基于Android平臺(tái)的“金課幫”APP設(shè)計(jì)與開發(fā)

向金山 韋妙

摘? 要：高校在線“金課”建設(shè)是教育部一流本科課程“雙萬(wàn)計(jì)劃”的重要組成部分。然而，大部分高校教師雖然已在傳統(tǒng)面授課堂中錘煉出高超的授課技藝，但在面對(duì)在線課堂這一全新教育情境時(shí)卻顯露出較為明顯的教學(xué)能力和技術(shù)素養(yǎng)短板，其所開發(fā)的在線課程形式和內(nèi)容都難以達(dá)到“金課”的標(biāo)準(zhǔn)要求。針對(duì)高校教師在線“金課”建設(shè)的需求和短板，基于Android平臺(tái)開發(fā)“金課幫”APP，包括“服務(wù)”“學(xué)習(xí)”“交流互動(dòng)”“資源”“搜索”“推送”六大功能模塊，為高校教師設(shè)計(jì)、開發(fā)、應(yīng)用、交流在線“金課”提供全流程的技術(shù)支持和更便利的應(yīng)用環(huán)境。

關(guān)鍵詞：Android;“金課幫”;APP

中圖分類號(hào)：TP311.1? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract： The building of online Gold Courses is an important part of the first-class undergraduate courses Double Ten Thousand Plan of the Ministry of Education in China. However， no matter how proficient they are in teaching students in traditional face-to-face classrooms， most college teachers have shown obvious weaknesses in teaching capability and technical literacy when facing the brand-new online teaching mode. Accordingly， the form and content of the existing online courses are far from the Gold Courses standard. Regarding to the above problem， the Gold Courses APP， based on Android platform， is developed， which includes six functional modules： service， learning， communication and interaction， resources， search， and push. This APP provides a full flow of technical support and more convenient application environment for college teachers to design， develop， apply and discuss online Gold Courses.

Keywords： android; Gold Courses; APP

1? ?引言（Introduction）

互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，電子產(chǎn)品隨處可見，各種用于傳遞信息和交流溝通的軟件層出不窮，逐漸改變了人們接受和傳遞知識(shí)的方式，為教育變革注入了巨大的技術(shù)推動(dòng)力。作為互聯(lián)網(wǎng)的主要受眾群體，高校師生接受新生事物較快，各類智能電子產(chǎn)品的需求和使用量更大，對(duì)線上學(xué)習(xí)交流也越來越感興趣[1]。有權(quán)威調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，使用手機(jī)、平板電腦等電子產(chǎn)品的學(xué)習(xí)效率，高出看書本、做習(xí)題的三倍之多[2]。在未來的高等教育生態(tài)中，各種形式的在線課程必將在整個(gè)高校課程體系占據(jù)越來越重要的位置。2019年11月，教育部啟動(dòng)“金課”建設(shè)的“雙萬(wàn)計(jì)劃”，在線“金課”建設(shè)是其中的重要組成部分。然而，現(xiàn)階段高校教師自主開發(fā)的各類在線課程質(zhì)量并不盡如人意，市場(chǎng)上也缺乏為高校教師建設(shè)在線課程服務(wù)的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。因此，針對(duì)高校教師制作、使用和交流在線“金課”的切實(shí)需求來設(shè)計(jì)和開發(fā)一個(gè)專用APP具有較大的現(xiàn)實(shí)意義。

2? ?需求分析（Demand analysis）

2.1? ?在線教育市場(chǎng)廣闊

截至2018年底，我國(guó)手機(jī)網(wǎng)民規(guī)模達(dá)8.17億，較2017年底增加手機(jī)網(wǎng)民6433萬(wàn)，其中網(wǎng)民中使用手機(jī)上網(wǎng)的比例由2017年底的97.5%提升至2018年底的98.6%[3]，手機(jī)APP目前已經(jīng)完全融入了人們的生活、工作和學(xué)習(xí)。信息化社會(huì)生態(tài)的逐漸完善，為優(yōu)質(zhì)在線教育資源的匯聚和傳播提供了絕佳的外部環(huán)境，廣大師生群體對(duì)高質(zhì)量在線教育資源的需求日益旺盛，在線教育市場(chǎng)引來了爆發(fā)性增長(zhǎng)的有利契機(jī)。

2.2? ?高校教師在線“金課”開發(fā)能力不足

為適合互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代教育模式的變革發(fā)展，教育部大力展開了在線“金課”的建設(shè)工程，各大高校也因此掀起了一股“棄水課，建金課”的教學(xué)改革浪潮。但是，從在線課程建設(shè)規(guī)律來看，作為課程的開發(fā)者，高校教師群體現(xiàn)階段并不具備制作優(yōu)質(zhì)課程資源的技術(shù)能力，無法有效打破傳統(tǒng)固化的課程設(shè)計(jì)流程。如此制作出來的掛著各類“名頭”的精品課程本質(zhì)上只是“新瓶裝舊酒”，使用率低，教學(xué)效果差，完全無法達(dá)到“金課”的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

為高校教師提供有效地技術(shù)支持和健康的“金課”應(yīng)用生態(tài)是解決以上問題的關(guān)鍵所在。然而，當(dāng)下市場(chǎng)的手機(jī)APP族群中，幾乎找不到一款專門針對(duì)于高校教師在線“金課”建設(shè)和交流的優(yōu)質(zhì)平臺(tái)，行業(yè)市場(chǎng)沒有及時(shí)為高校教師在線“金課”建設(shè)打造專屬的服務(wù)產(chǎn)品。因此，設(shè)計(jì)和開發(fā)一款專門針對(duì)高校教師制作、使用和交流在線“金課”的線上平臺(tái)具有較好的市場(chǎng)前景。

3? ?開發(fā)流程（Development process）

3.1? ?系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的連接主要通過通信基站、數(shù)據(jù)熱點(diǎn)、互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)終端設(shè)備、數(shù)據(jù)庫(kù)、后臺(tái)管理設(shè)備等，以連接為首發(fā)點(diǎn)，建立出基于手機(jī)客戶端的在線交流學(xué)習(xí)“金課”的APP。通過對(duì)APP的需求分析整合，建立完善的需求文檔，在此基礎(chǔ)上評(píng)估功能需求和設(shè)計(jì)需求可行性，綜合考慮APP設(shè)計(jì)的主要因素，最后生成完整表達(dá)系統(tǒng)總體框架和各大功能模塊的原型設(shè)計(jì)圖，如圖1所示。

3.2? ?系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的搭建以及開發(fā)語(yǔ)言的選取

3.2.1? ?開發(fā)環(huán)境的搭建

開發(fā)環(huán)境的搭建優(yōu)先選用Android系統(tǒng)。因?yàn)樗且环N基于Linux的自由及開放源代碼的操作系統(tǒng)，在移動(dòng)終端上占據(jù)主要運(yùn)用率，所占市場(chǎng)份額與日俱增，功能和特性十分強(qiáng)大，開發(fā)人員對(duì)其熟悉率也遠(yuǎn)高于其他搭建環(huán)境。在操作環(huán)境選擇上，優(yōu)先使用Ecipse，因?yàn)镋cipse里部署了相對(duì)于其他軟件更加完整的Android app開發(fā)工具，給小團(tuán)隊(duì)進(jìn)行小系統(tǒng)的開發(fā)提供了極大的便利[4]。在開發(fā)語(yǔ)言上選擇Java，Java是目前使用最為廣泛的IT編程語(yǔ)言之一。它的語(yǔ)言簡(jiǎn)單而高效。由于普及率很高，Java語(yǔ)言提供了一個(gè)可以防止其他代碼惡意攻擊的安全機(jī)制，增加了程序的安全性。同時(shí)，Java不僅提供了大量?jī)?nèi)置的類庫(kù)，是程序設(shè)計(jì)工作變得簡(jiǎn)化，而且它還去除了C語(yǔ)言C++語(yǔ)言中難以理解以及易混淆的痛點(diǎn)，使得Java言語(yǔ)具有更高的間接性和嚴(yán)謹(jǐn)性。

3.2.2? ?開發(fā)環(huán)境的部署

該APP采用的開發(fā)工具是Google為Android開發(fā)者提供的開發(fā)工具包ADT。開發(fā)環(huán)境的部署總共有四步，以下為詳細(xì)步驟的介紹。

①安裝JDK

JDK是Java開發(fā)工具箱，是整個(gè)Java開發(fā)的核心部分。它不僅包含了很多實(shí)用的工具，還包含著Java的運(yùn)行環(huán)境。其中基本工具主要有：編譯器、打包、文檔生成器、調(diào)試查錯(cuò)工具、運(yùn)行編譯后的java程序（.class后綴的）等[5]。

②配置JDK變量環(huán)

在安裝完JDK后緊接著就是配置環(huán)境變量，在電腦中依次打開，計(jì)算機(jī)-屬性-高級(jí)系統(tǒng)設(shè)置-高級(jí)-環(huán)境變量。為了使打開命令工具欄以后，直接打開我們需要的protect，而不是從安裝目錄打開，則需要配置以下三個(gè)環(huán)境變量，分別是JAVA_HOME，Path和CLASSPATH。環(huán)境變量的配置可以極大的提高編譯效率，是開發(fā)者運(yùn)用Java工具的常用模式。

③下載安裝Eclipse

Eclipsede的版本很多，一般選用Eclipse IDE for Java EE Developers這個(gè)版本。Eclipse為Java應(yīng)用程序及Android開發(fā)的IDE集成了開發(fā)環(huán)境，下載后進(jìn)入安裝界面，第一次打開同樣需要設(shè)置工作環(huán)境，根據(jù)自身需求，選擇工作目錄。安裝完后，打開Eclipse，進(jìn)入創(chuàng)建新項(xiàng)目界面，填寫Protect name（項(xiàng)目名稱），點(diǎn)擊finish。創(chuàng)建項(xiàng)目完成后，需要?jiǎng)?chuàng)建Java文件，最后才能在代碼框里進(jìn)行代碼輸入。

④下載安裝Android SDK

這一步與前面Eclispe的作用有重大關(guān)聯(lián)，需要Eclispe中的SDK manager來輔助安裝，跟JDK一樣，SDK安裝好后也要設(shè)置環(huán)境變量。

⑤安裝ADT插件

ADT是Eclispe的插件，作用是用來連接Eclispe和Android SDK，使Android應(yīng)用更易于調(diào)試。

3.3? ?系統(tǒng)功能模塊的實(shí)現(xiàn)

3.3.1? ?服務(wù)模塊

該模塊是基礎(chǔ)模塊，是其他模塊建立的基石，主要包括用戶注冊(cè)、登錄、新手引導(dǎo)，以及系統(tǒng)設(shè)置（如圖2所示）。其中系統(tǒng)設(shè)置里可以實(shí)現(xiàn)賬號(hào)的切換和改密等需求，這個(gè)模塊是為了讓使用者能夠快速上手，更方便使用軟件，同時(shí)也是獲取使用者信任度的關(guān)鍵。

用戶注冊(cè)和登錄：在注冊(cè)時(shí)，需要驗(yàn)證教師的身份，即屬于哪個(gè)高校，哪個(gè)院系，驗(yàn)證通過則可以注冊(cè)，失敗則給出相應(yīng)提示。本APP支持第三方軟件，包括支付寶、微信，以及QQ實(shí)名認(rèn)證頁(yè)來進(jìn)行實(shí)名注冊(cè)，一方面提高了系統(tǒng)自身的安全系數(shù)，另一方面也提升了客服的信任度。初次注冊(cè)成功后，可以直接進(jìn)行登錄，本系統(tǒng)具有自動(dòng)保存密碼的功能，用戶可以根據(jù)自己的要求設(shè)置，以方便以后的快速登錄。

新手引導(dǎo)：初次進(jìn)入系統(tǒng)首頁(yè)，會(huì)有彈框?qū)χ鹘缑娴闹匾翱谶M(jìn)行說明，方便學(xué)習(xí)者快速上手。

系統(tǒng)設(shè)置：包括主題界面的更換，以及新消息提示音，在該設(shè)置窗口里，用戶可以更改登錄密碼，還可以設(shè)置是否自動(dòng)更新。當(dāng)提示更新后，會(huì)將本次的更新特性羅列出來，方便使用者更新后及時(shí)適用新版本。

3.3.2? ?學(xué)習(xí)模塊

該模塊是本系統(tǒng)的核心模塊，是其他所有模塊精華的整合，用戶的體驗(yàn)感著重在這里表現(xiàn)（如圖3所示）。由于此模塊是主要功能區(qū)，所以在界面設(shè)計(jì)時(shí)不僅僅要把本區(qū)域的各個(gè)模塊關(guān)系設(shè)計(jì)得清晰明了，還要利用Photoshop、Axure等軟件將人機(jī)交互、操作邏輯、界面美觀三大點(diǎn)進(jìn)行細(xì)致刻畫。

在線教育多人實(shí)時(shí)語(yǔ)音課堂：用戶在主界面點(diǎn)擊“多人實(shí)時(shí)語(yǔ)音課堂”按鈕來到多人實(shí)時(shí)語(yǔ)音課堂操作界面，用戶在此界面可以和老師進(jìn)行語(yǔ)音互動(dòng)，也可點(diǎn)擊按鈕麥克風(fēng)按鈕可以發(fā)送語(yǔ)音消息給老師留言，避免老師消息遺漏。

課堂互動(dòng)：用戶在主界面點(diǎn)擊“視頻課堂互動(dòng)”按鈕來到視頻課堂互動(dòng)操作界面，用戶可以在此界面進(jìn)行視頻課堂學(xué)習(xí)。與在線實(shí)時(shí)課堂相比，用戶也可以對(duì)視頻進(jìn)行評(píng)論、吐槽、分享、下載等操作，沒有時(shí)間的限制，隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)。

3.3.3? ? 交流互動(dòng)模塊

由功能窗口“多人互動(dòng)社區(qū)”實(shí)現(xiàn)，用戶在點(diǎn)擊“多人互動(dòng)社區(qū)”按鈕來到互動(dòng)社區(qū)操作界面，用戶在此界面可以發(fā)送自己的最新動(dòng)態(tài)消息，并且可以對(duì)其他用戶的動(dòng)態(tài)進(jìn)行點(diǎn)贊、評(píng)論。 而且在互動(dòng)社區(qū)欄，還可以看到之前的互動(dòng)記錄，便于快速找到與之前所需相同的內(nèi)容。

3.3.4? ? 資源模塊

根據(jù)前期調(diào)研，用戶在線學(xué)習(xí)中更愿意觀看慕課視頻，但是視頻所占空間大，流量數(shù)據(jù)的消耗程度設(shè)計(jì)者必須考慮。所以，在教學(xué)資源庫(kù)管理上，采取以下措施：對(duì)于記憶性知識(shí)（Memory Knowledge），不需要深鉆，采取圖文并茂的形式，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)者的視覺器官;對(duì)于理解性知識(shí)，需要學(xué)習(xí)者掌握，采用視頻的形式，將視覺和聽覺相結(jié)合;而對(duì)于運(yùn)用性知識(shí)，需要學(xué)習(xí)者根據(jù)不同的情境靈活使用，所以需要記錄一定的筆記，在這里本系統(tǒng)會(huì)提供虛擬操作，以便于將有用的知識(shí)快速捕捉。

3.3.5? ?搜索模塊

在界面中心有形狀如放大鏡的搜索窗口，這個(gè)是為了方便教師在使用時(shí)快速準(zhǔn)確的找到自己需要的課堂資源，極大的縮短了在資源庫(kù)里盲目翻取的時(shí)間。在搜索后，窗口下會(huì)保存搜索記錄，方便下次進(jìn)入APP后直接打開，也可以人為取消，設(shè)置為無痕模式。

3.3.6? ?推送模塊

本模塊的功能是提示學(xué)習(xí)者已關(guān)注用戶的動(dòng)態(tài)發(fā)布，達(dá)到時(shí)時(shí)關(guān)注的效果，用戶可以根據(jù)自己興趣習(xí)慣對(duì)消息提示進(jìn)行設(shè)置，可以在手機(jī)主頁(yè)進(jìn)行提示，也可以只在打開APP后提示。

推送模塊除了對(duì)學(xué)習(xí)使用者有消息提示外，還兼容了學(xué)習(xí)者的使用反饋功能，對(duì)“金課幫”APP的意見和建議都可以在此處進(jìn)行上傳，管理員在后臺(tái)管理操作平臺(tái)上可以及時(shí)收到反饋信息，設(shè)計(jì)解決方案，不斷完善“金課幫”APP的功能特性。

4? ?測(cè)試與發(fā)布（Testing and release）

軟件的測(cè)試有很多方法，通常所見的為白盒測(cè)試和黑盒測(cè)試[6]。此次采用的是黑盒測(cè)試，即不管內(nèi)部工作如何只要達(dá)到可以運(yùn)用結(jié)果就可以了，對(duì)于每一次的更新，后臺(tái)都會(huì)測(cè)試之后才會(huì)進(jìn)行發(fā)布。同時(shí)頁(yè)面的友好度也是一款軟件開發(fā)是否成功的重要指標(biāo)，如果頁(yè)面不友好，用戶體驗(yàn)感差，即便是功能再先進(jìn)的APP也不會(huì)有較長(zhǎng)的生存期，所以要尋找適用人群收集實(shí)際體驗(yàn)效果，這一步的測(cè)試需要一定的測(cè)試體驗(yàn)時(shí)間。測(cè)試的最后將apk文件導(dǎo)入安卓手機(jī)中并安裝，通過實(shí)際操作進(jìn)一步測(cè)試該軟件能否正常運(yùn)行，在所有測(cè)試正常無誤后該應(yīng)用最終會(huì)投放在Android市場(chǎng)上[7]。

5? ?結(jié)論（Conclusion）

針對(duì)當(dāng)下高校教師在線“金課”建設(shè)能力的短板，基于Android平臺(tái)開發(fā)“金課幫”APP，包括“服務(wù)”“學(xué)習(xí)”“交流互動(dòng)”“資源”“搜索”“推送”六大功能模塊，通過完善的導(dǎo)航設(shè)計(jì)、模塊化的功能設(shè)計(jì)、人性化的UI交互設(shè)計(jì)為高校教師設(shè)計(jì)、開發(fā)、應(yīng)用、交流在線“金課”提供全流程的技術(shù)支持和便利的應(yīng)用環(huán)境，助力我國(guó)高?！敖鹫n”建設(shè)工程的不斷推進(jìn)。

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