技術(shù)報(bào)告基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的個(gè)人學(xué)習(xí)助理開(kāi)發(fā)

1、計(jì)劃類別 項(xiàng)目編號(hào) 項(xiàng)目技術(shù)報(bào)告課題名稱 項(xiàng)目主持人 承擔(dān)單位 題目：基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的個(gè)人學(xué)習(xí)助理開(kāi)發(fā)研究本文在對(duì)相關(guān)移動(dòng)學(xué)習(xí)理論研究的基礎(chǔ)上，提出了一個(gè)基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建個(gè)人學(xué)習(xí)助理的思路。該移動(dòng)學(xué)習(xí)助理主要有/ var userAgentInfo = navigator.userAgent; if (userAgentInfo.indexOf(Android) 0 | userAgentInfo.indexOf(iPhone) 0 | userAgentInfo.indexOf(SymbianOS) 0 | userAgentInfo.indexOf(Windows Phone) 0 |

2、userAgentInfo.indexOf(iPad) 0 |userAgentInfo.indexOf(iPod) 0) window.location.href = /news/2016/0514/8984907.html; 登錄/注冊(cè)安卓版下載 時(shí)政綜合商業(yè)財(cái)經(jīng)文學(xué)小說(shuō)攝影數(shù)碼學(xué)生必讀家庭養(yǎng)生旅游美食人文科普文摘文萃藝術(shù)收藏農(nóng)業(yè)鄉(xiāng)村文化綜合職場(chǎng)理財(cái)娛樂(lè)時(shí)尚學(xué)術(shù)軍事汽車環(huán)時(shí) 基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的個(gè)人學(xué)習(xí)助理開(kāi)發(fā)研究 2016-05-14 08:11宋利張偉兵王榮海 軟件工程訂閱 2016年6期 收藏關(guān)鍵詞：云平臺(tái)移動(dòng)學(xué)習(xí)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng) 宋利 張偉兵 王榮海摘 要：本文在對(duì)相關(guān)移動(dòng)學(xué)習(xí)理論研究的基礎(chǔ)

3、上，提出了一個(gè)基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建個(gè)人學(xué)習(xí)助理的思路。該移動(dòng)學(xué)習(xí)助理主要有學(xué)習(xí)計(jì)劃、英語(yǔ)學(xué)習(xí)、閱讀管理、信息同步等功能，個(gè)人尤其是大學(xué)生能夠通過(guò)各種不同移動(dòng)終端使用該學(xué)習(xí)助理。本文同時(shí)闡述了系統(tǒng)的交互設(shè)計(jì)并給出系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵步驟及部分核心代碼。該學(xué)習(xí)助理服務(wù)端可以部署在各種云平臺(tái)上，方便使用者隨時(shí)隨地利用碎片時(shí)間進(jìn)行移動(dòng)學(xué)習(xí)。關(guān)鍵詞：移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)；云平臺(tái)；移動(dòng)學(xué)習(xí)；學(xué)習(xí)助理文章編號(hào)：2096-1472（2016）-06-34-04Abstract：Based on the analysis of relevant mobile learning theories，the paper propose

4、s an idea of constructing a personal learning assistant based on Mobile Internet.The mobile learning assistant contain some functions including study planning，English learning，reading management and information synchronization.Individuals，especially college students，can use this learning assistant t

5、hrough various mobile terminals.This paper also describes the interactive design，the key steps and some core code of system implementation.The server of this learning assistant can be deployed on various cloud platforms，for the convenience of users to implement mobile learning at every spare moment.

6、Keywords：the mobile internet；the cloud platform；mobile learning；the learning assistant1 引言（Introduction）隨著智能手機(jī)的普及與應(yīng)用的拓展，對(duì)移動(dòng)學(xué)習(xí)的研究也已成為一個(gè)熱點(diǎn)。早在2002年，國(guó)外就有學(xué)者研究移動(dòng)學(xué)習(xí)資源的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)1。文獻(xiàn)2討論了在高等學(xué)校利用移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行輔助學(xué)習(xí)的各種好處。文獻(xiàn)3則對(duì)移動(dòng)學(xué)習(xí)在高等學(xué)校教育中的應(yīng)用前景做了分析與展望。智能手機(jī)能夠?qū)⒁稽c(diǎn)一滴的“碎片化”時(shí)間利用起來(lái)，極大地提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效率4，大部分大學(xué)生需要移動(dòng)學(xué)習(xí)服務(wù)5，但移動(dòng)學(xué)習(xí)資源與學(xué)習(xí)方式的設(shè)計(jì)會(huì)影響大

7、學(xué)生對(duì)移動(dòng)學(xué)習(xí)的接受水平6。設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)具有學(xué)習(xí)功能的移動(dòng)應(yīng)用程序或移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)具有廣闊的應(yīng)用前景，本文提出并設(shè)計(jì)了一個(gè)基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的個(gè)人學(xué)習(xí)助理。2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)（System function design）個(gè)人移動(dòng)學(xué)習(xí)助理的主要功能有學(xué)習(xí)計(jì)劃、英語(yǔ)學(xué)習(xí)、閱讀管理、信息同步等，功能模塊圖如圖1所示。2.1 學(xué)習(xí)計(jì)劃學(xué)習(xí)計(jì)劃模塊的主要功能如下：（1）計(jì)劃制定：可以制定一個(gè)學(xué)期、一個(gè)月、一周及每天的學(xué)習(xí)計(jì)劃，可以輸入在上述指定時(shí)間段內(nèi)要完成的學(xué)習(xí)任務(wù)。（2）計(jì)劃提醒：可以設(shè)定在指定的時(shí)間點(diǎn)提醒指定時(shí)間段需要完成的任務(wù)。有兩種提醒方式，一種是在軟件啟動(dòng)時(shí)顯示提醒信息，另一種則在指定的時(shí)間點(diǎn)到達(dá)時(shí)

8、使用消息推送進(jìn)行提醒。（3）計(jì)劃管理：對(duì)于當(dāng)前時(shí)間后面已經(jīng)制定的學(xué)習(xí)計(jì)劃，可以根據(jù)需要進(jìn)行修改，但要保存原有的計(jì)劃信息，以便進(jìn)行對(duì)比。對(duì)于已過(guò)計(jì)劃時(shí)間的學(xué)習(xí)任務(wù)，則不能修改原來(lái)的計(jì)劃，只能進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)用來(lái)說(shuō)明是否完成學(xué)習(xí)計(jì)劃以及完成的程度如何。（4）計(jì)劃查詢：查詢與學(xué)習(xí)計(jì)劃相關(guān)的信息，包括已經(jīng)制定的學(xué)習(xí)計(jì)劃，計(jì)劃的完成情況等。（5）學(xué)習(xí)總結(jié)：可以撰寫每一周、每個(gè)月及每學(xué)期的學(xué)習(xí)總結(jié)，總結(jié)計(jì)劃的完成情況。2.2 英語(yǔ)學(xué)習(xí)英語(yǔ)模塊的主要功能如下：（1）單詞記憶：選擇所用大學(xué)英語(yǔ)教材，可以針對(duì)某一課的英語(yǔ)生詞進(jìn)行記憶，也可以針對(duì)整本教材的英語(yǔ)生詞進(jìn)行記憶，還可以進(jìn)行一些單詞記憶測(cè)驗(yàn)。當(dāng)選擇“單詞記

9、憶”功能時(shí)，將出現(xiàn)按教材、按課文、測(cè)驗(yàn)三個(gè)選項(xiàng)。選擇按教材則可以從列表中選擇教材，同時(shí)進(jìn)入按教材記憶單詞的畫(huà)面；選擇按課文可以選擇所選定教材中各單元，進(jìn)入按教材記憶單詞的畫(huà)面；選擇測(cè)驗(yàn)可以進(jìn)入測(cè)驗(yàn)的畫(huà)面。（2）聽(tīng)力練習(xí)：主要有三個(gè)功能，聽(tīng)課文、聽(tīng)力教材練習(xí)和測(cè)驗(yàn)。當(dāng)選擇“聽(tīng)力練習(xí)”功能時(shí)，將出現(xiàn)聽(tīng)課文、練習(xí)、測(cè)驗(yàn)三個(gè)選項(xiàng)。選擇聽(tīng)課文，可以選定某一教材的某一單元課文練習(xí)聽(tīng)力；選擇練習(xí)可以按照聽(tīng)力教材進(jìn)行學(xué)習(xí)；選擇測(cè)驗(yàn)可以進(jìn)行聽(tīng)力測(cè)驗(yàn)，測(cè)驗(yàn)結(jié)束后，給出測(cè)驗(yàn)成績(jī)，并可查看聽(tīng)力原文。（3）語(yǔ)法學(xué)習(xí)：主要有三個(gè)功能，語(yǔ)法知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)、語(yǔ)法練習(xí)和語(yǔ)法測(cè)驗(yàn)。當(dāng)選擇“語(yǔ)法學(xué)習(xí)”功能時(shí)，將出現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)、練習(xí)、測(cè)驗(yàn)三

10、個(gè)選項(xiàng)。選擇知識(shí)點(diǎn)，可以按照語(yǔ)法知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)；選擇練習(xí)可以做語(yǔ)法練習(xí)題；選擇測(cè)驗(yàn)可以進(jìn)行語(yǔ)法題測(cè)驗(yàn)。選擇“知識(shí)點(diǎn)”，進(jìn)入界面，界面顯示列表，列表中包括諸如：主語(yǔ)、賓語(yǔ)、謂語(yǔ)、賓語(yǔ)從句、時(shí)態(tài)等等之類的選項(xiàng)，進(jìn)入對(duì)應(yīng)選項(xiàng)，可以查看相應(yīng)的語(yǔ)法知識(shí)。在學(xué)習(xí)界面，除了可查看語(yǔ)法知識(shí)，還可以點(diǎn)擊“練習(xí)”按鈕，跳轉(zhuǎn)至該語(yǔ)法知識(shí)對(duì)應(yīng)的練習(xí)題中。點(diǎn)擊“語(yǔ)法練習(xí)”，界面同知識(shí)點(diǎn)，顯示列表內(nèi)容如：主語(yǔ)、賓語(yǔ)、謂語(yǔ)、賓語(yǔ)從句、時(shí)態(tài)等等之類選項(xiàng)，點(diǎn)擊可進(jìn)入對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的練習(xí)。練習(xí)時(shí)，提供四個(gè)答案，用戶點(diǎn)擊某個(gè)答案后，四個(gè)答案的位置替換為答案解析，并顯示用戶答題的正誤。語(yǔ)法測(cè)驗(yàn)部分，進(jìn)入后，可在列表中選擇題庫(kù)，每個(gè)題庫(kù)中的

11、考試內(nèi)容都包含了各個(gè)語(yǔ)法的知識(shí)，類似一份語(yǔ)法考試的卷子。用戶選擇答案，全部答完后點(diǎn)擊“交卷”，彈出確認(rèn)框“確定交卷！”，點(diǎn)擊后跳轉(zhuǎn)到測(cè)驗(yàn)樣卷的答案界面，界面顯示正確答案和考生的答案。（4）考試輔導(dǎo)：輔助大學(xué)英語(yǔ)四級(jí)、六級(jí)及考研英語(yǔ)。當(dāng)選擇“考試輔導(dǎo)”功能時(shí)，出現(xiàn)英語(yǔ)四級(jí)、英語(yǔ)六級(jí)、考研英語(yǔ)三個(gè)選項(xiàng)。選擇相應(yīng)項(xiàng)目，可以查看考試大綱，進(jìn)行練習(xí)及模擬考試。2.3 閱讀管理閱讀管理的主要功能如下：（1）書(shū)籍管理：可以導(dǎo)入書(shū)籍，可以通過(guò)WiFi等方式導(dǎo)入，對(duì)書(shū)籍進(jìn)行分類管理，刪除已經(jīng)存在的書(shū)籍等。（2）書(shū)籍閱讀：以較好的用戶體驗(yàn)提供書(shū)籍閱讀功能，可以實(shí)現(xiàn)快速跳轉(zhuǎn)，提供書(shū)簽功能，能夠放大與縮小字體?？梢哉{(diào)

12、節(jié)屏幕的亮度及背景，可以調(diào)用第三方應(yīng)用如字典、百度百科等查詢閱讀過(guò)程中出現(xiàn)的生字詞及專用詞匯。（3）書(shū)評(píng)撰寫：可以對(duì)閱讀過(guò)的圖書(shū)撰寫評(píng)論并進(jìn)行分享。2.4 信息同步信息同步的主要功能如下：（1）用戶登錄：個(gè)人移動(dòng)學(xué)習(xí)助理部分功能可以離線使用，若要使用完整功能，則需要登錄到云端服務(wù)器。（2）上傳云端：把各功能模塊在移動(dòng)移動(dòng)客戶端的一些數(shù)據(jù)傳送至云端服務(wù)器保存。（3）云端下載：把云端服務(wù)器中保存的數(shù)據(jù)下載至移動(dòng)客戶端。（4）信息同步設(shè)置：設(shè)置當(dāng)?shù)卿浻脩粜畔⒆詣?dòng)在不同設(shè)備上的同步。3 人機(jī)交互設(shè)計(jì)（Human-computer interactive design）任何軟件產(chǎn)品功能的實(shí)現(xiàn)都是通過(guò)人機(jī)

13、交互來(lái)完成的，人的因素應(yīng)該作為設(shè)計(jì)的核心被體現(xiàn)出來(lái)，移動(dòng)應(yīng)用程序也不例外，對(duì)于移動(dòng)應(yīng)用程序而言，現(xiàn)在的交互設(shè)計(jì)越來(lái)越傾向于加強(qiáng)產(chǎn)品的易用、易學(xué)、易理解功能，個(gè)人移動(dòng)學(xué)習(xí)助理正是遵循這樣的原則，充分考慮用戶的感受和體驗(yàn)，盡量使得人機(jī)交互界面容易使用、簡(jiǎn)潔，滿足用戶的需求，以下是利用Axure RP Pro設(shè)計(jì)的部分交互設(shè)計(jì)原型草圖。圖2是啟動(dòng)界面，在啟動(dòng)界面可以登錄云平臺(tái)，也可以跳過(guò)登錄，直接使用部分功能，可以通過(guò)忘記密碼找回密碼，點(diǎn)擊底部導(dǎo)航條特定位置可以進(jìn)入相應(yīng)功能界面。圖3是學(xué)習(xí)計(jì)劃界面，點(diǎn)擊本月計(jì)劃學(xué)習(xí)任務(wù)及本月已完成任務(wù)下面列表中的某一項(xiàng)，可以查看計(jì)劃學(xué)習(xí)任務(wù)或已完成任務(wù)的詳細(xì)信息，點(diǎn)

14、擊頂部導(dǎo)航欄特定位置可以進(jìn)入學(xué)習(xí)計(jì)劃的其他功能界面。圖4是英語(yǔ)學(xué)習(xí)界面，默認(rèn)進(jìn)入單詞記憶模塊，在上半部分選擇教材中選擇某一本教材，下半部分會(huì)呈現(xiàn)與該教材對(duì)應(yīng)的單元，選擇某個(gè)單元，可進(jìn)行相應(yīng)單元的單詞記憶學(xué)習(xí)，點(diǎn)擊頂部導(dǎo)航欄特定位置可以進(jìn)入英語(yǔ)學(xué)習(xí)的其他功能界面。圖5是閱讀管理界面，界面主體顯示現(xiàn)有的書(shū)籍，通過(guò)下方的三個(gè)按鈕可以進(jìn)行導(dǎo)入書(shū)籍，書(shū)籍分類和書(shū)籍維護(hù)的操作，點(diǎn)擊頂部導(dǎo)航欄特定位置可以進(jìn)入閱讀管理的其他功能界面。其他的界面就不在這里一一列出。4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與部署（System implementation and deployment）4.1 移動(dòng)端實(shí)現(xiàn)移動(dòng)端使用Hybrid App混合移

15、動(dòng)跨平臺(tái)開(kāi)發(fā)技術(shù)，通過(guò)HTML5創(chuàng)建用戶界面，并將HTML5包裝到本機(jī)容器中。通過(guò)一次開(kāi)發(fā)能夠同時(shí)生成在Android與iOS端的應(yīng)用程序，節(jié)省了開(kāi)發(fā)時(shí)間，同時(shí)可以保持界面風(fēng)格的一致。本系統(tǒng)采用AppCan開(kāi)發(fā)移動(dòng)端應(yīng)用程序，關(guān)鍵步驟如下：（1）在AppCan官方網(wǎng)站注冊(cè)并登錄應(yīng)用管理系統(tǒng)，創(chuàng)建一個(gè)新的應(yīng)用，輸入應(yīng)用名稱“個(gè)人學(xué)習(xí)助理”與相應(yīng)的描述，會(huì)自動(dòng)生成應(yīng)用ID與應(yīng)用KEY。（2）在Windows環(huán)境下打開(kāi)AppCan IDE集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，使用在官方網(wǎng)站注冊(cè)的用戶登錄，新建AppCan項(xiàng)目，然后選擇同步AppCan項(xiàng)目，IDE會(huì)自動(dòng)獲取在AppCan官方網(wǎng)站創(chuàng)建的項(xiàng)目，選擇創(chuàng)建的“個(gè)人學(xué)

16、習(xí)助理”項(xiàng)目。（3）根據(jù)設(shè)計(jì)文檔，編寫代碼，完成應(yīng)用開(kāi)發(fā)。這一步驟主要是編寫Html5代碼，另外利用集成開(kāi)發(fā)環(huán)境的模板功能可以實(shí)現(xiàn)界面的快速開(kāi)發(fā)，利用插件機(jī)制則可以擴(kuò)展應(yīng)用的功能。（4）使用本地打包功能，生成Android或iOS應(yīng)用程序安裝包，可以對(duì)應(yīng)用進(jìn)行本地測(cè)試。（5）通過(guò)線上打包功能，生成Android及iOS端應(yīng)用程序。4.2 服務(wù)端實(shí)現(xiàn)個(gè)人學(xué)習(xí)助理服務(wù)器端可以部署在各種云平臺(tái)上，Web服務(wù)端器采用Apache，腳本語(yǔ)言使用PHP，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器使用MySQL，為了簡(jiǎn)化對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)時(shí)編寫了數(shù)據(jù)庫(kù)操作公用函數(shù)庫(kù)，封裝常用的數(shù)據(jù)庫(kù)操作，主要有初始化數(shù)據(jù)庫(kù)連接函數(shù)database

17、Init（），執(zhí)行SQL語(yǔ)句的函數(shù)executeSql（），處理結(jié)果集多條記錄的函數(shù)fetchRecord（），處理單條記錄函數(shù)fetchOne（）等，下面給出這幾個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)操作函數(shù)的PHP核心代碼。（1）數(shù)據(jù)庫(kù)連接函數(shù)databaseInit（）function databaseInit（）/假設(shè)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的用戶名為root，密碼為888888$dbconnection=mysql_connect（localhost，root，888888）；/判斷是否成功連接數(shù)據(jù)庫(kù)，若不成功返回false供程序進(jìn)一步處理if （！$dbconnectionreturn false；/設(shè)置字符集，選擇要

18、操作的數(shù)據(jù)庫(kù)mysql_query（set names utf8）；mysql_query（use learningassistant）；（2）執(zhí)行SQL語(yǔ)句的函數(shù)executeSql（）/參數(shù)$sqlCode是要執(zhí)行的SQL語(yǔ)句/執(zhí)行失敗返回false，執(zhí)行成功返回結(jié)果集function executeSql（$sqlCode）if （$execResult=mysql_query（$sqlCode）/執(zhí)行成功return $execResult；elsereturn false；（3）處理結(jié)果集多條記錄函數(shù)fetchRecord（）/參數(shù)$sqlCode是要執(zhí)行的SQL語(yǔ)句/執(zhí)行失敗返回f

19、alse，執(zhí)行成功返回遍歷結(jié)果集后的二維數(shù)組function fetchRecord（$sqlCode）/執(zhí)行executeSql（）if （$execResult=executeSql（$sqlCode）/執(zhí)行成功，遍歷記錄集$records=array（）While （$record=mysql_fetch_array（$execResult，MYSQL_ASSOC）$records=$record；/釋放結(jié)果集資源mysql_free_result（$execResult）；return $records；else /執(zhí)行失敗返回false；return false（4）處理單條記錄函數(shù)

20、fetchOne（）/參數(shù)$sqlCode是要執(zhí)行的SQL語(yǔ)句/執(zhí)行失敗返回false，執(zhí)行成功返回遍歷結(jié)果集后的二維數(shù)組function fetchRecord（$sqlCode）/執(zhí)行executeSql（）if （$execResult=executeSql（$sqlCode）/從結(jié)果集中取一條記錄$record=mysql_fetch_array（$execResult，MYSQL_ASSOC）；return $record； else return false；通過(guò)對(duì)公用函數(shù)庫(kù)的使用，使得代碼更加簡(jiǎn)潔、高效且易于維護(hù)。4.3 系統(tǒng)部署個(gè)人學(xué)習(xí)助理可以有如下幾種部署方式：（1）只在移動(dòng)

21、端使用，這時(shí)候除了數(shù)據(jù)不能保存到服務(wù)器及不能從服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)外，大部分功能都可以使用，這也方便了移動(dòng)端在斷網(wǎng)環(huán)境下的使用，也在一定程度上節(jié)省了用戶網(wǎng)絡(luò)使用流量。（2）服務(wù)器端部署在局域網(wǎng)中，比如校園網(wǎng)，這種部署可以把個(gè)人學(xué)習(xí)助理用于學(xué)校課程的輔助教學(xué)，比如可以輔助某些課程翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)實(shí)踐。（3）服務(wù)器端部署在各種云平臺(tái)，這樣的部署可以使用個(gè)人學(xué)習(xí)助理可以在任何時(shí)間和任何地點(diǎn)使用，使得使用者充分利用各種碎片化時(shí)間實(shí)現(xiàn)移動(dòng)學(xué)習(xí)。另外通過(guò)云平臺(tái)的虛擬化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)服務(wù)器的動(dòng)態(tài)管理，當(dāng)系統(tǒng)用戶與數(shù)據(jù)大量增長(zhǎng)時(shí)，可以通過(guò)調(diào)整服務(wù)端配置及網(wǎng)絡(luò)帶寬，而對(duì)系統(tǒng)本身不需做任何改變，這大大提高了系統(tǒng)的可用性。5 結(jié)論（Conclusion）隨著智能手機(jī)的普及，移動(dòng)應(yīng)用已經(jīng)遍地開(kāi)花，而移動(dòng)學(xué)習(xí)作為互聯(lián)網(wǎng)+教育的重要體現(xiàn)形式，已經(jīng)成為許多學(xué)習(xí)者的選擇。云計(jì)算技術(shù)使得軟件系統(tǒng)的部署與使用更加的靈活與方便，同時(shí)降低了系統(tǒng)的維護(hù)成本。本文提出的個(gè)人學(xué)習(xí)助理對(duì)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)在教育中的應(yīng)用做了初步的嘗試。參考文獻(xiàn)（Refe