移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)+師生互動(dòng)的課程表設(shè)計(jì)與應(yīng)用

陳少鎮(zhèn) 王培彬 藍(lán)汝琪 曾梓鑫 楊森

摘要：鑒于市場上相關(guān)課程表APP暫不能實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生之間的教學(xué)互動(dòng)，從而達(dá)到教與學(xué)更加完善化，方便教師與學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活，一款基于移動(dòng)端的APP——《Xone課程表》以及對應(yīng)可關(guān)聯(lián)的基于Java web的服務(wù)器管理應(yīng)運(yùn)而生。這是一個(gè)基于課程表，集結(jié)作業(yè)、記事本、教學(xué)互動(dòng)、行走計(jì)劃、相應(yīng)功能提醒技術(shù)、學(xué)習(xí)計(jì)劃設(shè)置于一體的新型移動(dòng)應(yīng)用軟件，其功能更加符合當(dāng)代教師與學(xué)生，特別是大學(xué)生對于課程表的實(shí)際使用需求以及教與學(xué)之間的緊密聯(lián)系。因此從教師結(jié)合學(xué)生雙重角度出發(fā)，采用Shiro企業(yè)級安全權(quán)限架構(gòu)實(shí)現(xiàn)更加全面、合理、簡便、快捷的思維化定位。

關(guān)鍵詞：教學(xué)互動(dòng)；課程表；移動(dòng)應(yīng)用；新型；Shiro

中圖分類號：TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）04-0076-04

Mobile Internet + Teacher-student Interaction Curriculum Designs and Application

CHEN Shao-zhen， WANG Pei-bin， LAN Ru-qi， ZENG Zi-xin， YANG Sen

（Xinhua College of Sun Yat Sen University， Dongguan 523133， China）

Abstract： In view of the fact that App on the market is not yet able to achieve the teaching interaction between teachers and students so as to improve the teaching and learning and facilitate the learning and living of teachers and students ， a mobile-based App - " Xone Curriculum Form " As well as the corresponding associated Java web-based server management came into being. This is a new type of mobile application software Based on the curriculum ， assembly ， notepad ， teaching interaction ， walking to plan ， corresponding function reminding technology and learning plan sett ， which is more in line with the functions of contemporary teachers and students ， especially college students for the curriculum The actual use of the demand and the close connection between teaching and learning. Therefore ， from the dual perspective of teachers and students ， using Shiro enterprise-level security authority framework to achieve a more comprehensive ， reasonable ， simple and quick thinking orientation.

Key words： teaching interaction； curriculum； mobile applications； new type； shiro

1 背景

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)APP市場呈現(xiàn)爆炸式增長，各行各業(yè)的相關(guān)服務(wù)都能通過隨身性，便捷性的移動(dòng)手機(jī)來實(shí)現(xiàn)，而中國移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶不斷上升，手機(jī)網(wǎng)民占80%。大學(xué)生作為網(wǎng)絡(luò)的主要對象，也是使用APP的主力軍。APP在大學(xué)生的生活中越來越重要，APP很大程度上影響著大學(xué)生的娛樂、生活、學(xué)生、甚至工作方式。鑒于市場上的相關(guān)課程表APP暫不能實(shí)現(xiàn)教學(xué)互動(dòng)，達(dá)到教與學(xué)更加完善化，并從學(xué)生角度出發(fā)，更加全面、合理、簡便、快捷的思維化定位，新型的教學(xué)互動(dòng)課程表意義及作用巨大。

2 Xone課程表應(yīng)用設(shè)計(jì)

2.1 Xone課程表總體設(shè)計(jì)

Xone課程表緊密的將移動(dòng)端APP與Java web技術(shù)關(guān)聯(lián)運(yùn)用服務(wù)器管理來最大程度實(shí)現(xiàn)課程表功能的可操作性、可執(zhí)行性。當(dāng)學(xué)生與教師使用該應(yīng)用時(shí)，可以感受到其中的利用價(jià)值，并能從中獲取更多能便捷化學(xué)習(xí)與生活的功能，比如人性化的鬧鐘提醒功能和行走記錄排名功能都是從學(xué)生自主性的角度出發(fā)，讓學(xué)生提高自我學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)興趣；教師與學(xué)生課程資料互動(dòng)的技術(shù)也能在效率方面提高教育的效率與質(zhì)量。軟件集成多項(xiàng)技術(shù)，采用先進(jìn)的軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，技術(shù)先進(jìn)、擴(kuò)充性好；系統(tǒng)在軟件上通過驗(yàn)證用戶登陸權(quán)限、操作權(quán)限等，保證系統(tǒng)具有良好的安全性。

根據(jù)功能需求，我們搭建一個(gè)Android開發(fā)平臺、Java web平臺和Ubuntu服務(wù)器，Ubuntu服務(wù)器運(yùn)行著MySQL數(shù)據(jù)庫，將Android用戶的數(shù)據(jù)和Java web的數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，達(dá)到數(shù)據(jù)共享。Android模擬器配合真機(jī)，使用Android Studio開發(fā)Android客戶端，使用IntelliJ idea和Myeclipse開發(fā)Java web。

2.2 Xone課程表功能介紹

該應(yīng)用中導(dǎo)航欄包含課程表、課程、筆記、行走計(jì)劃四部分，個(gè)人信息區(qū)域有個(gè)人中心、作業(yè)及翻譯功能等。

1） 課程表模塊。學(xué)生可以自主編輯課程以及設(shè)置提醒，導(dǎo)入其他同學(xué)分享的課程，學(xué)生還可以通過課程號查詢到相應(yīng)老師的課程，教師用戶可以在其Web端創(chuàng)建與提供課程號，其中還可以自行設(shè)置每個(gè)課程的上課提醒時(shí)間來提醒對應(yīng)學(xué)生，及時(shí)獲取上課信息，避免其他事情的影響而忘記上課時(shí)間；

2） 課程模塊。學(xué)生可以查詢自己的課程信息，關(guān)聯(lián)教師與個(gè)人課程的相關(guān)信息，學(xué)生可以進(jìn)行對課程評價(jià)和留言等；教師用戶在這個(gè)功能對應(yīng)的是開設(shè)課程功能，通過唯一識別的課程編號與教務(wù)系統(tǒng)達(dá)成一致，來實(shí)現(xiàn)課程開設(shè)，同樣存在課程評價(jià)和留言操作。

3） 作業(yè)模塊。其功能可以由教師上傳和發(fā)表課程作業(yè)信息，學(xué)生可以進(jìn)行關(guān)聯(lián)教師課程以及相應(yīng)課程發(fā)表出來的作業(yè)、課件、文檔等，教師可以給相應(yīng)的文件設(shè)置截止時(shí)間功能，學(xué)生可以自行設(shè)置個(gè)人作業(yè)提醒，還可以添加、自動(dòng)導(dǎo)入教師課程作業(yè)等；

4） 行走計(jì)劃模塊。學(xué)生可以通過設(shè)置行走計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡，便可在該功能上獲得對應(yīng)的行走步數(shù)，同時(shí)支持排行榜功能。其目的是讓用戶擁有更好、更有趣的體驗(yàn)，也是促進(jìn)大學(xué)生進(jìn)行有計(jì)劃的學(xué)習(xí)生活，在一定程度上促使用戶時(shí)常開啟應(yīng)用及時(shí)獲取提醒。

5） 記事本模塊。為方便學(xué)生記錄與課后的回顧，提高課程效率與課后復(fù)習(xí)，記事本功能實(shí)現(xiàn)了迅速起到喚起課上的相關(guān)記憶，節(jié)省大量時(shí)間，同時(shí)提供用戶個(gè)人時(shí)間表的安排。

6） 翻譯模塊。學(xué)生在課堂上、學(xué)習(xí)上面對需要翻譯的字句時(shí)，隨時(shí)可以進(jìn)行快速翻譯的輔助工具，省去學(xué)生再次打開其他英語軟件進(jìn)行翻譯的繁雜操作過程。

7） 輔助功能。學(xué)習(xí)計(jì)劃功能可以讓學(xué)生在有自我學(xué)習(xí)安排的情況下，制定自我的學(xué)習(xí)計(jì)劃，同時(shí)擁有鬧鐘或震動(dòng)提醒功能，輔助學(xué)生進(jìn)行四六級學(xué)習(xí)計(jì)劃、考研計(jì)劃等日常學(xué)習(xí)安排，讓學(xué)生可以在眾多學(xué)習(xí)準(zhǔn)備中有條不紊的形成各自的時(shí)間表，從而提高學(xué)生的自主性，讓教與學(xué)實(shí)現(xiàn)真正的互動(dòng)。

3 Xone課程表應(yīng)用實(shí)現(xiàn)

應(yīng)用的前端由安卓APP和后臺管理系統(tǒng)組成，前端技術(shù)使用到了Html、Javascript、CSS、jQuery、Android、Glide圖片加載框架和Litepal數(shù)據(jù)庫操作框架；后端技術(shù)運(yùn)用到了Spring、SpringMVP、Mybatis、Mysql、Shiro框架、RBAC模型以及Swagger框架等。

3.1 前端技術(shù)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)

在APP的整個(gè)開發(fā)中，一直以最新的技術(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，打造以用戶體驗(yàn)為核心的移動(dòng)APP，在Android端的應(yīng)用中，我們也會應(yīng)用到較新的技術(shù)，比如使用ActivityGroup來實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航欄設(shè)計(jì)可以方便添加Activity，直接添加一個(gè)tabHost即可，但由于其擴(kuò)展性非常的差，在需求新增的情況下，不能隨意地定制Tab項(xiàng)顯示的內(nèi)容，也難以實(shí)現(xiàn)顯示頁面的未讀信息等，更重要的是Activity是重量級的組件，當(dāng)全部加載到同一個(gè)ActivityGroup中時(shí)，大大影響到APP的性能，非常不利于用戶的體驗(yàn)。

相比之下，該項(xiàng)目使用的Fragment可以優(yōu)化這種情況，比如加載一個(gè)頁面時(shí)只需要new一個(gè)Fragment就可以了，代碼如下：

FragmentTransaction transaction = fragmentManager.beginTransaction（）；

TimetableFragment timetableFragment = new TimetableFragment（）；

transaction.add（R.id.main_fragment_lagout，timetableFragment）；

從整體效果來衡量，增加了用戶的體驗(yàn)效果，而且Tab制作非常方便，使用單選按鈕就能做切換頁面了。

采用前沿技術(shù)與框架可以使開發(fā)更加規(guī)范化，大大減少代碼量，使代碼更加清晰明了，增強(qiáng)代碼可閱讀性，也減少了出錯(cuò)的頻率。在本項(xiàng)目中使用了LitePal數(shù)據(jù)庫操作框架，這是一個(gè)開源的Android庫，是關(guān)系映射（ORM）模式。在本項(xiàng)目中的配置文件如下：

形成配置文件就實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫功能封裝，mapping中的class對于的就是Java的一個(gè)實(shí)體類，這個(gè)實(shí)體類就是一張表的結(jié)構(gòu)，屬性的名稱就是表的字段名，屬性的類型就是字段的類型，在操作數(shù)據(jù)庫時(shí)，對實(shí)體類的get和set方法進(jìn)行操作便可完成封裝。

項(xiàng)目使用了TimetableBean這個(gè)類繼承DataSupport類，為我們提供數(shù)據(jù)庫的最后一步操作，比如我們要插入一些數(shù)據(jù)時(shí)，在使用子類的set方法后，使用父類的save方法就可以把數(shù)據(jù)插入到表中，完成整個(gè)數(shù)據(jù)的插入操作，代碼如下：

TimetableBean timetable = new TimetableBean（）；

timetable.setMyId（id）；

timetable.setClasName（className）；

timetable.setWeek（week）；

timetable.setStartClass（startClass）；

timetable.setClassSum（classSum）；

timetable.setClassroom（classroom）；

timetable.setCosid（itime）；

timetable.setLineClassNum（lineClassNum）；

timetable.save（）；

設(shè)置adapter就可以使用ListView，但是ListView存在運(yùn)行效率的問題，因?yàn)槊匡@示一個(gè)item都要執(zhí)行g(shù)etView（）方法，然后重新加載布局，當(dāng)ListView有很多數(shù)據(jù)時(shí)，快速滾動(dòng)ListView就會出現(xiàn)性能問題，相比之下RecyclerView可以單獨(dú)點(diǎn)擊列表中的一個(gè)控件，賦予每個(gè)控件單獨(dú)的點(diǎn)擊事件，解決了課程表列表下載課件和作業(yè)等需求，代碼實(shí)現(xiàn)如下：

final ClassFileAdapter.ViewHolder holder =

new ClassFileAdapter.ViewHolder（view）；

holder.download.setOnClickListener（new View.OnClickListener（） {

@Override

public void onClick（View v） {

int position = holder.getAdapterPosition（）；

ClassFileBean classFileBean = classFileBeanList.get（position）；

holder.downloadProgress.setVisibility（View.VISIBLE）；

download（URLConstant.SERVER_URL + classFileBean.getFileUrl（），holder.downloadProgress）；}

}）；return holder；

3.2 后端技術(shù)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)

本項(xiàng)目的后臺服務(wù)器邏輯結(jié)構(gòu)采用SpringMVC和Spring，使用mybatis操作數(shù)據(jù)庫。SpringMVC是擁有Spring的全部MVC功能模塊，MVC代表著三個(gè)部分，分別是：Model（模型）、View（視本項(xiàng)目操作數(shù)據(jù)庫是采用了MyBatis數(shù)據(jù)庫操作框架，相對Hibernate框架來說，MyBatis可以直接運(yùn)行編寫SQL語句，數(shù)據(jù)庫操作方便化。MyBatis也是一種ORM數(shù)據(jù)庫框架，ORM框架的全稱是Object/Relation Mapping，中文是對象/關(guān)系數(shù)據(jù)庫映射。ORM的工作流程是就是把持久化對象增刪查改的操作轉(zhuǎn)成數(shù)據(jù)庫的實(shí)際操作，工作如圖4。

運(yùn)用這些框架不僅方便了開發(fā)者進(jìn)行開發(fā)，還提高開發(fā)效率。在處理課程表接口的問題上，Swagger框架實(shí)現(xiàn)了前后端對接開發(fā)，自動(dòng)生成文檔和提供數(shù)據(jù)測試，比如在Controller的方法中加上注釋即可。

表單數(shù)據(jù)通過Java實(shí)體類注釋便可完成。在項(xiàng)目中因?yàn)槭褂玫絻蓚€(gè)角色：老師和學(xué)生，為了保證權(quán)限之間的安全，我們引用Shiro權(quán)限控制框架，Shiro是企業(yè)級的角色權(quán)限管理框架，采用RBAC設(shè)計(jì)模式實(shí)現(xiàn)角色管理控制。

4 結(jié)束語

軟件的設(shè)計(jì)更是從教師與學(xué)生之間的教學(xué)互動(dòng)出發(fā)，讓學(xué)生能夠及時(shí)獲取課程相關(guān)信息，可以下載、查看教師上傳的課件和通知，教師也可以非常方便的通過一個(gè)軟件直接關(guān)聯(lián)學(xué)生，一站式完成教學(xué)工作的輔助內(nèi)容，能夠在最大限度地降低教師冗雜的教學(xué)工作壓力，有利于保證提高學(xué)生自主性學(xué)習(xí)的同時(shí)，提供更好的教學(xué)服務(wù)，真正形成“教學(xué)互動(dòng)”，為中國教育的發(fā)展提供科技推動(dòng)。

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