基于移动平台的大学掌上学习活动系统设计与开发开题报告

1、目的及意义（含国内外的研究现状分析）

1.1、题目：基于移动平台的大学掌上学习活动系统设计与开发

1.2、背景资料：

随着信息时代的不断发展，近些年来，智能手机逐步在人们的生活中占据了一个不可忽视的地位。对现代人们而言，每天都有一大部分时间会在智能手机的使用中度过。根据QuestMobile在2019年发布的中国移动互联网大报告中显示，国内用户平均每天花在移动互联网上面的时间已经接近6小时，可以说除去基本的生理需求，人们一天有很大一部分时间在使用智能手机。

一直以来，大学生作为年轻人的代表群体，对于大学学习以及活动的需求都有比较高的要求，而在智能手机出现之前，大学生上课或者对学校活动乃至考试安排等都只能通过最简单的老师口头通知，学生纸笔记录的方式来进行。这种方法一方面不够方便，出现了变动也无法及时对学生进行通知。对于学生来说也不好保存查看，无法对学习活动有随时随地的了解。

而现在，作为移动互联网的时代，相较于电脑软件而言，其最大的优点便在于使用方便便携。身为当代大学生，使用手机频率最高的一部分人群，将学习活动与移动平台相结合也就成了时代发展的必然。基于移动平台的大学掌上学习活动系统便是基于此所设计开发出来的一个供大学生查询课程学习活动，以及撰写课堂笔记查询校历等一系列大学生活常用功能的软件，利用移动设备的便携性来极大地方便学生的大学生活。

1.3、目的及意义：

目的：

大学掌上学习活动系统设计与开发目的在于利用当代移动设备的便携性来提供大学生所需的学习活动需求，使学生随时随地都能对自己的学习生活进行规划，极大地提高了学生的学习效率，成为一个便携交互式的大学学习记录工具。

本掌上学习活动系统设计与开发重点体现在基于移动互联网下的便携性，开发出一个基于Android的APP，在校大学生通过注册可以成为使用会员，在选择自己所在的学校后，通过输入自己的学号进行绑定。用户可以通过该app主要实现查看校历，查看当日课程并能对校历和课程表进行导出等功能，同时设立有课程交流讨论区域，选择同一名课程的学生可以在课下进行讨论，学生也可以在软件中管理自己的课程笔记，对不同课程的资料进行管理，设立自己的学习备忘录等等。

意义：

本掌上大学学习活动系统目的在于开发出一个简易方便的适合大学生使用的校园学习app。相较于高中或者初中的学习方式，大学学生的学习方式较为特殊，需要每个学生自行规划好自己的学习方法，对自己每日的课程安排了解较好，否则很容易出现不知道今天上什么课的情况。因此掌上大学学习活动系统将课程管理和移动互联网相结合，能很好地给大学生提供帮助，学生也能通过使用本系统让自己的大学过的更加充实有意义。

1.4、国内外研究现状分析：

无论是国内还是国外，移动互联网都在近几年飞速兴起，其技术发展之迅速，极大地考验着大学管理者与时俱进的能力。通过对部分大学生进行问卷统计，绝大部分大学生目前使用的都是学生自主编写的本校课程学习app，很少有大学校方自己发布一款软件供学生使用。而就实际情况而言，大学学习活动系统app基本已经成为了绝大部分大学生每日必用的软件之一，因此具有极大的实用性价值。同时对于软件开发而言相较于功能复杂的论坛网站而言，其系统开发较为简单，而且容纳数据较少，对后台服务器要求不高，整体app开发成本较低。通过调研也能得知目前市面大部分这类校园学习app都只集中在课程安排查询等，很少有集成数个学习相关功能的app，可以表明该掌上大学学习生活系统前景较好，在学习软件方面还是能拥有一部分市场。

2、基本内容和技术方案

2.1、基本内容：

2.1.1、总体结构

该掌上大学学习活动系统设计与开发的主要目的在于学生对于课程的管理查询以及相关的学习附属功能。在设计中重点在于操作简单方便，功能实用，页面不用太过花哨，注重设计好学习相关功能即可。

系统主要功能模块如下:

四大主体模块：学生信息管理、学期课程管理、校历课表管理、论坛讨论管理

主要功能：学生注册登录、学习资料管理、学习心得管理、校历查看导出、课程表查看导出、论坛发帖浏览

系统模块图如图1所示。

图1 系统模块图

2.1.2、功能说明

学生注册登录模块主要包括学生注册、会员信息查看、修改、删除等主要功能。用户大学生首先进入登录界面，如果没有账号可以先进行注册，跳转至注册界面后选择自己所在大学，输入学号密码进行注册。后台系统将学生注册信息保存至后台服务器。之后学生回到登录页面进行登录，同时在自己个人页面可以对自己的基本信息进行修改。

学期课程管理模块主要包括学习资料的管理、课程学习心得撰写，课程时间安排查看等功能。在用户进入本页面之后会显示出学生本学期所学的课程板块，用户点击对应的课程可以查看下载对应的学习资料，还能进行学习笔记的撰写。课程模块同时还能显示出具体的考试以及实验等学习安排等。

校历课表查看模块主要包括校历以及学期课表的查看功能，学生可以查看自己每日的课程安排，点击课程可以看到课程的上课教室以及任课老师等简要信息。

论坛讨论模块主要包括学生浏览其他同学发的相关帖子并进行回复，在不同的课程板块发表帖子，提供了大学生的交流活动功能。

由上述功能描述，绘制出系统大体流程如下图2

图2 系统流程图

2.2、技术方案：

2.2.1、设计以及研究过程

该系统的设计方法以及技术路线主要包括以下几点：

1、前期调研考察，了解普通大学生对这类软件的使用习惯，功能要求等。通过观察目前市面上已经存在的多款大学学习生活管理软件，综合优点以及本校学生使用习惯来进行前期功能模块设计考虑。

2、理论基础知识学习，可以通过和同学们老师进行讨论学习，作为Android平台的项目，由于之前对于Android系统软件的开发了解的并不是很深刻，因此在这一步需要自己自行寻找相关安卓软件开发教程进行学习。

3、学习材料包括腾讯视频上进行云课堂微信小程序编程学习，包括整体分析，功能模块局部实现等。

4、开发完成后进行测试以及优化，同时还要对毕业设计所需的论文文档进行撰写。实现好系统后进行足量调试，保证其达到用户足够使用的水平，确保其软件的可靠性。

2.2.2、技术可行性

本大学掌上学习活动系统主要使用技术为基于java的android应用开发、腾讯微信小程序开发、腾讯云端服务器使用、后台数据库MySQL。

移动平台的软件开发主要分成两种方式，一种为基于java语言通过Android Studio开发工具进行项目开发。一种为使用腾讯规则下的微信小程序，使用微信web开发者工具进行开发。后台数据库的使用也根据开发方式的不同进行选用。

1、开发环境配置：AndroidStudio开发工具，安装配置好开发环境，使用JDK8以上的版本来进行开发。下载安装Android SDK，在计算机上模拟Android系统。微信小程序开发平台包括微信web开发者平台。

2、数据库可使用腾讯提供的云端服务器，使用安卓平台使用MySQL作为后台数据库系统。MySQL数据库具有许多特点以及优势。

（1）MySQL数据库由c以及c 编写，同时有着多种编辑器来对其进行测试，源码具有可移植性。

（2）支持多个操作系统，window、Linux、mac os等

（3）能为多种语言例如c语言、PHP、python等提供API

（4）对SQL算法进行了优化，很好地提高了数据的查询速度。同时内部提供了管理、检查以及优化数据库操作的管理工具，使用起来较为方便。

（5）MySQL支持多线程，能够对CPU资源进行充分利用。

（6）MySQL能作为一个单独的程序应用在客户端的服务器网络环境之中，也能嵌入到其他软件作为一个库提供多种语言支持。

3、Android开发技术，Android 主要可分为四层架构

（1） Linux 内核层

Android 系统是基于 Linux 2.6 内核的，系统在这一层为 Android 设备的各种硬件提供了底层的驱动，如显示驱动、音频驱动、照相机驱动、蓝牙驱动、Wi-Fi 驱动、电源管理等。

（2）系统运行库层

这一层通过一些 C/C 库来为 Android 系统提供了主要的特性支持。 如 SQLite 库提供了数据库的支持，OpenGL|ES 库提供了 3D 绘图的支持，Webkit 库提供了浏览器内核的支持等。

（3） 应用框架层

这一层主要提供了构建应用程序时可能用到的各种 API，Android 自带的一些核心应用就是使用这些API完成的， 开发者也可以通过使用这些API来构建自己的应用程序。

（4）应用层

所有安装在手机上的应用程序都是属于这一层的，比如系统自带的联系人、短信等程序，所有你在应用商店下载到的程序都属于这一层之中。

4、Android系统包括四大组件，分别为活动（activity）、服务（service）、广播接收器（broadcast receiver）和内容提供器（content provider）。

其中活动为所有Android程序的门面，在应用中看到的东西都是放在活动中的。服务无法被看到，在后台默默运行。广播接收器允许你的应用接受来自各处的广播消息，比如电话短信等，同时你的应用也可以对外发出广播消息，内容提供器则为应用程序之间共享数据提供了可能，比如想读取电话簿中的联系人就要通过内容提供器来进行实现。

2.2.3、困难和应对

开发过程中的可行性分析：

1、后台数据的获取问题。由于本系统数据包括大学学校的校历以及学生选择的课程，这些数据需要通过学校官网进行爬虫来获取，难点主要在于有些学校的教务处信息不允许使用者进行爬虫获取，这时候就只能在后台对校历以及课表数据进行手动输入，具有一定的失真性。

关于爬虫技术的实现，主要流程为发送请求、获得页面、解析页面、抽取并储存内容来进行，基本操作就是模拟人的各种行为去各个网站获取数据，是一种安卓一定规则自动抓取万维网信息的程序或者脚本。

2、微信小程序开发的基础学习。相较于使用Android studio进行移动平台app的开发，微信小程序开发是近年来随着微信用户增多而逐渐流行起来的移动平台开发方式，使用的是腾讯自己的规则，与普通的Java开发有所差别。

原生小程序主要包括以下几个层次

WXML。微信标记语言，用于展示UI模板，类似HTML。

WXSS。WeiXin Style Sheets，用于规定UI样式，具有 CSS 大部分特性。在CSS基础上扩展了尺寸单位和样式导入。

WXS。WeiXin Script。封装后的JS，一般内嵌于WXML页面，很方便构建页面。

JS。普通的JavaScript，常用于控制整个页面的逻辑。

JSON。用于项目全局配置或单页面配置。

3、用户注册时的安全问题。由于主要用户为学生，在学生第一次注册时，需要通过知晓学生的学号来从数据库中获得学生的课表等信息。作为一个使用移动平台作为载体的软件，保证了其灵活性以及便携的特点的同时，安全性也是极大的考验。

为了避免别人通过知晓其学号就进行抢先注册来获取学生隐私的情况。可以在注册时，学生输入身份证号后六位来进行判定是否为学生本人，虽然无法有效解决所有安全隐患，但能降低一定量的风险。

4、课表校历界面设计问题。作为系统主打的基础功能，在设计的过程中需要集合目前市面上部分类似软件的有点，通过向同学调研来判断什么样子的设计更适合大学生的使用习惯。

关于这一点可以使用调查问卷，询问多个大学的学生对于本校校园通的使用看法，优点以及不喜欢的缺点来统计数据。

2.2.4、预期的研究成果

1、开发设计出一个掌上大学学习生活小程序，用户可以通过使用本程序来管理自己的大学学习生活，对于每日的课程安排有了更好的规划。

2、通过进行本大学学习生活小程序的设计以及开发，来不断提升自己，使自己的专业素养得到提高，并完成自己的毕业论文。