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基于安卓平台的在线学习系统的设计和实现
摘要
近年来，随着分享理念的普及，传统的导师培训行业迫切需要升级转型。现有的培训制度大多通过培训机构进行，培训时间和地点有限。近年来，功能强大的智能终端不断涌现，并开始在人们的日常生活中发挥不可或缺的作用。其中，Android是唯一的开源系统，经过几年的发布，在今天的智能终端市场占据了重要的地位。本文的目的是了解和掌握Android操作系统，设计并开发一个基于Android平台的主动学习系统。通过建立公共信息平台，使学习者和导师利用课余时间对彼此的时间和地点以及课程内容进行预约，方便易用。本文的主要工作体现在以下几个方面:对主动学习系统的功能进行需求分析，设计相应的数据库和程序模块，完成主动学习系统的开发，为用户和管理员实现各种功能。在环境中对各个功能进行了测试，并对测试结果进行了详细分析。
关键字
安卓系统;信息平台;主动学习系统;智能终端。
介绍
随着我国经济水平的不断提高，教育得到了越来越多的重视，并蓬勃发展。然而，目前我国中小学教育仍存在一些问题[1]。“班制教育”确实提高了教师的教学效率，但这种方式不能让教师考虑到每一个参与学习的学生。
根据学生的个性和实际能力设置相应的教育方法，因材施教。如果学生在课堂上所学的知识没有很好的掌握，回家后由于父母工作繁忙或父母知识水平有限，可能得不到很好的指导，学生的学习知识也不会得到巩固[2]。因此，家长需要找各种培训机构来帮助孩子做作业，指导他们学习。
然而，目前我国的培训机构还存在许多缺陷。培训时间、地点、报名方式相对有限，学员难以参与到自己想要的培训中。而且无论是一对一教学还是课堂教学，双方都不能灵活调整时间、地点等教学条件。另一方面，在许多大学的公告板上有很多关于导师供求的信息。许多大学生投身于家教工作。大学生业余时间相对丰富，受教育程度较高。他们有时间、精力和能力为中小学生提供家教指导[3]。在全国各地，导师扮演着非常重要的角色。作为学校教育的补充，它对提高学生的能力起着重要的作用。
近年来，随着移动互联网的快速发展，智能手机终端已经成为人们生活中不可缺少的一部分[4]。本文基于这一现状，致力于设计并实现一个主动学习系统，使导师的供需双方都可以通过市场上的Android智能终端在线发布或获取信息并进行交流。该系统可以实现导师与学生之间的信息对接，取其所需，自助配对，节约社会资源。对于想为中小学生提供打工辅导服务的大学生也有很大的帮助。后台还可以管理账号和发布信息，使系统操作简单高效。
研究状态和相关技术
互联网教育的现状与发展
互联网教育已成为教育培训的主流。过去依靠电视广告、传单或广告牌进行宣传、面对面报名的教育模式也因为不适合当今社会而慢慢走上了互联网教育的道路。目前，互联网教育主要分为四类。
- 互联网家教中介网站
互联网家教中介网站是互联网与教育相结合的初步形式，也是目前主要存在的形式。以阳光家教网站为代表的家教中介网站将家教中介公司的业务从线下转移到线上，主要为用户提供传统的家教中介服务[5]。
- 教育机构网络教学平台
随着互联网的发展，网络带宽、网络负载能力都有了很大的提高，实时视频甚至实时视频都是目前互联网可以控制的东西，国内一些教育机构也推出了自己的网络教学平台。这种网络教学平台主要为用户提供在线课程、在线问答等教育服务。
- 开放式课程在线学习平台
大型开放式网络课程学习平台是互联网教育领域比较新的服务，以edX、Coursera、Udacity和网易Ccloud课堂[6]为代表。全世界每个人都可以通过MOOC平台获得世界知名大学的免费开放课程，分享优秀的教育资源，随时随地使用任何设备进行在线学习。中国也有很多提供MOOC教育的平台。如2014年5月，网易云课堂与爱课网合作，启动“中国大学MOOC”项目，承担教育部优秀课程开课任务。基于便携式智能设备的移动家教软件
- 基于便携式智能设备的移动家教软件
目前，手机家教服务不允许使用家教服务。而这正是市场所缺乏的，也是我们要开发和研究的。
在中国，开放课程在线学习平台的用户主要是大学生和刚进入职场的年轻人，主要集中在一线城市和教育比较发达的城市。网络教学平台、互联网家教中介网站、手机家教软件的主要用户是中小学生及其家长。学生通过网络教学平台学习课程，复习和拓展课堂知识。学生寻找线下家教主要使用互联网家教中介网站和手机家教软件。目前，家长和学生对这种教育模式的需求很大，越来越多的用户想通过这些平台做家教。
据调查，虽然仍有很大比例的学生通过线下中介公司找家教，但这一比例正在逐渐下降。目前，我国的家教行业已经逐渐从主流的线下中介转向线上，在互联网上发布找家教的信息已经逐渐成为一种比较普遍的现象。家教老师或学生家长已经开始适应通过移动互联网[7]寻找家教。
随着移动互联网技术的快速发展，人们的日常生活得到了极大的方便。当然，在互联网家教方面，人们不再仅仅满足于在传统的网页上寻找家教，而是希望能够使用智能手机、平板电脑等移动设备，更方便、更方便地满足自己寻找家教的需求。
安卓应用程序的构成和工作机制
一般来说，有四个部分:Activity, Service, broadcastintreceiver和Content Provider它组成了一个Android应用[8]，但不是每个Android应用程序都必须由这四个部分组成。提前AndroidManifest.xml该配置文件适用于Android应用。为了定义Android组件，每个应用程序都必须有必要的配置文件[9]。Android应用程序的组成和工作流程如图1所示。
图1。 安卓系统组合离子和工作流程
（1）Activity
在Android中，activity是一个用户界面，也就是手机屏幕。Android的四个最常用组件之一是Android。这个类是一个单独的类，它通过显示视图类[10]实现的接口来响应各种事件。
（2）Server
服务是一个没有用户界面的长生命周期程序，可以用来开发监控程序。使用没有UI的服务的一个典型例子是媒体播放器。播放媒体列表中的歌曲是媒体播放器的主要功能。在播放的过程中，会有一些设置，如回放和循环播放[11]。当我们设置播放歌曲的功能时，没有相应的用户界面，也就是没有UI。但玩家将使用它的上下文。startService()启动一个服务，该服务用于确保歌曲的回放。即使用户同时切换到其他页面，歌曲也会继续在后台播放，直到服务结束，也就是歌曲播放结束。当然，还可以进行停止、暂停、切换等操作。
（3）BroadcastIntentReceiver
如果您想执行一些与外部事件相关的代码，您需要使用IntentReceiver。当外部事件触发IntentReceiver时，它将直接使用通知管理器来通知用户，而不生成用户界面，这类似于运行时没有用户界面的服务[12]。IntentReceiver可以在AndroidManifest.xml中使用注册在配置文件中也可以在代码上下文中使用。registerReceiver()来注册[13]。
（4）ContentProvider
Android平台提供了内容提供者，使一个应用程序的指定数据集对其他应用程序可用。该数据可以存储在文件系统、SQLite数据库或其他任何合理的方式中。数据在Android应用程序中是私有的，包括数据库数据、文件数据和一些其他类型的数据。如果一个Android应用程序想要公开它自己的数据，它可以通过使用ContentProvider[14]的抽象接口来实现。
需求分析和大纲设计
在本系统的开发过程中，根据实际情况采用瀑布模型作为软件生命周期模型。瀑布模型通常由六个部分组成:计划阶段、需求分析阶段、设计阶段、编码阶段、测试阶段和运行和维护阶段。循序渐进，简化问题，便于软件开发工程的全面推进。
根据瀑布模型，本文所设计和实现的主动学习系统主要包括需求分析、概要设计和概要设计
数据库设计和模块设计。瀑布模型如图2所示。
图2. 软件生命周期瀑布模型
系统非功能需求分析
1. 系统的总体要求。
在整个软件系统界面设计过程中，系统风格应美观大方、简洁大方。系统界面设计合理，整体布局风格一致。具体要求如下:
- 良好的用户互动，良好的用户体验。
- 与目前一般的手机培训学习软件相比，响应速度更快，获取信息量更大。
- 系统可扩展性。
为了方便系统未来的升级和维护，需要该系统具有良好的扩展性。
- 错误日志。错误日志是用于记录数据库系统信息的特殊文本文件。
众所周知，Android由于其开源和优秀的开发特性，已经被大量的移动设备所安装。然而，这些设备的系统版本、硬件配置甚至制造商都有很大差异。在模拟器上运行良好的Android应用程序在安装在手机上时可能会崩溃。由于材料和时间的限制，应用程序开发人员不可能购买所有设备逐一调试。因此，如果程序正式发布后出现崩溃，开发人员应及时获取对应设备上的崩溃信息，即自动保存的日志文件，以便分析bug，完善程序。
- 数据安全性。
计算机硬件、软件和大量数据的存储都面临着损坏的风险，此时数据的安全机制就显得尤为重要。通过采用相应的管理手段和一定的技术，可以保证自助培训项目系统的数据安全。
系统架构设计
本系统的体系结构是:基于SQLite的本地数据库。数据库存储所有帐号信息、用户发布信息、权限等。用户可以向数据库中添加、修改、删除个人信息以及查询其他已发布的信息;管理员可以添加、修改、删除和查询所有信息。
程序的后端功能模块包括:登录、管理账号信息、管理发布信息、注销等，每个模块都有多个详细对应的栏目，方便用户操作和使用。通过流程图，可以直观地显示各个模块之间的关系。管理员的操作有以下几个步骤:系统数据库默认存在管理员帐号，登录界面输入帐号密码即可进入管理员首页。管理员登录后，可以在应用界面中选择管理帐号信息、管理发布信息、注销等操作。在相应的管理界面中，管理员可以看到数据库中所有同类信息并执行操作。系统各功能模块原理图如图3所示。
图3。 系统功能模块
数据库设计
2.3.1 需求描述
- 存储需求
主动学习系统存储了账户信息、教学时间、教学类型、学习时间、学习类型等相关数据。需要保存用户账号的账号ID、密码、手机号码和地址ID。需要保存账号ID和时间1作为教学时间。教学类型需要保存Account ID和type 1。对于学习时间，您需要保存账号和时间2。对于学习类型，需要保存Account ID和类型2。帐户ID标识唯一的用户。
- 系统经常进行查询和更新
考虑以下两种情况:频繁的查询可能会影响索引创建;基于频繁的查询，您需要创建视图。
关于更新：
初始输入用户的手机号码、账号ID、地址ID后，更新较少且相对稳定。教学时间、类型和学习时间、类型等信息经常更新，主要是添加记录
2.3.2 E / R图
软件数据库的E / R图如图4所示。为了突出实体集之间的关联，E / R图侧重于实体集及其关系的表达。实体集的属性只表示关键属性，不绘制实体集的其他属性。
图4。 数据库E/R图表
2.3.3 基本表设计
数据库基础表设计如表1-5所示。
选项卡 1. 用户帐户表的设计
|
属性名称 |
数据类型 |
是否为空 |
键 |
|
Account ID |
int |
否 |
主键 |
|
password |
char（16） |
否 |
|
|
mobile phone |
char（11） |
否 |
|
|
address ID |
varchar（100） |
否 |
|
选项卡 2。 教学时间表的设计
|
属性名称 剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
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