基于中文编程E4a的大学物理公式手册移动APP的开发

席特 苏爱丽 胡婧 鲁同所

摘  要： 基于正在发展完善中的中文编程软件E4a，开发了一款大学物理公式手册移动APP，该软件是一个基于Android系统的应用程序，可以运行在android 2.1以上任何版本的操作系统上，客户端集成了大学物理的大部分公式原理。其主要功能是查询、浏览、下载，为学生提供了丰富的学习资源。文章对其设计过程和应用前景做了详细描述。该APP方便学生日常查找记忆，使得大学物理课程的学习变得更加灵活、轻松、高效。

关键词： 中文编程软件; 大学物理; 应用程序; 移动APP

中图分类号：TP319          文献标志码：A     文章编号：1006-8228（2019）04-32-04

Abstract： A college physics formula manual mobile APP is developed with the developing Chinese programming software "E4a"， it is an application program for Android system， can run on any Android operating system above version 2.1， and most of the formulas and principles of college physics are integrated in the client end. Its main functions are query， browse and download. This paper describes its design process and application prospects in detail. It provides the abundant learning resources for students， and it is convenient for students to look up memories in daily life， and makes the study of college physics course more flexible， easy and efficient.

Key words： Chinese programming software; college physics; application program; mobile APP

0 引言

物理学和整个社会的进步息息相关，物理的每一次重大发现和突破都引发了社会的新领域、新方向的发展[1]。从电话的发明到当代互联网络实现的实时通信、从蒸汽机车的制造成功到磁悬浮列车的投入运行、从晶体管的发明到高速计算机技术的成熟等等，这些无不体现出物理学对社会发展和人类进步的贡献[2]。实际上科学家的科学成果就是定理、定律，并由此总结成量化的自然规律关系式，这就是公式、方程式。这些公式就是人们对自然现象进行推理、应用的思维基础。

易语言FOR安卓，以下简称E4a，是一款基于谷歌Simple语言的编程工具，旨在实现通过类似易语言的Basic语法轻松编写Android应用程序，E4a拥有和易语言一样的可视化开发环境，以及强大的智能语法提示功能。纯中文编写代码，比英文更具亲和力。目前基于E4a（中文编程软件）对大学物理公式手机客户端开发还处于初级阶段，还没有形成完整的可供广大物理学科大学生使用的手机终端App。

智能手机作为一种移动学习的终端设备，具有大量APP供用户使用，手机App不仅具有开放性、多媒体、交互性、自主学习等特性，而且在教材的形态上也有极大的优势，非常适合移动学习的新型学习模式，甚至有人认为移动交互式数字教材是未来移动互联网环境下教育数字出版的发展方向[3]。

1 应用设计

“大学物理”手机客户端的开发具有两大特点，一个特点是数据查询功能，它包含两个子功能，即数据查询功能与数据展现功能。数据查询功能可以将用户输入的内容接收并传输到后台，后台经过调用或处理将数据返还给前台，然后通过数据展现功能将数据列表展现出来，用户可以通过点击数据列表查看本条数据的详细信息，准确快速地找到需要查询的内容。基于E4a中文编程基础，将大学物理公式系统全面的编入数据库，用户可以精确快速地搜索到图文并茂的大学物理公式，有助于用户的准确理解。另一个特点是本程序可顯示公式图片，可以通过颜色拾取器调整背景颜色和文字颜色;通过滑块调整文字大小，用户可以自己添加书签、管理书签;内容清晰易懂，操作简单，适合广大学生使用，同时解决了网络环境下的显示和输出问题，为需要查阅大学物理公式的人提供更便捷有效的查找方式。用户可通过手机随时随地查阅物理公式，摆脱了物理公式只能查纸质手册局限性。具体开发过程如图1所示。

1.1 UI视觉设计

在进行UI设计之前，需要对软件原型进行设计。原型设计类似于一个App产品的草图，在经过深度的用户分析之后，将整理出的需求分类、排序，放在功能模块，利用这些功能模块就能在E4a软件中搭建出简单的产品原型。在产品原型的基础上，我们使用E4a对APP的界面进行美化，依据所需表现的内容进行版面结构设计，设计风格控制，并对每一块区域进行相应的配色、绘制功能菜单图标、设计页面元素等，在此期间还需要不断的沟通修改，最终设计出所有的APP界面效果图（如图2）。

1.2 功能设计

信息获得能力是现代社会人才素质的基本要素，也是人才竞争优势的重要体现，信息检索作为人类获得信息的主要手段与技术，在人类的知识传播和科学研究中具有承上启下的作用，是人类知识组织的超连接[4]。近年来，随着社会政治经济的飞速发展，尤其是互联网技术的应用与发展，信息的增长与传播速度达到了前所未有的高度，因此，快速的从海量信息中搜索到自己想要的知识也就显得很重要。

在大学物理手机客户端的开发中，最为重要的功能应是该应用的“搜索”功能。“大学物理”整合了所有的大学物理公式及概念，具有庞大的数据库，用户要想轻松的找到想要查找的知识点，“信息检索功能”是不可或缺的一部分。

2 应用实现

E4a展示了通过类似易语言的Basic语法轻松编写Android应用程序的技术，而系统性的大学物理公式和手机客户端功能呈现了物理公式的平台技术和通用技术，通过三者结合，展现了基于中文编程E4a的大学物理公式手机客户端的灵活性和实用性。

在E4a中新建一个工程，命名为大学物理，添加一个名为daxuewuli的文件夹。然后根据应用设计分别插入六个窗口，并自动生成六个相应代码区。在assets资源文件夹内放入APP文件，主要包含图片和daxuewuli.zip文件等。

2.1 窗口-详细目录

在图书馆界，人们把目录喻为“藏书与读者的媒介”、“打开知识宝库的钥匙”、“指引治学入门的向导”和“进行科学研究的指南”。本软件详细目录包括类文件name.txt和布局文件pic3d.xml。在布局文件中添加图片轮播类库，实现了图片轮播功能。

2.2 窗口-内容浏览区

在移动互联网软件产品中，色彩的视觉效果对于用户的使用体验有着重要影响。从色彩心理学角度来讲，不同颜色能够给人带来不同的心理感受，红橙黄等邻近色组成的暖色系能带给人欢乐、愉快、热情的感受，在UI设计中可用于吸引用户注意或渲染促销、新产品推出等商业活动的氛围[5]。从机械工程学和生理学角度来讲，目前主流手机屏幕可以生成的色彩大概在2000万种，数目十分庞大，而人眼的生理结构是固定的，其色彩适应范围并不广泛，一些纯度较高的屏幕色彩反而会让人感觉不适。

因此，在对内容浏览区UI设计时，色彩的明度、纯度以及比例要尽可能照顾到人体的视觉感受，添加一些蓝色、白色、青色等相对柔和的色彩，降低色彩对比度阈值，平衡界面的综合视效。一方面，在字体颜色选择上，本App将采用传统的黑色，底色则选择淡蓝色，这样就拉低了主色的色彩纯度，减轻了用户的视疲劳感。另一方面，在图片公式的显示中，将白色作为底色无疑是一个非常好的设计，既可以将图片本来的色彩全部凸显出来，又保留了公式的完整性，从生理学上讲，这样的图片更能吸引读者的注意，以达到让读者更易理解公式的目的。

2.3 窗口-搜索

说到一个应用的搜索功能，大家是否立刻会想到一个放大镜的图标和一个矩形输入框呢。搜索功能在众多App里都占据很重要的位置，为了高效地利用产品中的资源，让用户能够快速准确地找到目标信息，搜索功能就显得尤为必要。

搜索功能的工作原理可以简单概括为：建立索引数据库→设立关键词→在索引数据库中搜索排序→跳选到目标页面，用户在索引数据库中搜索排序，当用户输入关键词搜索后，根据一定的相关度算法进行大量复杂计算，由系统搜索程序从索引数据库中找到符合该关键词的所有相关知识点，然后用户自行选择进行页面浏览[6]。其关键代码如下：

3 结论与展望

易安卓E4a是一门中文编程语言，可视化的页面加上中文代码，不需要记住英文关键词，让安卓开发无限简单，会中文就会E4a，本文就是基于中文编程软件E4a对大学物理公式手册手机客户端开发过程的基本思路和开发技巧进行介绍，最终实现用户简单快速高效的进行大学物理公式的查找和学习，为广大用户提供更为简捷的网络查找方式，使用户能够随时随地查阅知识，摆脱了只能寻求纸质物理公式手册的局面。

物理学是除数学以外，一切自然科学的基础，同时也是当代工程技术的重大支柱，是推动整个自然科学以及人类进步的重要动力，而《大学物理》是物理学最基本的课程，涵盖的知识面比较广泛，并不是很深入，是高中物理知识的延伸，但是不能简单用原来的眼光分析解决问题。该课程涉及大量数学计算机方面的知识，突出学生的主体地位，要求学生做到课前预习，带问题听课，抓重点、难点，课堂上做好笔记，课后及时复习，总结。

展望21世纪，全球网控化、信息化将继续发展，人才数量将继续增加，物理学在社会生活中的地位也越来越重要，用户对“大学物理”学习的简便程度要求也必将越来越高，在这样一个大的背景下，我们尝试开发了一款手机app，提取了知识点（概念、公式、定理），突出重点、难点，并附上几个典型的例子，方便学生们在课程学习过程中查找、记忆，为应对未来社会发展，与时俱进，初步设想未来APP完善方向如下：第一，把一些物理知识中枯燥、复杂的难点考点以生动形象的口诀、更美化的界面展现给用户、让用户灵活地运用公式;第二，增加互动环节，将大学物理公式手册手机客户端引入教育教学工作上去;第三，继续完善大学物理公式数据库，及时更新最新公式，给用户带来最便捷的使用体验等等。

不过，正如官方所言，E4a目前处于起步阶段，还不够完善，有许多BUG，官方正在努力完善，主要问题表现在不能准确纠错上，但就目前使用上不存在严重问题。我期待官方能进一步更新完善编程软件，以便我们利用其开发出更好的产品，也真诚希望人们能更多地关注国产，支持国产程序。

参考文献（References）：

[1] 于桂凤，刘永萍，张志广等.大学物理的必要性[J].科技视界，2015.31：49，285

[2] 尹晓冬，王福合.物理学与世界进步[M].安徽教育出版社，2015.

[3] 殷红梅，俞国红.基于移动交互式数字教材的蓝墨云班课教学模式研究[J].电子商务，2016.12：85-86

[4] 王东亮.信息获取与利用能力培养体系平台的搭建[J].产业与科技论坛，2013.12（15）：76-77

[5] 何睿.談色彩对人类心理情绪的影响[J].美术大观，2009.1：72-73

[6] 李海秋.网络环境下信息检索技术研究[J].计算机光盘软件与应用，2014.17（5）：93-94