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摘 要：数字化校园作为教育信息化发展到新阶段的产物，受到各个学校的青睐与欢迎，也成为我国加快教育信息化的重大战略抉择。当前国家教育厅对高校的数字化建设提出了“宽带收集校校通”、“优良资本班班通”、“收集进修空间人人通”的需求，将数字化校园平台彼此相连，才能促进教育信息化达到教育平等化。因此，该文以西华师范大学青年教师科研资助专项《数字化校园随行移动网络应用研究》（项目編号：15D004）为基础，结合APP开发意义，重点探究其设计与开发途径。
关键词：APP客户端 可穿戴化设备 数字化校园 交互系统
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）01（a）-0091-02
无线通信技术的发展为实现数字化校园提供了有力的保障，数字化校园的特点是信息的交流非常得广泛和方便，无论是实验室、办公室还是家庭，计算机及其外设的应用越来越普及，校园中的PC、监控、门禁等设备也都由电脑控制[1]。各项设备间的控制也逐渐从有线过渡到无线方式。同时，可穿戴化设备也随之而飞速发展，将原本需要在PC上、个人电脑上、手机上处理的信息事务[2]，以更为直观的方式呈现和交互，为建设数字化校园创造了更好的条件。
1 设计与开发校园移动APP的必要性
1.1 构建数字化校园信息系统
随着智能手机、手环等可穿戴设备在校园的飞速普及，数字化校园与可穿戴设备相结合将是未来数字化校园的主要发展趋势，信息处理将以个人穿戴设备为基础，以无线网络为纽带，与校园内的数字化设备媒体进行交互，实现从设备、教师等外界环境，图书、课件等学习资源到教学、服务、办公等活动全面数字化，有利于构建规范的数字化校园信息体系。
1.2 提高学校信息化管理水平
数字化移动APP集多种互动功能于一身，包括实时查询课程、查询一卡通余额情况、查询财务等，能够有效满足师生不同层次的信息需求。APP是学生与校园管理者之间的沟通交流桥梁，管理者通过APP的传递消息功能[5]，及时发布有关校园的动态，实现师生之间的快速联系，缩短校园信息资源的传递时间，进而提升学校信息化管理水平。学生与教师也可借助APP平台，了解近期学校中发生的事情，参与到学校建设过程中，有利于创建良好的校园文化。同时，在移动APP的支持下，可穿戴设备的应用率也会相应提升，直接降低学校管理难度，工作人员能够以现代化科学技术为基础，全面收集师生学习、生活中产生的信息并整理，有利于学校领导层及时更新校园各项规章制度，为学生营造良好的学习环境。
1.3 创建学校开放性服务模式
移动APP平台在很大程度上转变了传统教学模式，教师能够根据学生的兴趣爱好、课程教学特征，利用APP平台，合理创新教学方式，其中最显著的一个实例为“自主选课”，学生可根据自身时间、毕业后的发展规划，在APP客户端选择恰当的课程，同时，在查找资源时，也能够突破时间、地点的限制，通过融合图书馆资源等方式，为学生提供多种数字化资源，以建设良好的校园文化氛围，培养综合型人才。
2 设计与开发校园移动APP的逻辑结构
2.1 数字化校园APP的框架
数字化校园移动APP系统分为3个部分：（1）移动APP的客户端；（2）校园管理平台，分为服务接口（SOAP）、业务数据处理组件、业务流程处理组件等子模块，如APP客户端统计管理、业务数据和流程配置、APP访问日志管理、APP定位信息管理等；（3）数据交换中心，分为成果基础数据库、内容基础数据库、成果基础数据库、教学基础数据库、其他数据库等。
2.2 数字化校园APP的逻辑结构
数字化校园移动APP客户端逻辑结构分为表现、业务、服务调用接口3个层次，其中，表现层是可穿戴设备交互的重点，其具备基本的交互功能。在实际设计过程中，应考虑不同层次的功能，优化层次的布局，提升APP客户端的应用效率。
3 设计与开发校园移动APP的途径、方式
3.1 重视利用可穿戴设备，构建交互式服务模式
可穿戴设备包括智能手表、手环、戒指、眼镜等，在设计校园移动APP时，应针对使用此类设备的师生进行交互和服务推送，获取实时数据，实现将需要即时传达的校园网内消息推送至用户的可穿戴设备，并在用户知晓并授权的情况下，对用户的当前地理位置、个人信息予以针对性的上传。如可用于紧急情况的多途径通知、活动集会签到及反馈、身体状况监控与即时告警。同时，设计APP时，应解决校园网有线不方便而标准无线覆盖受干扰或无法有效提供电源的问题，基于信号存在盲区的环境情况下，使用可穿戴设备作为增益补充和拓展进行信息传达、数据收集提交等方面的关键技术问题。从技术上对开会和授课等迟到、早退行为进行约束，提升工作绩效、严肃工作纪律、完善管理方法、提高教职员工和学生满意度。
可穿戴设备作为比移动手机更贴近教职工、学生的电子设备，能比手机更方便随身携带，且更容易获得心跳、脉搏、所在位置温度等方面的个人数据，因此，其必须受到重视和应用拓展，改善其交互特性，并研究出针对适合校园网络建设环境的贴切应用方案。如针对目前检查教师的上课到岗或是否迟到早退情况，大部分学校仍采用人工抽查的方式进行实地巡检，耗费时间较多且需要一一对照教室安排进行检查。若每个教室外安装指纹扫描等打卡系统又有可能被学生频繁误按影响正常运行造成损坏等，而采用穿戴式或手机式的APP，则可以让教师在每次教室上课前，扫描一个二维码跳转到指定网页进行签到。除了上传上课教师的打卡时间之外，并将其当前位置坐标也予以记录。
3.2 构建校园教务管理模块，提升校园管理质量
为高效率更安全性地完成教学工作、签到统计、费用支付、信息查询、业务流转、异常报备、安全监控等诸多涉及校园管理、设备监控、多媒体学习、生活自助方面的事务。拓展实现校园的时间和空间维度，提升传统校园的功能，最终实现教学过程的全面信息个人化，从而达到提升交互感受、教学质量、科研和管理水平与效率的目的。 教务管理模块分为办公和教务2个子模块，从移动APP办公的角度分析，学校与学院领导人员可通过移动APP客户端，及时将教学政策的变动传送至教师的智能终端或者可穿戴设备，缩短信息传递的时间，让每一位教师都成为信息的传播者与接收者，提升学校的管理效率，同時，教师能够查阅APP客户端了解日程安排、学校放假情况、通知或者公告，且可灵活地设置提醒方式，避免出现人为失误；从移动APP教务管理模块分析，教务管理工作分为专业课程查询、学籍登记、课程表、期末考试或技能考试安排情况、成绩查询等，技术人员在开发设计APP客户端时，应结合师生实际情况，将教务系统合理融入APP中，使得师生可在移动终端上查询到所需的教务信息。
3.3 创建校园移动图书馆，实现校园内部资源共享
创建校园移动图书馆，实现校园内部资源的共享，主要是指在APP客户端加入图书馆服务模块，为学生提供多种多样的数字化资源。在这个过程中，APP客户端扮演着传播信息资源的角色。因此，在开发设计前，工作人员应调查清楚学校图书馆特有的资源和数据库分布情况，选择恰当的、学生需要的资源类型，合理提高学生课程学习的有效性。当前，移动APP终端为学生提供的学习资源有网络课程、课件、文本资源等，其应与可穿戴设备相结合，突破智能手机等设备的限制，使得学生能够更加方便地查询到图书信息，真正意义上实现校园资源的共享。需要注意的是，当前，不同数据平台的信息较多，为提升信息的安全性，APP客户端也应重视信息资源的保护，设置对应的用户名和登录密码，避免重要信息泄露的同时，保护学生和教师的隐私。
3.4 丰富数字化教学资源，加强师生间有效互动
丰富数字化教学资源要求移动APP具备相应的学习模块，在开发设计过程中，应在APP上增加师生有效互动的功能，实现教学资源与精品课程的对接，使得学生能够通过APP客户端，随时随地根据自己的需求，观看对应的视频。同时，学生在观看完教学视频后，可通过留言等方式，发表对教学资源的看法，教师的APP客户端能及时接收学生信息并予以反馈，将立体化学科服务融入教学过程中，以此增加学生与教师之间的交流，激发学生学习的兴趣与积极性。在应用过程中，教师也需正确使用APP客户端，即学校应定期对教师进行培训，提高教师的专业操作水平，充分发挥移动APP的作用，优化教学资源的配置，促进学生全面健康发展。
4 结语
综上所述，设计数字化校园移动APP时，应合理将移动设备、可穿戴设备和校园网、互联网有线无线接入等方面的条件相结合，不断创新校园APP设计与开发途径。同时，高校应加强与其他兄弟学校、通信企业的沟通交流，对于设计APP过程中不常用到的设备，通过企业或兄弟学校，采取现场调研观摩和试用的模式，节省开发过程的资金。
参考文献
[1] 张言林，李博，王文博，等.基于数字化校园的手机app客户端设计初探——东北林业大学“移动校园”手机APP客户端设计[J].设计，2014，13（2）：81-82.
[2] 刘家福，张尧.基于Supermap技术的数字化校园APP设计研究——以吉林师范大学为例[J].吉林师范大学学报：自然科学版，2016，37（1）：141-143.
[3] 黄秀芳，王海.基于LDAP的高校数字化校园统一身份认证集成实施方案[J].江苏科技大学学报：自然科学版，2015，29（6）：580-584.
[4] 程蓓，孙胜春，李忠猛，等.基于Hadoop技术的数字化校园海量数据存储系统研究与设计[J].实验技术与管理，2015，18（9）：149-152，166.
[5] 金伟，郭怡然，周跃腾，等.基于A-GPS的校园空闲教室查询系统研究——以中央财经大学沙河校区为例[J].地理信息世界，2015，22（5）：119-123.
[6] 王平根，刘庆梁.基于JSP+SQL+Android开发技术的校园通APP[J].科技视界，2016，34（20）：73，114.
关键词：APP客户端 可穿戴化设备 数字化校园 交互系统
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）01（a）-0091-02
无线通信技术的发展为实现数字化校园提供了有力的保障，数字化校园的特点是信息的交流非常得广泛和方便，无论是实验室、办公室还是家庭，计算机及其外设的应用越来越普及，校园中的PC、监控、门禁等设备也都由电脑控制[1]。各项设备间的控制也逐渐从有线过渡到无线方式。同时，可穿戴化设备也随之而飞速发展，将原本需要在PC上、个人电脑上、手机上处理的信息事务[2]，以更为直观的方式呈现和交互，为建设数字化校园创造了更好的条件。
1 设计与开发校园移动APP的必要性
1.1 构建数字化校园信息系统
随着智能手机、手环等可穿戴设备在校园的飞速普及，数字化校园与可穿戴设备相结合将是未来数字化校园的主要发展趋势，信息处理将以个人穿戴设备为基础，以无线网络为纽带，与校园内的数字化设备媒体进行交互，实现从设备、教师等外界环境，图书、课件等学习资源到教学、服务、办公等活动全面数字化，有利于构建规范的数字化校园信息体系。
1.2 提高学校信息化管理水平
数字化移动APP集多种互动功能于一身，包括实时查询课程、查询一卡通余额情况、查询财务等，能够有效满足师生不同层次的信息需求。APP是学生与校园管理者之间的沟通交流桥梁，管理者通过APP的传递消息功能[5]，及时发布有关校园的动态，实现师生之间的快速联系，缩短校园信息资源的传递时间，进而提升学校信息化管理水平。学生与教师也可借助APP平台，了解近期学校中发生的事情，参与到学校建设过程中，有利于创建良好的校园文化。同时，在移动APP的支持下，可穿戴设备的应用率也会相应提升，直接降低学校管理难度，工作人员能够以现代化科学技术为基础，全面收集师生学习、生活中产生的信息并整理，有利于学校领导层及时更新校园各项规章制度，为学生营造良好的学习环境。
1.3 创建学校开放性服务模式
移动APP平台在很大程度上转变了传统教学模式，教师能够根据学生的兴趣爱好、课程教学特征，利用APP平台，合理创新教学方式，其中最显著的一个实例为“自主选课”，学生可根据自身时间、毕业后的发展规划，在APP客户端选择恰当的课程，同时，在查找资源时，也能够突破时间、地点的限制，通过融合图书馆资源等方式，为学生提供多种数字化资源，以建设良好的校园文化氛围，培养综合型人才。
2 设计与开发校园移动APP的逻辑结构
2.1 数字化校园APP的框架
数字化校园移动APP系统分为3个部分：（1）移动APP的客户端；（2）校园管理平台，分为服务接口（SOAP）、业务数据处理组件、业务流程处理组件等子模块，如APP客户端统计管理、业务数据和流程配置、APP访问日志管理、APP定位信息管理等；（3）数据交换中心，分为成果基础数据库、内容基础数据库、成果基础数据库、教学基础数据库、其他数据库等。
2.2 数字化校园APP的逻辑结构
数字化校园移动APP客户端逻辑结构分为表现、业务、服务调用接口3个层次，其中，表现层是可穿戴设备交互的重点，其具备基本的交互功能。在实际设计过程中，应考虑不同层次的功能，优化层次的布局，提升APP客户端的应用效率。
3 设计与开发校园移动APP的途径、方式
3.1 重视利用可穿戴设备，构建交互式服务模式
可穿戴设备包括智能手表、手环、戒指、眼镜等，在设计校园移动APP时，应针对使用此类设备的师生进行交互和服务推送，获取实时数据，实现将需要即时传达的校园网内消息推送至用户的可穿戴设备，并在用户知晓并授权的情况下，对用户的当前地理位置、个人信息予以针对性的上传。如可用于紧急情况的多途径通知、活动集会签到及反馈、身体状况监控与即时告警。同时，设计APP时，应解决校园网有线不方便而标准无线覆盖受干扰或无法有效提供电源的问题，基于信号存在盲区的环境情况下，使用可穿戴设备作为增益补充和拓展进行信息传达、数据收集提交等方面的关键技术问题。从技术上对开会和授课等迟到、早退行为进行约束，提升工作绩效、严肃工作纪律、完善管理方法、提高教职员工和学生满意度。
可穿戴设备作为比移动手机更贴近教职工、学生的电子设备，能比手机更方便随身携带，且更容易获得心跳、脉搏、所在位置温度等方面的个人数据，因此，其必须受到重视和应用拓展，改善其交互特性，并研究出针对适合校园网络建设环境的贴切应用方案。如针对目前检查教师的上课到岗或是否迟到早退情况，大部分学校仍采用人工抽查的方式进行实地巡检，耗费时间较多且需要一一对照教室安排进行检查。若每个教室外安装指纹扫描等打卡系统又有可能被学生频繁误按影响正常运行造成损坏等，而采用穿戴式或手机式的APP，则可以让教师在每次教室上课前，扫描一个二维码跳转到指定网页进行签到。除了上传上课教师的打卡时间之外，并将其当前位置坐标也予以记录。
3.2 构建校园教务管理模块，提升校园管理质量
为高效率更安全性地完成教学工作、签到统计、费用支付、信息查询、业务流转、异常报备、安全监控等诸多涉及校园管理、设备监控、多媒体学习、生活自助方面的事务。拓展实现校园的时间和空间维度，提升传统校园的功能，最终实现教学过程的全面信息个人化，从而达到提升交互感受、教学质量、科研和管理水平与效率的目的。 教务管理模块分为办公和教务2个子模块，从移动APP办公的角度分析，学校与学院领导人员可通过移动APP客户端，及时将教学政策的变动传送至教师的智能终端或者可穿戴设备，缩短信息传递的时间，让每一位教师都成为信息的传播者与接收者，提升学校的管理效率，同時，教师能够查阅APP客户端了解日程安排、学校放假情况、通知或者公告，且可灵活地设置提醒方式，避免出现人为失误；从移动APP教务管理模块分析，教务管理工作分为专业课程查询、学籍登记、课程表、期末考试或技能考试安排情况、成绩查询等，技术人员在开发设计APP客户端时，应结合师生实际情况，将教务系统合理融入APP中，使得师生可在移动终端上查询到所需的教务信息。
3.3 创建校园移动图书馆，实现校园内部资源共享
创建校园移动图书馆，实现校园内部资源的共享，主要是指在APP客户端加入图书馆服务模块，为学生提供多种多样的数字化资源。在这个过程中，APP客户端扮演着传播信息资源的角色。因此，在开发设计前，工作人员应调查清楚学校图书馆特有的资源和数据库分布情况，选择恰当的、学生需要的资源类型，合理提高学生课程学习的有效性。当前，移动APP终端为学生提供的学习资源有网络课程、课件、文本资源等，其应与可穿戴设备相结合，突破智能手机等设备的限制，使得学生能够更加方便地查询到图书信息，真正意义上实现校园资源的共享。需要注意的是，当前，不同数据平台的信息较多，为提升信息的安全性，APP客户端也应重视信息资源的保护，设置对应的用户名和登录密码，避免重要信息泄露的同时，保护学生和教师的隐私。
3.4 丰富数字化教学资源，加强师生间有效互动
丰富数字化教学资源要求移动APP具备相应的学习模块，在开发设计过程中，应在APP上增加师生有效互动的功能，实现教学资源与精品课程的对接，使得学生能够通过APP客户端，随时随地根据自己的需求，观看对应的视频。同时，学生在观看完教学视频后，可通过留言等方式，发表对教学资源的看法，教师的APP客户端能及时接收学生信息并予以反馈，将立体化学科服务融入教学过程中，以此增加学生与教师之间的交流，激发学生学习的兴趣与积极性。在应用过程中，教师也需正确使用APP客户端，即学校应定期对教师进行培训，提高教师的专业操作水平，充分发挥移动APP的作用，优化教学资源的配置，促进学生全面健康发展。
4 结语
综上所述，设计数字化校园移动APP时，应合理将移动设备、可穿戴设备和校园网、互联网有线无线接入等方面的条件相结合，不断创新校园APP设计与开发途径。同时，高校应加强与其他兄弟学校、通信企业的沟通交流，对于设计APP过程中不常用到的设备，通过企业或兄弟学校，采取现场调研观摩和试用的模式，节省开发过程的资金。
参考文献
[1] 张言林，李博，王文博，等.基于数字化校园的手机app客户端设计初探——东北林业大学“移动校园”手机APP客户端设计[J].设计，2014，13（2）：81-82.
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[3] 黄秀芳，王海.基于LDAP的高校数字化校园统一身份认证集成实施方案[J].江苏科技大学学报：自然科学版，2015，29（6）：580-584.
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