基于安卓手机平台的化学实验软件的设计与实现硕士学位论文(编辑修改稿)

基于安卓手机平台的化学实验软件的设计与实现硕士学位论文(编辑修改稿)内容摘要：

...............................................................48 图 化学物品信息页面示例 ..........................................................................49 图 选中化学物品显示图 ..............................................................................50 图 钠与盐酸的反 应过程 ..............................................................................51 图 化学贴士 ..................................................................................................52 图 国内知名第三方市场 ..............................................................................53 图 “化学对对碰”信息中心 ......................................................................53 图 “化学对对碰”上线第一周数据曲线 ................................................54 图 应用汇化学类教育软件下载量展示 ....................................................55 浙江大学硕士学位论文 表目录 IV 表目录 表 本应用中视图 XML 列表 .......................................................................25 表 View 提供可供重载的方法 ......................................................................26 表 Chemicals 类设计 .....................................................................................33 表 ChemicalsTip 类设计 ................................................................................34 浙江大学硕士学位论文 第 1 章 绪论 1 第 1章 绪论 课题背景 移动应用程序的意义 智能手机不断融合 MP MP数码相机、 GPS、上网等功能，应用功能丰富程度正逐渐赶超电脑及其它电子终端。 在第二季度全球智能机销售统计报告中，全球智能手机的销量得到了 %的同比增长。 伴随着智能手机的爆炸式增长，各大国际巨头都陆续推出自己的应用商城，尝试用种类繁多的应用程序来吸引更多的用户。 因此，移动应用程序对于移动智能设备来说就变得异常重要，没有应用程序，智能手机将不再智能。 据国外媒体报道，市场研究公司 IDC 预测，在智能手机推动下，到 20xx 年年底，全球将有 11 亿台以上的移动设备能够访问互联网。 移动设备还将表现出对这个行业的强大的转变作用，越来 越多地作为主要的客户端平台与 PC 争夺开发人员和用户。 移动设备的增加将引起移动应用程序的爆炸式增长。 Android 应用程序正在以五倍以上的速度增长。 根据业内在 20xx 年 3 月份对安卓应用市场和苹果 App Store 的统计，目前它们的应用总量都已经超过了 80 万。 其中的应用程序包罗万象，正在从方方面面改变人们的生活，为人们带来便捷。 教育类移动应用程序的现状及面临的问题 随着教育信息化的发展，以及移动智能设备的普及，应用开发者将视野投向教育类应用， 一款好的教育应用，可以让用户在轻松愉快的环境学习所需的知识，更 重要的是，用户可以以随时随地拿出自己的移动设备进行学习 [1]，使得生活中诸如等车或者上班路上这种碎片时间得以充分利用。 纵观目前世界上最为流行的三大智能设备操作系统， IOS， Android， Windows， 它们都陆续在应用商店中增加了教育类软件，可见，教育类软件有着广阔的前景。 但是目前教育类软件还存在着很多不足和问题，主要表现在以下几个方面： 第一， 早期的应用都是以游戏和日常工具为主，教育类应用程序并没有受到多少重视。 Google 也是在 20xx 年刚刚增加了教育类别，所以总的来说，目前的浙江大学硕士学位论文 第 1 章 绪论 2 教育类软件还相对较少。 第二， 由于目前应用软件开发的主要盈利都是来自于游戏类应用和一些日常工具应用，这使得开发者纷纷转向这些有利可图的应用程序中来，于是教育类软件的开发群体就属于较小的群体。 这就导致了教育类软件不仅仅在数量上处于劣势，种类和质量上也都不能使用户满意。 第三， 经过对 Android Market， App Store 和 Windows Store 上教育类应用的分析与对比，很容易发现，目前教育类应用大多集中在语言学习和幼儿教育（幼儿有声读物，早教知识等）方面，而这些软件的受众范围都比较小，所以，当前的教育类软件并不能满足 各个年龄段，各种职业背景用户的需求。 第四， 当前的教育类应用程序形式太过简单，单一。 多数应用程序仍以图文显示作为主要方式，使得用户只是浏览其中内容，过程比较枯燥，并没有发挥智能设备所拥有的强大功能 教育类应用程序改进要求的提出 针对当前教育类软件类别少，形式单一等问题，可以从以下两个方面进行改进。 1 从不同学科，不同形式等方面着手，增加教育类软件的形式，丰富教育软件的类别。 首先，教育类软件不应该集中在语言学习上，随着智能手机在中小学生中的推广，可以针对各个年龄层设计应用程序。 以中学生为例，智能手机在他们当中已经有了一定的普及，那么，设计一款好的教育类应用程序，既可以激发他们对现代科技的兴趣，也能够使他们在使用应用程序的同时轻松地掌握课程知识。 例如，物理类应用可以帮助同学们利用碎片时间轻松复习常用物理公式，数学类应用可以帮助同学们熟悉定理，化学应用可以帮助同学们快捷的查找元素周期表，化学反应等。 其次，教育 类软件不应该以简单的图文或者有声读物的形式出现，更多的形式才能充分调动用户的使用热情。 当前的教育软件普遍以图文的形式展现给用户，用户只是进行阅读，并不能身临其境的感受教学过程。 所以，增加用户与应用程序之间的交互是极其必要的。 2 教育类应用程序应该根据受众的不同来选择界面风格，同时也需要把画面色彩尽量做到丰富以从视角上吸引用户。 仍以中学生群体为例，用商务风格的界面来设计一款面向中学生的应用这显然是不合适的。 所以，如果在设计一款针对中学生的手机应用程序时，使用卡通风格的界面，并配以色泽明快的背景，那么浙江大学硕士学位论文 第 1 章 绪论 3 可能会更 容易被中学生所接受。 化学实验在化学教学中的作用及存在的问题 中学阶段的化学学习与考试主要围绕着化学物质的性质以及化学反应现象这个关键点进行考察。 由于很多的化学药剂生活中并不常见，所以导致传统的书本教育使学生并没有一个直观的感受，单纯依靠死记硬背的方法对化学物品的性质及化学反应现象进行记忆，这种方法很容易导致学生降低学习兴趣，同时也不利于对知识的理解和记忆。 所以，化学实验在化学教育中就尤为重要。 化学实验本身是神奇的，有趣的，能够吸引学生主动去学习的，这样学生在动手实验的同时，既不会觉得枯燥，也能很好的把亲 眼所见的化学反应记住。 但是，大部分的化学药剂存在腐蚀性，危险性，另外，由于学校学生众多，学校很难让每一个学生都有足够的机会自己动手进行实验。 “化学对对碰”以此为契机，将化学实验迁移到一个虚拟的环境中，这样既能够让学生有足够的机会进行实验，又没有任何的危险性。 本文中介绍的“化学对对碰”是由我们“ Smart Education”团队开发的一款基于 Android 手机终端的移动化学教育软件实现的业务，它提出了一种新的化学教育模式，用户通过“化学对对碰可以： 1. 查物品。 包括中学阶段全部化学物品。 2. 做实验。 可以自己动手做实验，观察现象，记忆深刻。 3. 小贴士。 将生活跟化学联系起来。 课题任务 本课题旨在向读者介绍 Android 手机平台下“化学对对碰”软件的设计与实现，首先从理论上分别介绍 Android 开发环境的搭建， Android 平台的整体架构，包括用到的工具及相关开发技术。 然后对 Android 平台上的化学教育应用“化学对对碰”进行逐一详细的介绍，包括应用程序的框架，表现层，数据持久层的设计，帧动画的应用。 最后上传应用，观察数据，并得出结论。 同时总结应用目前仍然存在的不足，并对化学教育的未来发展进行展望。 论文结构 本论文共 分六章，以下是各章节的内容介绍： 浙江大学硕士学位论文 第 1 章 绪论 4 第一章 引言：本章 作为本文的开头部分，主要是简要介绍了本课题的课题背景、课题内容 以及本文的论文结构。 第二章 Android 概述：本章详细分析了 Android 的架构，并介绍了 Android平台的特征、应用程序的构成和工作机制 、 Android 应用的开发流程 等。 第三章 化学对对碰的需求分析 与设计 ：本章首先 对应用进行概述 ，然后 介绍了应用的概要设计 ， 包括业务，系统，核心功能及界面的设计。 第四章 化学对对碰 系统 设计： 根据对应用的需求分析，首先介绍应用的框架设 计，然后对框架中的表现层，数据持久层和数据库分别进行了设计。 其中，着重介绍了本应用在表现层中采用的 MVC 设计模式。 第五章 化学对对碰的实现： 在这一章中对项目的实现进行了详细的介绍。 首先介绍了本项目开发使用的软硬件平台。 接着介绍项目开发的环境配置、工程的创建、运行与调试，接着分析了项目应用程序的实现，并对项目主要功能的实现做了详细分析。 最后展示了项目上线以后的信息中心和数据表现。 第六章 结论： 本章对项目开发过程中的创新点以及不足之处进行了总结，并对 Android 的发展和基于 Android 平台的教育类 APP 进行了展望。 浙江大学硕士学位论文 第 2 章 Android 移动平台概述 5 第 2章 Android 移动平台概述 Android 是 Google 于 20xx 年 11 月推出的一款全新的智能手机平台 [2]，由操作系统、中间件、用户界面和应用程序组成， 20xx 年 9 月 23 日，美国运营商TMobile USA在纽约发布了第一部使用 Android 操作系统的手机 — TMobile G1[3]，该款手机支持 WCDMA/HSPA 网络，理论下载速度为 ，并支持 Wifi。 Android 平台的应用框架 应用框架 [4,5]：用于开发可重用、可替代的组件。 1. Dalvik 虚拟机： Android 采用的是自主开发的 Dalvik 虚拟机，它具有很好的硬件兼容性，在保证 API 兼容的同时针对移动手机进行了大幅优化，占用资源更小 ，运行效率更高。 2. 集成的浏览器： Android 集成了基于 Webkit 引擎的网页浏览器。 Webkit 是一个开源浏览器网页排版引擎。 3. 优化的图形： Android 提供了优化过的图形系统，让系统由一个自定义的 2D图形库和一个遵循 OpenGL ES 标准（硬件加速）的 3D 图形库组成 4. SQLite 数据库： SQLite 数据库是 Android 自带的一个标准的数据库，支持 SQL语句，是一个轻量级的嵌入式数据库。 5. 媒体功能：支持各种通用的音视频和静态图像格式。 6. 网络支持功能：支持蓝牙、 GPRSEDGE、 3G 和 WiFi无线网络。 7. 硬件支持功能：支持相机、 GPS、导航和感应加速器等各类硬件。 8. 强大的开发环境：包括设备模拟器，调试工具，内存和性能检测工具，以及Eclipse IDE 的开发插件。 Android 平台的体系架构 Android 不仅是一个操作系统，更是一个开源的体系架构。 Android 软件平台从上到下主要由五个部分构成：应用程序、应用程序框架、程序库、 Android 运行库以及 Linux 内核 [6,7]。 1. 应用程序（ Application） Android 的应用程序通常涉及用户界面和用户交互。 Android 本身提供了桌面（ Home）、联系人（ Contact）、电话（ Phone）和浏览器（ Browsers）等众多的核浙江大学硕士学位论文 第 2 章 Android 移动平台概述 6 心应用。 所有的核心应用都使用 Java 语言编写，同时开发者可以使用应用程序框架层的 API 实现自己的程序，这也是 Android。