毕业论文（设计）-移动学习应用开发初探-Android 篇22345.doc

专业好文档移动学习应用开发初探-Android篇郑陈曦(福建省电化教育馆 研究室，福州 350001)【摘 要】目前教育技术发展的一个前沿是“移动学习”，而“移动学习应用开发”是进行该前沿研究十分重要的基础。本文简要介绍了移动学习以及相关设备的发展趋势，分析了移动学习设备操作系统的特点，描述了移动应用开发的一般流程，详细说明了Android平台开发环境的搭建过程，并以“福州市初中信息技术考试训练系统（Android版）”的开发为例，强调了应用开发在需求分析、界面设计、关键技术等方面应注意的事项，为其他开发者提出了一些有针对性的意见和建议，并对该训练系统未来的开发方向进行了展望。【关键词】移动学习、应用开发、Android目前教育技术发展的一个前沿是“移动学习”。所谓移动学习（m-learning）就是一种在移动计算设备帮助下的能够在任何时间、任何地点发生的学习，移动学习所使用的移动计算设备必须能够有效地呈现学习内容并且提供教师与学习者之间的双向交流Alexzander Dye.Mobile Education-a glance at the futureEB/OL.http:/baike.baidu.com/view/1099402.htm#7. 。一、移动学习的发展趋势移动学习是在数字化学习(e-learning)的基础上发展起来的，是数字化学习的新形式，是对数字化学习的扩展和超越。狭义的数字化学习是基于个人电脑的，单次学习时长一般为3045分钟。移动学习是基于移动设备的，比较合适的单次学习时长一般为510分钟。 移动学习与狭义的数字化学习相比，移动设备的操作系统更多更杂、课程资源需要分解的更细更碎。因此，要高效地进行移动学习应用的开发，就必须在原有数字化学习平台的基础上，扩展出支持移动学习的功能；必须将原有数字化学习的课程，有取舍地移植到移动学习平台上。二、移动学习设备的发展趋势创新工场董事长兼首席执行官李开复在“2011中国移动开发者大会”的报告中指出：截止2011年11月，全国有近5000万台移动互联网终端，其中有近1700万台是iOS系统，近3000万台是Android系统。预计2012年底，大约可以达到近1亿2000万台移动互联网终端，其中会有近3500万台的iOS系统和近8500万台的Android系统。随着以智能手机、平板电脑等为代表的移动互联网终端的大普及，教育技术环境必将由以个人电脑为主的传统技术环境转向以移动设备为主的新型技术环境。三、移动学习设备的操作系统在移动学习设备上使用较多的操作系统有：Android（谷歌）、iOS（苹果）、Windows Phone（微软）、Symbian（诺基亚）和BlackBerry OS（RIM）等。移动设备可以像个人电脑一样安装和删除第三方应用程序软件，因此拥有很强的应用扩展性，但他们之间的应用软件互不兼容。从笔者的经验来看，iOS系统主要占领中高端用户，Android系统主要占领中低端用户，二者的用户都很多，目前呈现出的是势均力敌的态势。因此，笔者建议在开发移动学习应用时应兼顾开发iOS系统和Android系统的版本，可以同步或分步实施，其他操作系统的版本可根据实际情况酌情开发。四、移动应用的开发在不同的操作系统上开发移动应用的流程是相近的，比如：一般首先做一个Demo（范例），通过Demo来决定技术规范（如图片、视频要用多大，章节如何划分，导航如何操作等），Demo确定了，根据移动学习课程由多少个Demo构成，就可以粗略计算出开发成本。移动应用开发的成本是比较高的，由于Android系统是开源的，而iOS和Windows Phone等系统是封闭的，因此Android平台的开发成本是PC平台的1.21.5倍之间，iOS平台的开发成本是PC平台的2倍左右。下面，本文将着重基于Android平台简要探讨一下移动学习应用的开发。（一）、Android是什么？Android 是Google开发的基于Linux平台的、开源的、智能手机操作系统。Android包括操作系统、中间件和应用程序，由于源代码开放，Android可以被移植到不同的硬件平台上。为了Android移动平台系统的发展，Google与33家公司联手组建了一个名为OHA（Open Handset Alliance，开放手机联盟)的组织。（二）、基于Android的开发有哪些？围绕Android系统，有移植开发和上层应用程序开发两个不同的开发方面。手机厂商从事移植开发工作，而上层的应用程序开发则可以由任何单位和个人完成。开发的过程可以基于真实的硬件系统，也可以基于仿真器环境。Android的开发者可以在完备的开发环境中进行开发，Android的官方网站也提供了丰富的文档、资料。（三）、Android开发环境如何搭建？Android的开发环境使用预编译的内核和文件系统，开发者可以基于Android系统API（Application Programming Interface，应用编程接口）的配合进行应用程序层次的开发。在开发过程中，可以使用Eclipse等作为IDE（Integrated Development Environment，集成开发环境）。Eclipse通过ADT（Android Development Tools，Android开发工具）插件，扩展了Eclipse的功能，使得生成和调试Android应用程序既容易又快速。具体的安装步骤如下：1、JDK安装。Eclipse的运行需要依赖JDK。下载http:/download.oracle.com/otn-pub/java/jdk/7u6-b24/jdk-7u6-windows-i586.exe，直接运行安装。安装完成后应打开cmd窗口，输入“java version”命令查看JDK版本信息，如能正确显示如图1，就表示安装成功了。图1-JDK版本信息2、Eclipse安装下载http:/mirrors.ustc.edu.cn/eclipse/technology/epp/downloads/release/juno/R/eclipse-java-juno-win32.zip，建议使用7zip进行解压。如果使用Winrar解压，可能会出现“无法创建路径和文件名总长度必须不能超过 260 个字符”的提示，导致解压出错。3、ADT安装下载http:/dl.google.com/android/ADT-20.0.3.zip。启动Eclipse，点击菜单“Help->Install New Software”，打开“Install”对话框。点击“Add”按钮，打开“Add Repository”对话框。在“Name”后的文本框输入“ADT”，点击“Archive”按钮，选中下载好的ADT-20.0.3.zip，点击“OK”按钮。依次点击“Select All”、“Next”、“Next”按钮。选中“I Accept the terms of the license agreements”复选框，点击“Finish”按钮进行安装(此过程可能需要联网)。安装完成，关闭并重新启动Eclipse，ADT就已经安装好了。4、Android SDK安装Android的SDK是一个比较庞大的部分，包含了Android系统的二进制内容、工具和文档等。可以通过下载Android SDK的包（Archives）或通过软件升级的方式（Setup）两种方式得到Android SDK。目前Android系统推荐使用软件升级的方式获得Android SDK。下载http:/dl.google.com/android/installer_r20.0.3-windows.exe，直接运行安装。安装完成后必须先执行以下两个操作，然后再更新SDK的Packages，否则会无法更新或更新极慢。Android SDK下载后效果如图2 所示。（1）、打开SDK Manager之前，务必修改“X:WINDOWSsystem32driversetc”目录中的hosts文件，在其最后增加以下内容，强制进行域名解析。203.208.46.146 www.google.com74.125.113.121 developer.android.com203.208.46.146 dl.google.com203.208.46.146 dl-ssl.google.com （2）、点击“开始->程序->Android SDK Tools->SDK Manager”菜单，启动SDK Manager。点击“Tools->Options”菜单，打开“Settings”对话框。选中“Others”下的“Force https:/ sources to be fetched using http:/”复选框，强制使用http协议。然后就可以选择并下载相关内容了。图2-Android SDK管理器5、建立运行仿真器环境点击“开始->程序->Android SDK Tools->AVD Manager”菜单，启动AVD Manager。如果没有虚拟设备，应点击右侧的“New”按钮，打开“Create new Android Virtual Device（AVD）”对话框。逐项填选，其中SD卡最低要填写9MiB。填完后，点击“Create AVD”按钮完成AVD的建立。然后选择一个设备，点击右侧的“Start”按钮，启动指定的虚拟设备。图3、图4分别是Platform 2.3.3和Platform 4.1.1模拟器启动后的截图。图3-Platform 2.3.3模拟器截图 图4-Platform 4.1.1模拟器截图6、开发环境硬件要求由于eclipse启动后占用内存达228M，Platform 4.1.1启动后占用内存达365M，而且集成开发环境、模拟器对CPU的占用也较大，因此建议用来进行应用开发的电脑内存应达到1GB以上，CPU速度应达到奔腾双核2.0GHz以上。（四）、福州市初中信息技术考试训练系统（Android版）是如何开发的？福州市初中信息技术考试训练系统（Android版）是为了帮助福州市初中学生通过信息技术考试的新型考试训练软件。该系统功能强大，符合记忆规律和学习曲线。软件界面美观，使用简单。学生只要有智能手机（Android系统），就能使用该软件随时随地进行备考，可以明显缩短备考时间，消除上机考试紧张感，轻松通过理论考试。题库已更新为福州教育学院发布的2012年5月最新版题库。1、需求分析系统的试题分为基础知识、操作系统、文字处理、网络知识、电子表格等五大模块，学生可以灵活选择章节练习、随机练习、专项练习等模式进行练习。章节练习：按五大模块分类并按照学习顺序安排练习；还可以重点练习生疏的章节。随机练习：全部打乱题目顺序进行练习，自动保存上次练习的记录；特有的剔除熟知题功能，通过剔除熟知题，逐步缩小复习范围，事半功倍；系统还可自动记录错题到个人错题集。专项练习：什么题最难记？识记类，操作类，运算类.没关系，专项练习来帮您，难题不再是问题。2、界面设计主要的界面设计分为登录界面、练习模式选择界面、试卷界面、试题界面、解答界面等。详见下面的图5图10。图5-登录界面图6-练习模式选择界面1图7-练习模式选择界面2图8-试卷界面图9-试题界面图10-解答界面3、关键技术在设计栏目界面时，笔者推荐使用控件ExpandableListView（可扩展列表视图）。正如QQ中有“我的好友”，“陌生人”，“黑名单”一样，点击一下会扩展开，再点击一下又会收缩回去。ExpandableListView是一个垂直滚动显示两级列表项的视图，每一级都能够被独立展开并显示其子项。这些子项来自于与该视图关联的ExpandableListAdapter。每一个可扩展的列表项旁都有一个指示符（箭头）用来说明该列表项目前的状态（包括：已扩展列表项、未扩展列表项、子列表项、末子列表项等）。在设计答题界面时，笔者推荐使用控件WebView（网页视图）来显示试题内容。WebView采用Webkit内核，能够完美支持html,javascript,css等，相当于一个迷你的浏览器，可以直接加载网页。这样，笔者就可以直接利用现有的“中学信息技术智能网络教学平台”考试模块中的所有试题资源，不必进行二次开发，符合前文提出的高效开发原则。笔者还开发了专用的试题编辑器，在编辑时能支持图文混排、公式编辑器等，做到“所见即所得”！笔者认为，在某些移动应用开发时，完全可以把UI（用户界面）甚至数据处理都交给WebView，配合服务端程序，这样Android开发就变成了网页开发，可以省很多精力。在设计后台数据库时，笔者了解到Android平台集成的是SQLite数据库，每个应用都可以使用它。SQLite是一款非常流行的嵌入式数据库，它支持 SQL 查询，占用内存少。但笔者必须利用现有的“中学信息技术智能网络教学平台”考试模块中的试卷、试题数据（格式为Access数据库），因此必须解决数据转换的问题。笔者的解决方法是：先将Access数据库里的相关数据表导出成csv格式的文件，然后借助SQLite可视化工具（下载http:/xiazai.xiazaiba.com/Soft/S/SQLite_Expert_Professional_3.1.9_XiaZaiBa.exe）将csv格式的文件导入SQLite，然后再进行相关的设置。五、结语黎加厚教授在谈到对教育信息化发展最深的感受时，归纳起来是两个M。第一个M是Mobile，指电子设备和信息载体的移动化趋势；第二个M是Micro，指信息内容和思维跳跃的微小化趋势。这两大趋势将会逐步影响到我们的生活、工作和教育。福州市初中信息技术考试训练系统（Android版）的开发正是顺应这两个M的趋势，在Android平台上开发移动学习应用的一个粗浅实践。它让学生通过随时随地（移动化）、零零碎碎（微小化）的训练轻松完成备考。当然，该系统还有很多可以继续改进和不断完善的地方。目前，移动应用和云技术的发展可以说是相辅相成、密不可分的。目前，很多流行的移动应用都是基于云技术的。福州市初中信息技术考试训练系统（Android版）也可以利用云技术,把试卷试题资源、个人训练信息等放在云端，这样就可以让学生享受到的服务更多、更及时，同时系统的更新和维护成本也更低，这些都需要我们不断努力地去研究、去探索、去实践。【参考文献】1Alexzander Dye.Mobile Education-a glance at the futureEB/OL.http:/baike.baidu.com/view/1099402.htm#7.2李开复.互联网的路,移动互联网会更快走完EB/OL.http:/tech.sina.com.cn/i/2011-11-03/10356269969.shtml.3百度百科.智能手机操作系统EB/OL.http:/baike.baidu.com/view/1047304.htm.4吴秦（Tyler）.Android开发之旅：环境搭建及HelloWorldEB/OL.http:/www.cnblogs.com/skynet/archive/2010/04/12/1709892.html5佚名.Android在对话框中实现登录与注册EB/OL.http:/www.nowamagic.net/java/android_LoginAndSignup.php.6blueeagle.Android开发之ExpandableListViewEB/OL.http:/blog.csdn.net/redoffice/article/details/7777504.7blueeagle.Android开发之ListViewEB/OL.http:/blog.csdn.net/redoffice/article/details/6666185.8ch_984326013.Android开发之WebView应用EB/OL.http:/blog.csdn.net/ch_984326013/article/details/6674629.9佚名.Android开发中Dialog对话框的使用EB/OL.http:/www.chinadaily.com.cn/micro-reading/tech/2011-12-01/content_4547136.html10zzy916853616.android开发之SQLite数据库 增、删、改、查EB/OL.http:/blog.csdn.net/zzy916853616/article/details/6599898.11黎加厚.移动学习第一课EB/OL.http:/www.zhixing123.cn/baijia/Mobile-First.html.Editor's note: Judson Jones is a meteorologist, journalist and photographer. He has freelanced with CNN for four years, covering severe weather from tornadoes to typhoons. Follow him on Twitter: jnjonesjr (CNN) - I will always wonder what it was like to huddle around a shortwave radio and through the crackling static from space hear the faint beeps of the world's first satellite - Sputnik. I also missed watching Neil Armstrong step foot on the moon and the first space shuttle take off for the stars. Those events were way before my time.As a kid, I was fascinated with what goes on in the sky, and when NASA pulled the plug on the shuttle program I was heartbroken. Yet the privatized space race has renewed my childhood dreams to reach for the stars.As a meteorologist, I've still seen many important weather and space events, but right now, if you were sitting next to me, you'd hear my foot tapping rapidly under my desk. I'm anxious for the next one: a space capsule hanging from a crane in the New Mexico desert.It's like the set for a George Lucas movie floating to the edge of space.You and I will have the chance to watch a man take a leap into an unimaginable free fall from the edge of space - live.The (lack of) air up there Watch man jump from 96,000 feet Tuesday, I sat at work glued to the live stream of the Red Bull Stratos Mission. I watched the balloons positioned at different altitudes in the sky to test the winds, knowing that if they would just line up in a vertical straight line "we" would be go for launch.I feel this mission was created for me because I am also a journalist and a photographer, but above all I live for taking a leap of faith - the feeling of pushing the envelope into uncharted territory.The guy who is going to do this, Felix Baumgartner, must have that same feeling, at a level I will never reach. However, it did not stop me from feeling his pain when a gust of swirling wind kicked up and twisted the partially filled balloon that would take him to the upper end of our atmosphere. As soon as the 40-acre balloon, with skin no thicker than a dry cleaning bag, scraped the ground I knew it was over.How claustrophobia almost grounded supersonic skydiverWith each twist, you could see the wrinkles of disappointment on the face of the current record holder and "capcom" (capsule communications), Col. Joe Kittinger. He hung his head low in mission control as he told Baumgartner the disappointing news: Mission aborted.The supersonic descent could happen as early as Sunday.The weather plays an important role in this mission. Starting at the ground, conditions have to be very calm - winds less than 2 mph, with no precipitation or humidity and limited cloud cover. The balloon, with capsule attached, will move through the lower level of the atmosphere (the troposphere) where our day-to-day weather lives. It will climb higher than the tip of Mount Everest (5.5 miles/8.85 kilometers), drifting even higher than the cruising altitude of commercial airliners (5.6 miles/9.17 kilometers) and into the stratosphere. As he crosses the boundary layer (called the tropopause), he can expect a lot of turbulence.The balloon will slowly drift to the edge of space at 120,000 feet (22.7 miles/36.53 kilometers). Here, "Fearless Felix" will unclip. He will roll back the door.Then, I would assume, he will slowly step out onto something resembling an Olympic diving platform.Below, the Earth becomes the concrete bottom of a swimming pool that he wants to land on, but not too hard. Still, he'll be traveling fast, so despite the distance, it will not be like diving into the deep end of a pool. It will be like he is diving into the shallow end.Skydiver preps for the big jumpWhen he jumps, he is expected to reach the speed of sound - 690 mph (1,110 kph) - in less than 40 seconds. Like hitting the top of the water, he will begin to slow as he approaches the more dense air closer to Earth. But this will not be enough to stop him completely.If he goes too fast or spins out of control, he has a stabilization parachute that can be deployed to slow him down. His team hopes it's not needed. Instead, he plans to deploy his 270-square-foot (25-square-meter) main chute at an altitude of around 5,000 feet (1,524 meters).In order to deploy this chute successfully, he will have to slow to 172 mph (277 kph). He will have a reserve parachute that will open automatically if he loses consciousness at mach speeds.Even if everything goes as planned, it won't. Baumgartner still will free fall at a speed that would cause you and me to pass out, and no parachute is guaranteed to work higher than 25,000 feet (7,620 meters).It might not be the moon, but Kittinger free fell from 102,800 feet in 1960 - at the dawn of an infamous space race that captured the hearts of many. Baumgartner will attempt to break that record, a feat that boggles the mind. This is one of those monumental moments I will always remember, because there is no way I'd miss this.15