基于Android的移动“家校通”系统设计与实现

范洁

摘要：随着移动互联网技术的发展和智能移动通信终端的普及，传统“家校通”系统面临新的发展机遇。本文设计并实现了基于Android的移动“家校通”系统，为家校合作建立了灵活、便捷、高效的服务平台，使家校双方能够及时方便地传递信息，更好地解决家校之间沟通难的问题。

关键词：移动“家校通”系统；Android；RESTful

● 引言

随着通信技术和网络技术的发展，2002年我国兴起了一种新的家校沟通方式——“家校通”，它是计算机与通信网络技术应用到家校合作领域的产物，为教师和学生家长之间建立了一个有效沟通平台。随着移动互联网时代的到来，传统“家校通”系统面临新的发展机遇。移动互联网技术的发展和智能移动通信终端的普及，基于两者结合产生的新模式——移动“家校通”系统，为家校合作提供了新平台，将成为家校合作领域研究的热点和一个未来的发展方向。

● 基于Android的移动“家校通”系统构建

1.总体设计

移动“家校通”系统借助移动互联网的优势，提供了学校和家长之间、家长与家长之间随时随地进行交流的平台。系统采用移动客户端APP、Web服务层、数据服务层的三层视图设计模式，系统结构如图1所示。Web服务层和数据服务层位于服务器端。中间层是具有简单、轻量级、快速等特点的RESTfulWeb服务层，提供移动客户端APP和数据库管理层之间数据相互传递服务，从而实现“家校”互联互通，有效增强了家校之间的交流和互动。

系统数据交互的一般过程是移动客户端APP以HTTP请求的形式向服务层发出请求，服务层根据HTTP请求中的HTTP方法向数据服务层发出相应的数据请求，结果以HTTP响应的形式返回给客户端APP，再由客户端APP对返回结果进行解析后显示。

2.功能设计

移动“家校通”系统由以下五个核心功能模块组成（如图2）。

（1）信息公告模块用于发布公共信息，如校园新闻、班级公告通知、家庭作业等。

（2）交流园地模块提供了一个班主任与家长、家长与家长之间的交流互动平台，交流方式可以“一对一”、“一对多”和“多对多”，交流形式可以是同步的或是异步的，在交流园地中可以发布公告信息，提出建议，进行交流讨论。

（3）成长记录模块提供学生从入学到毕业教育形成性过程的记录，便于教师和家长充分了解学生不同时期的进步和不足。追踪学生的学习成绩，全面跟踪、分析以及分享学生的“表现”数据，帮助教师和家长了解学生的学习表现。

（4）成绩管理模块呈现历次各科考试、小测验等的成绩，就像一个强大的“数字成绩单”，提供不同学科、不同学生的成绩查询、分析、比较功能。

（5）账号管理模块用于对用户管理，系统区分班主任和家长两类角色，并根据不同的身份赋予不同的功能。

3.系统开发环境

移动客户端APP是Android应用软件，采用原生模式开发，开发环境为Eclipse 3.7，JDK 1.7，使用的SDK版本为Android 2.2，嵌入了ADT 2.0插件。Web服务层基于RESTful服务体系，采用微软ASP.NET Web API框架设计Web服务接口，数据库采用微软SQL Server 2008。后台开发环境采用微软ASP.NET开发，运行环境为Windows Server 2008，IIS7.0。

4.详细设计与实现

系统采用三层服务体系结构，下面分别对各层的设计进行详细描述。

（1）数据服务层设计与实现。数据服务层为应用提供数据来源。移动“家校通”系统的数据服务层包括用户信息库、信息公告库、学生成绩、论坛交流库四种类型的数据库。用户信息库记录班主任、家长、学生的基本信息以及相互关系。信息公告库记录发布的各类公告信息。学生成绩和行为记录库记录学生的学习成绩和行为表现。记录有不同时期、不同科目的成绩、总成绩、名次等信息以及在校表现等数据信息，为成绩查询以及形成成长记录提供数据支持。论坛交流库记录教师和家长、家长和家长之间的相互交流信息。

表1给出了系统使用的主要数据库表。图3是各个数据库表的结构设计。

（2）RESTful服务层设计与实现，移动“家校通”系统的Web服务层采用了RESTful设计。

REST，一般称为表述性状态转移，是应用于分布式系统的软件体系结构风格，包含一组架构约束条件和原则。可以根据这些约束条件和原则设计以系统资源为中心的Web服务，REST使远程机器间的通信仅通过支持Get、Put、Post、Delete四种操作的HTTP协议即可完成。由于其简单性，容易发布和使用，受到谷歌、亚马逊、雅虎等公司尤其是社会网络公司（如Facebook和Twitter）的欢迎。满足REST约束条件和原则的应用程序或设计即是RESTful。RESTful系统中，客户端与REST服务进行交互所需的负载相当小，且REST服务具有很好的可扩展性。

移动“家校通”系统的Web服务层通过URI标识与客户端进行交互的目标，并根据HTTP方法GET、POST、PUT和DELETE作出响应。客户端与服务端的数据传输采用XML传输格式。

系统RESTful服务的开发采用微软提供的ASP.NET Web API实现。ASP.NET Web API是一个框架，用于在.NET框架上架设HTTP服务，是.NET框架上构建RESTful应用程序的理想平台，定义了一组API用来开发REST的Web服务。这些API支持范围广泛的HTTP实体内容类型，包括HTML、XML、JSON、GIF、JPG等。

表2描述了移动“家校通”系统提供的获取信息公告列表和详细内容的Web服务形式和参数。

（3）移动客户端APP设计。客户端APP是用户与系统进行交互的主要场所，基于Android平台，采用Java开发，以APK的形式发布。利用手机客户端可以浏览信息公告、查看学生成长记录、查询成绩，可以实现教师和家长之间以及家长和家长之间的沟通交流。

①手机端启动“家校通APP”后，系统执行如图4所示流程，主界面显示“信息公告”列表，点击各条目录可以查看发布的公共信息。进入其他功能模块则需要用户登录系统，未注册用户需要先注册。

②系统区分班主任和家长两类角色，注册时由管理员确定身份，用户登录系统后根据各自角色完成不同的功能，如教师可以发布和更新成绩等记录，家长只具有查看成绩等记录的权限。注册用户还可以进入其他功能模块，完成成长记录查看，进行论坛交流等操作。

● 结论

“移动改变生活”。在移动互联网时代，信息技术与教育正逐渐实现全面深度融合。本文着力构建基于Android的移动“家校通”系统，设计并实现了适应移动、互联环境的“家校通”系统，力图使“家校通”系统在家校合作领域发挥更大的功效。本系统在两个初中班级的教师和家长中进行了测试使用，有良好的用户体验，便于教师和家长及时方便地传递信息，利于促进学生个性化发展，极大地提高了家长在“家校合作”中的主动性和参与性。移动“家校通”系统应用的推广，还需要对系统进行优化、提升用户黏性和拓宽平台支持的范围。

参考文献：

[1]陈世珠.把信息技术引入家校教育——“家校通”课题研究初见成效[J].中国电化教育，2007.

[2]Reto Meier.Android 4高级编程（第3版）[M].佘建伟，赵凯，译.北京：清华大学出版社，2013.

[3]蒋金楠.ASP.NET Web API 2框架揭秘[M].北京：电子工业出版社，2014.

[4]LeonardRichardson，MikeAmundsen.RESTful Web APIs中文版[M].赵震一，李哲，译.北京：电子工业出版社，2014.

基金资助：2012年北京市教育科学“十二五”规划课题，“基于智能移动通信终端的家校通系统研究与设计”，CJA12136。