基于Android 的微课平台软件设计

文/罗淑芳　吴丽杰　崔灿

“微课”已成为新课改大背景下的试验重点，本文主要研究基于Android 的微课堂平台软件设计。

摘 要

【关键词】微课 系统设计 软件设计

“微课”成为当下教育信息化背景下谈论的热点，本文主要研究基于Android 的微课平台软件设计。系统设计是新系统的物理设计阶段，常被定义为“应用各种技术和原理，对设备过程或系统做出足够详细的定义，使之能够在物理上得以实现。”在软件开发的过程中，系统设计是首要步骤。它能帮助减低开发成本，是获得高质量易维护的软件的一个重要环节。系统设计阶段分为总体设计和详细设计两大阶段。总体设计是根据需求分析确定软件和数据的总体框架，详细设计是将其进一步精化成软件的算法表示和数据结构。

1 系统总体设计

系统总体结构设计是根据系统分析的要求和实际情况来对新系统的总体结构形式进行大致的设计，是宏观上的规划。通过需求分析，系统已经知道要“做什么”了，而在总体设计阶段这要解决“怎么做”的问题。

1.1 设计原则和目标

1.1.1 设计原则

在结合微课特点对软件进行了需求分析的基础上，贯彻软件开发的基本原则，微课堂平台软件的设计必须关注以下三个要点：

（1）基于 Web2.0 理念，让软件成为用户互动的平台；

（2）基于移动学习理念，提供碎片化学习的可能；

（3）基于软件设计理念，合理规划程序代码。

1.1.2 设计目标

微课平台软件设计应充分考虑其可用性和实用性。在设计过程中借鉴相关网站经验，支持多种形式的媒体传输，快速有效地传递学习内容并支持用户之间的异步交流讨论。微课堂平台软件应考虑以下三个方面：

（1）平台支持。

从市场研究公司 IDC 的报告可知，2013年第三季度，Android（安卓）平台在全球智能手机出货量中突破了 80% 成为了第一大智能手机操作系统。这意味着一个基于 Android系统的软件将拥有可观的潜在用户群体。

（2）内容制作。

在 Web2.0 理念的指引下，微课堂平台中所有课件内容将由教师用户负责制作。教师用户可通过平台软件调用摄像进行微课视频的录制并上传，或直接选择终端设备中已存在视频文件进行上传，并配以题目和内容的文字说明来创建一节微课。在 HTTP 协议下，只支持3GP 格式的视频文件实时播放，因而在采用终端摄像时，将文件保存为 3GP 格式。

（3）内容传输。

在 HTTP 传输协议的条件下，只有 3GP格式的视频能够实现边传边播形式的在线播放，对于其他格式的视频，需另提供下载功能，在将视将视频下载到终端设备上之后能直接调用播放。

1.2 系统架构设计

微课平台软件采用 C/S 体系架构，用户通过 Web 服务上传和获取相关学习资源；Web服务器接受客户端请求，访问数据库，获取相关信息资源和信息，将信息进行加工处理后通过网络返回到客户端。服务器端负责管理软件的用户信息、课程信息、课程资源等数据。管理员可通过直接修改数据库进行数据的管理。

1.3 软件功能设计

客户端负责与用户的交互，提供两种类型用户（教师和学生）的交互界面，包括录制微课视频、上传微课视频，发布课程，浏览课程，进行评论等；服务器端则负责数据的添加、修改、删除和查询等维护操作。在客户端，教师用户拥有制作、上传微课视频，发布微课等全部权限，而学生用户则只有搜索、浏览视频和参与课堂讨论的权限。教师用户通过发布微课视频，向学生用户讲解知识点，学生也可以针对课堂内容进行提问和讨论，向教师反馈教学效果。学生通过微课堂平台可以在学习的过程中，同学和教师之间随时进行异步交互，通过对课程内容的讨论提高表达能力，同时也加深对知识点的理解。每个用户即使内容的浏览者，也是内容的制造者，符合 Web2.0 思想。此外，教师还可邀请学生用户组织班级，达到课外课堂的效果。

在服务器端，各个功能模块单独存在。用户管理模块主要管理用户信息，系统用户通过服务器请求登陆之后，服务器返回用户 ID 号，并存入客户端的本地数据库，记录当前用户信息并作为之后学习活动的一身份凭证；课程信息管理主要管理教师用户发布的课程信息，包括课程名称和课程简介；课程资源管理则主要为微课视频文件的管理，所有的微课视频将以文件的形式储存在服务器硬盘中，服务器程序生成文件所在位置后，将字符串类型的 URL存入数据库，微课视频文件的 URL 属于课程信息的一部分；互动信息管理则为教师用户和学生用户基于课程内容所进行的讨论，主要为文字信息。

2 服务器端架构设计

服务器端系统采用 Java 语言进行开发，利用 Struts 整合 Hibernate 框架实现，有利于系统的扩展和跨平台应用。服务器系统主要负责响应客户端请求和存储相应课程数据以及资源文件。服务器 Action 层接收到客户端 post请求后调用相应的 Service 程序进行逻辑运算，对从连接到数据库的 Dao 层中获取的数据进行加工并获取结果，最后通过 JSON 封装，返回给客户端。其中，若涉及视频文件的上传和下载，则直接采用 HTTP 的文件传输协议，将文件存储到服务器硬盘中，并在 Action 层生成相应的文件相对地址，通过 Dao 层存储到数据库，进而减轻数据库负担，提高其迁移性。

3 客户端界面设计

基于 Android 系统的客户端设计，每个操作界面即为一个 Activity， 即一个 XML 文件以及与其对应的 JAVA 文件。在 XML 文件中使用各种 UI 组件来构建界面，JAVA 文件声明各个 .件及其相应操作后，通过调用ClientRequest 和 myHandler 对象向服务器提交服务请求，并通过 HttpResponse 和对象获取和解析来自服务器的请求结果。Activity 是Android 程序的呈现层，显示可视化的用户界面，并接收与用户交互所产生的界面事件，是实现系统功能的最主要工具。微课平台软件是一个联网终端。它通过移动基站接入互联网进行与服务器和其它终端之间信息传递，整合了目前移动通信的多项先进技术，对微课堂平台软件的设计思想初步完善。

参考文献

[1] 李龙澍, 郑诚. 软件工程[M]. 机械工业出版社,2010(53).__