基于Android的中小学家校互动平台的设计与实现

摘要

如今，互联网发展越来越快，手机应用开发技术日渐完善。随着社会信息化水平的提高，以及对新一代教育的日益关注，家校之间的沟通、家校互动的重要性日益凸显，这种需求也使得家校互动的市场受到越来越多的关注。而家校互动平台能够满足家长和教师互动的需求，本平台选择基于 Android 设计，使家校互动更便捷，更简单。家校互动平台主要功能需要根据用户需求决定，家校互动平台用户主要包括家长、教师与管理员。教师用户可以创建班级，同时生成加入班级邀请码；教师可以查看已加入的学生，并查看已加入班级总人数，男女生人数以及百分比；可以在家校互动论坛发布帖子，并对其他家长或老师的帖子点赞，发表评论；可以发布作业，并上传的作业进行批改；可以发布通知；还可以发布学生成绩。家长用户可以通过班级邀请码，使孩子加入班级；可以接收作业，上传作业并查看作业反馈；可以发布帖子，并对其他家长或老师的帖子点赞，发表评论；可以查看教师发布的通知；可以查看孩子每次测试的成绩。教师和家长还可以通过发信息，实现一对一地交流。管理员用户可以对学校进行管理，添加、删除、修改和查询；能对学生进行管理，删除已毕业的或离校的学生；能对老师进行管理，对老师进行审查；可以管理家校互动论坛，删除帖子和评论；可以管理公告，能够把紧迫突发的信息，上级发下来的公告等发布到用户端。
本系统使用 IntelliJ IDEA、Android Studio 和 MySQL 数据库开发，页面简洁。最后经过系统测试，结果表明使用家校互动平台能够满足家长和教师互动的需求，推动了家校互通平台信息化建设。

第 1 章引言

1.1 项目研究背景及意义

互联网的发展为教育信息化建设带来发展的机遇，移动手机的遍及让许许多多的手机应用 APP 成为我们生活中必不可少的一项需求，教育行业也追随这一热点，开展“互联网+”教育，为了方便家长、学校互动，让家长和家长能及时收到学校消息。
国家推出的“教育信息化 2.0 行动计划”、“智慧校园”等一系列教育改革指导性政策，无论是基础教育还是高等教育，都受到了很大的影响。学校改革对于教育来说是单单不够的。家长和教师必须搭建一个家长用户和教师用户共同参与进来的一个家校互动平台。该家校互动平台必须及时了解学生的学习动态和生活状况。这样才能更好地让家长和老师了解学生的学习和生活情况，帮助学生取得显著的进步。
家校互动平台就是一个方便教师用户和家长用户对学生学习情况及生活状况进行交流的社交类互动平台。它支持教师发布作业，支持在家校互动论坛发布帖子及评论，上传成绩；支持家长接受作业并提交作业及纠错，查看成绩，发布帖子及评论；支持管理员进行学校管理、教师审核、公告管理以及帖子评论管理等 Android 智能终端。

1.2 国内外研究现状

家校互动一直是家长与学校不可或缺的，研究人员一直对此进行着设计与研究。但是大多都是单向沟通，比如，教师用户单方家长用户发送短信来达到家校互动的效果，但是教师收不到任何关于家长的意见。如今，由于微信平台的迅猛发展，许多学校班级通过建立微信群的方式来达到家校互动的目的，但是通过微信进行家校的互动，无效杂乱的信息太多，无形中增加了教师的工作量。
英国的一些中小学校普遍搭建成绩管理家校互动平台，以 B/S 架构设计，.Net 技术实现。美国的一些学校的家校互动平台采用 Android 技术，在手机终端应用给用户提供了方便快捷的沟通渠道。2011 年在美国的硅谷出现了一款家校互动平台 Remind。Remind 是一款适用于师生及家长的通讯应用。

1.3 主要工作内容

在进行了大量前提工作之后，具体工作内容如下：
（1）第一章对系统开发背景与意义做简要介绍。
（2）第二章对系统开发的相关技术进行了介绍。
（3）第三章从需求分析、功能需求分析、系统用例设计等方面对中小学家校互动平台的需求进行了分析。
（4）第四章、第五章通过对系统的需求进行了分析，确定了系统的整体框架，给出了整体的业务流程，并对数据库的逻辑结构进行了分析最后进行了系统的详细的设计。
（5）第六章完成系统整体设计后即开始对每个子功能进行单元测试，最重要的是对Android 端和服务器端数据的通讯和同步。

第2章相关技术介绍

2.1 ANDROID

Android，中文用户多以非官方名称“安卓”称之。最初指手机，最后逐渐发展到平板以及其他领域上。Android 操作系统的体系结构分为四层：应用层、Linux 内核层、应用架构层和系统运行层。从 Android1.0到 Android13，Android 系统已经发展到了最新的系统。Android 系统将与一系列的核心软件包一起推出，包括地图，日历，联系人，浏览器等。

2.2 JAVA 技术

Java 区别于 C 语言等直接编译为操作系统对应的执行文件，java 使用了一个 java 虚拟机（jvm），程序员书写 java 文件，使用 jdk 的 javac 功能，编译为统一的二进制文件（class 文件，一个项目的 class 文件可以统一打包到一个 jar war 文件中），sun 公司提供了不同平台的 jvm，以便在不同平台下都可以使用同样的二进制文件执行出相同的结果，这些不同操作系统之间的差异，由 jdk 的提供商来处理，不需要程序员太多操心。这种方式，对于程序员非常友好。

2.2.1 Spring Web MVC 框架

Spring Web MVC 框架字面意思就是模型—视图—控制器，可以理解为，是一个处理网页事务的逻辑或者步骤，一个框架，如果要处理网页上的事务，就按照这个步骤来，模型，视图和控制器分工合作，最终处理好所有的网页事务。

2.2.2 Spring Boot 框架

Spring Boot 可用于创建微服务。它由 Pivotal 团队开发，用来构建可在生产环境独立运行的 spring 应用。Spring Boot 使创建独立的、基于生产级 Spring 的应用程序变得很容易。Spring Boot 包含了全面的支持微服务开发的基础设施，并且能够开发可“即时运行”的企业级应用，并且能够即时运行（just run），只需以最小化的配置进行开发。

第 3 章系统需求分析

3.1 总体需求分析

基于 Android 的中小学家校互动平台主要是为学校，家长和老师搭建出来的快捷便利的互动平台。该平台致力于解决家长和老师之间互动问题。使家长更全面的了解孩子在学校中的学习和生活情况。同时教师能更好的管理班级和学生，并且能够更好的与家长进行交流，共同使学生健康成长，学习进步。
随着信息化快速发展，移动终端逐渐地普及，人们能够更快的获取各种信息。家长们迫切地想要知道自己的子女在学校的生活、学业情况。基于此，学校和家长对家校互动平台的大力支持，已成为数字化校园建设的重要组成部分。同时在学校里管理学生的教师们也非常希望能够借助互联网的力量，更方便的与家长进行联络，使学生能够更健康的成长，并能够更好的管理班级和学生。该系统基于 Android 为教师用户，家长用户提供家校互动平台。同时为了方便管理人员的管理，设置了电脑端的管理平台。

3.2 功能需求分析

3.2.1 教师需求

教师需要及时发布每日作业，并及时批改上传的作业，发布成绩。做到对学生负责，及时与家长沟通，做好班级管理。学校老师有以下需求：
（1）进行家校互动论坛管理。教师通过发布帖子与家长交流互动，告知学生们近况，了解学生日常学习生活情况。
（2）进行作业管理。教师发布作业并设置作业截止时间，收取学生作业并及时给予评价。
（3）班级管理。建立班级并生成相应的学生邀请码，加入班级后，对学生进行管理。教师可以查看已加入班级的学生总人数，男女生人数以及比例。
（4）进行成绩管理。教师可以上传每次考试成绩，并查看每次成绩的平均分、最高分及最低分。
（5）进行家校互动。教师可以一对一与家长进行交流。
（6）进行通知管理。教师可以向家长发布通知。

3.2.2 家长需求

家长对学校教育是不可缺少的。家长渴望参与孩子的学校生活和学习，十分想了解孩子的学习情况和生活情况，有掌握学校信息和与教师交流孩子成长的需求。学生家长们对家校通系统有以下需求：
（1）进行作业管理。能够接收教师上传的作业并提交，教师批改后收到反馈。
（2）进行成绩管理。能够查看孩子的各种考试成绩，掌握孩子平时的学习情况，及时对孩子进行教育，鼓励孩子好好学习。
（3）进行家校互动论坛管理。家长能够发表帖子以及点赞评论，方便和教师交流孩子在学校和家中的状态。
（4）进行家校互动。家长可以一对一与教师进行交流。
（5）接收通知。家长可以接收教师所发布的通知并查看。

3.2.3 管理员需求

管理员需要成为学校和教师联系的桥梁，成为系统健康向上环境的维护者。因此管理者有以下需求：
（1）发布公告。能够把紧迫突发的信息，上级发下来的公告等发布到用户端，教师、家长用户能够及时看到公告信息。
（2）教师管理。教师注册完成后，由后台管理人员审核注册信息，审核通过后，老师即可登陆。
（3）学校管理。对学校进行增加，删除，查找，修改，方便管理。
（4）学生管理。可以管理全部学生信息。
（5）家校互动论坛管理。对教师、家长用户发布的帖子以及评论进行监督，不健康，虚假内容的予以删除。

3.3 系统用例设计

3.3.1 教师用户角色

教师用户注册后经过后台管理员的审核通过才可以登录，对教师用户进行了需求分析之后得到功能模块，包括：在家校互动论坛发布帖子及评论，与家长发消息实现一对一的交流，发布作业及批改作业，班级管理，发布通知，成绩管理等功能。

3.3.2 家长用户角色

家长用户的功能包括：通知管理，家校互动，查询成绩，孩子信息管理，上传作业以及修改作业等功能。

3.3.3 管理员用户角色

对于管理员来说，需要操作简便、方便管理。学校管理，学生管理，教师管理、发布公告、用户发布的帖子及评论管理等功能模块。

第 4 章系统设计

4.1 系统设计

4.1.1 系统总体架构设计

基于Android的中小学生家校互动平台用户在Android端实现功能，由管理员登录Web端进行相应的管理。通过对系统的需求进行分析，得出了整个系统的系统架构。

4.1.2 总体业务流程图

用户通过注册登录直接使用家校互动平台的所有功能和管理员的所有功能。系统的总体业务流程图。

4.2 数据库设计

4.2.1 数据库 E-R 图设计

4.2.2 数据库逻辑结构设计

本系统是对家校互动论坛、用户信息、作业信息、成绩信息、班级信息等大量的数据信息的存储。

第 5 章系统详细设计与实现

第 6 章系统测试

6.1 测试目标

我们需要对系统进行测试，查找出错误或故障，进而改进，来确保系统上线后是有保障的、稳定的。以前期通过的需求分析为前提，进行功能测试。

6.2 测试环境

6.2.1 硬件环境

6.2.2 软件环境

6.3 测试实现

6.3.1 移动端应用功能测试

6.3.2 网络端应用功能测试

结论

经过几个月的学习，最终设计实现了中小学家校互动平台。在设计家校互动平台的前期，查阅了大量文献，体验了很多家校互动类 APP，并在中后期不断学习 Android Studio、IntelliJ IDEA 平台的使用，对中小学家校互动平台进行了设计开发，最终达到了预期效果。
本系统采用 Android Studio, IntelliJ IDEA, MySQL 数据库，实现了家庭和学校的交互。家校交互平台的主要功能是根据用户的需求来确定的，有教师用户、家长用户和管理员用户。教师用户可以管理班级、发布通知、发布成绩、论坛交流、发布和批改作业。家长用户可以加入班级、查看成绩、论坛交流、接收和提交作业。其中，家长和教师可以通过家校互动论坛进行有关学生学习生活的交流，还可以通过发送消息的方式进行互动，更方便快捷地进行家校交流。管理员进行学校管理、学生管理、教师管理、公告管理和家校互动论坛管理。管理员需要审核新注册教师用户，审核论坛内帖子和评论。
由于该项目开发经验欠缺，效率很低，虽然已经满足用户对于家校互动平台的基本需求，但仍然存在着不足，会继续开发下去。