基于Android的智慧校園APP設(shè)計(jì)與開發(fā)

吳琦 劉中原

摘 要：在信息化飛速發(fā)展的今天，互聯(lián)網(wǎng)給人類的生活帶來了諸多便利，但校園信息化在不少高校仍處于起步發(fā)展甚至還未發(fā)展的階段，傳統(tǒng)的校園活動(dòng)如考勤、通知、課表查詢等仍采用紙質(zhì)的方式，效率低下，這與目前飛速發(fā)展的信息化趨勢(shì)顯得格格不入，因此從目前最重要的課堂活動(dòng)著手實(shí)施智慧校園的信息化迫在眉睫，本篇論文在論述當(dāng)下智慧校園的近況和未來發(fā)展的前提下，研發(fā)制作了基于Android開發(fā)的智慧校園APP，其中功能模塊包含課堂考勤、活動(dòng)報(bào)名、云繳費(fèi)、成績(jī)查詢、動(dòng)態(tài)、個(gè)人中心。

關(guān)鍵詞：Android；智慧校園；APP

一、研究背景

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，校園網(wǎng)絡(luò)基本普及每所高校，手機(jī)應(yīng)用app逐漸遍布教學(xué)、管理、服務(wù)等各項(xiàng)方面，成為了廣大師生獲取信息、豐富校園生活、學(xué)習(xí)知識(shí)、拓展交流的重要途徑之一。2021年，在信息化”十二五”規(guī)劃中，浙江大學(xué)描繪了一幅”智慧校園”的藍(lán)圖，要致力于創(chuàng)造無處不在的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、高效透明的校園管理、豐富多彩的校園生活。[1]這一藍(lán)圖的出現(xiàn)促進(jìn)了教育方式的改革，多所高校紛紛參與其中。國內(nèi)高校開始從網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，數(shù)字化建道路設(shè)轉(zhuǎn)向智慧化建設(shè)道路。

二、研究意義

本篇論文研究并開發(fā)智慧校園APP的目的在于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，提高工作效率，增強(qiáng)校園風(fēng)貌，讓學(xué)生們體驗(yàn)到更加便捷的交流方式，減少因上課考勤而浪費(fèi)的時(shí)間，從而降低同學(xué)們的缺勤率，提高上課效率，提升老師們的教學(xué)質(zhì)量，以及豐富校園生活。學(xué)生的參與是校園文化交流、課堂考勤的重要組成部分，學(xué)生的出勤率是學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)態(tài)度的重要標(biāo)志，是學(xué)生的心理問題的預(yù)警信號(hào)。如何更好地完成學(xué)生的考勤，一直是一個(gè)很大的問題。一是因?yàn)闀r(shí)間限制，所以點(diǎn)名和簽到都很浪費(fèi)時(shí)間，老師更喜歡在課堂上花更多的時(shí)間教授知識(shí)，二是因?yàn)檎n堂上點(diǎn)完名完成了紙質(zhì)名單，課后還要整理出一份電子表格，這樣就會(huì)浪費(fèi)更多的時(shí)間；三是學(xué)生太多，要打印很多的考勤表，這和現(xiàn)在倡導(dǎo)的“無紙化”工作有很大的矛盾。因此，如何加強(qiáng)學(xué)生的溝通與學(xué)習(xí)，減少因上課遲到而造成的時(shí)間浪費(fèi)，是充實(shí)校園生活、減少曠課的必要條件。

三、研究?jī)?nèi)容及實(shí)現(xiàn)方式

本軟件面向的群體為校園師生，故涉眾如下：

（1）學(xué)校的學(xué)生：本軟件的重要使用對(duì)象，能進(jìn)行學(xué)校文件查閱，上課考勤簽到，活動(dòng)發(fā)布與報(bào)名，個(gè)人動(dòng)態(tài)分享，云繳費(fèi)，成績(jī)查詢以及修改個(gè)人信息等

（2）學(xué)校的老師：通過后臺(tái)查看上課考勤狀況

（3）教務(wù)管理人員：通過后臺(tái)上傳學(xué)生成績(jī)績(jī)點(diǎn)

（4）系統(tǒng)維護(hù)人員：繳費(fèi)數(shù)據(jù)日常維護(hù)和管理，接受學(xué)生上傳的意見反饋進(jìn)行軟件更新，活動(dòng)內(nèi)容審核

1.需求分析

在確保能實(shí)現(xiàn)上述需求分析的背景下，軟件的功能結(jié)構(gòu)成為了軟件分析的重要部分。當(dāng)下載該軟件的用戶成功通過引導(dǎo)頁，并通過學(xué)校教務(wù)提供的初始賬號(hào)登錄到主頁面后便能使用以下功能模塊：學(xué)校文件查閱、上課考勤、云繳費(fèi)、成績(jī)查詢、動(dòng)態(tài)發(fā)布、活動(dòng)報(bào)名、個(gè)人中心，具體用例圖為圖1所示。

2.功能設(shè)計(jì)

（1）學(xué)校文件查看，學(xué)校官網(wǎng)文件一直是同學(xué)關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容，能夠給學(xué)生傳遞重要信息，有利于同學(xué)們合理安排學(xué)習(xí)以及空余時(shí)間。

（2）上課考勤，上課考勤能提高老師的上課效率，幫助老師減少不必要的點(diǎn)名時(shí)間，更能實(shí)現(xiàn)無紙化操作。

（3）云繳費(fèi)，云繳費(fèi)能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)上繳納電費(fèi)，簡(jiǎn)單便捷。

（4）成績(jī)查詢，成績(jī)查詢能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)上查詢成績(jī)，即使不在校園也能查詢自己的成績(jī)以及績(jī)點(diǎn)，并且軟件還可根據(jù)成績(jī)進(jìn)行圖文分析進(jìn)行評(píng)估。

（5）動(dòng)態(tài)發(fā)布，學(xué)生通過動(dòng)態(tài)發(fā)布能夠隨時(shí)隨地分享所見所聞及感受，能更好的促進(jìn)交流，豐富校園生活。

（6）活動(dòng)報(bào)名，學(xué)生可通過活動(dòng)報(bào)名發(fā)布或參加活動(dòng)，體驗(yàn)校園生活。

（7）個(gè)人中心，個(gè)人中心可修改個(gè)人賬號(hào)信息以及密碼，如在體驗(yàn)軟件時(shí)發(fā)現(xiàn)有錯(cuò)誤或不足，可使用意見反饋進(jìn)行反饋，系統(tǒng)維護(hù)人員會(huì)統(tǒng)一收集意見并進(jìn)行軟件更新。圖3.8為個(gè)人中心功能的部分草圖及用例圖。

3.數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)在這一套開發(fā)系統(tǒng)中扮演者非常重要的角色，完善的數(shù)據(jù)庫建立可以讓其更快的完成項(xiàng)目。整個(gè)數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建是考試題庫選題系統(tǒng)開發(fā)和創(chuàng)立的核心技術(shù)，概括的說，就是根據(jù)管理員的需求創(chuàng)立起滿足管理員的需要的數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫的整體設(shè)計(jì)是在軟件開發(fā)是其最主要的問題。再考慮到數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的時(shí)候，我們首先應(yīng)該想到把這個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)和處理設(shè)計(jì)密切結(jié)合起來，從而使得把整個(gè)庫存信息管理系統(tǒng)相結(jié)合起來。

在數(shù)據(jù)庫分析中采用E-R圖來建立相對(duì)應(yīng)的關(guān)系，它有實(shí)體、關(guān)系、屬性三種概念。實(shí)體可以說是一個(gè)用來維持和不斷利用數(shù)據(jù)的大集合；屬性可以說是這個(gè)物體的所具有的特點(diǎn)；關(guān)系很明顯指的就是每個(gè)數(shù)據(jù)實(shí)體之間的種種聯(lián)系，關(guān)系給各個(gè)實(shí)體之間建立起了相對(duì)應(yīng)的模型。本系統(tǒng)的E-R如圖2所示。

4.系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

主頁面有輪播圖展示；應(yīng)用服務(wù)列表，以圖標(biāo)和名稱為單元宮格方式顯示，手機(jī)端每行顯示4個(gè)；顯示學(xué)校文件，上方顯示文件標(biāo)題、下方為內(nèi)容縮寫（多出的字用省略號(hào)顯示）；顯示底部導(dǎo)航欄，采用圖標(biāo)方式顯示，共三個(gè)圖標(biāo)分別為首頁、動(dòng)態(tài)、個(gè)人中心，點(diǎn)擊標(biāo)簽進(jìn)入對(duì)應(yīng)頁面，實(shí)現(xiàn)該功能的操作。

上課考勤功能模塊接入了虹軟的ArcFace SDK并在原有的代碼上進(jìn)行功能更改。使用了人臉識(shí)別技術(shù)快速進(jìn)行課堂簽到。進(jìn)入上課頁面后先進(jìn)行初始化引擎操作，引擎激活成功后點(diǎn)擊開始識(shí)別，進(jìn)入人臉綁定界面，按照提示進(jìn)行人臉綁定，點(diǎn)擊注冊(cè)按鈕，將賬號(hào)數(shù)據(jù)與人臉綁定寫入數(shù)據(jù)庫。注冊(cè)成功后，再次進(jìn)入上課考勤即可開始簽到。簽到記錄按鈕可查看簽到記錄及簽到時(shí)間;智慧校園的活動(dòng)功能分為活動(dòng)報(bào)名和活動(dòng)發(fā)布，長(zhǎng)按可刪除發(fā)布的活動(dòng)?；顒?dòng)報(bào)名可查看活動(dòng)名稱、活動(dòng)內(nèi)容、發(fā)布時(shí)間、報(bào)名人數(shù)?；顒?dòng)發(fā)布需填寫活動(dòng)標(biāo)題，活動(dòng)內(nèi)容以及活動(dòng)圖片;云繳費(fèi)功能包含充值電費(fèi)以及充值賬單查看功能，首先選擇所在宿舍，并輸入充值金額點(diǎn)擊立即支付，支付成功后提示去充值賬單處查詢;成績(jī)查詢功能查詢當(dāng)前登錄賬號(hào)的成績(jī)并匯總，用戶可選擇不同學(xué)期成績(jī)進(jìn)行查看，還可以進(jìn)行成績(jī)分析通過圖文成績(jī)情況。成績(jī)分析由餅圖表示，使用了MPchart組件，該組件將獲取到的成績(jī)存入list中作為數(shù)據(jù)源適配到餅圖中;動(dòng)態(tài)功能可以發(fā)布動(dòng)態(tài)以及對(duì)他人的動(dòng)態(tài)進(jìn)行評(píng)論。發(fā)布動(dòng)態(tài)需要填寫標(biāo)題內(nèi)容及圖片，如需刪除可點(diǎn)擊動(dòng)態(tài)右上方的刪除圖標(biāo)進(jìn)行刪除操作;個(gè)人中心包含個(gè)人信息修改，密碼修改，意見反饋，退出登錄功能。個(gè)人信息可修改姓名、性別、手機(jī)號(hào)、班級(jí)，點(diǎn)擊修改后后臺(tái)會(huì)訪問數(shù)據(jù)庫，修改該學(xué)號(hào)的個(gè)人信息。密碼修改需輸入舊密碼以及新密碼，點(diǎn)擊修改后會(huì)需要重新登錄。意見反饋需要填寫意見及建議反饋給后臺(tái)工作人員進(jìn)行軟件更新整改。

5.系統(tǒng)測(cè)試

軟件測(cè)試是為了發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤而執(zhí)行程序的一系列過程，而測(cè)試的目的是希望能以最少的人力和時(shí)間發(fā)現(xiàn)隱藏的各種缺陷bug，這樣就能及時(shí)更正，減少程序遇到的各種風(fēng)險(xiǎn)。測(cè)試方法主要有人工測(cè)試和機(jī)器測(cè)試。

（1）人工測(cè)試，人工測(cè)試又稱代碼復(fù)審，包括個(gè)人復(fù)查、走查、會(huì)審三種方法。

（2）機(jī)器測(cè)試，機(jī)器測(cè)試主要是由黑盒測(cè)試和白盒測(cè)試兩種方法。

在最后的測(cè)試階段，系統(tǒng)采用后黑盒測(cè)試和白盒測(cè)試想結(jié)合的方法。黑盒測(cè)試主要用于對(duì)系統(tǒng)的輸入和輸出特性進(jìn)行測(cè)試，檢測(cè)功能方面存在的錯(cuò)誤與可能存在的缺陷。白盒測(cè)試主要用于對(duì)軟件的過程及邏輯路徑進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)性能方面的錯(cuò)誤。具體采用的測(cè)試方法為系統(tǒng)測(cè)試和單元測(cè)試。通過編寫測(cè)試用例實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)全部功能的全覆蓋，最后測(cè)試結(jié)論證明系統(tǒng)滿足需求中定義的功能，本次開發(fā)有效。

四、研究結(jié)論

本項(xiàng)目為解決校園交流不便以及實(shí)現(xiàn)無紙化上課考勤的需要，依托于Android平臺(tái)研發(fā)制作了智慧校園App軟件，實(shí)現(xiàn)了可支持用戶隨時(shí)隨地與人交流以及減少因上課考勤而浪費(fèi)的時(shí)間?；谌四樧R(shí)別的智慧校園app包括了完備的方法體系、參數(shù)體系、數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)體系及充實(shí)的數(shù)據(jù)資源，體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、系統(tǒng)化，為課堂簽到，校園生活提供了重要保障，為今后開展教育考勤的高效率，校園生活的多彩化奠定了基礎(chǔ)。

近年來我國智慧教育發(fā)展迅速，尤其是以“三通兩平臺(tái)”為主要標(biāo)志的教育信息化取得一系列成果，目前，全國中小學(xué)?；ヂ?lián)網(wǎng)接入率已達(dá)97.6%，多媒體教室普及率達(dá)93.21%;優(yōu)質(zhì)數(shù)字教育資源日益豐富，信息化教學(xué)日漸普及，“課堂用、經(jīng)常用、普遍用”的格局初步形成。實(shí)現(xiàn)了從教育信息化1.0到2.0的轉(zhuǎn)段升級(jí)，對(duì)教育改革發(fā)展的“革命性影響”初現(xiàn)端倪，向“三全兩高一大”的新目標(biāo)邁進(jìn)。近年來，在線教育和教育信息化均處于快速發(fā)展時(shí)期，從而推動(dòng)我國智慧教育市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大。

參考文獻(xiàn)：

[1] 明日科技. Android開發(fā)詳解[M]. 吉林：吉林大學(xué)出版社，2018.

[2] 任勇.信息化校園發(fā)展歷程簡(jiǎn)析[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2019

[3] 劉怡鍵.智慧校園綜合服務(wù)自助一體機(jī)研發(fā)[J]，大連民族大學(xué)學(xué)報(bào)，2021

[4] 吳亞楠，2022智慧校園行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢(shì)分析.信息化技術(shù)，2022

[5]周薇. Android嵌入式開發(fā)及實(shí)訓(xùn)[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2019.