè)試通過(guò)在測(cè)試手機(jī)上直接運(yùn)行軟件進(jìn)行。測(cè)試結(jié)果顯示，軟件各功能性能運(yùn)行良好，可以滿足學(xué)生移動(dòng)學(xué)習(xí)的需求。

6 結(jié)論

本文著重研究了基于Android的數(shù)據(jù)庫(kù)移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)模式、功能模塊結(jié)構(gòu)并詳細(xì)闡述了移動(dòng)端和后臺(tái)管理段的實(shí)現(xiàn)方案。通過(guò)開(kāi)發(fā)基于android的數(shù)據(jù)庫(kù)移動(dòng)學(xué)習(xí)交互平臺(tái)，輔助了課堂教學(xué)，為創(chuàng)建多樣化教學(xué)模式，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，提高教學(xué)質(zhì)量發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王飛.基于移動(dòng)終端的學(xué)習(xí)平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].成都：電子科技大學(xué)，2014.

[2] 韓超，梁泉. Android 系統(tǒng)原理及開(kāi)發(fā)要點(diǎn)詳解[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2010.

[3] lemmon J.NTIA Report 02-394： Wireless Link Bit ErrorModel[R]. National Telecommunication and Information Administration，ITS，2009.

[通聯(lián)編輯：王力]