自适应型口算APP的设计与实现毕业论文
2020-04-11 17:49:35
摘 要
口算是在小学数学学习阶段的主要学习内容之一。大量无目的的口算题目的训练只会增加小学生的课业负担和教师的批阅负担,为了让小学生能够轻松有效的提高其口算能力,节省教师批改口算题目的时间,此次通过移动学习、非正式学习和有效性学习等理论的应用,设计欢迎界面、开始界面、主界面和关于界面等四个界面及其对应的功能,并使用Cocos2d-x开源引擎开发出自适应型口算App。该软件资源文件是通过photoshop等软件进行设计,开发是在windows系统中的visual studio平台上通过配置环境,采用Cocos2d-x开源引擎和SQLite数据库实现,并通过Cocos2d-x的安卓移植功能移植到安卓移动平台。通过功能测试和非功能测试后再修改软件让系统的各方面功能达标。最后,分析了该软件的可改进方面。
关键词: 自适应型;口算软件;移动终端
Abstract
The oral calculation is one of the main learning contents in the primary school mathematics learning stage. A large number of untargeted oral calculations will only increase the burden on schoolchildren's schoolwork and teacher's review. In order to enable primary school students to easily and effectively improve their ability to calculate and save time, teachers will save time by correcting their oral calculations. This time through mobile learning and informal learning. And the application of theory of effectiveness learning, design welcome interface, start interface, main interface and interface and other four interfaces and their corresponding functions, and use the Cocos2d-x open source engine to develop an adaptive oral computing App. The software resource file is designed through software such as photoshop. The development is implemented through the configuration environment on the visual studio platform in the windows system. It is implemented using the Cocos2d-x open source engine and SQLite database, and is ported to Android via the Cocos2d-x Android porting function. mobile platform. After the functional test and non-functional test are modified, the software can make all aspects of the system meet the standard. Finally, it analyzes the improved aspects of the software.
Key words: adaptive type;accounting software; mobile terminal
目 录
1绪论 1
1.1研究背景与意义 1
1.1.1研究背景 1
1.1.2研究目的 1
1.1.3研究意义 2
1.2研究内容与实现方案 2
1.2.1研究的基本内容 2
1.2.2 实现方案 2
1.3文献综述 2
1.3.1移动学习应用在基础教育中的发展需要 3
1.3.2移动学习应用在基础教育中的可行性 3
1.3.3国外移动学习在基础教育中的发展现状 3
1.3.4国内移动学习在基础教育中的发展现状 4
1.3.5目前移动学习应用开发中面临的主要问题 4
2设计理论和自适应型的设计 5
2.1设计理论 5
2.1.1移动学习理论的应用 5
2.1.2非正式学习理论的应用 5
2.1.3有效学习理论的应用 6
2.2自适应型的设计 6
2.2.1资源的自适应型设计 6
2.2.2口算训练题目的自适应型设计 7
3.自适应型口算App的设计 8
3.1界面功能设计 8
3.1.1主界面功能设计 8
3.1.2其他界面功能设计 8
3.2数据设计 9
3.2.1数据库结构设计 9
3.2.2数据持久化设计 9
3.3教学设计 10
3.3.1教学目标 10
3.3.2教学过程 10
3.3.3教学反馈 11
4.自适应型口算App的开发 12
4.1环境搭建与工程创建 12
4.1.1windows平台开发环境搭建 12
4.1.2android平台开发环境搭建 13
4.1.3工程创建 14
4.2 SQLite数据库的实现 14
4.2.1创建SQLite数据库 14
4.2.2Visual Studio下SQLite数据库开发环境配置 15
4.2.3系统读取数据库数据 15
4.3界面实现 17
4.3.1应用委托对象AppDelegate 17
4.3.2开始界面实现 19
4.3.3主界面实现 20
4.3.4关于界面实现 20
4.4安卓移植 20
4.4.1包含新建类 20
4.4.2数据库移植 21
4.4.3项目编译 22
5. 自适应型口算App的测试 23
5.1软件测试方法 23
5.2测试环境 23
5.3功能测试 23
5.4非功能测试 25
5.5小结 25
6.总结与展望 26
6.1研究总结 26
6.2研究展望 26
6.2.1用户操作界面的设计改进 26
6.2.2音乐和音效的设计改进 26
6.2.3数据库中数据储存方式改进 26
参考文献 27
附录 28
开始界面代码 28
主界面代码 31
关于界面代码 53
致谢 56
1绪论
1.1研究背景与意义
1.1.1研究背景
口算是小学生在小学数学学习阶段的主要学习内容之一,但是一直以来教师都是以布置给学生大量的口算题目这种传统的口算教学方式进行教学。这种传统的教学方式对于学生来说就只是在做无尽的口算题目,极易引起学生的反感,同时对于教师而言,上口算教学的课就是批改学生的口算题目,这样导致学生和老师都不喜欢上口算教学的课。大量无目的的口算题目训练只会增加小学生的作业负担,降低小学生对口算训练的兴趣,导致他们的口算能力不能得到很好的提升。
另外,随着便携式移动设备的全面覆盖和移动互联网技术的发展,移动学习在经历了漫长的发展历程后显现出了它的优势,将移动学习应用于基础教育也是目前教育技术领域的主要研究内容。而且,伴随着移动应用开发中自适应技术的成熟,对拥有具有不同操作系统和不同屏幕分辨率的设备,能够做到一次开发,多设备,多平台使用,节省了开发人员的劳动力,这样,对于移动学习中基于App模式的学习方式得到了更好的发展。
综上所述,为探索能更好地提升小学生口算能力的训练方式,本选题是将移动学习中基于App模式的学习方式应用到小学生口算训练的基础教育领域中,设计实现一款用于口算训练的自适应型App。
1.1.2研究目的
教师布置大量的口算题目让学生盲目进行口算能力的训练,不仅增加了学生的课业负担,也增加了教师批改作业的劳动量,而且学生口算结果得不到快速有效的反馈;面对大量没有针对性的口算题目,学生的口算能力很难得到快速提升,在本次研究中,实现基于自适应型App模式的移动学习方式,在设计实现后应要根据学生自身的学习情况选择出题的难度,并且可以在学生解答后快速有效地做出反馈,即实现的App可以满足准确出题,有效地进行训练、反馈,可以节省教师的劳动力。
移动应用开发中的自适应是指能够针对设备屏幕分辨率的不同调用不同的资源,即在开发时设计不同的资源分辨率,根据设备的屏幕分辨率调用对应的设计好的资源分辨率,以达到自适应的目的;对于口算App的设计中,也需要满足自适应的方式,实时根据学生的学习情况对题目的难度进行调整。
综上所述,本选题的目的在于将移动学习与基础教育结合,利用现有的自适应技术,开发用于小学生口算训练的自适应型App,针对学生自身学习情况快速有效地提升其口算能力。
1.1.3研究意义
传统的口算训练方式,给教师和学生造成了很重压力,利用移动学习的优势,将基于App模式的学习方式应用到口算训练中,在自适应口算App设计与实现后,针对性的出题训练能够在很大程度上减少学生的课业负担,并且应用程序中算法自动计算结果做出反馈,节省了教师批改作业的劳动力;
在基础教育中,学生们自我学习的能力还没有得到有效的培养,对学习的方法也没有一个系统的建构,教师对于口算能力的训练方式也没有改变;自适应的口算App通过教师的引导,让学生使用方便的教学资源,准确地针对自己在口算中的不足之处,能够让学生认识到学习中学习方法的重要性;
综上所述,本选题的研究意义在于将移动学习与基础教育结合,减少学生的课业负担,节省了教师的劳动力,培养学生的学习观念。
1.2研究内容与实现方案
1.2.1研究的基本内容
根据上面的叙述,研究的基本内容是以现有的移动学习应用设计开发的原则为理论依据,以市场现有的口算训练应用开发过程为实践依据,分析这些口算训练的不足之处,以成熟的应用开发框架进行设计并通过代码实现一款提高学生学习效率的,拥有现市面上没有的一些功能的,以及能够针对学习者的不同学习情况做出针对训练的自适应型口算训练App。
1.2.2 实现方案
选题的目的是将移动学习与基础教育结合,利用现有的自适应技术,开发用于小学生口算训练的自适应型App,针对学生自身学习情况快速有效地提升其口算能力;拟采用目前我国流行的cocos2d-x程序开发框架,利用SQLite数据库储存数据来开发出应用口算训练App。
1.3文献综述
1.3.1移动学习应用在基础教育中的发展需要
移动应用开发中的自适应是指能够针对设备屏幕分辨率的不同调用不同的资源,即在开发时设计不同的资源分辨率,根据设备的屏幕分辨率调用对应的设计好的资源分辨率,以达到自适应的目的;本次口算训练应用实现的功能中也包括自适应,即在出题中实时根据学生的口算解答对口算题目的难度做出调整,相比于传统口算训练的方式,自适应型口算App的优点在于口算题目的针对性,让学生不再进行题海战术来提升自己的口算能力;相比于现在市场上非自适应型的口算App,优点在于具有反馈和根据使用者的自身口算能力出题。
移动学习应用在基础教育中能够为教师和学生提供较以往更加方便快捷的互动方式,学生们能够通过除了课堂这种正式的学习方式之外的其他非正式方式进行学习和交流,这也符合我们现在教育对学生学习的要求。目前,移动学习应用使用在基础教育中的情况并不乐观,移动学习应用的使用是对传统教学方式的挑战,但同时移动学习应用的开发是具有发展前景的。移动学习应用能够弥补很多传统教学中的缺陷,例如移动学习应用能够满足学生在课后对所学知识的梳理和复习,方便学生与学生,学生与教师之间的沟通,是符合当前我们社会的学习模式。
1.3.2移动学习应用在基础教育中的可行性
移动学习应用在基础教育中无论是作为传统教学的补充还是一种新型的教育学习方式,它肯定是已经改变了传统的学生在课堂上听讲然后下课后做作业的学习方式。
1.3.3国外移动学习在基础教育中的发展现状
国外移动学习自19世纪末开始在西方兴起, 主要集中在欧洲、北美的部分经济发达国家。国外移动学习研究时间早, 研究成果较为丰富。其应用领域已经涉及社会的各个层面, 如中小学教育、高等教育、职业教育、远程教育等, 对社会各种人群全面展开。国外众多移动学习项目开发了移动学习系统, 在实践应用中逐步得到认可, 正在影响着整个教育领域。在基础教育方面也相当系统和深入, 通过移动设备增强课堂上教师与课堂的有效沟通, 将课堂延伸到课外。如美国加州大学伯克利分校的人机交互研究项目、PEP计划 (Palm Education Pioneer) (该项目是当时世界最大的手持设备应用与基础教育的研究项目) 、WHIRL (Wireless Handhelds in Reflection on Learning) , 使得移动学习在基础教育中的微观层面得到了较理想的推广和应用。
1.3.4国内移动学习在基础教育中的发展现状
国内对于移动学习研究起步较晚, 相比国外晚了6年, 虽然从移动学习的理论基础和学习环境有过深度剖析, 但主要还是对于国外理论的引入和借鉴, 仍然存在很多问题:第一, 移动学习基础理论研究相对薄弱, 以致研究内容不够深入;第二, 在基础教育中开发多种应用模式, 却不能使学习者从被动接受知识转变为主动获取知识, 这还是说明其缺乏坚实的理论根基。因此, 在未来几年里, 研究者需要进一步完善和深化理论研究, 对移动学习应用模式进行实证研究, 形成完整、可靠的理论评价体系, 促进移动学习的深入落实工作。
另外,移动学习应用开发还处在理论研究和实践应用的初始阶段,还不能达到智能化的应用水平以满足大部分人的使用要求。
1.3.5目前移动学习应用开发中面临的主要问题
(1)由于移动端设备(如PC机、笔记本电脑、智能手机等)的不同,用户层次不同,学习内容,学习时间不同,通信协议及使用的平台不同等,开发适合各种各样用户的学习系统是一个非常复杂的工程,需要设计不同的操作系统和中间件,以此来转化各用户的接口。