基于Android的作業(yè)自動(dòng)收納機(jī)的開發(fā)與實(shí)現(xiàn)

鄭宸瀚 李龍 李小為

摘要：教師與學(xué)生存在“一對多”的關(guān)系，因此，各個(gè)班級的作業(yè)收納難免容易出現(xiàn)問題，為此申報(bào)了作業(yè)收納機(jī)項(xiàng)目。作業(yè)收納機(jī)項(xiàng)目是通過批量掃描作業(yè)本上條形碼，后臺數(shù)據(jù)庫獲取作業(yè)收納與否情況，通過與手機(jī)APP相連，教師和學(xué)生可以一目了然獲得各班級作業(yè)收集情況。與人工收取作業(yè)相比，作業(yè)收納機(jī)的自動(dòng)化管理簡化了作業(yè)的收納過程，為師生提供了方便，而且也提高了教師的工作效率，使作業(yè)更加便于管理。

關(guān)鍵詞：便捷;作業(yè)管理;識別技術(shù);操控;機(jī)器

中圖分類號：TP311

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）03-0107-03

1 項(xiàng)目介紹

為減少各學(xué)校人工收取作業(yè)的煩瑣，方便教師對學(xué)生作業(yè)收取情況更方便地了解和管理，團(tuán)隊(duì)申報(bào)“作業(yè)自動(dòng)收納機(jī)”項(xiàng)目作為大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目。

作業(yè)自動(dòng)收納機(jī)項(xiàng)目致力于成為合肥各個(gè)學(xué)校的作業(yè)自動(dòng)化收納平臺，該平臺主要通過線上和線下共同實(shí)現(xiàn)對作業(yè)的收納。線下通過設(shè)計(jì)制作一臺作業(yè)收納機(jī)器，每個(gè)學(xué)生作業(yè)本都與自己學(xué)號綁定，學(xué)號標(biāo)于作業(yè)本的固定位置處，機(jī)器通過掃描每個(gè)作業(yè)本上學(xué)號條形碼了解班級學(xué)生作業(yè)收納情況。線上設(shè)計(jì)一款A(yù)PP，與作業(yè)收納機(jī)綁定，機(jī)器將班級作業(yè)收取情況反饋到該APP，教師端口可以看到自己所帶班級的作業(yè)收取情況，提交學(xué)生，未交學(xué)生，提交比例，作業(yè)完成情況等數(shù)據(jù)。學(xué)生端口可以看到自己的作業(yè)未交情況，并有設(shè)置提醒未交以及未交原因功能，延期至1-3天等選擇項(xiàng)。

1.1 研究意義

是為了減少人工收取作業(yè)帶來的煩瑣，增加老師對作業(yè)收納情況的了解和更便捷地管理。項(xiàng)目圍繞著學(xué)校的日常作業(yè)收納情況為老師們提供更簡化透明的服務(wù)，打造完美的線上線下結(jié)合體驗(yàn)，真正上解決了作業(yè)收納慢、無法及時(shí)收納齊的問題。

1.2 可能存在的風(fēng)險(xiǎn)

在執(zhí)行過程中，我們有可能會(huì)遇到比較有難度的技術(shù)性問題，我們將第一時(shí)間與相關(guān)老師聯(lián)系，取得他的幫助，跟我們說明;也有可能會(huì)遇到用專業(yè)教室的問題，會(huì)第一時(shí)間與老師交流，調(diào)換上課時(shí)間;會(huì)有學(xué)校不認(rèn)可我們的項(xiàng)目，我們會(huì)去別的學(xué)校證明，證實(shí)我們項(xiàng)目的可靠性。

1.3 關(guān)鍵技術(shù)

1.3.1 機(jī)器

由于要求機(jī)器會(huì)自動(dòng)識別二維碼或者條形碼，會(huì)判斷是否屬于應(yīng)交的作業(yè)，所以會(huì)用到智能識別、機(jī)器自動(dòng)化等方面的技術(shù)。

1.3.2 軟件

1）開發(fā)環(huán)境：Android Studio、eclipse，

2）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：App的某些功能涉及某些算法

3） Android SDK，API接口開發(fā)，包括自行開發(fā)API的能力和調(diào)用第三發(fā)API的經(jīng)驗(yàn)。

4）熟悉tcp、IP，socket等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

5）服務(wù)器方面：webservice相關(guān)知識和相應(yīng)的開發(fā)語言。

6）除了這些功能基礎(chǔ)，App開發(fā)還涉及UI設(shè)計(jì)、框架、性能優(yōu)化、調(diào)試適配等。

2 項(xiàng)目設(shè)計(jì)

2.1 需求分析

作業(yè)自動(dòng)收項(xiàng)目是一個(gè)全新的創(chuàng)意項(xiàng)目，所以目前暫時(shí)不會(huì)出現(xiàn)類似產(chǎn)品的競爭，基于互聯(lián)網(wǎng)+來進(jìn)行研究，能快速融入市場。

學(xué)生用戶：查詢個(gè)人作業(yè)提交情況、設(shè)置提醒、延期提交、臨時(shí)會(huì)話、發(fā)布心得、管理個(gè)人信息、好友圈等。

教師用戶：查看各班級作業(yè)提交情況、班級作業(yè)評價(jià)、設(shè)置提醒、臨時(shí)會(huì)話、管理學(xué)生信息等。

2.1.1 操作可行性

軟件的基本操作方面

1）學(xué)生用戶：可添加、修改、刪除自己的信息;刪除和回復(fù)留言信息;編輯個(gè)人信息;查詢成果與個(gè)人信息

2）教師用戶查詢：管理所有學(xué)生用戶信息;審核成果信息查詢和刪除成果信息;添加、編輯、刪除、查詢學(xué)生專業(yè)和成果類型信息。

2.2 系統(tǒng)操作流程

第一次登錄系統(tǒng)，主界面顯示用戶登錄窗口。沒有注冊的用戶會(huì)提示注冊個(gè)人賬號。

用戶根據(jù)自己的用戶名、密碼登錄系統(tǒng)，用戶會(huì)根據(jù)角色的不同分別顯示不同的功能界面。

2.2 系統(tǒng)實(shí)物

由儲(chǔ)存作業(yè)本的箱體、信號接收裝置、二維碼掃描儀這三部分為主體構(gòu)成。

箱體：如圖所示，箱體大小可以根據(jù)學(xué)校實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)整，箱體可掛在墻上也可以擺放，方便使用;也可以放置于專門的箱體上，加大可儲(chǔ)存的書本數(shù)量，箱體后有開口，可將上交的作業(yè)取出。

箱體內(nèi)部帶有4個(gè)機(jī)械臂，起到簡單的整理作用。

信號接收裝置：置于箱體內(nèi)部，采用WIFI或藍(lán)牙信號連接，確保每個(gè)機(jī)器的信息都可以及時(shí)反饋到服務(wù)器，方便手機(jī)端實(shí)時(shí)查看。

作業(yè)本編號掃描：置于箱體頂部，可以在作業(yè)放入的過程中進(jìn)行編號掃描，識別作業(yè)具體信息，將作業(yè)信息上傳到服務(wù)器。

系統(tǒng)的用戶接口主要分為前臺學(xué)生用戶與后臺教師用戶操作界面。頂端為logo，中部為輸入賬戶與密碼的區(qū)域，由頭部、中部主體內(nèi)容部分以及尾部組成。

頭部包括APPlogo、搜索引擎等;中部整體部分就是app功能顯示部分;尾部為用戶功能切換選項(xiàng)。

瀏覽用戶的個(gè)人頁面，頁面顯示用戶的個(gè)人信息，作業(yè)情況以及管理個(gè)人界面，管理頁面可修改或添加個(gè)人信息，賬戶密碼等，分享用戶學(xué)號和密碼可以讓他人查看到該學(xué)生的作業(yè)信息。

瀏覽管理員界面，頁面顯示管理員用戶的個(gè)人信息，管理學(xué)生作業(yè)情況以及信息管理界面，通過管理員賬戶可以查看和修改所有學(xué)生的作業(yè)信息。

2.3 系統(tǒng)出錯(cuò)處理設(shè)計(jì)

為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，本系統(tǒng)在輸入信息時(shí)設(shè)計(jì)了驗(yàn)證條件，盡量保證信息的合法性與正確性，確保系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行。后臺會(huì)有專門人員進(jìn)行不定時(shí)查看，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.4 系統(tǒng)測試

2.4.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境

·系統(tǒng)：Microsoft Windows 10

·編程環(huán)境：Microsoft Windows 10

·ASPNET版本：ASPNET 3.0

·開發(fā)語言：C++

2.4.2 后臺管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

管理員登錄后進(jìn)入后臺管理界面。界面列出對應(yīng)管理員信息管理操作的選項(xiàng)。

2.4.3 系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境要求

·客戶端要求

安卓4.0以上

內(nèi)存：120mb以上

·測試用例如表2、表3所示：

·測試步驟

1）以這些實(shí)例信息注冊各個(gè)角色的用戶。

2） 一不同身份登錄App進(jìn)行操作，如查詢作業(yè)，發(fā)布消息，修改個(gè)人信息，管理員管理后臺信息等操作。

3）觀察軟件運(yùn)行狀態(tài)

·預(yù)期結(jié)果

系統(tǒng)向不同角色的用戶實(shí)現(xiàn)不同的操作選項(xiàng)，并且不同角色只能訪問權(quán)限范圍內(nèi)界面。

3 總結(jié)

此系統(tǒng)是針對全國各個(gè)學(xué)校而設(shè)計(jì)制作的，機(jī)器與軟件相互交接，構(gòu)成了一個(gè)功能較為完整的系統(tǒng)，可通過軟件來遠(yuǎn)程了解并控制機(jī)器，及時(shí)了解學(xué)生們的作業(yè)交納情況與機(jī)器的儲(chǔ)存情況。軟件用一些殺毒軟件來進(jìn)行全方位保護(hù)，防止遭到入侵，保護(hù)學(xué)生隱私。

通過該作業(yè)自動(dòng)收納項(xiàng)目，教師用戶即管理員用戶可以通過后臺數(shù)據(jù)查看并管理數(shù)據(jù)，及時(shí)了解學(xué)生們的作業(yè)交納等情況，學(xué)生用戶與教師用戶均具有增加、刪除、修改、查詢功能，且教師用戶的管理級比學(xué)生用戶高，可以決定學(xué)生用戶的各項(xiàng)功能，操作方便。若學(xué)校擁有此作業(yè)自動(dòng)收納項(xiàng)目，將會(huì)極大的簡化師生之間的作業(yè)交互工作，降低了錯(cuò)誤率，提高了相互的工作效率。此項(xiàng)目對于各個(gè)學(xué)校來說均是一個(gè)極為不錯(cuò)的選擇。根據(jù)調(diào)查了解到，目前為止沒有任何一個(gè)學(xué)校擁有并實(shí)施了此項(xiàng)目，本學(xué)院可以作為第一個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，為其他學(xué)院及學(xué)校作帶頭作用，此項(xiàng)目前景很好，相信在不久的將來，此類項(xiàng)目將會(huì)投入到越來越多的學(xué)校當(dāng)中。

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