基于iOS移动平台的手写板系统的设计与实现

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由于移动平台的便携性、触控性和智能性,智能终端得到了迅速普及,基于移动平台的应用也如雨后春笋般出现,并迅速融入到了人们生产生活的各个方面。但是在教育行业,目前还缺少能够融入真实课堂的应用软件。比如在教学过程中需要书写大量的公式、特殊符号,绘制比较复杂的图形,教学的信息化要求这些内容可以被记录到设备中。为了弥补这类软件的不足,设计并实现了基于iOS移动平台的手写板系统。论文的主要工作包括:(1)对比了几款功能类似的手写板应用,分析其优点和不足,结合中学的具体教学情景,收集和整理了手写板系统的功能需求、应用界面需求、性能及稳定性需求,细化了手写输入、文本输入、图文混排、橡皮擦、页面缩放和移动以及历史记录等模块的功能要求。针对教学中对精确标注的需要,提出了放大区的设计。(2)针对基于iOS移动平台的手写板系统的特点,分析和研究了Model-View-Controller设计模式,提出了相应的MVC架构模型,以此指导系统的设计与实现。结合手写板系统的需求,分析了Foundation、UIKit、CoreGraphics和CoreText框架在手写板系统中的具体应用。搭建了XCode开发环境,并根据移动开发的特点配置了项目属性。为了提供更加完善的功能和更加良好的用户体验,分析并整合了GTMBase64和MBProgressHUD这两个第三方类库。设计了多种形式的系统接口,并定义了数据的持久化规范,便于手写板中数据的存储和共享。在设计过程中,运用面向对象程序设计思想,构建了具备良好的可复用性、可扩展性和灵活性的类层次结构,使手写板系统可以轻松应对需求的变化。(3)根据MVC架构,划分了手写板系统中的控制器、视图和模型的层次,并分别进行了详细设计,其中为了提高手写的灵敏度,在建立对触控操作的识别和响应机制的基础上,重点对视图层进行了细致的分层设计和实现。定义了手写板上各种对象的数据类型,并根据每种对象的特点实现了高效的绘图方法。分析了Objective-C语言中的Protocol与Java等其他面向对象语言中Interface的区别与联系,并在系统中利用Protocol和Delegate对不同的模块进行解耦,使各个模块具备更强的独立性和可复用性。(4)探讨了iOS平台上的应用发布机制,采用适合于手写板系统的部署方案,将其集成到“基于移动平台的学习测评系统”系列软件中,并应用于郑州二中六个iPad创新实验班的日常教学过程,作为学生在iPad上记笔记、解答主观题的主要工具。该手写板系统在郑州二中的教学使用过程中,取得了较好的效果,满足了日常教学的需要。
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