基于Android的教室预约系统的设计与实现
作者： 杨晨
关键词：Android；智能手机；教室预约系统；Android Studio
随着科技不断进步，信息化和智能化的教学管理方式已经成为一种必然的趋势[1]。在现今的高校当中，教室是学生和教师均需使用的有限资源，无论是教师上课还是学生去教室上自习，都需要预先知道教室的使用情况。随着高校规模不断地扩大，师生的数量在逐渐增多，教学楼也越建越多，这使得教室的信息统计管理规模也逐步增多，信息量大难以及时得到更新[2]。近年来，伴随着移动互联网和信息技术的不断发展，智能手机逐渐成为人们生活中不可或缺的一部分，同时它也拥有着高效的计算能力和便携性。智能手机就像私人用户的电脑一样，它的操作系统是完全独立的，用户可以在手机上安装各种软件，如微信、QQ、百度等，通过安装这些软件对手机的功能进行补充，并且可以利用移动通信网络来实现无线网络的接入。智能手机除了可以拨打电话、接发信息外，还具备了PDA的大部分功能，特别是个人信息管理以及基于无线数据通信的浏览器和电子邮件功能[3]。随着互联网与信息技术的快速发展，社会中的许多领域已经运用了信息技术，低效的教学管理、人工操作的烦琐性和师生对教学现代化的需求使得通过一个教室预约系统来预约教室变得十分必要[4]。
1 系统的需求分析
1.1概述
基于Android系统的教室预约系统的设计与实现是通过Java语言来完成的，主要是实现教室预约的信息化管理，完善教室预约流程。通过本系统让教室预约更加科学化，同时节省了人力、物力、财力，使得有限的教室资源得到合理利用。教师可以登录自己的账号来预约教室、查看预约信息，学生可以登录本系统来查询空闲教室进行自习。系统主要分为登录模块、教室查询模块、教室预约模块和公告模块，让师生通过系统就能预约到教室。
1.2 系统的可行性分析
1.2.1 技术可行性
在教室预约系统的开发中，一般采用Java作为系统的开发语言，它的学习难度适中，比较适合安卓App应用的开发，对于许多开发人员来说花费少许时间就能了解并掌握一些简单的开发技术。硬件设备的操作系统可以选择Windows XP及其以上版本的，安装An⁃droid Studio，配置JDK环境变量，并准备安卓手机一部。只需要一台电脑和一部安卓手机就可以进行开发。从技术方面来看，实现教室预约系统是可行的。
1.2.2 经济可行性
本系统的主要目标是让教师和学生可以在手机上成功预约教室，使得师生的预约更加便利。本系统所需要搭建的开发环境是免费的，在互联网上可以进行下载并安装。此外，本系统的开发并不需要任何团队，只需要一个人，一部电脑，一台手机，即可进行开发，原则上不需要多少成本。系统实现后，师生便可以免费下载此应用，给他们预约教室带来了便利。从经济方面来看，实现教室预约系统是可行的。
1.2.3 实用性
本系统主要是为教师和学生设计的，教师可以登录系统预约教室来上课，学生可以登录系统预约教室上自习，师生通过信息化的预约来减轻管理员的压力，不再需要手工预约，节省了大量的人力、物力、财力，给师生的学习生活带来了便利。所以，教室预约系统是十分实用的。
1.3 系统的性能需求
1.3.1 响应速度
因为日常生活中师生经常运用本系统预约教室，所以要求系统的响应速度要快，尽量满足用户的可用性需求，该系统的最大响应速度不应该超过十秒。本系统会通过数据库的优化来提升系统的性能需求。
1.3.2 兼容性
因为本教室预约系统是针对教师和学生来设计的，所以系统的兼容性也很重要。但是由于本系统比较简易，所以只需要兼容低版本的Android系统即可。基本满足系统的兼容性需求，完成系统的设计。
1.3.3 运行稳定性
本系统设计开发后，要确保系统运行的安全性和稳定性，内存尽量少，不能出现内存泄漏的问题，还要保障系统可以可靠运行。因此，本系统设计成功后，需要进行运行测试，来确保预约系统的运行稳定。
2 系统的总体设计
2.1 系统的设计思路
基于Android 系统的教室预约系统分为登录模块，教室查询模块，教室预约模块等，用户在成功登录系统后，为其提供教室预约的便利功能。
2.2 系统的设计架构
基于Android系统的教室预约系统面对的主要对象是教师和学生，它的核心功能是完成教室的网上预约。师生在登录系统后可以进行操作，从而实现预约功能。
2.3 系统的功能模块
登录系统功能：首先进入系统之前必须完善用户信息（用户名即学号，在进校时已拥有），设置自己的密码，然后输入自己的个人账号和密码进入系统。
系统菜单功能：登录系统后，系统的菜单会显示三个模块，用户可以根据自己的需求选择相应的模块进入即可。
用户端：1） 查询教室：用户可查询教学楼内所有教室的具体位置信息。2） 预约教室：用户在查询到合适的教室后，可以及时预约，如果已经被预约，可以选择其他教室进行预约。3） 公告信息：用户可以在公告模块看到教室的相关信息安排，比如：考试考场的安排以及教室内失物招领的信息等。
2.3.1 登录信息功能
用户（教师和学生）可以通过输入自己的账号与密码登录系统，这些登录信息存放在服务器当中，然后完善自己的个人信息。登录之后，用户将进入到主菜单中，主菜单中有相应的功能模块，模块中有查询教室、预约教室、查看公告等功能，用户可以根据自己的需求进入相应的模块即可。
2.3.2 教室预约功能
教室预约业务的主要对象是教师和学生，师生可以根据自己的需求预约教室，查询到教室后进行预约申请，申请时可以填写预约的时间，然后提交申请。师生预约教室成功后可以在列表中查看到自己的预约信息，包括使用日期、开始时间、结束时间、教室位置等。
在此模块中，主要有三个功能，一个是教室的查询功能，师生是通过搜索楼号、层数和教室房间号查询到符合自己需求的教室，然后进行预约。另一个是预约信息的填写功能，包括使用日期、开始时间、结束时间等预约信息。最后是预约教室的查看功能，师生预定教室成功后，可以根据自己的预约信息在列表中查看到已经预定的教室，并且可以根据自己的需要取消预约。这三个功能主要构成了教室预约模块的整体功能框架，是系统的一个重要组成模块。
2.3.3 教室查询功能
教室查询的参与对象主要是教师和学生，在教室查询模块中，教师和学生可以根据自己的需求寻找教室，选择楼号、层数、教室号进行设置，然后师生才能够通过相关信息在教室预约模块中进行合理预约。
2.3.4 公告功能
公告模块的功能主要是公告信息功能，师生可以在此模块中查看关于教室安排的相关信息。在公告模块中，用户主要是查看公告信息。公告内容主要是有关教室安排的信息，比如考试考场教室的安排，在教室丢失东西的失物招领的信息等，其中查看的主要对象是教师和学生。
2.4 数据库的功能
数据是应用程序的核心，而数据库是用来提供数据存储、数据读取和数据维护的平台。本教室预约系统的各个功能环节，如用户登录、教室查询、教室预约、取消预约、查看公告等都离不开数据库的存储和管理数据。
数据库具有如下功能[5-7]：1） 数据定义功能。DBMS提供相应数据语言来定义（DDL） 数据库结构。2） 数据存储功能。DBMS提供数据操纵语言（DML） ，实现对数据库数据的基本存取操作：检索、插入、修改和删除。3） 数据库运行管理功能。DBMS提供数据控制功能，以确保数据正确有效。4） 数据库的传输。DBMS提供处理数据的传输，实现用户程序与DBMS之间的通信，通常与操作系统协调完成。
3 系统的详细设计
3.1 登录模块设计
本模块的主要功能是对登录系统的用户进行身份验证，只有注册成功的用户才可以进行登录操作。
用户在输入用户名和密码后，点击确认按钮，系统会将信息传递到服务器进行验证，成功后即可进入主菜单界面。以下是本系统设计的用户入口界面，用户通过点击软件进入登录模块，师生可以通过自己的账号和密码进行登录，登录信息保存在服务器中。
登录模块实现用户的登录功能过程如下：用户点击软件，进入到登录界面，师生可以输入自己的账号和密码来登录进入本系统。在此过程中，输入密码时可以选择记住密码，也可以选择手动填充密码，然后把登录信息传递到服务器中进行身份验证。若密码和账号与服务器的信息匹配成功，则会登录进入到主菜单中；若验证匹配失败，用户须重新输入账号和密码进行再次登录。登录模块是用来确保系统的安全性，对整个系统用户的信息起到一个保障作用。
登录模块有两个文本框，分别是实现用户名输入、密码输入这两个功能。
用户登录的功能处理顺序是，用户输入登录信息传递到前台程序，然后前台程序把登录请求发送到后台程序，把用户信息验证传递到数据库进行验证操作，然后把反馈的验证结果发送到后台程序，服务器根据验证请求结果完成登录请求响应，登录信息验证成功即可进入主菜单页面，失败则需要重新登录。
用户在实现了登录功能后，就进入到功能选择界面，通过可选择的功能接口函数来进入不同的功能模块，如教室查询模块、教室预约模块和公告模块。用户即可通过触摸屏点击想要进入的模块，实现进一步的跳转，到下一个功能接口。
3.2 教室查询模块设计
本模块的主要功能是让用户可以通过楼号、层数以及教室号查询到合适的教室，只有用户设置了查询条件后才能查看相关的教室信息。用户在登录进入系统后，进入到主菜单中，其中一个就是教室查询模块。
本系统设计的查询教室功能实现如下：用户根据自己的需求进入了教室查询模块，可以通过设定的查询条件查询教室，比如教学楼号，系统设置的a与b两栋楼；楼层是6层，从1到6层；教学楼每层共有1到9号教室。用户选择需要的教室后，教室信息会传到服务器进行预约，若教室符合条件，信息会储存到服务器当中，说明查询到的教室符合预约条件。系统总体满足了用户查询教室的需求。师生通过查询模块使得教室预约更加便利，并加大了教室资源的利用率，是非常有用的。
用户点击确定按钮后，会向后台发送相应的请求，然后根据用户的请求完成相关操作。
教室查询的功能处理顺序是，用户输入了查询信息后，信息传递到前台程序，然后前台程序把查询请求发送到后台程序，把设置的查询信息传递到数据库进行操作，然后把反馈的查询结果发送到后台程序，服务器根据查询请求结果完成查询请求响应，查询教室成功即可在界面内查看到教室信息。
3.3 教室预约模块设计
本模块的主要功能是，登录系统的用户通过填写预约信息来达到预约教室的目的。用户在查询到适合自己需求的教室后，就开始进入教室预约模块来实现预约功能。
用户在进入教室预约模块后，需要填写预约信息，首先需要选择楼号a还是b，然后选择教室号，楼层从1到6，教室号从1到9。在选择完满足自己需求的教室后，用户需要填写时间信息，选择使用日期、开始时间和结束时间，然后点击确定按钮，成功预约。
当然，关键的一环是选择的教室是否满足预约条件，这个条件在教室查询模块已经选择好了。如果选择的教室满足预约条件，则预约信息会保存到数据库，成功预约到教室；如果不满足条件，用户则需要重新开始预约。
用户可以根据自己的需求点击预约按钮，系统会通过预约信息来完成相关操作，并把预约结果反馈给用户。
教室预约的功能处理顺序是，用户输入了预约教室信息后，信息传递到前台程序，然后前台程序把预约请求发送到后台程序，把预约教室信息传递到数据库进行操作，然后把反馈的预约结果发送到后台程序，服务器根据预约请求结果完成预约请求响应，预约教室成功即可在界面内查看到预约教室信息。