移动微课学习系统设计与实现
摘要：移动学习作为一种新的学习方式，满足了学习者随时随地学习以及终身学习的需求。微课是一种新的教学方式，具有短小精悍、学习目标明确以及易于分享的优点。设计并实现了一个移动微课学习系统，该系统将移动学习与微课结合起来，多渠道促进微课的应用，推动了移动学习革命，促进学生多元学习，为教育教学工作提供了一个良好的平台。
关键词：安卓;移动学习;微课程;教学改革
0 引言
随着移动网络硬件设施的不断完善，以及移动网速的不断提升，大量智能手机设备开始在市场上涌现。中国互联网络信息中心(CNNIC)在京发布的《第33次中国互联网络发展状况统计报告》(以下简称《报告》)显示，截至2013年12月，我国网民规模达6.18亿，手机网民规模达5亿，占总网民数的81%[1]。
随着智能手机移动终端的普及和数字化终身学习时代的到来，移动学习相关理论和技术的应用研究越来越多。移动学习是当前社会发展的需要，它满足了学习者随时随地以及终身学习的需求 [2]。
《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》纲要指出：在信息化环境下，教学资源的充分合理利用及信息技术与学科的深度融合是整个教育信息化建设的根本出发点[3]。在众多教育资源形式中，微课以其“短、小、精、趣”的特征，迎合了时代的需求以及大众的心理，在教育领域得到了快速发展。2013年首届全国高校微课教学比赛将我国微课的浪潮推向了顶峰。第二届全国高校(高职高专)微课教学比赛则是教育部在全国推广微课教学的又一重大活动[4]。目前，对于微课更多的是理论上的研究，移动学习应用软件研究较少，资源平台开发建设还不完善。如何把智能移动终端的学习方式与微课教学结合起来，给师生提供一个功能完善、学习资源丰富、学习形式多样、实时便捷的学习平台，如何给学习者提供更加个性化的移动学习应用服务，是一个全新的研究课题，具有重要意义，也是未来教育教学的重要内容。
1 系统设计
1.1 系统总体设计
移动微课学习系统包括一个RESTful风格的服务器端后台管理系统以及一个在Android平台上的学习系统。
移动微课学习系统立足建立符合移动学习、微课学习特点的学习平台。该平台以学生为中心，提供各种类型的课程学习、交流等功能，如课程搜索、课程介绍等。在后台服务器端，系统提供管理权限，允许管理员对系统课程进行增删查改操作，同时允许系统管理员对用户进行管理。本平台基于互联网，教师和学生可以方便地使用本系统高效地进行学习。
系统在Android客户端上采用了Spring-Android框架。这个框架是Spring框架的扩展，主要用于简化本地Android应用的开发。Spring-Android框架的一个主要功能就是在Android应用上使用RestTemplate，从而使其作为REST客户端。该框架提供的TestTemplate，封装了6个HTTP请求方法的调用和处理，使用这个类可以很容易地调用RESTfulwebservice。
在后台服务端的架构设计上，采用了SpringMVC+Spring+Hibernate架构。SpringMVC是一个出色的MVC框架，显示逻辑和业务逻辑实现了很好的分离，并通过控制器分发各种请求到相应的Model处理。Spring框架用来管理所有模块之间的关联，实现模块之间的解耦，并通过AOP来完成一些例如日志管理等功能。而Hibernate则用来封装底层的具体持久化层，为持久化层的操作提供统一的调用接口以及数据库事务管理 [5]。
如图1所示，在Android客户端以及后台数据交互上，采用了JSON格式的数据进行交换传输。
1.2 系统功能模块设计
如图2所示，客户端系统由4个模块组成，注册登录模块实现登录，个人界面可以查看课程安排，搜索模块实现课程搜索，课程信息模块实现课程学习。
1.3 数据库设计
本系统数据库一共有8张表，分别是Adminstrator、Resource、Course、Question、CourseType、RescType、User、UserCourseRelation。
2 系统实现
2.1 客户端使用SpringAndroid框架向服务器获取资源
SpringAndroid框架提供的RestTemplate，可以在Android环境下使用基于Java的REST标准客户端。RestTemplate是SpringAndroid库的核心类之一，它和Spring框架中的模板很相似，其作用就是将Http请求实体通过Http消息转换器转换成对象。RestTemplate提供发送RESTful Http请求的抽象，并且在请求中利用了本地的Android Http客户端库。
2.2 后台与客户端JSON格式的数据交互
采用JSON格式在服务器与客户端之间进行数据传输十分方便，SpringMVC框架已经内置了这种支持。SpringMVC提供的@ResponseBody注解可以将内容或对象作为HTTP 响应正文返回，使用@ResponseBody将会跳过视图处理部分，调用适合的HttpMessageConverter，将返回值写入输出流。所以无论返回的是字符串、xml文本、对象或者是对象数组，只要配置合适的消息转换器，就可以将返回的内容封装成想要的格式。服务端配置好后，在客户端就可以使用Spring-Android框架的RestTemplate提供的方法获取返回内容。这里最常用的就是JSON格式的消息转换器。
如果在一个类中包含有其它类的实例，例如日期类型(Date)字段，在转换成JSON格式数据的时候，需要对这个实例进行序列化。如果返回的对象中含有日期类型属性，则直接由SpringMVC 框架提供转换方式，而得到的只是一个长整型数据而已，这个数据代表着从1900年开始到日期属性值之间的毫秒数，这是很不方便的。所以可以自定义日期类型格式转换成JSON格式的方式。实现方式很简单：只需要从框架提供的JsonSerializer类中继承并且重写其中的Serialize方法，然后将这个类注册到框架中就行了，代码如下：
3 结语
随着手机等移动设备的普及，移动学习逐渐成为时代潮流。微课学习的兴起，更是适应了当前碎片化学习的要求。通过手机等移动设备登录到微课系统进行学习，综合了移动学习与微课学习的优点。本文通过研究移动学习理论与微课学习理论，结合学生的年龄特点、学习特点和学习需求，设计并实现了一个微课移动学习平台，为微课程在移动学习中的应用提供了参考。
参考文献：
[1] 中国互联网络信息中心.中国互联网络发展状况统计报告[R]：北京：中国互联网络信息中心，2014.
[2] 杨方琦，杨改学.近十年我国移动学习学术期刊论文的内容分析研究[J].远程教育杂志，2010(6)：3945.
[3] 教育部.教育信息化十年发展规划(2011-2020年)[Z].2012.
[4] 全国高校教师网络培训中心.关于举办第二届全国高校微课教学比赛的通知 [EB/OL]. http：//weike.enetedu.com/，2014-3-29.
[5] 李刚 .轻量级J2EE企业应用实战――Struts+Spring+Hibernate整合开发[M].北京：电子工业出版社，2007.