Xây dựng ứng dụng hỗ trợ học tiếng anh cho trẻ em trên nền hệ điều hành android

LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, Em xin chân thành cảm ơn Trường Đại Học Công Nghệ Tin Truyền Thông, Đại Học Thái Nguyên tạo điều kiện thuận lợi cho phép em thực đồ án tốt nghiệp Đặc biệt, Em xin chân thành cảm ơn tới Th.S Nguyễn Thị Mai Phương tận tình hướng dẫn, bảo em suốt thời gian thực đề tài vừa qua Em xin chân thành cảm ơn tất Thầy, Cô Khoa tận tình giảng dạy, trang bị cho chúng em kiến thức cần thiết, quý báu học Trường Mặc dù cố gắng, với trình độ hạn chế, trình làm đề tài không tránh khỏi thiếu sót Em hy vọng nhận ý kiến xem xét, góp ý nhà khoa học, Thầy Cô giáo bạn bè về vấn đề triển khai đề tài Em xin chân thành cảm ơn! LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan toàn đề tài: “Xây dựng ứng dụng hỗ trợ học tiếng Anh cho trẻ em hệ điều hành Android” thân tìm hiểu, nghiên cứu Không có chép nội dung từ đề tài khác Ngoài có góp ý định hướng Cô giáo Th.S Nguyễn Thị Mai Phương Em xin cam đoan lời đúng, mọi thông tin sai lệch em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước Hội đồng Thái Nguyên, tháng 06 năm 2012 Sinh viên Đặng Văn Châu MỤC LỤC MỤC LỤC HÌNH ẢNH LỜI NÓI ĐẦU Trong thời điểm nay, giới Việt Nam, thị trường cho điện thoại di động trở nên sôi động hết Do thu nhập người dân ngày cải thiện nhu cầu trao đổi thông tin ngày tăng theo Mặt khác, nhà sản xuất điện thoại di động nắm nhu cầu giới trẻ ưa chuộng sản phẩm công nghệ cao yêu cầu cạnh tranh nhà sản xuất điện thoại di động nhà sản xuất điện thoại di động liên tục tung nhiều sản phẩm với nhiều tính mới, cấu hình cao, nâng cấp mẫu mã kiểu dáng đẹp nhằm thu hút người mua Cùng với phát triển thị trường điện thoại di động phát triển mạnh mẽ xu hướng lập trình phần mềm ứng dụng cho thiết bị di động Phần mềm, ứng dụng cho điện thoại di động đa dạng phong phú, đa số phần mềm ứng dụng loại trò chơi, ứng dụng học hành, chương trình tiện ích từ điển, soạn thảo văn bản, diệt virus…, hỗ trợ việc học tiếng Anh cho trẻ em…Chính lý em chọn đề tài: “Xây dựng ứng dụng hỗ trợ học tiếng Anh cho trẻ em hệ điều hành Android ” Nội dung đề tài “Xây dựng ứng dụng hỗ trợ học tiếng Anh cho trẻ em hệ điều hành Android” chia thành chương sau: - Chương I: Cơ sở lý thuyết Chương cho hiểu lịch sử hình thành phát triển hệ - điều hành Android Chương II: Khảo sát phân tích ứng dụng hỗ trợ học tiếng Anh cho - trẻ em Khảo sát ứng dụng thực tế Phân tích thiết kế chức chương trình Chương III: Xây dựng chương trình hỗ trợ học tiếng Anh cho trẻ em Xây dựng chương trình CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Lịch sử Android Ban đầu, Android hệ điều hành cho thiết bị cầm tay dựa lõi Linux công ty Android Inc (California, Mỹ) thiết kế Công ty sau Google mua lại vào năm 2005 bắt đầu xây dựng Android Platform Các thành viên chủ chốt Android Inc gồm có: Andy Rubin, Rich Miner, Nick Sears, and Chris White Hình 1.1 Android timeline Và sau tiếp, vào cuối năm 2007, thuộc Liên minh thiết bị cầm tay mã nguồn mở (Open Handset Alliance) gồm thành viên bật ngành viễn thông thiết bị cầm tay như: Texas Instruments, Broadcom Corporation, Google, HTC, Intel, LG, Marvell Technology Group, Motorola, Nvidia, Qualcomm, Samsung Electronics, Sprint Nextel, T-Mobile, ARM Holdings, Atheros Communications, Asustek Computer Inc, Garmin Ltd, Softbank, Sony Ericsson, Toshiba Corp, and Vodafone Group,… Mục tiêu liên minh nhanh chóng đổi để đáp ứng tốt cho nhu cầu người tiêu dùng kết tảng Android Android thiết kế để phục vụ nhu cầu nhà sản xuất thiết, nhà khai thác lập trình viên thiết bị cầm tay Phiên SDK lần phát hành vào tháng 11 năm 2007, hãng TMobile công bố điện thoại Android T-Mobile G1, smartphone dựa tảng Android Một vài ngày sau đó, Google lại tiếp tục công bố mắt phiên Android SDK release Candidate 1.0 Trong tháng 10 năm 2008, Google cấp giấy phép mã nguồn mở cho Android Platform Khi Android phát hành số mục tiêu kiến trúc cho phép ứng dụng tương tác với sử dụng lại thành phần từ ứng dụng khác Việc tái sử dụng không áp dụng cho cho dịch vụ mà áp dụng cho thành phần liệu giao diện người dùng Vào cuối năm 2008, Google cho phát hành thiết bị cầm tay gọi Android Dev Phone chạy ứng dụng Android mà không bị ràng buộc vào nhà cung cấp mạng điện thoại di động Mục tiêu thiết bị cho phép nhà phát triển thực thí nghiệm thiết bị thực chạy hệ điều hành Android mà ký hợp đồng Vào khoảng thời gian Google cho phát hành phiên vản vá lỗi 1.1 hệ điều hành Ở hai phiên 1.0 1.1 Android chưa hỗ trợ softkeyboard mà đòi hỏi thiết bị phải sử dụng bàn phím vật lý Android cố định vấn đề cách phát hành SDK 1.5 vào tháng Tư năm 2009, với số tính khác Chẳng hạn nâng cao khả ghi âm truyền thông, vật dụng, live folder 1.2 Delving với máy ảo Dalvik Dalvik máy ảo giúp ứng dụng java chạy thiết bị động Android Nó chạy ứng dụng chuyển đổi thành file thực thi Dalvik (dex) Định dạng phù hợp cho hệ thống mà thường bị hạn chế nhớ tốc độ xử lý Dalvik thiết kế viết Dan Bornstein, người đặt tên cho sau đến thăm làng đánh cá nhỏ có tên Dalvík đảo Eyjafjörður, nơi mà số tổ tiên ông sinh sống Từ góc nhìn nhà phát triển, Dalvik trông giống máy ảo Java (Java Virtual Machine) thực tế hoàn toàn khác Khi nhà phát triển viết ứng dụng dành cho Android, thực đoạn mã môi trường Java Sau đó, biên dịch sang bytecode Java, nhiên để thực thi ứng dụng Android nhà phát triển phải thực thi công cụ có tên dx Đây công cụ dùng để chuyển đổi bytecode sang dạng gọi dex bytecode "Dex" từ viết tắt "Dalvik executable" đóng vai trò chế ảo thực thi ứng dụng Android 1.3 Kiến trúc Android Mô hình sau thể cách tổng quát thành phần hệ điều hành Android Mỗi phần đặc tả cách chi tiết Hình 1.2 Cấu trúc stack hệ thống Android 1.3.1 Tầng ứng dụng Android tích hợp sẵn số ứng dụng cần thiết như: contacts, browser, camera, Phone,… Tất ứng dụng chạy hệ điều hành Android viết Java 1.3.2 Application framework Bằng cách cung cấp tảng phát triển mở, Android cung cấp cho nhà phát triển khả xây dựng ứng dụng phong phú sáng tạo Nhà phát triển tự tận dụng thiết bị phần cứng, thông tin địa điểm truy cập, dịch vụ chạy nền, thiết lập hệ thống báo động, thêm thông báo để trạng thái, nhiều, nhiều Nhà phát triển truy cập vào API khuôn khổ sử dụng ứng dụng lõi Các kiến trúc ứng dụng thiết kế để đơn giản hóa việc sử dụng lại thành phần; ứng dụng xuất khả ứng dụng khác sau sử dụng khả (có thể hạn chế bảo mật thực thi khuôn khổ) Cơ chế cho phép thành phần tương tự thay người sử dụng Cơ tất ứng dụng dịch vụ hệ thống, bao gồm: • Một tập hợp nhiều View có khả kế thừa lẫn dùng để thiết kế phần giao diện ứng dụng như: gridview, tableview, linearlayout,… • Một “Content Provider” cho phép ứng dụng truy xuất liệu từ ứng dụng khác (chẳng hạn Contacts) chia sẻ liệu ứng dụng • Một “Resource Manager” cung cấp truy xuất tới tài nguyên mã nguồn, chẳng hạn như: localized strings, graphics, and layout files • Một “Notifycation Manager” cho phép tất ứng dụng hiển thị custom alerts status bar Activity Maanager dùng để quản lý chu trình sống ứng dụng điều hướng activity 1.3.3 Library Android bao gồm tập hợp thư viên C/C++ sử dụng nhiều thành phần khác hệ thống Android Điều thể thông qua tảng ứng dụng Android Một số thư viện liệt kê đây: • Hệ thống thư viện C: triển khai BSD-derived có nguồn gốc từ hệ thống thư viện chuẩn C (libc), chỉnh để nhúng vào thiết bị dựa Linux • Media Libraries – Dựa gói Video OpenCORE; thư viện hỗ trợ phát ghi âm định dạng âm video phổ biến, file hình ảnh tĩnh, bao gồm MPEG4, H.264, MP3, AAC, AMR, JPG, and PNG • Surface Manager – Quản lý việc truy xuất vào hệ thống hiển thị • LibWebCore - trình duyệt web đại có quyền hạn trình duyệt Android hiển thị nhúng web • SGL – Các sở công cụ đồ họa 2D • 3D libraries - Thực dựa OpenGL ES 1.0 APIs; Thư viện sử dụng tăng tốc phần cứng 3D (nếu có) bao gồm tối ưu hóa phần mềm 3D • FreeType - bitmap and vector font rendering • SQLite - a powerful and lightweight relational database engine available to all applications 1.3.4 Android Runtime Android bao gồm tập hợp thư viện mà cung cấp hầu hết chức có sẵn thư viện lõi ngôn ngữ lập trình Java Tất ứng dụng Android chạy tiến trình riêng Máy ảo Dalvik viết thiết bị chạy nhiều máy ảo hiệu Các VM Dalvik thực thi tập tin thực thi Dalvik (dex) Định dạng tối ưu hóa cho nhớ tối thiểu VM dựa register-based, chạy lớp biên dịch trình biên dịch Java để chuyển đổi thành định dạng dex Các VM Dalvik dựa vào nhân Linux cho chức luồng quản lý nhớ thấp 1.3.5 Linux kernel Android dựa Linux phiên 2.6 cho hệ thống dịch vụ cốt lõi security, memory management, process management, network stack, and driver model Kernel Linux hoạt động lớp trừu tượng hóa phần cứng phần lại phần mềm stack 1.4 Xây dựng Android project 1.4.1 Android Emulator Android SDK Plugin Eclipse gọi Android Deverloper Tool (ADT) Các Android coder cần phải sử dụng công cụ IDE (Integrated Development Enveronment) để phát triển, debugging testing cho ứng dụng Tuy nhiên, coder không cần phải sử dụng IDE mà thay vào sử dụng command line để biên dịch tất nhiên có Emulator thường Android Emulator trang bị đầy đủ hầu hết tính thiết bị thật Tuy nhiên, số bị giới hạn kết nối qua cổng USB, camera video, nghe phone, nguồn điện giả lập bluetooth 10 2.4.8 Biểu đồ cộng tác mức thiết kế Hình 2.17 Biểu đồ cộng tác mức thiết kế 2.4.9 Biểu đồ trình tự mức thiết kế Hình 2.18 Biểu đồ trình tự mức thiết kế 53 2.4.10 Biểu đồ lớp Hình 2.19 Biểu đồ lớp 54 CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH ỨNG DỤNG 3.1 Xây dựng chức chương trình Hình 3.1 Giao diện chương trình Chương trình gồm mức: Level 1, Level 2, Level Người dùng vào điện thoại chọn ứng dụng tiếng Anh Lúc chương trình gửi yêu cầu cho điện thoại xử lý hiển thị giao diện để tương tác với người dùng Khi điện thoại hiển thị ứng dụng với hình có mức cho người dùng chọn với độ khó tăng dần lúc người dùng phải chọn Level mà ứng dụng đưa Sau chọn level điện thoại xử lý đưa cho người dùng danh sách học Người dùng chọn danh sách học hiển thị Cuối học hiển thị hình gồm tiếng Anh, tiếng Việt, hình ảnh minh họa cho từ tiếng Anh, âm giúp người dùng học tiếng Anh tốt Level 1: Các học tiếng Anh với câu chào hỏi, giới thiệu Level 2: Các học tiếng Anh mô tả vật, đồ vật, thứ, ngày, tháng Level 3: Các học tiếng Anh nâng cao mô tả cảnh vật, giới thiệu nước… 55 3.1.1 Chức Level Hình 3.2 Giao diện chọn Level Level 1: Các học tiếng Anh với câu chào hỏi, giới thiệu Level giúp trẻ em tiếp cần tiếng Anh bắt nhịp với tiếng Anh cách tốt Khi người dùng chọn Level điện thoại hiển thị cho danh sách 12 Unit học Level hình vẽ Trẻ em chọn học học Mỗi Unit có hình ảnh minh họa cho học giúp em dễ dàng phân biệt học 56 Giao diện học thuộc Unit Level Hình 3.3 Giao diện học thuộc Unit Level Khi chọn vào Level điện thoại hiển thị danh sách học cho dùng chọn Sau chọn Unit 12 Unit thuộc Level hình hiển thị chương trình học tiếng Anh cho trẻ em bao gồm: - Hình ảnh minh họa cho từ tiếng Anh chào buổi sáng giúp trẻ em dễ nhớ, dễ liên tưởng thực tế - Tiếng Anh bên hình ảnh “Good morning” - Nghĩa tiếng Việt nằm bên từ tiếng Anh “Xin chào (Buổi sáng)” - Listen phát âm “Good morning” trẻ em click vào 57 3.1.2 Chức Level Hình 3.4 Giao diện chọn Level Level 2: Các học tiếng Anh mô tả vật, đồ vật, thứ, tháng… Khi người dùng chọn Level điện thoại hiển thị cho danh sách 12 Unit học Level hình vẽ Trẻ em chọn học học Mỗi Unit có hình ảnh minh họa cho học giúp em dễ dàng phân biệt học 58 Giao diện học thuộc Unit Level Hình 3.5 Giao diện học thuộc Unit Level Khi chọn vào Level điện thoại hiển thị danh sách học cho dùng chọn Sau chọn Unit 12 Unit thuộc Level hình hiển thị trình học tiếng Anh cho trẻ em bao gồm: - Hình ảnh minh họa cho từ tiếng Anh sư tử giúp trẻ em dễ nhớ hơn, liên tưởng thực tế - Tiếng Anh bên hình ảnh “Lion” - Nghĩa tiếng Việt nằm bên từ tiếng Anh “Con sư tử” - Listen phát âm “Lion” trẻ em click vào 59 3.1.3 Chức Level Hình 3.6 Giao diện chọn Level Level 3: Các học tiếng Anh nâng cao mô tả cảnh vật, giới thiệu nước… Khi người dùng chọn Level điện thoại hiển thị cho danh sách 12 Unit học Level hình vẽ Trẻ em chọn học học Mỗi Unit có hình ảnh minh họa cho học giúp em dễ dàng phân biệt học 60 Giao diện học thuộc Unit Level Hình 3.7 Giao diện học thuộc Unit Level Khi chọn vào Level điện thoại hiển thị danh sách học cho dùng chọn Sau chọn Unit 12 Unit thuộc Level hình hiển thị chương trình học tiếng Anh cho trẻ em bao gồm: - Hình ảnh minh họa cho từ tiếng Anh nước Singapo giúp trẻ em dễ nhớ - Tiếng Anh bên hình ảnh “Singapore” - Nghĩa tiếng Việt nằm bên từ tiếng Anh “Nước Singapo” - Listen phát âm “singapore” trẻ em click vào 61 3.2 Đánh giá nhận xét Android hệ điều hành di động đại, có tiềm phát triển cao Hiện sử dụng rộng rãi nhiều hãng điện thoại trở thành tập đoàn điện thoại mạnh mẽ cạnh tranh với dòng điện thoại khác Iphone, Window phone, Sysbian… Android có nguồn gốc từ Linux nên thừa hưởng đặc tính quý báu Linux, bảo mật hiệu hoạt động cao Không từ nhân Linux tối ưu, cải thiện để phù hợp với hệ thống điện thoại nên có khả tùy biến, tương thích cao với nhiều mẫu điện thoại nhiều hãng khác Hệ điều hành Android tích hợp nhiều công nghệ đại, hỗ trợ phần cứng tốt, liên tục cập nhập phiên hoạt động tốt Có nhiều API hữu ích cho nhà phát triển phần mềm, nhà phát triển ROM xây dựng nên nhiều ứng dụng, hệ thống khác Android hệ điều hành đa nhiệm người dùng Tính đa nhiệm cho phép thời gian người dùng chạy nhiều ứng dụng để làm nhiều việc khác Ứng dụng học tiếng Anh phát triển hệ điều hành android với tích hợp công nghệ hệ điều hành android Ứng dụng giúp trẻ em học tiếng Anh cách tốt 62 KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu tìm hiểu đề tài: “Xây dựng ứng dụng hỗ trợ học tiếng Anh cho trẻ em hệ điều hành Android” hướng dẫn giáo viên hướng dẫn Th.S Nguyễn Thị Mai Phương em hoàn thành đề tài Mục đích việc xây dựng đề tài xây dựng ứng dụng hệ điều hành Android, hiểu biết ngôn ngữ lập trình cho điện thoại di động tìm hiểu ứng dụng hệ điều hành Android giới di động ngày Thông qua việc tìm hiểu nắm bắt lý thuyết hệ điều hành Android để bước đầu xây dựng ứng dụng hỗ trợ học tiếng Anh cho trẻ em hệ điều hành Android cho điện thoại di động  Hướng phát triển đề tài: - Tiếp tục phát triển hoàn thiện thêm số chức năng, khắc phục nhược điểm, hạn chế ứng dụng - Phát triển thêm số ngôn ngữ khác tiếng Trung, tiếng Nhật… để tạo cho ứng dụng trở nên phong phú Trong trình thực đề tài em cố gắng tìm hiểu tài liệu qua nhiều phương thức để tổng hợp kiến thức, học hỏi từ Thầy Cô bạn bè để hoàn thành Em xin chân thành cảm ơn Thầy Cô bạn giúp đỡ em hoàn thành Trong báo cáo có thiếu sót mong Thầy Cô bạn góp ý để em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, tháng 06 năm 2012 Sinh viên Đặng Văn Châu 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trang phát triển Android http://developer.android.com/ [2] Cộng đồng phát triển Android Việt http://vietandroid.com/ [3] Mark L Murphy “Beginning Android Apress” [4] Wei-Meng Lee “Beginning Android Application Development” [5] Sayed Y Hashimi Satya Komatineni “Pro Android Appress” 64 PHỤ LỤC Phụ lục A: Cài đặt Android SDK Bắt đầu cài đặt android cài đặt android SDK trước tải trang web: http://developer.android.com/sdk/index.html Bây bắt đầu cài đặt cách ta tạo thư mục android ổ muốn cài đặt Thường ổ C Sau ta download sau giải nén android SDK vừa tải từ trang web vào thư mục android mà tạo thư mục ổ C Như android SDK cài đặt Phục lục B: Cài đặt Eclipse Download gói eclipse 3.5 trang web: http://www.eclipse.org/downloads/dow -3.5-win32.zip Sau giải nén tệp vừa cài đặt vào thư mục mà bạn muốn đặt Eclipse, ví dụ: C:\Eclipse3.5 (nếu bạn dùng nhiều phiên eclipse khác nên đặt tên theo kiểu này) C:\Eclipses (nếu bạn dùng phiên eclipse) - Ổ đĩa không bắt buộc ổ C Sau hoàn tất hướng dẫn tiến hành cài đặt Android plugin Phục lục C: Layout giao diện ứng dụng: menu.xml 67 ... virus…, hỗ trợ việc học tiếng Anh cho trẻ em Chính lý em chọn đề tài: Xây dựng ứng dụng hỗ trợ học tiếng Anh cho trẻ em hệ điều hành Android ” Nội dung đề tài Xây dựng ứng dụng hỗ trợ học tiếng Anh. .. tích ứng dụng hỗ trợ học tiếng Anh cho - trẻ em Khảo sát ứng dụng thực tế Phân tích thiết kế chức chương trình Chương III: Xây dựng chương trình hỗ trợ học tiếng Anh cho trẻ em Xây dựng chương...LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan toàn đề tài: Xây dựng ứng dụng hỗ trợ học tiếng Anh cho trẻ em hệ điều hành Android thân tìm hiểu, nghiên cứu Không có chép