高　鷹　梁文聰　胡　曉　劉外喜

摘要：移動(dòng)學(xué)習(xí)是利用無線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及無線移動(dòng)通信設(shè)備獲取教育信息、教育資源和教育服務(wù)的一種新型學(xué)習(xí)形式。WAP環(huán)境下的移動(dòng)學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)原型主要由兩大子系統(tǒng)組成，一是基于WML和ASP開發(fā)的應(yīng)用在移動(dòng)，設(shè)備端上的移動(dòng)學(xué)習(xí)管理WAP網(wǎng)站；二是基于ASP開發(fā)的應(yīng)用在PC端上的移動(dòng)學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)Web平臺(tái)。文章詳細(xì)介紹了該系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)功能、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、服務(wù)器端和客戶端等的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)學(xué)習(xí)；WAP網(wǎng)站；WML；ASP；管理系統(tǒng)

0引言

近幾年來，隨著移動(dòng)計(jì)算技術(shù)(mobile computing)的迅猛發(fā)展，一種全新的學(xué)習(xí)模式——移動(dòng)學(xué)習(xí)(m-learning)悄然而生。移動(dòng)學(xué)習(xí)在數(shù)字化學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上通過有效結(jié)合移動(dòng)計(jì)算技術(shù)帶給學(xué)習(xí)者隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)的全新感受。移動(dòng)學(xué)習(xí)是指利用無線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及無線移動(dòng)通信設(shè)備(如移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理PDA、PocketPC等)獲取教育信息、教育資源和教育服務(wù)的一種新型學(xué)習(xí)形式。與其他形式的學(xué)習(xí)比較，移動(dòng)學(xué)習(xí)具有學(xué)習(xí)便捷性、教學(xué)個(gè)性化、交互豐富性、情境相關(guān)性等特點(diǎn)。WAP是在數(shù)字移動(dòng)電話、互聯(lián)網(wǎng)或其它個(gè)人數(shù)字處理機(jī)(PDA)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用之間進(jìn)行通信的開放全球標(biāo)準(zhǔn)。它由一系列協(xié)議組成，用來標(biāo)準(zhǔn)化無線通信設(shè)備，可用于Internet訪問，包括收發(fā)電子郵件、訪問WAP網(wǎng)站上的頁面等。通過WAP技術(shù)，可以將Internet的大量信息及各種各樣的業(yè)務(wù)引入到移動(dòng)電話、PALM等無線終端之中，享受無窮無盡的網(wǎng)上資源。WAP業(yè)務(wù)充分考慮了移動(dòng)網(wǎng)在無線傳輸和顯示尺寸上的局限，將手機(jī)屏幕做成顯示屏的微型瀏覽器。在移動(dòng)手機(jī)的顯示屏中以菜單形式顯示項(xiàng)目，每次選一個(gè)菜單項(xiàng)目后，手機(jī)內(nèi)置的瀏覽器即訪問Internet上的一個(gè)支持WML語言的網(wǎng)頁。因此，開發(fā)移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)選擇WAP技術(shù)是比較適合的。我們從繼續(xù)教育移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用需求出發(fā)，在ASP及SQL Server數(shù)據(jù)庫的開發(fā)環(huán)境下，以B/S結(jié)構(gòu)作為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，以WML作為置標(biāo)語言設(shè)計(jì)開發(fā)了一個(gè)基于WAP的移動(dòng)學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)原型，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生的成績查詢、在線提問及解答，教師的成績登記及管理等功能。

1WAP概述

WAP是一種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，融合了計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和電信領(lǐng)域的諸多新技術(shù)，旨在使電信運(yùn)營商、Internet內(nèi)容提供商和各種專業(yè)在線服務(wù)供應(yīng)商能夠?yàn)橐苿?dòng)通信用戶提供一種全新的交互式服務(wù)。WAP支持絕大多數(shù)無線網(wǎng)絡(luò)，包括GSM，CDMA,CDPD等等，而所有操作系統(tǒng)都支持WAP，其中專門為手持設(shè)備設(shè)計(jì)的有PalmOS、EPOC、Windows CE、FLEXOS.OS/9及JavaOS。在帶寬方面，WAP優(yōu)化現(xiàn)在的協(xié)議層對(duì)話，將無線手機(jī)接入Internet的帶寬需求降到最低，保證了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)能夠符合WAP規(guī)范。一些手持設(shè)備，如掌上電腦，安裝微型瀏覽器后，可借助WAP接入Internet。WAP由以下六層組成：

(1)應(yīng)用層(WAE:Wireless Application Environment，無線應(yīng)用環(huán)境)。為WAP應(yīng)用程序提供一個(gè)通用的運(yùn)行平臺(tái)，使用HTML。

(2)會(huì)話層(WSP:Wireless Session Protocol，無線會(huì)話協(xié)議)。為應(yīng)用層提供兩種會(huì)話方式：一種是面向連接的會(huì)話流程；另一種是采用數(shù)據(jù)流方式的會(huì)話方式，使用HTTP(HyperText Transfer Protocol，超文本傳輸協(xié)議)協(xié)議。

(3)事務(wù)處理層(WTP:Wireless Transafion Protocol，無線傳輸協(xié)議)。提供了三種事務(wù)處理的功能：①不可靠消息通信，無確認(rèn)；②可靠消息通信，無確認(rèn)；③可靠消息通信，確認(rèn)。用戶可以根據(jù)自己的需要采取不同的事務(wù)處理方式，采用HTTP協(xié)議。

(4)安全層(WTLS：Wireless Transpoa Layer Security，無線傳輸安全層)。提供安全校驗(yàn)功能，使用TLS-SSL(TransportLayer Security-Secure Sockets Layer，傳輸層安全一安全套接協(xié)議層)。

(5)傳輸層(WDP:Wireless Datagram Protocol，無線數(shù)據(jù)報(bào)文協(xié)議)和物理層。負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的封裝和傳輸，使用TCP/IP(Transmission Control Protocol/Intemet Protocol，傳輸控制協(xié)謝因特網(wǎng)協(xié)議)協(xié)議。

WAP體系結(jié)構(gòu)為移動(dòng)通信設(shè)備提供了一個(gè)層次化的、可擴(kuò)展的應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境。這是通過協(xié)議棧的分層設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)的。WAP體系結(jié)構(gòu)的每一層都為上一層提供接入點(diǎn)，而且還可以接入其它的服務(wù)和應(yīng)用程序。通過WAP這種技術(shù)，就可以將Internet大量信息及各種各樣的業(yè)務(wù)引入到移動(dòng)電話。PALM等無線終端之中，無論何時(shí)何地，只要需要入信息，就可以打開WAP手機(jī)，享受無窮無盡的網(wǎng)上信息或者網(wǎng)上資源。

2系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

WAP的應(yīng)用至少由3部分組成，即WAP網(wǎng)關(guān)、WAP手機(jī)和Web服務(wù)器。其中，WAP網(wǎng)關(guān)起著“翻譯”協(xié)議的作用，是聯(lián)系GSM網(wǎng)與Internet的橋梁；Web服務(wù)器可以存儲(chǔ)大量信息，以供WAP手機(jī)用戶來訪問、瀏覽和查詢等；WAP手機(jī)為用戶提供了上網(wǎng)用的微瀏覽器及信息、命令的輸入方式等。當(dāng)用戶從WAP手機(jī)鍵入想要訪問的Web服務(wù)器的URL后，信號(hào)經(jīng)過無線網(wǎng)絡(luò)，以WAP協(xié)議方式發(fā)送請(qǐng)求至WAP網(wǎng)關(guān)，然后經(jīng)過“翻譯”處理，再以HTTP協(xié)議方式與Web服務(wù)器交互，最后WAP網(wǎng)關(guān)將服務(wù)器返回的內(nèi)容壓縮、處理成二進(jìn)制流，并返回到客戶的WAP手機(jī)屏幕上。本系統(tǒng)是一個(gè)基于WAP、移動(dòng)傳輸網(wǎng)和數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用系統(tǒng)，客戶端通過手機(jī)WAP瀏覽器發(fā)出請(qǐng)求，并通過WAP網(wǎng)關(guān)的“翻譯”與Web服務(wù)器交互；Web服務(wù)器通過ASP實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)庫訪問接口與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器聯(lián)系。這種配置模式是典型的三層體系結(jié)構(gòu)。

2.2系統(tǒng)功能

系統(tǒng)主要由兩大子系統(tǒng)組成。一是基于WML和ASP開發(fā)的移動(dòng)學(xué)習(xí)管理WAP網(wǎng)站，該子系統(tǒng)應(yīng)用在移動(dòng)設(shè)備端上，其結(jié)構(gòu)圖如圖1所示；二是基于ASP開發(fā)的移動(dòng)學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)Web平臺(tái)，這個(gè)子系統(tǒng)則應(yīng)用在PC端上，其結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

基于WAP的移動(dòng)學(xué)習(xí)管理WAP網(wǎng)站分六大功能模塊：

登錄模塊通過手機(jī)登錄到該WAP網(wǎng)站。

修改密碼模塊通過手機(jī)修改用戶登錄密碼。

查看公告模塊通過手機(jī)查看最新學(xué)習(xí)信息。

成績查詢模塊通過手機(jī)查詢自己在學(xué)校的考試成績。

在線提問模塊通過手機(jī)向任課教師提出問題。

疑問解答模塊通過手機(jī)查看教師的回復(fù)。

而基于Web的移動(dòng)學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)平臺(tái)又分三大功能模塊：

學(xué)生模塊擁有自己的學(xué)號(hào)和登錄系統(tǒng)的初始密碼，登錄

系統(tǒng)后，可以修改密碼，查詢考試成績及班里的名次，還可以在線向任課教師提問；

教師模塊擁有自己的賬號(hào)和登錄系統(tǒng)的初始密碼，登錄系統(tǒng)后，可以修改密碼，登記學(xué)生成績，查看自己的任課記錄，還可以在線回答學(xué)生的問題；

系統(tǒng)管理員模塊擁有自己的賬號(hào)和登錄系統(tǒng)的初始密碼及管理系統(tǒng)的權(quán)限，登錄系統(tǒng)后，可以添加教師、學(xué)生、班級(jí)、年級(jí)、課程等內(nèi)容。

2.3數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分，我們根據(jù)系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)出數(shù)據(jù)庫概念模型、數(shù)據(jù)字典及系統(tǒng)管理者、學(xué)生、教師、年級(jí)、班級(jí)、課程、成績、提問等實(shí)體。給出了學(xué)生與教師之間的E-R圖，課程與學(xué)生、教師之間的E-R圖，成績與學(xué)生、教師之間的E-R圖以及系統(tǒng)管理員與學(xué)生、教師之間的E-R圖等。如圖3是學(xué)生與教師之間的E-R圖。

根據(jù)上述的數(shù)據(jù)庫概念模型，可以設(shè)計(jì)出該數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)字典(略)。

3系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1主要技術(shù)

在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)基于WAP的移動(dòng)學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)的各模塊功能時(shí)，使用了包括B/S系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、ASP+WML的WAP網(wǎng)頁設(shè)計(jì)技術(shù)等。

開發(fā)工具：Macromedia Dreamweaver 8。

開發(fā)環(huán)境：Windows XP Professional SP2，Microsoft SQLServer 2000，IIS5.0。

運(yùn)行環(huán)境：WindowsXP Professional,Windows 2000 Server，WAP手機(jī)模擬器。

開發(fā)和運(yùn)行的環(huán)境配置，本文只著重介紹如何在IIS上建立WAP網(wǎng)站。默認(rèn)的Web服務(wù)器是不支持WAP數(shù)據(jù)發(fā)送的，要想在Web服務(wù)器上建立WAP網(wǎng)站，具體的做法如下：

(1)先在Windows XP或Windows2000操作系統(tǒng)下安裝Intemet信息服務(wù)(IIS)管理器；

(2)單擊“開始”按鈕，選擇“管理工具”→“Internet信息服務(wù)(IIS)管理器”命令，打開“Internet信息服務(wù)(IIS)管理器”對(duì)話框：

(3)單擊“默認(rèn)網(wǎng)站”，選取要建立成WAP網(wǎng)站的站點(diǎn)文件夾，用鼠標(biāo)右鍵單擊，在彈出菜單中找到“屬性”項(xiàng)并點(diǎn)擊，在彈出的屬性窗口中選擇“HTTP頭”標(biāo)簽；

(4)點(diǎn)擊“文件類型”按鈕，在彈出的窗口中再點(diǎn)擊“新類型”，并輸入表1中的信息，添加支持WAP數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈募愋停?/p>

(5)完成以后，點(diǎn)擊“確定”以后，就可以將WAP網(wǎng)站內(nèi)容加到站點(diǎn)文件夾中，若要顯示網(wǎng)站內(nèi)容，只要打開WAP手機(jī)模擬器，在其地址欄中輸入“http://127.0.0.1/站點(diǎn)名”，按下回車鍵即可顯示網(wǎng)站內(nèi)容。

3.2服務(wù)器端的實(shí)現(xiàn)

移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)服務(wù)端，是—個(gè)能大量處理移動(dòng)學(xué)習(xí)管理數(shù)據(jù)的系統(tǒng)平臺(tái)，其中包含三大功能模塊：學(xué)生模塊、教師模塊和系統(tǒng)管理者模塊。下面介紹這三大功能模塊，具體的實(shí)現(xiàn)代碼略。

(1)學(xué)生模塊的實(shí)現(xiàn)

學(xué)生模塊具有四個(gè)功能：修改資料、成績查詢、在線提問和疑問解答。

修改資料當(dāng)學(xué)生登錄系統(tǒng)后點(diǎn)擊“修改資料”鏈接時(shí)，如圖4所示，瀏覽器就會(huì)將該學(xué)生的學(xué)號(hào)作為參數(shù)向服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求，當(dāng)服務(wù)器接收到這個(gè)學(xué)號(hào)參數(shù)后，通過查詢數(shù)據(jù)庫中student表、class表和department表，將對(duì)應(yīng)該學(xué)號(hào)的原始數(shù)據(jù)返回到瀏覽器中顯示出來。其中班級(jí)、入學(xué)時(shí)間、在校狀態(tài)和網(wǎng)上登記時(shí)間是不可修改的數(shù)據(jù)，在輸入文本框中已用“disabled＝“disabled””方法，把輸入功能屏蔽掉。然后，根據(jù)學(xué)生的需要修改學(xué)生的姓名和登錄密碼，修改完成后點(diǎn)擊“修改”按鈕，瀏覽器會(huì)將修改后的數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器上。服務(wù)器接收了這些數(shù)據(jù)后先是檢查數(shù)據(jù)的正確性與一致性，若沒有錯(cuò)誤，則用update方法更新數(shù)據(jù)表中的內(nèi)容，否則返回錯(cuò)誤信息。

成績查詢成績的查詢主要是對(duì)數(shù)據(jù)庫操作。學(xué)生進(jìn)入“成績查詢”頁面時(shí)，如圖5所示，有三個(gè)可查詢項(xiàng)目：班級(jí)單科、總分成績排名以及所有成績。當(dāng)學(xué)生選擇了查詢課程、學(xué)期和考試類型后，瀏覽器會(huì)這些數(shù)據(jù)作為參數(shù)向服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求。當(dāng)服務(wù)器接收到這些參數(shù)后，通過查詢數(shù)據(jù)庫中bbs表和subject表，將對(duì)應(yīng)該學(xué)號(hào)和符合查詢條件數(shù)據(jù)進(jìn)行排序后返回到瀏覽器中顯示出來。

在線提問和疑問解答當(dāng)學(xué)生進(jìn)入“在線提問”頁面時(shí)，如圖6所示，服務(wù)器會(huì)返回所有任課教師的名字。選擇其中一個(gè)教師，輸入問題標(biāo)題和內(nèi)容后，按下“提交”按鈕，瀏覽器會(huì)將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器上，而服務(wù)器則會(huì)將這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中。等到所選的教師回答這個(gè)問題，學(xué)生可以通過“疑問解答”頁面瀏覽問題答案。

(2)教師模塊的實(shí)現(xiàn)

教師模塊同樣具有四個(gè)功能：修改資料、任課記錄、學(xué)生提問解答和成績管理。教師模塊中的前三個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)方法都與學(xué)生模塊的相似，在這里只介紹成績管理模塊的實(shí)現(xiàn)方法。

當(dāng)教師登錄系統(tǒng)進(jìn)入到“成績管理”頁面后，可以根據(jù)需要按班登記成績或按個(gè)人登記成績。若按班登記成績，瀏覽器向服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求后，服務(wù)器會(huì)把該教師所有任課的班級(jí)和課程返回到頁面的下拉列表中。只要選擇了要登記成績的班級(jí)和課程，服務(wù)器就會(huì)返回所選班級(jí)的學(xué)生名單，教師只需依次輸入成績即可。若按個(gè)人登記成績，則可以根據(jù)需要靈活設(shè)定要登記成績的學(xué)生數(shù)，只需要輸入學(xué)號(hào)和成績即可，如圖7所示。

(3)系統(tǒng)管理員模塊的實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)管理員模塊具有六大功能：修改密碼、管理員帳號(hào)管理、教師管理、學(xué)生管理、班級(jí)管理和課程管理。其中大部分都是實(shí)現(xiàn)添加和刪除數(shù)據(jù)操作。只要在設(shè)置好界面的基礎(chǔ)上，用T-SQL中的insert、update、delete等語句操作數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，就能實(shí)現(xiàn)這六大功能。

3.3客戶器端的實(shí)現(xiàn)

基于WAP的移動(dòng)學(xué)習(xí)管理子系統(tǒng)是應(yīng)用于手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備的子系統(tǒng)，由于這些移動(dòng)設(shè)備存在著顯示屏幕小、輸入有限等弊端，雖然結(jié)合了WAP技術(shù)和ASP技術(shù)來共同開發(fā)，但在實(shí)現(xiàn)該子系統(tǒng)時(shí)，只能用于瀏覽和查詢服務(wù)器中的內(nèi)容，或者簡單地修改一下用戶密碼。系統(tǒng)首頁及用戶登錄后頁面如圖8和圖9所示。

基于WAP的移動(dòng)學(xué)習(xí)管理子系統(tǒng)具有登錄、修改密碼、成績查詢、查看公告、在線提問和疑問解答等六大功能模塊。運(yùn)行文件分兩種：一種是在手機(jī)端運(yùn)行的靜態(tài)WAP網(wǎng)頁；另一種是在服務(wù)器端運(yùn)行的腳本文件，而且使用了ASP結(jié)合WML的混合技術(shù)。具體的實(shí)現(xiàn)代碼略。

4結(jié)束語

本文提出了移動(dòng)學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)的框架和功能模塊，結(jié)合ASP技術(shù)與WAP開發(fā)技術(shù)，以WML作為置標(biāo)語言設(shè)計(jì)開發(fā)了一個(gè)基于WAP的移動(dòng)學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)原型，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生的成績查詢、在線提問及解答，教師的成績登記及管理等功能，滿足了繼續(xù)教育移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用需求。