【基于安卓的移动端教学辅助管理系统9500字（论文）】

基于安卓的移动端教学辅助管理系统目录TOC\o"1-2"\h\u13198基于安卓的移动端教学辅助管理系统 1230501.绪论 1106261.1研究背景及意义 1168341.2研究现状分析 2314062.主要技术 3278162.1Android系统结构 3132.应用程序框架 4163353.系统运行库 412516(1)程序库 412805(2)Android运行库 5166924.Linux内核 5278792.2MVC介绍 5274493.系统需求分析与可行性分析 711383.1系统需求分析 7294203.2可行性分析 9217564.系统设计与实现 10211244.1功能设计 10108034.2功能界面实现 15163835.系统测试 20161285.1测试方案设计 20317412、测试对象不可接受的测试或可以被测试的功能和特性; 20259735.1.2测试安排 2072855.1.3测试资源 20243652、确定需要测试的项目对外部因素所存在的依赖。 20291405.2测试方法 21238165.3测试结论 211.绪论1.1研究背景及意义信息化进程的不断推进，使得信息的产生及传递的速度越来越快、人们对信息的响应速度也在不断加强，信息技术已经成为当今最活跃，发展最迅速，影响最广泛，渗透力最强的科学技术领域之一，也是各行各业不断研究与发展的方向。高校作为信息化的引领者，其信息化的应用程度也在一定程度上反应学校的发展状况，因此各个院校都在不断的完善与发展自身的信息化系统建设，以期通过信息系统的应用为院校提供更好的服务。在传统的院校教学服务管理时，主要是通过原始的手工方式进行，不管是课程教授安排、教学设备管理还是教学奖惩信息的管理等，都需要管理人员通过大量的人力劳动才能够实现，特别是在一些数据的统计审核时，不但浪费了大量的时间与精力，而且统计的结果往往不准确，这些都给院校管理人员的工作带来了极大的不便。移动端教学辅助是一种在移动设备帮助下能够在任何时间、任何地点发生的学习。移动学习的开展依托于移动设备的支持，移动设备为学习者提供的各种移动学习资源的种类、方式、内容组织形式等对学习者使用移动学习有着重要的影响。随着科技的进步，网络技术的发展，移动学习所依托的移动设备也迅速发展，尤其是近几年智能手机的普及。青少年使用智能手机的人数越来越多，尤其是在高校，大部分学生都具备智能手机或其他移动学习的设备。随着移动学习这一新兴的概念的提出，越来越多的人开始利用零碎的时间通过移动设备进行移动学习。大学生这个学习者群体对移动学习这一学习形式有着很高的热情，他们普遍了解移动学习的含义并且已经有意或无意识的在进行着移动学习。通过文献调研发现，大学生对于移动学习抱有积极的态度，并且具备移动学习的思想和素质基础。由于Android系统的移动设备的性价比高的特点，在校学生中使用Android系统智能手机的人数占绝大多数，部分学习者对于移动学习的学习效果也持肯定的态度。由此可见，在高校中开展移动学习具备其理论和实践的基础，但是对于移动学习的效果也应进行一定的实践来验证其有效性。因此，为了帮助学习者更好的学习具体课程，将课程延伸到课外弥补传统课堂学习的缺陷，可向学习者提供该课程的移动端教学系统来辅助学习。在分析学习者移动学习一般特征和具体需求的基础上，结合具体课程研究基于安卓的移动端教学辅助管理系统的设计与实现是有必要性与可行性的。1.2研究现状分析目前，基于移动的学习研究己经成为研究的热点世界各国尤其是发达国家，对基于移动教育给予高度的重视，并积极投入大量资金开展这一领域的基础与应用研究，使人们在全球范围内实现信息交流、资源共享、科技合作和移动学习，从而促进整个国家的科研和教育事业的发展。在线教育是远程教育发展演化的产物。在线教育从诞生至今，主要经历了以下几个发展阶段：19世纪后期，以邮寄方式为主的第一代远程教育；20世纪初到80年代，以广播电视和录音磁带为主的第二代远程教育；20世纪90年代以来，以卫星通信，计算机网络为主的支持在线和教学互动的第三代远程教育。21世纪到现在，是以3G移动技术为主的支持移动在线教学系统。从我国教育部高教司在2001年就提出关于“移动教育”的理念。高校的教育教学效果，依靠传统教育其基本目标的实现是非常困难的，要借助现代计算机技术，移动通信技术，扩充高等教育势在必然。目前教育已成为移动互联网络的一项重要服务产业。但我们在这一领域的研究还刚刚处于起步阶段，如果想在未来的世界竞争中不处于劣势，我们必须顺应历史发展的趋势，抓住教育大变革的机遇，在积极探索、研究与发展基于移动技术的新型教育教学模块，实现我国教育的重大革新，以适应21世纪对人才培养的需求。随着网络的广泛应用，越来越多的学校和老师也加入到教学收到的改进中来。任课老师都建立了自己的授课网站，有的还通过、和微博等新的网络信息交换手段来满足学生的学习需要。但是目前的局面是这种形式还较为分散、不规范、不系统，不能完全满足教学的实际需求因此，十分有必要从学校的层面上设计一套符合学校教学管理规范、对所有可能均适用的移动端教学辅助管理系统。2.主要技术2.1Android系统结构图3-1Android系统结构图从上面的结构图不难看出Android的系统架构和其操作系统一样，采用了分层的架构。Android分为四个层，从高层到低层分别是应用程序层、应用程序框架层、系统运行库层和linux核心库层。1.应用程序层：Android会同一系列核心应用程序包一起发布，该应用程序所有的功能模块都是使用java语言编写的。应用后面的是一系列的系统和服务，其中包括：(1)内容提供商：使该应用程序可以共享它们自己的数据或者访问另一个其他应用程序的数据.(2)丰富而又可扩展的视图：可以构建应用程序，它包括网格、列表、按钮、文本框甚至是可嵌入的web浏览器。(3)资源管理器：能提供非代码资源的访问，如，图形、本地字符串和布局文件。(4)通知管理器：使得应用程序能显示自定义的提示信息于状态栏中。(5)活动管理器：用来提供常用的导航回退功能并管理应用程序的生命周期。2.应用程序框架核心应用程序所使用的是API框架，开发人员是可以访问的。该构架之所以这样设计在于它可以简化组件的重复利用，而且每个应用程序不仅可以使用该程序发布功能快还可以发布他自己的功能块。同理，用户也可以通过重用机制来替换其他组件。3.系统运行库(1)程序库Android包含一些库，Android系统不同的组件都能够使用这些C/C++库。开发者的服务是通过Android应用程序框架来提供的，下面是一些核心库：系统C库：它是一个专门为基于embeddedlinux的设备而定制的，从BSD继承来的标准C系统函数库。媒体库：是基于PacketVideoOpenCORE的库;该库能支持多种比较常用的视频格式、音频格式的录制和回放，同时也能够支持静态图像文件。其中编码格式包括MP3、MPEG4、AMR、AAC、H.264、PNG、JPG。SurfaceManager：，能为多个应用程序提供2D和3D图层的无缝融合，并且对显示子系统的管理。LibWebCore：是一个最新的web浏览器引擎用，它能够支持一个可嵌入的web视图和Android浏览器。3Dlibraries：；该库基于基于OpenGLES1.0APIs从而实现使用硬件的3D加速和使用特别优化的3D软加速。FreeType：矢量和位图的字体显示。SQLite：是一个轻型关系型数据库引擎，不但功能强劲而且任意的一种应用程序都可以用。SGL：是底层的2D图形引擎。(2)Android运行库Android的核心库包括一个提供大多数功能的的JAVA编程语言核心库。所有Android应用程序都拥有一个独立的Dalvik虚拟机实例并且都运行在它自己的进程中。Dalvik是一个可以同时高效地运行多个的虚拟系统。其执行的是Dalvik可执行文件（.dex）。由于虚拟机是基于寄存器的，所以所有由虚拟机来执行的类都需经由JAVA编译器编译好，然后再通过SDK中的“dx”工具转化成.dex格式。Dalvik虚拟机主要依赖于linux内核的一些底层内存管理机制和线程机制的功能。4.Linux内核Linux3.0内核是Android的核心系统服务所依赖的，其中如安全性，内存管理，进程管理，网络协议栈和驱动模型。同时Linux内核也作为软件和硬件栈之间的抽象层。2.2MVC介绍MVC开始是存在于桌面程序中的，M是指业务模型，V是指用户界面，C则是控制器，使用MVC的目的是将M和V的实现代码分离，从而使同一个程序可以使用不同的表现形式。比如一批统计数据可以分别用柱状图、饼图来表示。C存在的目的则是确保M和V的同步，一旦M改变，V应该同步更新。模型－视图－控制器（MVC）是XeroxPARC在二十世纪八十年代为编程语言Smalltalk－80发明的一种软件设计模式，已被广泛使用。后来被推荐为Oracle旗下Sun公司JavaEE平台的设计模式，并且受到越来越多的使用ColdFusion和PHP的开发者的欢迎。模型－视图－控制器模式是一个有用的工具箱，它有很多好处，但也有一些缺点。MVC是一个设计模式，它强制性的使应用程序的输入、处理和输出分开。使用MVC应用程序被分成三个核心部件：模型、视图、控制器。它们各自处理自己的任务.（1）模型模型表示企业数据和业务规则。在MVC的三个部件中，模型拥有最多的处理任务。例如它可能用象EJBs和ColdFusionComponents这样的构件对象来处理数据库。被模型返回的数据是中立的，就是说模型与数据格式无关，这样一个模型能为多个视图提供数据。由于应用于模型的代码只需写一次就可以被多个视图重用，所以减少了代码的重复性。（2）视图视图是用户看到并与之交互的界面。对老式的Web应用程序来说，视图就是由HTML元素组成的界面，在新式的Web应用程序中，HTML依旧在视图中扮演着重要的角色，但一些新的技术已层出不穷，它们包括MacromediaFlash和象XHTML，XML/XSL，WML等一些标识语言和Webservices.如何处理应用程序的界面变得越来越有挑战性。MVC一个大的好处是它能为你的应用程序处理很多不同的视图。在视图中其实没有真正的处理发生，不管这些数据是联机存储的还是一个雇员列表，作为视图来讲，它只是作为一种输出数据并允许用户操纵的方式。（3）控制器控制器接受用户的输入并调用模型和视图去完成用户的需求。所以当单击Web页面中的超链接和发送HTML表单时，控制器本身不输出任何东西和做任何的处理。它只是接收请求并决定调用哪个模型构件去处理请求，然后确定用哪个视图来显示模型处理返回的数据。综上所述，MVC的处理过程是首先控制器接收用户的请求，并决定应该调用哪个模型来进行处理，然后模型用业务逻辑来处理用户的请求并返回数据，最后控制器用相应的视图格式化模型返回的数据，并通过表示层呈现给用户。3.系统需求分析与可行性分析3.1系统需求分析3.1.1功能需求移动端功能需求分析就是指在整个系统开发过程中解决“做什么”的问题，把要解决哪些问题，满足用户哪些具体的信息需求调查分析清楚。经过总体的深入调查和研究，总结出该移动端需要完成的一些具体功能，分析如下：1.课程学习功能：包括课件的学习、视频的学习以及课外的拓展学习。2.每日一练功能：可进行练习，包括章节练习以及模拟训练。3.上传/下载功能：能实现在线上传以及在线下载。4.讨论交流功能：对所学的知识进行讨论交流，可实现查看回复以及在线答疑的功能。3.1.2性能需求（1）优化Java代码安卓App的开发都是通过Java语言，算法的选择比实现更为重要。为了能极大的优化应用程序，需要利用简单的技术，例如缓存和减少内存的分配。应用程序能随时保持响应是一个非常重要的性能指标。（2）提高性能在代码设计过程中，如何使用更少的内存来达到提高运行速度的效果，如何设计CPU来分配内存，都是要考虑到的事情，因为这些回直接影响到内存访问有着直接的影响。（3）利用多线程开发安卓App，使用的是java编程语言。为了能提升安卓设备的性能以及减少响应的时间来及时的响应用户，多线程编程就尤为重要。（4）降低功耗在编写程序时我们要非常注意的一个问题就是App的功耗问题。现在的教学辅助管理移动端层出不穷，在都能达到用户的学习需求的同时，如何尽量的减少软件耗电就成为一个很重要的问题。这一性能指标直接决定了用户的使用体验，谁都不想开一个学习软件手机电量就飞快减少。所以开发中，要做到在不影响程序功能的正常使用下尽可能的去减少电量的消耗。3.1.3开发运行需求（1）开发平台教学辅助管理移动端的开发是在Eclipse环境下进行的。Eclipse是一个开放源代码的、基于Java的可扩展开发平台，Eclipse作为开源的Java开发环境，功能强大，易于使用。就其本身而言，它只是一个框架和一组服务，用于通过插件组件构建开发环境。Android提供了在Eclipse上开发Android应用程序的ADT插件，简化了应用程序的开发，运行，和调试。安装Android开发环境，首先需要安装支持Java程序运行的Java开发工具包JavaDevelopmentKit(JDK)，然后安装集成开发环境Eclipse，最后安装AndroidSDK和Eclipse的ADT插件。（2）运行平台教学辅助管理移动端可以在安卓手机或安卓模拟器上运行，本教学辅助管理移动端设计时使用夜神模拟器来运行。Eclipse开发环境创建：进入Eclipse，在Windows菜单下找到AndroidAVDManager，点击new。然后设置需要的参数，包括sdk版本，屏幕尺寸，sd卡大小等。接着选择刚刚创建的模拟器，点击start运行即可。在name中输入AVD的名称，Target中选择使用的类库，创建SDCard和皮肤，接着点击Finish按钮即可。3.2可行性分析为了保证教学辅助管理移动端的开发成功在调查的基础上，应该针对教学辅助管理App的开发是否具备可能性和必要性，从技术、经济、社会等方面进行分析和研究，来避免出现失误。在尽可能短的时间里确定是否能解决问题，并且花费最小的代价，这就是可行性研究的目的。这个教学辅助管理App的可行性分析包含了几个方面的内容，如下列举。3.2.1技术可行性软件方面，本教学辅助管理移动端主要是在Eclipse上开发的，用Eclipse进行界面设计、功能设计，采用调用互联网开放的新闻接口的方式进行新闻来源的获取，完成新闻数据的正常显示。由于Eclipse功能丰富，使用时具有快捷，灵活的特点，而且现在它的应用非常广泛，所以使用Eclipse集成环境是开发安卓应用的一个不错的选择。由此表明在Eclipse在技术上完全支持教学辅助管理移动端的开发。硬件方面，当下硬件技术飞速的发展，电脑手机的硬件变得越来越强大，而且更新的比较迅速，可靠性越来越高，价格越来越低，因此硬件环境对教学辅助管理移动端完全支持。3.2.2操作可行性本应用为一个查看新闻的应用,所耗费的资源非常的小，目前，大多数的安卓手机都能运行这个教学辅助管理移动端。运行应用时不会改变原来手机的设置和布局，并且应用界面简单，操作起来没有难度，因此本教学辅助管理移动端在操作上是可行的。3.2.3经济可行性经济可行性分析是对成本，经济效益等进行一定的研究，包括估计项目的开发成本，估算开发成本是否会高于项目预期的全部利润。本教学辅助管理移动端作为毕业设计，并不关注经济上的效益，仅仅侧重于对自己安卓开发能力的提高和编程上的进步，在经济上并没有什么要求，有台PC就可以，所以在经济上是完全可行的。4.系统设计与实现4.1功能设计4.1.1登录注册功能注册登录模块就是用户需要先进行注册或登录才能进入系统。设置用户注册和登录功能是为了保障用户个人数据的安全。当用户打开软件时首先询问用户是否要登录，若用户选择登录则输入正确的用户名和密码，点击确定按钮即可进入软件。当用户不选择登录时软件就会询问用户是否注册，若用户选择注册，则用户输入自己的用户名和密码进行点击注册按钮进行注册。当用户点击注册时软件将用户的用户名和密码数据上传到数据服务器进行比对，当服务器中没有该用户时则用户注册成功同时跳转到主程序。当用户名已经被注册时，软件返回“该用户已存在”的信息，用户修改用户名重新注册。用户的注册登录模块结构图如图4.3所示。图4.3注册/登录模块功能结构图4.1.2课程学习功能课程学习能够帮助学习者系统的了解和掌握这门课程的主要知识内容。课程的学习有三种方式：分章节式的学习、视频学习和课外拓展式的学习。分章节式的学习按照教材的逻辑呈现，向学习者介绍每一章节的节本概念，通过范例展示加深学习者对该章节内容的理解，最后通过章节小结来巩固本章节的主要知识点。知识全面琐碎，更适合初学者使用。视频学习就是为学生提供相关知识的视频内容，来帮助学习者更好的掌握学习内容。课外拓展式的学习则是帮助学习者更好的拓展课外知识，向学习者提供最前沿的教育技术知识和技术，或向学习者展示每一课题的实践研究成果，能更好的帮助学习者拓展眼界，培养学习者的实践研究能力。课程学习模块结构图如图4.4所示。4.1.3每日一练模块知识的学习除了可以通过阅读浏览的方式外，也可以通过不断的练习来达到学习的目的。因此本软件设计了每日一练这一功能，来帮助学习者更好的掌握所学知识。每日一练也有三种方式：分章节式的练习、知识单元式的练习和模拟训练式的练习。章节练习和课程学习中的章节学习相对应，知识单元练习和课程学习中的知识单元学习相对应，两者都是通过单选题、多选题和简答题这三种题型来加强学习者对章节学习中知识点的映像。模拟训练则是按照考试的形式设置的题型，是学生对自己的学习成果的一个整体把握，学习者可以通过模拟训练的结果有针对性的对自己的薄弱环节进行强化。在答题过程中，学习者对题目进行作答，可以选择进行下一题继续作答，也可以提交答案，如果学习者答对了，会在旁边显示恭喜你答对了的语句来鼓励学习者；如果学习者答错了，点击查看参考答案按钮会显示正确答案。每日一练模块结构图如图4.5所示。图4.5每日一练模块功能结构图4.1.4上传/下载模块该移动学习软件的主要功能之一就是向用户提供高效的文件的上传/下载服务。上传/下载模块的功能结构图如图4.6所示。图4.6上传/下载模块功能结构图移动学习软件中包含的课程学习与每口一练的相关内容比较占用手机的存储空间，因此需要学习者通过在线下载从服务器端下载先关课程和习题并保存在软件中，当学习者掌握这些课程和习题后，就可以将这些内容删除以确保软件在手机上运行流畅。而当学习者有一些、资源想要共享给其他的学习者时就可以通过在线上传到服务器，然后其他的学习者就可以将这些资源下载到自己的手机上来达到共享的目的。有了文件的上传和下载功能，这样既能帮助学习者节省保存学习资源的手机存储空间，也能方便学习者共享学习资源。4.1.5讨论交流模块交流模块主要有查看回帖和在线答疑两个部分，讨论交流模块的结构图如图4.7所示。图4.7讨论交流模块功能结构图学习者通过这一功能实现与其他学习者的互动，而这一模块也为用户提供了展示自我和答疑的平台。用户首先通过登录进入软件，在主界面中选择讨论交流功能，然后进入到在线交流，用户就可以看到其他用户已经讨论的内容。若用户想要发表自己的观点和看法，则可以在文本框中输入自己的观点，点击发送按钮发送，同时在线讨论的学习者就可以看到这一消息。讨论交流模块的设计是为了促进学习者在学习过程中遇到问题进行及时的解答，同时帮助学习者实现互助学习，通过及时的反馈和交流使学习者保持学习的积极性和主动性。当然讨论交流模块的建立对于学习者的意义建构也是有帮助的，学习者通过在学习模块的学习，在每日一练模块的练习，在交流模块的问题的解决，使得学习者对于知识的学习实现了理解、巩固和综合的过程，对于学习者知识体系的建立有着非常重要的帮助。4.2功能界面实现4.2.1登录注册功能实现如果用户是首次使用该软件，则要求用户先进行注册，注册时将用户的用户名、密码和昵称都上传到数据库服务器当中。当用户注册完成后就直接跳转到软件的主界面。如果显示用户已经注册了，则可以输入用户名和密码，点击登录按钮登录。若用户名和密码都正确，则跳转到软件的主界面页，如果用户输入的用户名或者密码中有错误的话，则提醒用户输入的用户名或密码错误。请重新输入，软件的注册和登录界面如图5.7和5.8所示。图5.7用户注册图5.8用户登录4.2.2课程学习功能实现课程学习中包括课件学习、视频学习和课外拓展三个子功能模块。课件学习主要是对《现代教育技术》这一课程进行系统的章节学习，主要由文本、图片和音频等移动学习资源构成，通过详细的文字和图片的呈现来让学习者系统的理解所要学习的内容。视频学习则为用户提供了一些短视频来帮助学习者更好的进行移动学习。课外拓展功能里通过多样化的媒体呈现形式向学习者提供最新的前沿技术和实践研究，以帮助学习者拓展自己的知识领域，并帮助学习者对新的技术或实践研究有更全面和客观的认识。图5.13给出了软件学习的主界面和课程学习界面。图5.13课程学习导航菜单4.2.3每日一练功能实现每口一练模块可以通过习题的形式帮助学习者更好的掌握所要学习的知识。每口一练模块又分为章节练习和模拟练习两个部分。在章节练习中每一章的练习内容都与每一章的课程学习内容相对应，这样可以帮助学习者及时的巩固章节知识内容，加深对所学知识的印象。章节练习的习题通常是单选题和多选题，通过这种强化训练加强学习者对知识点的记忆。图5.19是每一一练功能的界面。图5.19每日一练功能实现4.2.4上传下载功能实现上传下载模块帮助用户将所需要的资源通过客户端下载到自己的智能终端上，也可以将自己的资源上传到服务器，其他用户再通过下载的方式达到共享资源的目的。当用户跳转到上传下载界面时，会看到下载专区的下载列表，用户点击下载列表旁的下载按钮即可下载自己所需的文件，下载的文件将保存在用户的存储卡上的制定文件夹中。当用户想上传文件时，点击上传按钮会弹出一个请用户选择要上传的文件的对话框，用户选定文件后点击上传就可以将文件上传到服务器端。图5.21上传下载功能实现当用户点击下载列表旁的下载按钮时，通过平台自带的微型数据库TinyDB判断该文件是否下载过，若文件已下载，则直接从手机中打开，没有下载的从服务器进行下载，并将文件命名后保存到手机中。当文件下载到手机时，更新TinyDB中的数据。当用户点击上传按钮时，将可以将用户选择好的文件上传到服务器。4.2.5讨论交流功能实现讨论交流模块实现了学习者对相关问题或主题进行实时的互动，用户可以通将自己的看法或观点写在文本框中，点击发送发送到服务器上，服务器再将接受到的信息返回到软件上，这样学习者发送的消息就对所有人都可见了。当然，学习者也可以查看其他学习者的对问题的解答。图5.23是讨论交流的界面。图5.23讨论交流功能实现5.系统