基于Android的智慧校园APP设计与开发

吴琦 刘中原

摘 要：在信息化飞速发展的今天，互联网给人类的生活带来了诸多便利，但校园信息化在不少高校仍处于起步发展甚至还未发展的阶段，传统的校园活动如考勤、通知、课表查询等仍采用纸质的方式，效率低下，这与目前飞速发展的信息化趋势显得格格不入，因此从目前最重要的课堂活动着手实施智慧校园的信息化迫在眉睫，本篇论文在论述当下智慧校园的近况和未来发展的前提下，研发制作了基于Android开发的智慧校园APP，其中功能模块包含课堂考勤、活动报名、云缴费、成绩查询、动态、个人中心。

关键词：Android；智慧校园；APP

一、研究背景

随着信息技术的发展，校园网络基本普及每所高校，手机应用app逐渐遍布教学、管理、服务等各项方面，成为了广大师生获取信息、丰富校园生活、学习知识、拓展交流的重要途径之一。2021年，在信息化”十二五”规划中，浙江大学描绘了一幅”智慧校园”的蓝图，要致力于创造无处不在的网络学习、高效透明的校园管理、丰富多彩的校园生活。[1]这一蓝图的出现促进了教育方式的改革，多所高校纷纷参与其中。国内高校开始从网络建设，数字化建道路设转向智慧化建设道路。

二、研究意义

本篇论文研究并开发智慧校园APP的目的在于实现数据共享，提高工作效率，增强校园风貌，让学生们体验到更加便捷的交流方式，减少因上课考勤而浪费的时间，从而降低同学们的缺勤率，提高上课效率，提升老师们的教学质量，以及丰富校园生活。学生的参与是校园文化交流、课堂考勤的重要组成部分，学生的出勤率是学生学习兴趣、学习态度的重要标志，是学生的心理问题的预警信号。如何更好地完成学生的考勤，一直是一个很大的问题。一是因为时间限制，所以点名和签到都很浪费时间，老师更喜欢在课堂上花更多的时间教授知识，二是因为课堂上点完名完成了纸质名单，课后还要整理出一份电子表格，这样就会浪费更多的时间；三是学生太多，要打印很多的考勤表，这和现在倡导的“无纸化”工作有很大的矛盾。因此，如何加强学生的沟通与学习，减少因上课迟到而造成的时间浪费，是充实校园生活、减少旷课的必要条件。

三、研究内容及实现方式

本软件面向的群体为校园师生，故涉众如下：

（1）学校的学生：本软件的重要使用对象，能进行学校文件查阅，上课考勤签到，活动发布与报名，个人动态分享，云缴费，成绩查询以及修改个人信息等

（2）学校的老师：通过后台查看上课考勤状况

（3）教务管理人员：通过后台上传学生成绩绩点

（4）系统维护人员：缴费数据日常维护和管理，接受学生上传的意见反馈进行软件更新，活动内容审核

1.需求分析

在确保能实现上述需求分析的背景下，软件的功能结构成为了软件分析的重要部分。当下载该软件的用户成功通过引导页，并通过学校教务提供的初始账号登录到主页面后便能使用以下功能模块：学校文件查阅、上课考勤、云缴费、成绩查询、动态发布、活动报名、个人中心，具体用例图为图1所示。

2.功能设计

（1）学校文件查看，学校官网文件一直是同学关注的重点内容，能够给学生传递重要信息，有利于同学们合理安排学习以及空余时间。

（2）上课考勤，上课考勤能提高老师的上课效率，帮助老师减少不必要的点名时间，更能实现无纸化操作。

（3）云缴费，云缴费能够实现网上缴纳电费，简单便捷。

（4）成绩查询，成绩查询能夠实现网上查询成绩，即使不在校园也能查询自己的成绩以及绩点，并且软件还可根据成绩进行图文分析进行评估。

（5）动态发布，学生通过动态发布能够随时随地分享所见所闻及感受，能更好的促进交流，丰富校园生活。

（6）活动报名，学生可通过活动报名发布或参加活动，体验校园生活。

（7）个人中心，个人中心可修改个人账号信息以及密码，如在体验软件时发现有错误或不足，可使用意见反馈进行反馈，系统维护人员会统一收集意见并进行软件更新。图3.8为个人中心功能的部分草图及用例图。

3.数据库设计

数据库的设计在这一套开发系统中扮演者非常重要的角色，完善的数据库建立可以让其更快的完成项目。整个数据库的创建是考试题库选题系统开发和创立的核心技术，概括的说，就是根据管理员的需求创立起满足管理员的需要的数据库。数据库的整体设计是在软件开发是其最主要的问题。再考虑到数据库设计的时候，我们首先应该想到把这个系统的数据设计和处理设计密切结合起来，从而使得把整个库存信息管理系统相结合起来。

在数据库分析中采用E-R图来建立相对应的关系，它有实体、关系、属性三种概念。实体可以说是一个用来维持和不断利用数据的大集合；属性可以说是这个物体的所具有的特点；关系很明显指的就是每个数据实体之间的种种联系，关系给各个实体之间建立起了相对应的模型。本系统的E-R如图2所示。

4.系统实现

主页面有轮播图展示；应用服务列表，以图标和名称为单元宫格方式显示，手机端每行显示4个；显示学校文件，上方显示文件标题、下方为内容缩写（多出的字用省略号显示）；显示底部导航栏，采用图标方式显示，共三个图标分别为首页、动态、个人中心，点击标签进入对应页面，实现该功能的操作。

上课考勤功能模块接入了虹软的ArcFace SDK并在原有的代码上进行功能更改。使用了人脸识别技术快速进行课堂签到。进入上课页面后先进行初始化引擎操作，引擎激活成功后点击开始识别，进入人脸绑定界面，按照提示进行人脸绑定，点击注册按钮，将账号数据与人脸绑定写入数据库。注册成功后，再次进入上课考勤即可开始签到。签到记录按钮可查看签到记录及签到时间;智慧校园的活动功能分为活动报名和活动发布，长按可删除发布的活动。活动报名可查看活动名称、活动内容、发布时间、报名人数。活动发布需填写活动标题，活动内容以及活动图片;云缴费功能包含充值电费以及充值账单查看功能，首先选择所在宿舍，并输入充值金额点击立即支付，支付成功后提示去充值账单处查询;成绩查询功能查询当前登录账号的成绩并汇总，用户可选择不同学期成绩进行查看，还可以进行成绩分析通过图文成绩情况。成绩分析由饼图表示，使用了MPchart组件，该组件将获取到的成绩存入list中作为数据源适配到饼图中;动态功能可以发布动态以及对他人的动态进行评论。发布动态需要填写标题内容及图片，如需删除可点击动态右上方的删除图标进行删除操作;个人中心包含个人信息修改，密码修改，意见反馈，退出登录功能。个人信息可修改姓名、性别、手机号、班级，点击修改后后台会访问数据库，修改该学号的个人信息。密码修改需输入旧密码以及新密码，点击修改后会需要重新登录。意见反馈需要填写意见及建议反馈给后台工作人员进行软件更新整改。

5.系统测试

软件测试是为了发现错误而执行程序的一系列过程，而测试的目的是希望能以最少的人力和时间发现隐藏的各种缺陷bug，这样就能及时更正，减少程序遇到的各种风险。测试方法主要有人工测试和机器测试。

（1）人工测试，人工测试又称代码复审，包括个人复查、走查、会审三种方法。

（2）机器测试，机器测试主要是由黑盒测试和白盒测试两种方法。

在最后的测试阶段，系统采用后黑盒测试和白盒测试想结合的方法。黑盒测试主要用于对系统的输入和输出特性进行测试，检测功能方面存在的错误与可能存在的缺陷。白盒测试主要用于对软件的过程及逻辑路径进行测试，发现性能方面的错误。具体采用的测试方法为系统测试和单元测试。通过编写测试用例实现对系统全部功能的全覆盖，最后测试结论证明系统满足需求中定义的功能，本次开发有效。

四、研究结论

本项目为解决校园交流不便以及实现无纸化上课考勤的需要，依托于Android平台研发制作了智慧校园App软件，实现了可支持用户随时随地与人交流以及减少因上课考勤而浪费的时间。基于人脸识别的智慧校园app包括了完备的方法体系、参数体系、数据库标准体系及充实的数据资源，体现了标准化、规范化、系统化，为课堂签到，校园生活提供了重要保障，為今后开展教育考勤的高效率，校园生活的多彩化奠定了基础。

近年来我国智慧教育发展迅速，尤其是以“三通两平台”为主要标志的教育信息化取得一系列成果，目前，全国中小学校互联网接入率已达97.6%，多媒体教室普及率达93.21%;优质数字教育资源日益丰富，信息化教学日渐普及，“课堂用、经常用、普遍用”的格局初步形成。实现了从教育信息化1.0到2.0的转段升级，对教育改革发展的“革命性影响”初现端倪，向“三全两高一大”的新目标迈进。近年来，在线教育和教育信息化均处于快速发展时期，从而推动我国智慧教育市场规模不断扩大。

参考文献：

[1] 明日科技. Android开发详解[M]. 吉林：吉林大学出版社，2018.

[2] 任勇.信息化校园发展历程简析[J].电脑知识与技术，2019

[3] 刘怡键.智慧校园综合服务自助一体机研发[J]，大连民族大学学报，2021

[4] 吴亚楠，2022智慧校园行业发展现状及未来趋势分析.信息化技术，2022

[5]周薇. Android嵌入式开发及实训[M]. 北京：电子工业出版社，2019.