基于Android 的计算机学习APP的设计与应用研究

简玖林 欧阳根明 赵亚慧 赵琳琳＊

（延边大学工学院计算机系智能信息处理研究室，吉林 延吉 133000）

0 引言

随着智能科技的迅猛发展、 信息社会向知识社会的转变， 人们逐渐在头脑中形成终身学习、 社会学习的观念。 在此背景下，移动教育具有界面美观、交互性良好等特点更是使之受到学习者的青睐， 推动了教学方式的创新发展。 教育部办公厅制定的《2019 年教育信息化和网络安全工作要点》中明确指出，将“拓展网络学习空间应用广度与深度， 培养提升教师和学生的信息素养”[1]。 截至2018 年6 月，我国手机网民规模达7.88 亿，中国在线教育用户规模达1.72 亿，其中手机在线教育用户规模为1.42 亿， 规模保持稳健增长[2]。线上线下教育相融合必是未来教育的发展趋势， 在此背景下将移动终端设备APP 技术辅助于教学活动，研发计算机课程学习APP 具有重要的实践意义。

1 设计目标与原则

《计算机程序设计》是高校大学生必修的一门公共基础课，存在教学内容多、课时少、教学方式单一、学生人数多且水平参差不齐、 大班环境下的师生互动较为缺乏等现状问题。 针对课程特点， 在设计开发时适宜采用建构主义理论， 坚持以学生为中心， 注重培养学生的个性发展，总体设计原则包括以下三个方面：

（1）学习内容模块化根据教材的知识结构， 打破以章节为单位的教学内容形式， 梳理建构形成以课程知识点为单位， 一个模块对应一个精炼知识点， 优化课堂教学资源。 模块化的知识结构有助于激发学生的学习积极性， 同时也有助于建立模块化的知识内容与整体知识结构链的对应关系，便于学生理解。

（2）界面设计规范化

界面是软件与用户交互的通道，设计合理、良好的界面能够引领用户完成相应的操作， 并能够给用户带来轻松愉悦的感受。 在设计界面时充分考虑用户的使用习惯，在合理的交互基础上，注重易用性、规范性、合理性及美观的视觉效果。

（3）学生学习个性化

资源共享为学生提供了自主学习环境， 能够更好地满足学生在自主性、 探究性等多样化的学习背景下开展个性化学习，使学生形成自主、有序的学习态势，让每一个而学生真正体验到学习的快乐和意义。

2 模块设计与实现

学习类APP 这一移动学习模式与大学生的身心发展相符合， 在设计时遵循教学设计相关理论， 充分发挥无线移动技术的优势； 围绕学习者的学习需求进行模块设计， 将学习内容模块化； 为学生优化整合教学资源，期以达到最优个性化移动学习的效果。

（1）功能模块设计

根据移动学习的特点和用户需求， 进行移动学习APP 的功能模块设计，客户端由用户中心、课程公告、学习宝典、模拟测试、留言互动等五个功能模块组成，总体设计如图1 所示。

图1 客户端功能模块结构图

课程公告模块具有通知消息的功能， 同时兼具操作简单、 界面美观等特点。 该模块对后台管理端的老师而言， 功能主要包括发布公告与修改公告， 客户端的学生可通过课程公告模块对课程的相关信息进行浏览。

学习宝典模块包括在线学习和笔记记录两个功能，在线学习是该APP 的主要功能。 学生可以通过检索选择所学课程， 为了能够最大程度地利用碎片化的时间， 基本操作应包括学习资源缓存和课程回放，笔记记录功能可以使学生在对应视频的区域内实时记录学习心得。

教师在后台管理端可以在模拟测试进行模块编辑、发布模拟测试等操作，为了便于批改，测试的题型以客观题为主， 题量不宜过多。 客户端可以在该模块进行答题， 提交之后能够第一时间看到测试成绩以及答案解析， 以客观地了解自己的学习情况。 该模块还有数据统计功能， 方便老师分析学生的成绩水平，从而可以相应地修改测试内容。

师生交流是学习过程中必不可少的部分， 此模块是拓展了大班教学的师生互动途径的有效方式， 因此在设计时提供文字和图片结合的留言方式。

（2）APP 实 现

本次设计选择C/S 结构，技术采用Android SDK 开发包、MyEclipse 集成开发环境和Tomcat8.0 服务器，数据库软件选择MySQL Server， 使用Java 语言进行编程开发。学生在Android 智能移动终端安装APP 后进行自主学习、 测验和留言， 同时将测试和留言等信息反馈到服务器端的数据库。

3 实验测试与分析

对高校学生《计算机程序设计》学习APP 的使用情况与反馈进行跟踪调查， 能够帮助研究者和任课教师更有效地开展教学活动， 促进学生自主学习， 从而提高学生的程序设计能力和水平。 本研究选取我校2018级3 个班共267 名学生作为实验班， 实施传统教学和APP 辅助教学；其余班级作为传统班，实施传统教学。实验班的学生下载安装《计算机程序设计》学习APP，完成自主学习和相关模拟测试， 任课教师在后台负责管理。 学期结束后对成绩进行对比分析， 经比较得出实验班的成绩明显优于传统班。 在实验班中随机进行问卷调查，收回有效调查问卷123 份。

（1）学习态度方面。 调查表明，高校学生对学习类APP 普遍持肯定和支持的态度。 81.7%学生喜欢APP学习方式，16.2%学生认为无所谓，2.1%学生表示不喜欢。 学生对移动学习方式表现出非常高的热情，同时56.8%学生希望使用其他课程的学习APP 进行辅助学习。

（2）学习时间方面。 在学习时间的安排上，43.8%学生能够坚持每天使用APP 自主学习，32.7%学生一周登录APP 三次以上，15.3%学生一周登录一至两次，5.2%学生一周登录一次，3%学生几乎不登录。 APP 的运用使得传统课堂教学延伸到课堂外自主学习， 弥补了教学课时数不足的短板， 充分利用了学生的碎片化时间，培养了学生的综合学习能力。

（3）学习效果方面。 在学习效果方面，83.2%学生认为该APP 对学习有帮助，87.6%学生认为学习方式便利、效率高，46.7%学生认为学习宝典模块的资料适合于课后反复学习，76.8%学生认为使用该APP 使自己的程序设计能力得到了一定的提升， 只有16.4%的学生认为帮助不大。

经过教学实践测试，这款学习APP 运行稳定，其功能和学习内容设计基本合理， 可以满足学习者在计算机程序设计知识学习过程中的自主学习需求， 且基本的功能模块和界面操作都达到了设定的目标， 实现了辅助教学的效果， 弥补了教学课时不足和大班授课的短板，为学习者提供了一个方便快捷的学习途径。

4 结语

将教学与移动终端设备进行有机整合， 充分利用了Android 移动终端设备便携性和交互性的优势，实现了学习模式的创新， 辅助师生不再局限时空限制，可以进行辅助教学活动和获取学习资源等相关服务。 针对计算机课程学习类APP 的研究为教学提供了更加灵活多样的学习方式， 并能够为其它教育学习类APP的设计开发提供重要的实践价值。 该APP 也有不尽完善的地方，如交互性、资源多样化等，这在后续将尝试做进一步优化和改进。