技术指导/Android

介绍

Android 平板电脑是一款完整的移动电脑，集成到一个扁平的触摸屏中，使用许多智能手机用户熟悉的 Android（操作系统）解决方案堆栈。通常，它使用屏幕上的虚拟键盘，并且最常见地使用触摸屏技术，尽管在某些应用程序中可以使用手写笔。平板电脑结合了个人电脑的全部功能以及比智能手机更大的屏幕带来的便利性。截至 2011 年 6 月，平板电脑的普及率迅速增长，但仍然远低于智能手机用户的数量。

历史

平板电脑的概念可以追溯到 1968 年 艾伦·凯 的Dynabook，但 2010 年发布的iPad重新激发了这一概念。使用Google 的Android 软件堆栈运行的平板电脑正在慢慢地进入市场，在 2011 年。在2011 年消费电子展 上，宣布了 80 多款新平板电脑来与 iPad 竞争。宣布推出 Android 平板电脑的公司包括：摩托罗拉，它发布了其Xoom 平板电脑 (Android 3.0)，三星推出了其新的三星 Galaxy Tab (Android 2.2)，Vizio 推出了 Via 平板电脑，东芝 Thrive (Android 3.1)，以及初创公司Notion Ink 的 Adam。这些平板电脑中的许多都将运行 Android 3.0 Honeycomb（有些则运行 Android 2.3 或更高版本）。

尽管重新焕发了活力，Android 平板电脑的销量远远落后于 iPad 2 的销量。据估计，2011 年第一季度售出了 125,000 台 Android 平板电脑。相比之下，苹果的 iPad 2 的首周销量估计在 350,000 到 400,000 台之间。

规格

截至 2011 年 6 月，Honeycomb 3.1 是最新的 Android 版本，专门为平板电脑编写。此页面有一个关于 Android 操作系统的简短的版本历史。目前市场上有很多 Android 平板电脑正在销售或即将发布。一些关键的平板电脑功能包括其轻便、纤薄的尺寸、出色的图形能力和无线连接性，使其成为教育环境中笔记本电脑的有力竞争者。

三星 Galaxy Tab

摩托罗拉 Xoom 平板电脑

最新发布

• Xoom - 摩托罗拉
• 三星 Galaxy Tab – 三星
• Thrive – 东芝
• Moby - Marvell
• Adam - Notion Ink
• Via - Vizio（计划于 2011 年 7 月发布）

以下平板电脑专门针对教育应用

• Kineo – Brainchild
• mySpark – mySpark Technologies

截至 2011 年 6 月，这些是适用于平板电脑的 Android 操作系统的相关功能和规格： 转载自Android 开放源代码项目创建和共享的作品，并根据知识共享 2.5 署名许可协议的条款使用。

• 应用程序框架，支持组件的重用和替换
• Dalvik 虚拟机，针对移动设备进行了优化
• 基于开源WebKit 引擎的集成浏览器
• 由定制的2D 图形库提供支持的优化图形；3D 图形基于OpenGL ES 1.0 规范（硬件加速可选）
• SQLite 用于结构化数据存储
• 支持常见的音频、视频和静止图像格式（MPEG4、H.264、MP3、AAC、AMR、JPG、PNG、GIF）的媒体支持
• GSM 电话（取决于硬件）
• 蓝牙、EDGE、3G 和WiFi（取决于硬件）
• 相机、GPS、指南针和加速度计（硬件依赖）
• 丰富的开发环境，包括设备模拟器、调试工具、内存和性能分析工具以及Eclipse IDE的插件

实施

规划与物流

实施任何技术举措都需要仔细规划才能成功启动。应该进行初始的任务分析，包括成本效益分析和需求评估，以解决新技术旨在满足的需求。应该对相关的案例研究和专业实践网站进行研究。还应考虑以下关键方面

• 详细预算

列出实施、持续维护和运营的成本以及任何保险。包括所需的网络/基础设施升级、维修费用、服务合同和未来升级。

• 安全计划

制定网络安全计划，考虑信息存储、备份和恢复、互联网连接以及使用指南。应该制定单独的可接受使用政策 (AUP)，其中考虑了这些设备的使用方式。以下问题可以作为制定与这些设备相关的 AUP 的部分指南。平板电脑只在学校使用，还是学生也会带回家？如何监控和执行活动？用户是否在任何方面受到使用设备方式的限制？用户应该如何使用设备？对于使用、处理和操作设备是否有其他期望？

• 沟通计划

如何将新技术传达给员工、学生和整个社区？公众是否接受新技术？如何制定 AUP 并获得学校和社区的批准？

• 人员配备计划

谁需要实施和支持设备？

• 培训计划

员工需要哪些培训才能实施、使用和维护技术？学生是否也需要接受设备方面的培训？学生群体是否熟悉 AUP 及其后果？

基础设施

网络基础设施

无线接入点

与笔记本电脑类似，Android 平板电脑可以使用 WiFi 技术并作为独立计算机运行。它们的优势在于它们可以轻松访问已建立的无线网络。这意味着已安装的无线网络需要确保其能够处理预期的流量。随着网络流量的增加，可能需要额外的接入点和路由器，因为这可能会降低网络的整体速度。

为了提高网络容量，请评估已安装网络电子设备的规格，并确保网络电缆符合当前的IEEE 标准，并已正确安装。天线的信号强度和位置以及总体范围也是需要考虑的重要因素。

管理基础设施

网络监控和评估

一旦实施了平板电脑，就需要持续监控和评估无线网络，以确保整个系统高效运行。目前有许多程序可用于促进网络监控。以下是一些示例列表供您探索：MRTG（免费软件）、NMAP（免费软件）、Nagios、Zenoss、Wireshark和InterMapper。

安全
安全是任何网络环境中的关键问题，教育机构有更大的责任保护儿童免受有害内容的影响。内容过滤应用程序可用于解决这些问题，同时仍能提供灵活性以允许增强学习体验的互联网访问。可靠的解决方案应防范恶意软件、犯罪活动以及可能存在的任何监管合规性要求。Barracuda Networks 在 2010 年 7 月发布的白皮书中概述了这些挑战并讨论了他们的解决方案。

确保网络安全的一个重要方面是彻底的 AUP，该 AUP 清楚定义了连接设备的允许和不允许的使用方式。AUP 的性质可以非常广泛或具体，应该反映教育机构的文化及其课程目标。关于 AUP 制定的资源广泛可用，一个好的起点是您所在州的教育部网站。有关制定计划资源的更多信息可以在信息安全教育/移动设备安全策略中找到。

维护、维修和升级

实施任何技术时，维护问题始终是一个令人担忧的问题，尤其是在学校环境中，设备经常遭受重度使用。随着平板电脑变得越来越普遍，有关常见问题和问题的相关信息肯定会浮出水面。Androidtablets.net 用户论坛是管理这些设备的网络专业人士的宝贵资源。这个论坛以及类似的论坛通常提供维护、更新和修复硬件和软件的最佳资源。有一些用户组专门针对每个主要平板电脑发布的与之相关的 issue、功能、常见问题、解决方案和更新。

所需的培训

与实施任何新流程或技术一样，可能需要对人员和学生进行培训。应该制定一个培训计划，该计划包含需求分析以及随后的干预措施，以解决所述需求和期望的结果。

员工

有效地在教育环境中整合技术的关键在于员工对设备、其功能以及使用潜力的舒适度和熟悉度。这通常需要思维和实践方式的转变，为此应提供培训。案例研究和模型项目的示例应包含在培训中，以及持续用户支持的资源以及最佳实践如何在员工之间共享的流程。由于课程很可能需要调整，因此任何转变都应涵盖，以及如何。AUP、其含义以及监控方式是应该讨论的另一个方面，以及相关的网络安全问题。

学生

学生群体可能最习惯于使用 Android 平板电脑，但是，根据预期用途，很可能需要特定指导。需要回顾 AUP 以及违反 AUP 的后果。对于已实施学生可接受使用合同的案例，可能需要对其进行审查和签署。

学校的潜力

由于 Android 平板电脑的灵活性，它们在学校中具有巨大的使用潜力。关键属性

• 价格实惠 - 目前在 99 美元到 700 美元之间（截至 2011 年 6 月）
• 尺寸紧凑（范围大约在 5 英寸 x 7 1/2 英寸到 7 英寸 x 10 英寸之间）
• 电池续航时间长
• 便携
• 出色的图形和媒体功能
• 安全的操作系统
• GPS 功能
• 出色的电子阅读设备

这些属性使平板电脑在与笔记本电脑的购买相比成为一个引人注目的选择，并使 1:1 实施成为可能。它们比大多数笔记本电脑更便宜，并且需要更少的基础设施来支持。由于其便携性，平板电脑是课堂外数据收集的理想工具，并且还为与同伴的良好沟通和协作提供了便利。较大尺寸型号的大小似乎比较小尺寸更适合教学。无论是执行记录成绩等管理任务，还是通过指导班级完成基于网络的活动来积极教学，更大的屏幕都更容易在小组环境中看到和使用。

利用三维图形的程序使其成为科学、数学和艺术教学的特别强大的工具。地图程序可以利用社交研究和科学领域中的 GPS 功能。Android 开发人员工具和Google 应用程序发明者 使应用程序创建变得容易。平板电脑还可能用作电子阅读设备，能够存储数十本书。这为节省教科书费用创造了机会，同时允许学生记笔记、查找单词和突出显示段落。

像 Kineo 和 mySpark 这样的平板电脑专门针对教育环境，它们可能为为大型消费者群体开发的平板电脑提供有吸引力的解决方案，因为它们将配备旨在与现有学校平台无缝衔接的软件。这些平板电脑将以“学校友好”的方式提供内容，通过提供内容屏蔽软件并支持其他常用的学校应用程序。

挑战/风险

虽然学校一直谨慎采用手机使用，但平板电脑有可能成为游戏规则的改变者。手机在课堂上被广泛认为是分散注意力的，但平板电脑正在迅速赢得更积极的声誉。也许最大的潜在风险集中在人为因素上。例如，学生可能会不当使用设备进行交流、录制/拍摄他人视频以及作弊。这维基教科书页面，包含在权衡与在教育环境中实施移动设备相关的潜在风险时要考虑的信息概述。这强化了需要一个全面且明确定义的 AUP，以及一致的网络监控和安全工具。

根据 2011 年 4 月 eWeek 上发表的一篇文章， Android 操作系统有十个需要解决的关键缺陷，才能继续在市场上占据领先地位。当考虑 Android 平板电脑的教育实施时，这些缺陷中的几个似乎特别相关。

1. Android 碎片化 - 对于软件开发人员来说，这是一个主要问题，许多不同的 Android 版本难以支持。这意味着所需软件可能无法在已安装的版本上正常运行。
2. 软件更新过程繁琐且不一致 - 经常有人抱怨操作系统更新发布速度缓慢，而且并非所有设备都同时发布更新。
3. 安全注意事项 - 2011 年 5 月，谷歌被迫从 Android 市场中删除了几个应用程序，因为发现它们包含恶意软件。

案例研究

截至 2011 年 6 月撰写本文时，除了由特定硬件或软件制造商资助或提供的案例研究之外，很少有针对教育应用中 Android 平板电脑使用的公开案例研究。这些研究主要由专门针对教育实施的平板电脑提供，即 Kineo，由Brainchild 和MySpark Technologies 提供。Moby 平板电脑教育网站Mobylize 也提供了与实施相关的资源和案例研究。

德克萨斯州奥德萨的芭芭拉·乔丹小学在 2009 年的案例研究中，通过使用 Brainchild 的 TAKS Achiever! 和 Mechanics 实施在线评估和教学，在阅读、数学和科学方面取得了进步。 使用自动化方法释放了教师，并使他们能够专注于小组学生和需要个性化关注的学生。虽然此案例研究的重点是其产生的软件，但 Brainchild 也将在 2011 年发布Kineo 平板电脑。这款平板电脑将运行 Android 2.1 操作系统，专门针对学校使用。

这篇 2005 年的案例研究， 对英国 12 所使用平板电脑的学校进行了分析。该案例研究由BECTA 为开放大学 发布，发现平板电脑在一定程度上

• 需要与无线网络一起使用，才能发挥最大效益
• 需要与学校的愿景、技术基础设施相结合，并考虑到教职工发展，以计划的方式实施
• 提高了积极性
• 支持向更独立和协作的学习转变
• 与无线数据投影仪一起使用时，比台式机、笔记本电脑和有线互动白板提供了更好的解决方案
• 被认为比笔记本电脑更通用

资源链接

关于可接受使用策略的进一步阅读

Web 2.0 和移动时代的可接受策略。来自学校网络联盟 (CoSN)。

移动学习

M-Learning：K-12 教育的承诺、危险和挑战