廖治敏
(阿壩師范學(xué)院,四川 汶川 623002)
智能移動(dòng)終端學(xué)習(xí)軟件以Android系統(tǒng)為依托,通過(guò)安裝在裝有Android系統(tǒng)的手機(jī)、平板電腦和學(xué)習(xí)機(jī)等移動(dòng)終端設(shè)備上為學(xué)習(xí)者提供在線視頻學(xué)習(xí)。這是一種典型的在線學(xué)習(xí)系統(tǒng),具有線上雙向交互優(yōu)勢(shì),能給英語(yǔ)學(xué)習(xí)提供極大便利。設(shè)計(jì)一套基于智能移動(dòng)學(xué)習(xí)終端的英語(yǔ)視頻學(xué)習(xí)軟件,既要考慮用戶(hù)端需求,還要兼顧服務(wù)端、管理端需求,確保軟件的可拓展性、維護(hù)便捷性和易操作性等,全面提升學(xué)習(xí)者、管理者的應(yīng)用體驗(yàn)。
將各種英語(yǔ)學(xué)習(xí)資料儲(chǔ)存于軟件終端服務(wù)器上,學(xué)習(xí)者在智能移動(dòng)終端安裝英語(yǔ)視頻學(xué)習(xí)軟件,開(kāi)啟智能移動(dòng)終端設(shè)備上的網(wǎng)絡(luò)連接按鈕,即可登錄、打開(kāi)視頻進(jìn)行相應(yīng)學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)的過(guò)程中,學(xué)習(xí)者可隨時(shí)保存、收藏學(xué)習(xí)內(nèi)容,還可與教師、其他學(xué)習(xí)者進(jìn)行遠(yuǎn)程交流。學(xué)習(xí)資料的發(fā)布者可通過(guò)后臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)器對(duì)學(xué)習(xí)資源進(jìn)行添加、修改等操作,以便為學(xué)習(xí)者提供更優(yōu)質(zhì)的課程資料。
(1)應(yīng)用程序需求
應(yīng)用程序質(zhì)量高低影響軟件使用質(zhì)量和使用體驗(yàn),在設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用程序時(shí),要確保其能滿(mǎn)足以下需求:第一,可擴(kuò)展性。隨著移動(dòng)在線學(xué)習(xí)的普及,必然要對(duì)現(xiàn)有軟件系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)更新,確保其可拓展性才能為后續(xù)開(kāi)發(fā)提供便利。考慮到現(xiàn)有技術(shù)條件和這套軟件的現(xiàn)實(shí)需求,在設(shè)計(jì)中,我們采用Android plug-in技術(shù),在后續(xù)開(kāi)發(fā)中,該技術(shù)的大部分代碼都可以重用,開(kāi)發(fā)更為便捷。第二,維護(hù)便捷性。軟件在使用過(guò)程中可能會(huì)暴露出一些缺陷,軟件應(yīng)用程序設(shè)計(jì)時(shí)要確保在漏洞、缺陷修復(fù)的過(guò)程中,不會(huì)造成其他功能的運(yùn)行障礙[1]。因此,在該英語(yǔ)視頻學(xué)習(xí)軟件的設(shè)計(jì)、編碼中,要采用類(lèi)間耦合度最低的、先進(jìn)的設(shè)計(jì)模式,當(dāng)出現(xiàn)漏洞或缺陷時(shí),只需要更改少量代碼,就可以讓軟件程序恢復(fù)正常。第三,易操作性。對(duì)用戶(hù)而言,軟件是否好用易上手是他們選擇的關(guān)鍵,這也是軟件能否受到市場(chǎng)青睞的關(guān)鍵所在。在設(shè)計(jì)軟件時(shí),要考慮到當(dāng)前智能移動(dòng)終端設(shè)備的智能化、大屏化特點(diǎn),系統(tǒng)設(shè)計(jì)界面要盡可能簡(jiǎn)潔,便于用戶(hù)滑動(dòng)操作,并在界面上設(shè)置相應(yīng)的提示圖標(biāo),便于用戶(hù)操作使用。
(2)學(xué)習(xí)功能需求
英語(yǔ)視頻學(xué)習(xí)軟件學(xué)習(xí)功能要滿(mǎn)足以下需求:第一,單詞學(xué)習(xí)需求。為學(xué)習(xí)者提供單詞管理服務(wù);第二,查詞及詞源解析需求,為學(xué)習(xí)者提供在線查詢(xún)服務(wù);第三,短文閱讀需求,為學(xué)習(xí)者提供在線閱讀服務(wù);第四,經(jīng)典推薦需求,為學(xué)習(xí)者提供英語(yǔ)名言警句學(xué)習(xí)服務(wù)或職場(chǎng)英語(yǔ)學(xué)習(xí)服務(wù);第五,視頻學(xué)習(xí)需求,為學(xué)習(xí)者提供英語(yǔ)歌曲欣賞、影視欣賞、對(duì)話欣賞服務(wù);第六,在線考試需求,為學(xué)習(xí)者提供在線測(cè)驗(yàn)服務(wù);第七,交流互動(dòng)需求,為學(xué)習(xí)者提供通信服務(wù),幫助學(xué)習(xí)者建立連接,提供交流互動(dòng)服務(wù)。
(3)管理功能需求
英語(yǔ)視頻學(xué)習(xí)軟件管理功能要滿(mǎn)足以下需求:第一,系統(tǒng)管理需求,根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行情況設(shè)置參數(shù)、發(fā)布軟件更新通知;第二,用戶(hù)管理需求,對(duì)利用軟件學(xué)習(xí)的用戶(hù)進(jìn)行管理;第三;英語(yǔ)資料管理需求,對(duì)軟件上儲(chǔ)存的英語(yǔ)學(xué)習(xí)資料進(jìn)行定期更新和編輯等。
該軟件開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)需要在Windows 7系統(tǒng)環(huán)境下進(jìn)行,需要用到Android AVD虛擬設(shè)備,需要用到的開(kāi)發(fā)軟件有JDK1.7、Eelipse、ADK、OAUTH等,需要用到的技術(shù)有Plug-in、JAVA、RSS、UDP技術(shù)等[2]。
該軟件在具體設(shè)計(jì)架構(gòu)時(shí),需從兩個(gè)角度出發(fā):其一,用戶(hù)端角度,考慮用戶(hù)的學(xué)習(xí)需求;其二,服務(wù)端和管理端角度,考慮資源上傳、更新和軟件運(yùn)行管理需求。從這兩個(gè)角度出發(fā),設(shè)計(jì)從用戶(hù)端到操作端的的系統(tǒng)框架。在這個(gè)軟件框架中,教師或英語(yǔ)學(xué)習(xí)資源的提供者登錄操作端,通過(guò)連接互聯(lián)網(wǎng),對(duì)服務(wù)器進(jìn)行訪問(wèn),然后上傳學(xué)習(xí)資源。學(xué)習(xí)者通過(guò)登錄移動(dòng)終端設(shè)備即用戶(hù)端,連接移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)服務(wù)器,獲得學(xué)習(xí)資源。除了互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器,還需要架構(gòu)兩個(gè)服務(wù)器,即RSS服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器,RSS服務(wù)器為學(xué)習(xí)者提供學(xué)習(xí)資源訂閱服務(wù),數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器則用以?xún)?chǔ)存各類(lèi)教學(xué)資源,包括學(xué)習(xí)者、教師、學(xué)習(xí)資源提供者的信息等。整體架構(gòu)圖如1所示。
圖1 英語(yǔ)視頻學(xué)習(xí)軟件整體架構(gòu)設(shè)計(jì)
該軟件設(shè)計(jì)上以C/S架構(gòu)為基礎(chǔ),以低耦合度為目標(biāo),利用了Eclipse等基本的開(kāi)發(fā)工具,軟件框架構(gòu)為五層:第一層是數(shù)據(jù)處理層,所有的英語(yǔ)學(xué)習(xí)視頻資料都匯聚在這一層進(jìn)行編輯,在音頻、視頻資料整合的基礎(chǔ)上形成最初的數(shù)據(jù)表格;第二層是核心邏輯層,對(duì)詞源、短文、測(cè)驗(yàn)、交互等進(jìn)行管理[3];第三層是接口服務(wù)層,為各種移動(dòng)終端設(shè)備搭建接口,提供通道;第四層是網(wǎng)絡(luò)通信層,通過(guò)連接網(wǎng)絡(luò)信號(hào)實(shí)現(xiàn)使用者和軟件的通信連接;第五層是界面控制層,通過(guò)點(diǎn)擊跳轉(zhuǎn)響應(yīng)用戶(hù)操作;第六層是業(yè)務(wù)功能層。主要為學(xué)習(xí)者和軟件管理者提供相應(yīng)的業(yè)務(wù)服務(wù)。包括記錄學(xué)習(xí)者的英語(yǔ)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù),反饋給軟件的開(kāi)發(fā)者和使用軟件的教育者。獲取軟件運(yùn)行中的數(shù)據(jù)參數(shù),進(jìn)行各種邏輯函數(shù)編寫(xiě),對(duì)軟件運(yùn)行進(jìn)行維護(hù)管理。這六個(gè)層級(jí)的架構(gòu)突出了代碼的可維護(hù)性,一旦出現(xiàn)軟件運(yùn)行障礙,維護(hù)更便捷。同時(shí),這六個(gè)層次之間相互獨(dú)立,各個(gè)層級(jí)之間耦合度較低,在實(shí)際開(kāi)發(fā)過(guò)程中,能夠最大程度保證開(kāi)發(fā)進(jìn)度,降低軟件復(fù)雜性,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也更清晰。軟件層次結(jié)構(gòu)如下圖2所示。
圖2 英語(yǔ)視頻學(xué)習(xí)軟件層級(jí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
接口加載快慢,影響用戶(hù)體驗(yàn)感受。為確保該英語(yǔ)視頻學(xué)習(xí)軟件的體驗(yàn)效果,在接口設(shè)計(jì)時(shí)采用android Plug-in 跨APK訪問(wèn)技術(shù),該技術(shù)通過(guò)main app來(lái)定義接口,實(shí)際操作時(shí),需對(duì)其進(jìn)行單獨(dú)操作,將其編為jar包,然后將其發(fā)到plug-in app進(jìn)行代碼編寫(xiě)。在建立接口訪問(wèn)連接時(shí),Main app則會(huì)找到plug-in app的classloader,然后通過(guò)JAVA技術(shù)來(lái)創(chuàng)建接口對(duì)象,最終實(shí)現(xiàn)跨APK訪問(wèn)的目的[4]。該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于可以加快接口的加載過(guò)程,在學(xué)習(xí)者打開(kāi)軟件的瞬間,軟件的接口就開(kāi)始自動(dòng)加載,當(dāng)用戶(hù)輸入或點(diǎn)擊相應(yīng)的接口時(shí),接口服務(wù)器就會(huì)快速啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn),給用戶(hù)提供快速的加載體驗(yàn)。
基于智能移動(dòng)終端的英語(yǔ)視頻學(xué)習(xí)軟件應(yīng)總體分為三大功能模塊,其一是在線視頻學(xué)習(xí)模塊,其二是用戶(hù)管理模塊,其三是后臺(tái)管理模塊。功能模塊總體設(shè)計(jì)如下圖3所示。
圖3 英語(yǔ)視頻學(xué)習(xí)軟件整體功能模塊設(shè)計(jì)
在線視頻學(xué)習(xí)模塊要能夠滿(mǎn)足學(xué)習(xí)者多方面的學(xué)習(xí)需求,為他們提供單詞學(xué)習(xí)、詞源解析、在線閱讀、經(jīng)典欣賞等在內(nèi)的全套式學(xué)習(xí)服務(wù)。在線視頻學(xué)習(xí)模塊設(shè)計(jì)如下圖4所示。
圖4 在線視頻學(xué)習(xí)模塊設(shè)計(jì)
(1)單詞學(xué)習(xí)模塊
單詞學(xué)習(xí)模塊主要通過(guò)SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)將英語(yǔ)單詞字段信息錄入數(shù)據(jù)庫(kù)[5]。當(dāng)用戶(hù)需要學(xué)習(xí)單詞時(shí),只需要點(diǎn)開(kāi)單詞學(xué)習(xí)模塊按鈕,后臺(tái)的客戶(hù)端在接收到用戶(hù)點(diǎn)擊行為之后,就會(huì)快速響應(yīng),調(diào)用“單詞學(xué)習(xí)”接口。該模塊會(huì)提供一個(gè)列表化的界面,給學(xué)習(xí)者展示各種不同類(lèi)型的詞匯學(xué)習(xí)資源,學(xué)習(xí)者可以點(diǎn)擊確定學(xué)習(xí)內(nèi)容。列表界面內(nèi)容包括詞表選擇、單詞發(fā)音、生詞本、詞匯音標(biāo)。學(xué)習(xí)者若想聆聽(tīng)單詞發(fā)音,可以點(diǎn)擊界面上單詞發(fā)音后的“麥克風(fēng)”圖表,軟件會(huì)自動(dòng)播放該單詞發(fā)音。同時(shí),學(xué)習(xí)者詞匯學(xué)習(xí)進(jìn)度會(huì)被自動(dòng)保存,當(dāng)用戶(hù)下次打開(kāi)同一個(gè)詞匯資源列表時(shí),進(jìn)度會(huì)自動(dòng)顯示,學(xué)習(xí)者可以選擇繼續(xù)之前的學(xué)習(xí)內(nèi)容,也可以按進(jìn)度表直接進(jìn)入下一內(nèi)容的學(xué)習(xí)。這一模塊的生詞本功能,便于學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)的過(guò)程中記錄重點(diǎn)詞匯、難記詞匯,為他們復(fù)習(xí)提供幫助。單詞學(xué)習(xí)模塊列表界面如下圖5所示。
圖5 單詞學(xué)習(xí)列表界面設(shè)計(jì)
(2)查詞及詞源解析模塊
這一模塊會(huì)為用戶(hù)提供兩個(gè)界面,即查詞界面和詞源解析界面。在查詞界面,用戶(hù)只需要在搜索欄輸入單詞、詞組或者短句,就可以點(diǎn)擊搜索按鈕。軟件后臺(tái)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)用戶(hù)輸入內(nèi)容在數(shù)據(jù)庫(kù)中自動(dòng)檢索查詢(xún),將對(duì)應(yīng)的結(jié)果呈現(xiàn)給學(xué)習(xí)者。詞源解析模塊,主要給學(xué)習(xí)者提供不同類(lèi)型的詞源解析器,用戶(hù)可以在使用過(guò)程中根據(jù)詞源解析器提供的查詞結(jié)果,自由選擇安裝或卸載哪種詞源解析器。
(3)短文閱讀模塊
短文閱讀模塊會(huì)為學(xué)習(xí)者提供瀏覽選擇界面,如風(fēng)土人情、時(shí)事政治、人物介紹、名著片段、飲食旅游等。學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己的愛(ài)好和需要,點(diǎn)擊選擇任一版塊。后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)根據(jù)學(xué)習(xí)者的選擇自動(dòng)檢索,將相應(yīng)的短文內(nèi)容呈現(xiàn)給學(xué)者。該模塊會(huì)設(shè)計(jì)筆記功能,學(xué)習(xí)者可以在閱讀的過(guò)程中利用智能移動(dòng)終端設(shè)備的指示按鈕,對(duì)短文中的內(nèi)容做筆記,學(xué)習(xí)者的筆記內(nèi)容會(huì)被自動(dòng)保存。
(4)經(jīng)典推薦模塊
該模塊設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單,主要利用數(shù)據(jù)庫(kù)儲(chǔ)存一些英語(yǔ)典故、英語(yǔ)名言警句等,數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)每天對(duì)內(nèi)容進(jìn)行更新,學(xué)習(xí)者每天都可以在經(jīng)典推薦模塊獲得全新的英語(yǔ)學(xué)習(xí)資源。
(5)視頻學(xué)習(xí)模塊
該模塊主要為學(xué)習(xí)者提供視頻影像資料,供學(xué)習(xí)者觀看欣賞。視頻學(xué)習(xí)模塊的資源主要包括影視資源、職場(chǎng)英語(yǔ)交際資源等。學(xué)習(xí)者可選擇自己感興趣的內(nèi)容播放,在視頻學(xué)習(xí)模塊會(huì)設(shè)計(jì)播放控制器,學(xué)習(xí)者可根據(jù)需要點(diǎn)擊暫停、播放、回放、快進(jìn)、快退等按鈕,進(jìn)行相應(yīng)操作。
(6)在線考試模塊
學(xué)習(xí)者點(diǎn)擊在線考試模塊按鈕進(jìn)入考試測(cè)評(píng)界面,選擇相應(yīng)的測(cè)評(píng)方式。考試測(cè)評(píng)界面在收到學(xué)習(xí)者的需求后向后臺(tái)服務(wù)器發(fā)出相應(yīng)請(qǐng)求,服務(wù)器會(huì)自動(dòng)相應(yīng)并從數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取相應(yīng)的測(cè)試題目,將其傳回測(cè)試考評(píng)界面。學(xué)習(xí)者進(jìn)入選擇的測(cè)評(píng)界面進(jìn)行測(cè)試,所有題目答完之后,可點(diǎn)擊提交測(cè)試向服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求,服務(wù)器收到之后會(huì)自動(dòng)將試題與答案匹配,進(jìn)行批改,生成最終的測(cè)評(píng)結(jié)果。服務(wù)器會(huì)保存并統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)者每次的測(cè)試成績(jī)。
(7)交流互動(dòng)模塊
該模塊的實(shí)現(xiàn)依賴(lài)于UDP技術(shù),利用UDP協(xié)議數(shù)據(jù)傳輸功能建立學(xué)習(xí)者之間的聯(lián)系。利于智能移動(dòng)終端上的英語(yǔ)視頻學(xué)習(xí)軟件的學(xué)習(xí)者只需要在這一模塊輸入對(duì)方的IP,就可以向?qū)Ψ桨l(fā)出通訊請(qǐng)求,獲得對(duì)方同意之后,學(xué)習(xí)者之間就可以進(jìn)行即時(shí)在線交流[6]。
用戶(hù)管理模塊主要對(duì)用戶(hù)進(jìn)行管理,確保用戶(hù)的良好體驗(yàn)。將用戶(hù)分為普通用戶(hù)和會(huì)員用戶(hù)兩類(lèi),向會(huì)員用戶(hù)開(kāi)放更多更豐富的學(xué)習(xí)資源。對(duì)普通用戶(hù)和會(huì)員用戶(hù)的管理包括:用戶(hù)注冊(cè)、用戶(hù)登錄、資料修改、用戶(hù)評(píng)價(jià)。用戶(hù)管理模塊圖如下圖6所示。
圖6 英語(yǔ)視頻學(xué)習(xí)軟件用戶(hù)管理模塊設(shè)計(jì)
用戶(hù)發(fā)出登錄請(qǐng)求后,即可輸入用戶(hù)名、密碼進(jìn)行身份驗(yàn)證,驗(yàn)證成功后就可登錄到學(xué)習(xí)軟件上,而管理員則可以查看用戶(hù)信息,對(duì)用戶(hù)操作行為進(jìn)行管理維護(hù)。為確保用戶(hù)管理功能的實(shí)現(xiàn),需要在數(shù)據(jù)庫(kù)中建立用戶(hù)信息數(shù)據(jù)表,并設(shè)計(jì)相應(yīng)的登錄界面按鈕供用戶(hù)使用,在系統(tǒng)界面的布局上采用垂直線性布局,給用戶(hù)提供便捷的登錄服務(wù)。
后臺(tái)管理模塊主要對(duì)用戶(hù)、學(xué)習(xí)資源進(jìn)行管理,管理員登錄這個(gè)界面后就可以在服務(wù)器端的后臺(tái)對(duì)用戶(hù)及學(xué)習(xí)資源進(jìn)行統(tǒng)一管理。本文軟件設(shè)計(jì)時(shí)主要利用JSON數(shù)據(jù)交換格式實(shí)現(xiàn)管理員的交互管理,同時(shí)考慮到學(xué)習(xí)者在不同智能移動(dòng)終端設(shè)備上安裝該軟件進(jìn)行學(xué)習(xí)的需求,設(shè)計(jì)了一個(gè)通用的視頻播放框架,以充分支持各種視頻碼流自如轉(zhuǎn)換。管理員在后臺(tái)管理系統(tǒng)中,可以上傳英語(yǔ)課程資源,同時(shí)對(duì)用戶(hù)和系統(tǒng)進(jìn)行管理,確保后臺(tái)系統(tǒng)的穩(wěn)健運(yùn)行。后臺(tái)管理模塊設(shè)計(jì)如下圖7所示。
圖7 英語(yǔ)視頻學(xué)習(xí)軟件后臺(tái)管理模塊設(shè)計(jì)
管理員在后臺(tái)可以及時(shí)上傳更新最新的英語(yǔ)學(xué)習(xí)資料,包括各類(lèi)視頻、音頻資料,并對(duì)內(nèi)容進(jìn)行審查,只有審核通過(guò)的內(nèi)容才能上傳。對(duì)用戶(hù)進(jìn)行管理時(shí),可查看所有注冊(cè)用戶(hù)信息,只有審核通過(guò)的用戶(hù)則可以登錄軟件進(jìn)行學(xué)習(xí),這種后臺(tái)審查充分保證了軟件的安全性。在系統(tǒng)管理時(shí)可以根據(jù)軟件運(yùn)行中的表現(xiàn)和軟件升級(jí)需要,及時(shí)調(diào)整參數(shù),并在軟件升級(jí)更新時(shí)發(fā)布通知,告知所有用戶(hù)。管理員在后臺(tái)的管理維護(hù),是確保軟件正常運(yùn)行的重要保障。
基于智能移動(dòng)終端的英語(yǔ)視頻學(xué)習(xí)軟件的設(shè)計(jì)為學(xué)習(xí)者移動(dòng)學(xué)習(xí)提供了新選擇,可滿(mǎn)足學(xué)習(xí)者利用碎片化時(shí)間學(xué)習(xí)英語(yǔ)的需求,利于終身學(xué)習(xí)理念的普及和傳播。本文設(shè)計(jì)的英語(yǔ)視頻學(xué)習(xí)軟件充分考慮了學(xué)習(xí)者的需求和后臺(tái)管理需求,技術(shù)架構(gòu)科學(xué),層級(jí)結(jié)構(gòu)合理,采用了先進(jìn)的軟件編輯技術(shù)和先進(jìn)的C/S架構(gòu)模式,能夠最大程度提高軟件運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性和可靠性。同時(shí),采用的通用視頻播放框架可支持在各種智能移動(dòng)終端設(shè)備上下載、安裝、播放,給學(xué)習(xí)者提供了極大便利。但是該系統(tǒng)也存在不足之處,如功能還不夠齊全、性能還不夠優(yōu)越,所以本軟件設(shè)計(jì)時(shí)考慮了未來(lái)拓展需求,隨著視頻編輯技術(shù)的不斷發(fā)展,可以利用先進(jìn)的技術(shù)手段進(jìn)一步對(duì)該軟件進(jìn)行修改、編輯和升級(jí),為學(xué)習(xí)者提供更優(yōu)質(zhì)的在線學(xué)習(xí)體驗(yàn)。