宋利 張偉兵 王榮海

摘 要：本文在對相關(guān)移動學(xué)習(xí)理論研究的基礎(chǔ)上，提出了一個基于移動互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建個人學(xué)習(xí)助理的思路。該移動學(xué)習(xí)助理主要有學(xué)習(xí)計劃、英語學(xué)習(xí)、閱讀管理、信息同步等功能，個人尤其是大學(xué)生能夠通過各種不同移動終端使用該學(xué)習(xí)助理。本文同時闡述了系統(tǒng)的交互設(shè)計并給出系統(tǒng)實現(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上，方便使用者隨時隨地利用碎片時間進行移動學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：移動互聯(lián)網(wǎng)；云平臺；移動學(xué)習(xí)；學(xué)習(xí)助理

中圖分類號：TP311.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：2096-1472（2016）-06-34-04

Abstract：Based on the analysis of relevant mobile learning theories，the paper proposes 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 through 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.

Keywords：the mobile internet；the cloud platform；mobile learning；the learning assistant

1 引言（Introduction）

隨著智能手機的普及與應(yīng)用的拓展，對移動學(xué)習(xí)的研究也已成為一個熱點。早在2002年，國外就有學(xué)者研究移動學(xué)習(xí)資源的設(shè)計與實現(xiàn)[1]。文獻(xiàn)[2]討論了在高等學(xué)校利用移動設(shè)備進行輔助學(xué)習(xí)的各種好處。文獻(xiàn)[3]則對移動學(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。智能手機能夠?qū)⒁稽c一滴的“碎片化”時間利用起來，極大地提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效率[4]，大部分大學(xué)生需要移動學(xué)習(xí)服務(wù)[5]，但移動學(xué)習(xí)資源與學(xué)習(xí)方式的設(shè)計會影響大學(xué)生對移動學(xué)習(xí)的接受水平[6]。設(shè)計與開發(fā)具有學(xué)習(xí)功能的移動應(yīng)用程序或移動學(xué)習(xí)平臺具有廣闊的應(yīng)用前景，本文提出并設(shè)計了一個基于移動互聯(lián)網(wǎng)的個人學(xué)習(xí)助理。

2 系統(tǒng)功能設(shè)計（System function design）

個人移動學(xué)習(xí)助理的主要功能有學(xué)習(xí)計劃、英語學(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)計劃

學(xué)習(xí)計劃模塊的主要功能如下：

（1）計劃制定：可以制定一個學(xué)期、一個月、一周及每天的學(xué)習(xí)計劃，可以輸入在上述指定時間段內(nèi)要完成的學(xué)習(xí)任務(wù)。

（2）計劃提醒：可以設(shè)定在指定的時間點提醒指定時間段需要完成的任務(wù)。有兩種提醒方式，一種是在軟件啟動時顯示提醒信息，另一種則在指定的時間點到達(dá)時使用消息推送進行提醒。

（3）計劃管理：對于當(dāng)前時間后面已經(jīng)制定的學(xué)習(xí)計劃，可以根據(jù)需要進行修改，但要保存原有的計劃信息，以便進行對比。對于已過計劃時間的學(xué)習(xí)任務(wù)，則不能修改原來的計劃，只能進行評價，評價用來說明是否完成學(xué)習(xí)計劃以及完成的程度如何。

（4）計劃查詢：查詢與學(xué)習(xí)計劃相關(guān)的信息，包括已經(jīng)制定的學(xué)習(xí)計劃，計劃的完成情況等。

（5）學(xué)習(xí)總結(jié)：可以撰寫每一周、每個月及每學(xué)期的學(xué)習(xí)總結(jié)，總結(jié)計劃的完成情況。

2.2 英語學(xué)習(xí)

英語模塊的主要功能如下：

（1）單詞記憶：選擇所用大學(xué)英語教材，可以針對某一課的英語生詞進行記憶，也可以針對整本教材的英語生詞進行記憶，還可以進行一些單詞記憶測驗。當(dāng)選擇“單詞記憶”功能時，將出現(xiàn)按教材、按課文、測驗三個選項。選擇按教材則可以從列表中選擇教材，同時進入按教材記憶單詞的畫面；選擇按課文可以選擇所選定教材中各單元，進入按教材記憶單詞的畫面；選擇測驗可以進入測驗的畫面。

（2）聽力練習(xí)：主要有三個功能，聽課文、聽力教材練習(xí)和測驗。當(dāng)選擇“聽力練習(xí)”功能時，將出現(xiàn)聽課文、練習(xí)、測驗三個選項。選擇聽課文，可以選定某一教材的某一單元課文練習(xí)聽力；選擇練習(xí)可以按照聽力教材進行學(xué)習(xí)；選擇測驗可以進行聽力測驗，測驗結(jié)束后，給出測驗成績，并可查看聽力原文。

（3）語法學(xué)習(xí)：主要有三個功能，語法知識點學(xué)習(xí)、語法練習(xí)和語法測驗。當(dāng)選擇“語法學(xué)習(xí)”功能時，將出現(xiàn)知識點、練習(xí)、測驗三個選項。選擇知識點，可以按照語法知識點進行學(xué)習(xí)；選擇練習(xí)可以做語法練習(xí)題；選擇測驗可以進行語法題測驗。選擇“知識點”，進入界面，界面顯示列表，列表中包括諸如：主語、賓語、謂語、賓語從句、時態(tài)等等之類的選項，進入對應(yīng)選項，可以查看相應(yīng)的語法知識。在學(xué)習(xí)界面，除了可查看語法知識，還可以點擊“練習(xí)”按鈕，跳轉(zhuǎn)至該語法知識對應(yīng)的練習(xí)題中。點擊“語法練習(xí)”，界面同知識點，顯示列表內(nèi)容如：主語、賓語、謂語、賓語從句、時態(tài)等等之類選項，點擊可進入對應(yīng)選項的練習(xí)。練習(xí)時，提供四個答案，用戶點擊某個答案后，四個答案的位置替換為答案解析，并顯示用戶答題的正誤。語法測驗部分，進入后，可在列表中選擇題庫，每個題庫中的考試內(nèi)容都包含了各個語法的知識，類似一份語法考試的卷子。用戶選擇答案，全部答完后點擊“交卷”，彈出確認(rèn)框“確定交卷！”，點擊后跳轉(zhuǎn)到測驗樣卷的答案界面，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)英語四級、六級及考研英語。當(dāng)選擇“考試輔導(dǎo)”功能時，出現(xiàn)英語四級、英語六級、考研英語三個選項。選擇相應(yīng)項目，可以查看考試大綱，進行練習(xí)及模擬考試。

2.3 閱讀管理

閱讀管理的主要功能如下：

（1）書籍管理：可以導(dǎo)入書籍，可以通過WiFi等方式導(dǎo)入，對書籍進行分類管理，刪除已經(jīng)存在的書籍等。

（2）書籍閱讀：以較好的用戶體驗提供書籍閱讀功能，可以實現(xiàn)快速跳轉(zhuǎn)，提供書簽功能，能夠放大與縮小字體?？梢哉{(diào)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程中出現(xiàn)的生字詞及專用詞匯。

（3）書評撰寫：可以對閱讀過的圖書撰寫評論并進行分享。

2.4 信息同步

信息同步的主要功能如下：

（1）用戶登錄：個人移動學(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移動客戶端的一些數(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)下載至移動客戶端。

（4）信息同步設(shè)置：設(shè)置當(dāng)?shù)卿浻脩粜畔⒆詣釉诓煌O(shè)備上的同步。

3 人機交互設(shè)計（Human-computer interactive design）

任何軟件產(chǎn)品功能的實現(xiàn)都是通過人機交互來完成的，人的因素應(yīng)該作為設(shè)計的核心被體現(xiàn)出來，移動應(yīng)用程序也不例外，對于移動應(yīng)用程序而言，現(xiàn)在的交互設(shè)計越來越傾向于加強產(chǎn)品的易用、易學(xué)、易理解功能，個人移動學(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，盡量使得人機交互界面容易使用、簡潔，滿足用戶的需求，以下是利用Axure RP Pro設(shè)計的部分交互設(shè)計原型草圖。

圖2是啟動界面，在啟動界面可以登錄云平臺，也可以跳過登錄，直接使用部分功能，可以通過忘記密碼找回密碼，點擊底部導(dǎo)航條特定位置可以進入相應(yīng)功能界面。

圖3是學(xué)習(xí)計劃界面，點擊本月計劃學(xué)習(xí)任務(wù)及本月已完成任務(wù)下面列表中的某一項，可以查看計劃學(xué)習(xí)任務(wù)或已完成任務(wù)的詳細(xì)信息，點擊頂部導(dǎo)航欄特定位置可以進入學(xué)習(xí)計劃的其他功能界面。

圖4是英語學(xué)習(xí)界面，默認(rèn)進入單詞記憶模塊，在上半部分選擇教材中選擇某一本教材，下半部分會呈現(xiàn)與該教材對應(yīng)的單元，選擇某個單元，可進行相應(yīng)單元的單詞記憶學(xué)習(xí)，點擊頂部導(dǎo)航欄特定位置可以進入英語學(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)有的書籍，通過下方的三個按鈕可以進行導(dǎo)入書籍，書籍分類和書籍維護的操作，點擊頂部導(dǎo)航欄特定位置可以進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)實現(xiàn)與部署（System implementation and deployment）

4.1 移動端實現(xiàn)

移動端使用Hybrid App混合移動跨平臺開發(fā)技術(shù)，通過HTML5創(chuàng)建用戶界面，并將HTML5包裝到本機容器中。通過一次開發(fā)能夠同時生成在Android與iOS端的應(yīng)用程序，節(jié)省了開發(fā)時間，同時可以保持界面風(fēng)格的一致。

本系統(tǒng)采用AppCan開發(fā)移動端應(yīng)用程序，關(guān)鍵步驟如下：

（1）在AppCan官方網(wǎng)站注冊并登錄應(yīng)用管理系統(tǒng)，創(chuàng)建一個新的應(yīng)用，輸入應(yīng)用名稱“個人學(xué)習(xí)助理”與相應(yīng)的描述，會自動生成應(yīng)用ID與應(yīng)用KEY。

（2）在Windows環(huán)境下打開AppCan IDE集成開發(fā)環(huán)境，使用在官方網(wǎng)站注冊的用戶登錄，新建AppCan項目，然后選擇同步AppCan項目，IDE會自動獲取在AppCan官方網(wǎng)站創(chuàng)建的項目，選擇創(chuàng)建的“個人學(xué)習(xí)助理”項目。

（3）根據(jù)設(shè)計文檔，編寫代碼，完成應(yīng)用開發(fā)。這一步驟主要是編寫Html5代碼，另外利用集成開發(fā)環(huán)境的模板功能可以實現(xiàn)界面的快速開發(fā)，利用插件機制則可以擴展應(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，可以對應(yīng)用進行本地測試。

（5）通過線上打包功能，生成Android及iOS端應(yīng)用程序。

4.2 服務(wù)端實現(xiàn)

個人學(xué)習(xí)助理服務(wù)器端可以部署在各種云平臺上，Web服務(wù)端器采用Apache，腳本語言使用PHP，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器使用MySQL，為了簡化對數(shù)據(jù)庫的訪問，系統(tǒng)實現(xiàn)時編寫了數(shù)據(jù)庫操作公用函數(shù)庫，封裝常用的數(shù)據(jù)庫操作，主要有初始化數(shù)據(jù)庫連接函數(shù)databaseInit（），執(zhí)行SQL語句的函數(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，下面給出這幾個數(shù)據(jù)庫操作函數(shù)的PHP核心代碼。

（1）數(shù)據(jù)庫連接函數(shù)databaseInit（）

function databaseInit（）{

//假設(shè)訪問數(shù)據(jù)庫服務(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，若不成功返回false供程序進一步處理

if （！$dbconnection{

return false；

}

//設(shè)置字符集，選擇要操作的數(shù)據(jù)庫

mysql_query（'set names utf8'）；

mysql_query（'use learningassistant'）；

}

（2）執(zhí)行SQL語句的函數(shù)executeSql（）

//參數(shù)$sqlCode是要執(zhí)行的SQL語句

//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；

}else{

return 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）{

//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)fetchOne（）

//參數(shù)$sqlCode是要執(zhí)行的SQL語句

//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；

}

}

通過對公用函數(shù)庫的使用，使得代碼更加簡潔、高效且易于維護。

4.3 系統(tǒng)部署

個人學(xué)習(xí)助理可以有如下幾種部署方式：

（1）只在移動端使用，這時候除了數(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)實踐。

（3）服務(wù)器端部署在各種云平臺，這樣的部署可以使用個人學(xué)習(xí)助理可以在任何時間和任何地點使用，使得使用者充分利用各種碎片化時間實現(xiàn)移動學(xué)習(xí)。另外通過云平臺的虛擬化技術(shù)，可以實現(xiàn)服務(wù)器的動態(tài)管理，當(dāng)系統(tǒng)用戶與數(shù)據(jù)大量增長時，可以通過調(diào)整服務(wù)端配置及網(wǎng)絡(luò)帶寬，而對系統(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）

隨著智能手機的普及，移動應(yīng)用已經(jīng)遍地開花，而移動學(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，同時降低了系統(tǒng)的維護成本。本文提出的個人學(xué)習(xí)助理對移動互聯(lián)網(wǎng)在教育中的應(yīng)用做了初步的嘗試。

參考文獻(xiàn)（References）

[1] Mike Sharples，Dan Corlett，Oliver Westmancott. The Design and Implementation of a Mobile Learning Resource[J]. Personal and Ubiquitous Computing，2002，6（3）：220-234.

[2] Joanne Gikasa，Michael M.Grant.Mobile computing devices in higher education：Student Perspectives on Learning with Cellphones， Smartphones & Social media[J].The Internet and Higher Education，2013，19（10）：18-26.

[3] Mohamed Ally，Josep Prieto-Blázquez. What is the Future of Mobile Learning in Education[J].International Journal of Educational Technology in Higher Education，2014，11（1）：142-151.

[4] 姜強，趙蔚，王朋嬌.碎片化學(xué)習(xí)視域下基于智能手機的大學(xué)生移動學(xué)習(xí)認(rèn)知研究[J].現(xiàn)代遠(yuǎn)距離教育，2014（1）：37-42.

[5] 茆意宏，魏雅雯.大學(xué)生移動學(xué)習(xí)需求的實證分析[J].圖書情報工作，2013（4）：82-85；90.

[6] 許玲，鄭勤華.大學(xué)生接受移動學(xué)習(xí)的影響因素實證分析[J].現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究，2013（4）：61-66.

作者簡介：

宋 利（1994-），女，本科生.研究領(lǐng)域：軟件開發(fā).

張偉兵（1992-），男，本科生.研究領(lǐng)域：軟件開發(fā).

王榮海（1972-），男，碩士，副教授.研究領(lǐng)域：軟件工程，移 動互聯(lián)網(wǎng)，教育信息化.本文通訊作者.