无线反馈式教学系统研究与实现

摘要

无线反馈式系统在教育、商业、安保等领域具有良好的应用前景，尤其在教育方面，对于提高反馈效率、促进教育发展，具有重要意义。课题在湖南省教育科学“十二五”规划课题《高校工科类专业课程“反馈式教学”模式应用研究与实践》（XJK012BGD028）支持下，基于现代信息技术对无线反馈式教学系统的设计实现进行研究，主要的工作及创新点如下：
　　（1）通过对反馈式教育教学理论基础进行研究，建立了符合当前教育教学发展的反馈式教学系统模型。对无线反馈式教学系统基本特点和国内外发展现状进行总结归纳，并基于控制理论、认知主义理论和建构主义理论对教学和学习的系统分析，将理论理念融入到反馈式教学过程中，建立了符合当前教育教学发展、全面推动信息化教学的反馈式教学系统模型。
　　（2）基于反馈式教学系统拓扑结构和功能分析，对比反馈式系统典型的解决方案，提出了基于校园网无线WIFI技术和手机+Android操作系统的无线反馈式教学系统总体解决方案。相比于其他方案，该方案具有明显优势。利用现有的校园网进行通信，能够有效的降低成本；同时不用开发硬件，节省了研发工期、可移植性好，非常适合于当前学校课堂教学。
　　（3）提出了基于Android操作系统对手机应用软件进行开发的解决方案。智能终端经历了单片机、ARM嵌入式处理器+RTX编程和ARM嵌入式处理器+嵌入式操作系统三代发展，通过对系统基本研制难度和优势缺点进行对比，提出了基于Android操作系统对手机应用软件进行开发的方案。从系统功能模块、主程序架构等方面对系统软件方案进行设计，建立了应用开发环境。针对数据存储和离线资源使用问题，提出基于Android自带SQLite数据库的终端数据库设计方案，解决了多线程机制、远程控制操作机制等技术问题。
　　（4）根据反馈式教学系统拓扑结构和对系统设计面临问题的分析，提出了基于VSTO技术开发的课堂教学管理平台系统设计方案。以Visual Studio作为开发平台，利用VSTO技术实现PowerPoint与应用程序的对接，对系统功能模块、主程序进行全面设计。在此基础上，解决了系统访问控制、WIFI控制及通信、终端状态检测、定位防丢、数据库设计等关键技术的实现问题。

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第一章 绪论

1.1 课题研究的背景

1.2 无线反馈式教学系统概述

1.3 无线反馈式教学系统相关技术

1.4 课题主要研究内容

1.5 论文结构安排

第二章 反馈式教学系统建模与总体设计

2.1 反馈式教学模型建立

2.2 反馈式教学系统需求分析

2.3 反馈式教学系统解决方案

2.4 反馈式教学系统接口和外设

2.5 本章小结

第三章 基于Android系统的便携式终端应用软件设计

3.1 系统硬件平台介绍

3.2 系统软件方案设计

3.3 Android嵌入式系统设计

3.4 数据库技术方案

3.5 多线程机制研究

3.6 远程控制操作机制

3.7 本章小结

第四章 课堂教学管理软件系统设计

4.1 系统设计面临的问题

4.2 系统架构设计与实现

4.3 系统访问控制机制

4.4 WIFI控制及通信机制

4.5 终端状态周期检测机制

4.6 定位防丢方案设计

4.7 数据库设计实现

4.8 教学反馈信息处理分析

4.9 本章小结

第五章 系统测试与应用

5.1 系统测试

5.2 课堂应用

5.3 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 研究展望

致谢

参考文献

作者在学期间取得的学术成果