【课堂小测验APP系统的设计实现研究6800字（论文）】

II[摘要]由于Android、IOS等移动终端操作系统和网络互联技术的快速发展，伴随着智能手机的不断普及，人们的工作环境、学习和生活方式也越来越多元化、智能化，人们把这个时代称之为信息化时代，由于智能手机小巧、轻便、便于携带等特点，其成为了人们一件随时随地都带着的必须品，在种现象下各式各样手机APP如春笋般出现在人们生活中，为人们工作、学习、生活都带来了极大的便利。本课题是基于Android平台的课堂测验软件，主要采用Android开发技术，以JAVA语言为编程开发语言，以Eclipse编程软件为开发环境。本文主要阐述了该APP系统从分析用户需求到确定功能模块再到实施的过程。整套系统的实现分为手机APP客户端和服务器Web端两部分，为学生和教师提供了课程信息管理，试题管理及组卷，选择章节在线测试及成绩评定与查看等主要功能。[关键词]：课堂测验；APP；MySql；Java；Android前言课堂小测验APP，是一个提供给学生与老师交互的平台。随堂小测验是及时检验学生课程学习效果的一种有效手段，可以提高学生的课堂学习专注度，同时也增进了师生间的交互交流，便于老师及时发现学生出现的问题和进行教学反思，减轻了老师的教学重担，提高了教学效率。本系统为学生提供了课程选择、试题测验、成绩查看、查看自己做过的试卷、留言等功能。为教师提供了学生信息表的导入、课程设置、试题添加、发布测试、批改测试卷、留言等功能。1绪论1.1课题研究背景及意义随着科学技术的发展，当今社会的教育方式逐渐现代化、全面化，许多现代化的教学设施也被学校运用到了教学中，许多教育辅助软件应运而生，2020年疫情期间，我国教育部要求学校在不耽误教学进度的情况下进行线上教学。由于现阶段手机应用的普及，以及使用手机的便捷性，教育辅助软件的多样化，软件功能的全面化，为全国线上教学打下了基础，让线上教学顺利开展，线上教学不仅没有拖慢教学进度，还使教学效率得到了提升，让老师意识到教育辅助软件的便利性。课堂测验APP的诞生充分满足人们的需求，使得课堂测验更加方便快捷。越来越多的人们习惯通过手机网络进行课程学习，同时，网上的学习内容比较广泛，所以相对纸质学习方式而言更高效。课堂测验APP的研究完全满足了用户的需求，用户通过平台可以查看课程信息，选择章节进行测验并查看成绩，根据需求用户还能够在线留言交流，该平台的开发不但为用户节省时间达到省时又高效的目的。颠覆了传统的教学模式，实现了用户足不出户就能完成整个信息的详细情况。1.2课题研究现状近年来市面上涌现出一大堆教育辅助APP，其中课堂派、慕课堂、钉钉等APP比较受用户的青睐。课堂派为老师提供多种方式的学生签到考勤，打破了传统考勤的繁琐，为课堂节约了时间，课堂派还有大量的互动模块为教师与学生的互动提供了支撑，帮助教师更好的把控学生的学习进度与问题。课堂派主要以微信小程序+Web端的方式，慕课堂多以APP+Web端的方式，钉钉主要以APP+Web端的方式运用于市面上，这些教育辅助软件给我们带来了便利的同时也有弊端，其中最大的问题就是必须通过网络连接，当手机信号不好或没有信号时就无法使用，这不是一类软件的通病，而是现在大部分运行于网络的软件的通病，可以说不是缺点的缺点。目前，课堂测验APP是吸引很多人的注意，通过互联网来搭建课堂学习及测验颠覆了传统教育模式，为学生能够随时学习带来了便捷，也使教育工作者提高了工作效率，也可以更好的为我们建造更多区域及数据信息。2开发技术概述2.1AndroidStudio介绍AndroidStudio是为开发Android应用程序提供开发环境的一种开发工具。它拥有插件管理、多种代码托管工具、智能的UI编辑器、代码提示等功能。2.2APP介绍APP是指用于智能移动设备上的移动应用程序软件。伴随着智能移动设备的高使用率和高普及率，让APP得到了长足发展，而APP界面美观，触屏操作简便灵活，使用户具有良好的操作体验。随着移动智能设备的不断更新和普及，APP软件也日渐增多和完善，两者良性共进。目前市场上APP的各类繁多，如聊天和社交网络、在线支付、商家的专属软件、以及各类移动办公软件等。随着应用程序数量的增加，各种类型的应用程序被深度细分，以满足用户的个性化需求。2.3Java介绍Java程序编程语言在众多开发语言中不是开发效率最高的，但它是最稳定、易修改的编程语言，适合用于用户过大的程序软件。2.4MySQL介绍MySQL是在软件开发中用户最多、好评最多的数据库，也因其操作难度低、界面简洁而被广泛使用。本系统后台数据库使用MySQL为课堂测试APP提供数据支持。3系统需求分析通过市场调研和资料的收集与分析，课堂测验APP系统应分为移动端和服务器端两个部分，用户分为学生用户和教师。教师拥有课程设置、试题导入、发布测试卷等功能，学生拥有课程查看、试题测验、查看做过的测试、留言等功能。3.1可行性分析3.1.1技术可行性系统开发所使用的技术也是由无数开发工程师总结而来，也是当下最普及的开发技术。系统的开发环境和配置流程都能在网络上找到相应的资源，系统使用JAVA语言的开发工具，以MySQL数据库为用户之间的数据交互为支撑，从而完成实现课堂测验APP的开发。3.1.2经济可行性系统在设计时，面向的用户对象是教师和学生，因此，对手机配置没有什么严格要求，手机配置不高也可以完成软件设计。由于本系统面向的用户数量不大，对于数据库和服务器的要求不高，而且不需要购买什么软件和硬件设施，因此，平台的开发在经济上是完全没有问题，完全可行的。3.1.3操作可行性智能设备的普及，为人们的生活带来了方便与快捷，丰富了人们的生活方式，我们正式步入了信息化时代，然而高效率、快速成为了信息化的代名词。人们也紧跟时代的发展脚步，对效率有了更高的要求。本系统采用Android技术，只需要通过随身携带的移动通讯设备就能轻松访问，具有操作复杂度低、稳定性强等特点，只要有网络就不会因为时间和空间等问题导致无法使用的问题，因此具有很好的操作可行性。3.2功能需求分析3.2.1移动端功能分析移动端的使用者是学生，提供的主要功能有：学生登录：教师导入学生信息表后学生可以通过自己的学号和初始默认密码登录系统。（2）课程列表：登录后学生在课程列表中可以查看到课程信息，选择课程的章节测验就可以在课程中查看到老师发布的章节测试。（3）测试：学生选择课程的相应章节测验后，可看到试题并进行作答。（4）我的试卷：学生登录后可查看已经做过的试卷。（5）留言中心：学生可以向老师发布留言提出想问的问题，老师回复后可查看老师回复了什么，如果怕被人看到还可以删除。用户（学生）用例如图：图3-1用户（学生）用例图3.2.2服务器端功能分析服务器端的使用者为教师，主要功能有：（1）学生信息管理：教师导入学生信息表添加学生用户，可对已有，。（2）课程设置：教师可进行课程设置，设置完成后学生才能对课程进行选择。（3）测验管理：导入测验试试题，导入完成后教师能够修改试题信息，也可以对已有试题进行删除、查看。（4）组卷：教师选择进行课程章节的试题信息，根据课程相对应的章节信息从题库中随机抽取试题。（5）批改中心：老师对学生的试卷进行阅卷、打分。（6）留言管理：教师对学生发布留言进行回复，如果是不当的留言可以进行删除，教师也可以发布留言。管理员（教师）用例如图：图3-2管理员（教师）用例图3.3非功能性需求分析3.3.1实用性需求充分利用移动网络，为该系统提供最新的信息支持，同时对系统界面进行布局，在人们使用的时候可以简单明了的理解，充分满足用户需求。3.3.2安全需求本系统是基于Android技术开发使用的，在信息传输和数据保存时，其安全性与其他的应用系统都是一样的，后台可以对数据信息很好的备份，不会造成数据丢失。3.3.3易用性需求本系统运行与Android平台，用户交互简易且人性化，界面简洁大气符合学生的审美。3.3.4可扩展性需求系统功能模块化，即使在使用的过程中，有不完善的地方，可对系统中其他数据进行保护。能够对用户需求改变时做出快速的功能改变，满足用户的需求。4系统总体设计4.1系统总体功能结构设计整个系统可分为两大部分：前台用户（学生）端和后台（教师）管理端。前台用户（学生）端为手机客户端，学生用手机登录APP；后台（教师）管理端为Web端使用Servlet服务，用MySQL数据库为后台提供支撑。课堂测验APP的功能结构图如图：图4-1系统总体功能结构设计图4.2系统功能模块设计通过对课堂测验APP系统的总体功能结构设计，该系统主要功能模块分为用户、管理员两大模块，即课堂测验APP的用户是学生，管理员是教师，其功能如下：1.手机端功能：（1）个人信息：学生能对自己的信息进行修改完善。（2）课程信息：学生进入APP后可以在课程管理中获取课程信息，选择相应的章节进行测试并且还可以查看我的答题。（3）留言：学生可以向老师发布留言提出想问的问题，老师回复后可查看老师回复了什么，如果怕被人看到还可以删除。2.电脑端功能：（1）学生管理：导入学生信息表，验证学生登录。（2）课程管理：教师可进行课程设置，设置完成后学生才能对课程进行选择。（3）试题管理：导入测验试试题，导入完成后教师能够修改试题信息，也可以对已有试题进行删除、查看。（4）成绩管理：教师可以查看答题情况并且可以修改、删除考试成绩信息。（5）留言管理：教师对学生发布留言进行回复，如果是不当的留言可以进行删除，教师也可以发布留言。4.2.1移动端功能用户通过手机APP端登录后可以进行课程信息的浏览，选择课程的章节进行测试并且可以查看我的答题，有问题还可以在线留言交流，用户（学生）流程图如图。图4-2用户（学生）程序流程图4.2.2服务器端功能管理员（教师）登录到系统的Web端在用户管理中导入学生信息表，授权学生登录；然后对课程、章节设置，导入相应的课程的章节测验题到题库，在试题管理中选择课程的章节题目发布给学生，学生交卷后在批改中心阅卷打分，学生提交的试卷可在成绩管理中查看或删除。管理员（教师）流程图4-3所示。图4-3管理员（教师）程序流程图4.3后台数据库设计4.3.1数据库概念结构设计依据需求分析，课堂测验APP的存储数据应划分成如下几类实体，具体信息将通过E-R图进行说明1.用户（学生）信息实体图，如下：图4-1用户（学生）信息实体图2.课程信息实体图，如下：图4-2课程信息实体图3.章节信息实体图，如下：图4-3章节信息实体图4.试题信息实体图，如下：图4-4试题信息实体图5.考试信息实体图，如下：图4-5考试信息实体图6.留言信息实体图，如下：图4-6留言信息实体图7.系统总体E-R图，如下：图4-7系统总体E-R图4.3.2数据库逻辑结构设计从数据库概念结构设计中得出的E-R图所展示出的各个实体之间逻辑关系后，需要将实体模型转成数据表的形式，详细数据表结构设计如下。1.用户信息表表4-1：sys_user（用户（学生）信息）表2.学生答题表表4-2：t_ans（学生答题）表3.留言信息表表4-3：t_commit（留言信息）表4.课程信息表表4-4：t_course（课程信息）表5.学生试卷表表4-5：t_dajuan（学生试卷）表6.考试信息表表4-6：t_kaoshi（考试信息）表7.考试试题表表4-7：t_kaoshi_shiti（考试试题）表8.试题信息表表4-8：t_shiti（试题信息）表5系统界面设计与功能实现5.1移动端设计与实现进入APP登录界面用户（学生）通过输入正确的用户名和密码进行登录，用户（学生）如果没有账号需要向老师反馈授权后再登录，如图4-1。图4-1登陆注册界面用户（学生）登录成功进入系统平台，通过首页可以进行课程信息、我的试卷、留言中心模块的相应操作，并且还可以通过我的界面进行修改个人资料、登录密码，如图4-2；用户（学生）通过课程列表查看课程信息，然后选择相应的课程章节进行测验，如图4-3；用户（学生）进入测验后，结合需求选择答案进行作答，完成并提交，如图4-4；提交完成后，用户（学生）通过章节测试列表可以查看我的测试，选择测试查看答题及成绩，如图4-5。图4-2用户（学生）主界面图图4-3课程列表界面图图4-4测试详情界面图图4-5我的测试界面图留言中心，用户通过留言列表可以查看所有的留言，选择留言查看详情，结合所需还可以在线发布留言，并且还可以删除我发布的留言，如图4-6。图4-6留言界面图‘我的’，用户（学生）可以对自己的资料进行修改完善，如图4-7。图4-7个人资料界面图5.2服务器端设计与实现1.管理员（教师）通过登录界面，输入账号、密码，信息填写准确无误后进行系统登录，如图4-8所示。图4-8教师登录界面图2.管理员（教师）登录成功后的操作界面，如图4-9所示。图4-9教师操作界面图3.教师在学生管理可以查看已有学生，并能修改学生的基本信息，还可以删除学生的用户信息，结合所需还可以对学生密码进行重置，同时，教师还能够对学生信息进行导入/导出，如图4-10；教师通过输入学生名称、手机号码、登录账号、学生性别等信息，信息填写完成选择提交即可添加新的用户，如图4-11。图4-10学生管理界面图图4-11添加学生界面图4.教师对学生发布留言进行回复，如果是不当的留言可以进行删除，教师也可以发布留言，如图4-12。图4-12留言管理界面图5.教师在课程管理中输入课程名称添加课程，完成添加后可以修改或删除该课程信息，如图4-13。图4-13课程管理界面图课程管理实现代码如下6.在试题管理中导入测验试试题，导入完成后教师能够修改试题信息，也可以对已有试题进行删除、查看，如图4-14；结合需求教师通过输入章节、类型、问题、答案A、答案B、答案C、答案D，信息填写完成选择提交即可添加试卷，如图4-15。图4-14试题管理界面图图4-15添加试题界面图7.在考试管理中对课程、章节设置，在试题管理中选择课程的章节题目发布给学生，如图4-16。图4-16考试管理界面图学生答题Mapper接口实现代码如下8.在批阅完学生的试卷后，教师可以在成绩管理查看学生试卷信息是否在批阅试卷时有误，能及时发现并修改学生的成绩信息，教师还能对成绩信息进行导出留存，结合需求教师并且可以删除已有的学生成绩，如图4-17。图4-17成绩管理界面图6系统测试在系统开发中没有系统是完全没有问题的，我们需要测试程序功能模块，发现并解决功能模块中问题使系统正常运行。可以通过调试、测试来达到系统正常运行的目的。6.1测试环境服务器端操作系统：Windows10服务器端硬件信息：Intel酷睿i5-7300HQCPU、8G内存服务器端软件环境：eclipse6.2功能测试主要是对系统的主体功能进行测试，由于本设计分为服务端和移动端，因此，分别需要进行一个服务端功能测试和移动端的功能检测。测试的流程是：1.服务端教师以自己的账号登录系统后台之后，（1）进行课程设置，导入选课学生名单，导入该课程各章节测试题库，从题库中选择试题组成测试卷。（2）查看学生答题情况（阅卷）。2.手机客户端学生以自己的学号登录系统APP之后，（1）进行课程选择，选择课程相应的章节进行测验，测验完成后提交给教师。（2）教师批改完成后可以查看到自己的成绩，（3）可以向老师留言提出自己想请教的问题。6.2.1服务端功能模块测试1.登录测试用例如表6-1。表6-1登录测试2.导入学生信息表测试用例如表6-2。表6-2导入学生信息表测试3.试题导入测试用例如表6-3。表6-3试题导入测试4.测验管理与批改中心测试用例如表6-4。表6-4测验管理与批改中心测试5.留言测试用例如表6-5。表6-5留言测试6.2.2客户端功能模块测试1.课程的章节测验的测试用例如表6-6。表6-6课程的章节测验的测试2.试卷成绩查看测试用例如表6-7。表6-7试卷成绩查看测试3.留言测试用例如表6-8。表6-8留言测试6.3测试结果系统平台在运行时均能执行其相应的功能。参考文献[1]张孝祥.JAVA邮件开发详解[M].北京：电子工业出版社,2016：10-300.[2]杨文志.GoogleAndroid程序设计指南[M].北京：电子工业出版社，2015：10-100.[3]韩超，梁泉著.Android系统原理及开发要点详解[M].北京：电子工业出版社，2014：50-150.[4]周元兴.Google入门与实例教程[M