Android平台下高校计算机实验室APP的设计与实现

摘要

近年来，我国在互联网技术、产业、应用及服务等方面取得了积极发展，特别是以手机应用为标志的移动互联网技术深入人心，这为高校实验室管理的移动信息化提供了有力的技术支持。将移动互联网技术与实验室管理相结合，建立基于移动平台的高校计算机实验室信息管理系统，提升计算机实验室信息化水平，提高高校教学科研质量，是顺应时代发展的正确选择。
　　计算机实验室是高校开展各项教学科研任务和计划的重要基础部门之一，是培养学生实践能力、创新精神的重要基地。目前高校实验室中，普遍采用基于B/S或C/S架构的实验室管理系统，管理人员受制于台式机和网线束缚，无法开展更有效的工作。基于Android平台的高校计算机实验室应用系统，具有信息即时共享、随身随时不受环境限制等特点，正可用来弥补传统Web网络平台管理系统的不足。利用移动互联技术建立实验室移动化信息管理平台，创造一种新型设备信息管理模式，使实验室教学管理工作变得简约高效成为一个新课题。
　　鉴于上述，本研究课题以某高校计算机实验室为例，从设备管理信息化实际需求、用户群体及实验室业务流程的调查分析入手，利用UML统一建模工具对移动应用信息系统的总体架构、具体功能以及数据库进行了规划与设计。采用跨平台开发方案Xamarin和C＃语言进行Android客户端的开发，通过WCF框架实现远程数据库服功能，运用开源框架ZXing.Net处理条形码的扫码。完成对基于Android平台的实验室信息化移动应用系统的设计与实现，并进行了后续的调试与发布。
　　本文主要研究工作与创新如下:首先，运用Xamarin跨平台开发技术，对如何在Visual Studio集成开发环境下，使用C＃语言进行Android系统的开发进行了深入研究，将Java与C＃两种跨平台开发技术路线做出比较分析，为基于Android平台应用开发提出新的思路。其次，设计移动化的实验室设备信息管理系统架构。改变以往集中设备巡检、手工录入信息的模式，使实验室设备维护业务移动化实时化。再次，利用移动智能终端的图像识别功能，结合条形码技术实现对实验室设备相关信息的高效管理，实现基于Android的实验室管理APP系统。最后，设计WCF架构中间件，对业务逻辑层和数据访问层进行封装，保证了系统的可扩展性和安全性。除此之外，根据上述研究工作，对实验设备预约业务进行优化。用户可通过手机APP的方式申请设备使用计划，简化了实验室和教师双方的工作手续，丰富了业务模式。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外发展现状

1．3 选题意义

1．4 论文主要工作内容和组织结构

第二章 相关理论与技术介绍

2．1 Android概述

2．2 C#开发相关技术

2．2．1 C#与Java的比较

2．2．2 C#和Visual Studio

2．2．3 Xamarin for Visual Studio

2．3 面向服务架构的WCF

2．3．1 SOA

2．3．2 WCF简介

2．4 条形码技术和ZXing．Net

2．4．1 条形码原理

2．4．2 Zxing．Net

2．4．3 摄像头获取图像开发

2．5 UML建模工具

2．6 软件开发模型

第三章 系统需求分析

3．1 实验室管理中存在的问题

3．2 功能需求分析

3．3 业务流程分析

3．4 用户角色模型

第四章 系统设计

4．1 系统总体设计

4．1．1 网络架构设计

4．1．2 结构体系设计

4．2 交互界面设计研究

4．3 功能模块设计

4．4 数据库设计

4．4．1 数据库概念模型设计

4．4．2 数据库逻辑结构设计

第五章 系统实现

5．1 系统开发环境搭建

5．2 WCF配置

5．2．1 WCF服务端配置

5．2．2 WCF客户端配置

5．2．3 WCF配置文件

5．3 移动应用主要功能模块实现

5．3．1 登录和注册功能

5．3．2 主界面实现

5．3．3 设备信息查询

5．3．4 设备维护和设备信息管理

5．3．5 设备预约

5．4 调试和发布

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 特色与创新

6．3 展望

参考文献

致谢