程建剛 吳軍強(qiáng)

摘要：該文首先介紹了基于智能設(shè)備的移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)的總體設(shè)計(jì)目標(biāo)和系統(tǒng)架構(gòu)，然后分析了主要開(kāi)發(fā)技術(shù)，最后實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)。

關(guān)鍵詞：智能設(shè)備；移動(dòng)學(xué)習(xí)；平臺(tái)；設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）25-5945-02

Mobile Learning Platform Design Based on Intelligent Mobile Devices

CHENG Jian-gang1， WU Jun-qiang2

（1.Jiaxing University Nanhu College， Jiaxing 314001，China；2.School of Mathematics， Physics and Information Engineering， Jiaxing University， Jiaxing 314001， China）

Abstract： This paper first introduces the mobile learning platform based on Smart mobile device of the overall design objectives and system architecture， and then analyzes the main development technology， finally completed the development of mobile learning platform.

Key words： Smart mobile devices； Mobile learning； platform ； design

隨著3G和4G等移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，各高校基本都覆蓋了無(wú)線網(wǎng)，大家對(duì)移動(dòng)學(xué)習(xí)的關(guān)注和研究不斷深入，利用移動(dòng)平臺(tái)自主學(xué)習(xí)者越來(lái)越多。如何把有線網(wǎng)絡(luò)上的學(xué)習(xí)資源轉(zhuǎn)移到智能移動(dòng)終端上來(lái)，給高校師生提供一個(gè)隨時(shí)隨地方便自主學(xué)習(xí)的平臺(tái)，真正實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的、互動(dòng)性的移動(dòng)學(xué)習(xí)，就成為“微時(shí)代”亟待解決的一個(gè)重要問(wèn)題。

目前國(guó)內(nèi)外已建立了一些移動(dòng)服務(wù)系統(tǒng)，但這些系統(tǒng)多數(shù)還是以短消息的方式發(fā)送和接收信息，其內(nèi)容主要還是文本和圖片等形式的學(xué)習(xí)資源。如何構(gòu)建一個(gè)學(xué)習(xí)資源豐富，功能完善，形式多樣，性價(jià)比更高的移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)是一個(gè)全新的研究課題，設(shè)計(jì)基于智能設(shè)備的移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)勢(shì)在必行。

1 移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)總體設(shè)計(jì)

總體設(shè)計(jì)是基于智能設(shè)備的移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中的一個(gè)必要環(huán)節(jié)。在總體設(shè)計(jì)的時(shí)候，既要應(yīng)充分考慮移動(dòng)學(xué)習(xí)的相關(guān)特點(diǎn)，又要在選定的移動(dòng)系統(tǒng)平臺(tái)基礎(chǔ)上遵循相應(yīng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。

1.1總體目標(biāo)

通過(guò)基于智能設(shè)備的移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)的設(shè)計(jì)，和傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)平臺(tái)形成互補(bǔ)，彌補(bǔ)傳統(tǒng)學(xué)習(xí)平臺(tái)的不足。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)平臺(tái)的資源和系統(tǒng)進(jìn)行有效管理。系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)遵循操作方便、界面友好、功能完善、方便擴(kuò)充、資源豐富等移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)。

1.2系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)移動(dòng)學(xué)習(xí)的主要特點(diǎn)和移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，基于智能設(shè)備的移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)主要分為兩大部分：移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)客戶端和移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)服務(wù)器端。移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)客戶端主要是運(yùn)行智能設(shè)備操作系統(tǒng)的各類移動(dòng)終端設(shè)備，比如智能手機(jī)、IPAD等，每個(gè)同學(xué)有自己的智能移動(dòng)終端設(shè)備。學(xué)生在客戶端輸入自己的身份信息，通過(guò)3G、4G或WiFi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接到服務(wù)器端進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證通過(guò)后就可以使用客戶端程序進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。

移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的服務(wù)器端主要負(fù)責(zé)驗(yàn)證學(xué)生的信息、管理學(xué)習(xí)資源和處理交互信息。服務(wù)器端程序采用MVC結(jié)構(gòu)模式進(jìn)行開(kāi)發(fā)，通過(guò)Apache Tomcat部署運(yùn)行。數(shù)據(jù)庫(kù)采用常用的SQL SERVER2008數(shù)據(jù)庫(kù)。

1.3系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

基于智能設(shè)備的移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)采用功能模塊化設(shè)計(jì)，每位同學(xué)使用智能移動(dòng)終端設(shè)備登陸系統(tǒng)后實(shí)現(xiàn)移動(dòng)學(xué)習(xí)流程。教師登陸系統(tǒng)后為同學(xué)提供相關(guān)課程的學(xué)習(xí)資源，包括文本、圖像、微視頻等課程資源，并提供在線或離線答疑功能。管理者通過(guò)系統(tǒng)管理移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)。

學(xué)生系統(tǒng)：主要包括課程學(xué)習(xí)、視頻學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)交互和學(xué)習(xí)反饋。

教師系統(tǒng)：主要包括微視頻等教學(xué)資源、教學(xué)互動(dòng)和教學(xué)評(píng)價(jià)。

管理系統(tǒng)：主要包括學(xué)生管理、教師管理、資源管理、教學(xué)管理和系統(tǒng)管理。

2 主要開(kāi)發(fā)技術(shù)

基于智能設(shè)備的移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)在移動(dòng)學(xué)習(xí)理論和原則的指導(dǎo)下，充分考慮智能移動(dòng)設(shè)備的特性，采用WAP、J2ME和J2EE等移動(dòng)開(kāi)發(fā)技術(shù)，運(yùn)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想來(lái)實(shí)現(xiàn)多層體系架構(gòu)，搭建一個(gè)為學(xué)生和教師在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)通過(guò)手機(jī)等智能移動(dòng)終端的移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)，在智能移動(dòng)終端實(shí)現(xiàn)信息的共享和綜合利用。

2.1 WAP 技術(shù)

目前，WAP技術(shù)是智能移動(dòng)學(xué)習(xí)終端的開(kāi)發(fā)技術(shù)之一。WAP是一種向移動(dòng)終端提供互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容和先進(jìn)增值服務(wù)的全球統(tǒng)一的開(kāi)放式協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。WAP目前已成為通過(guò)移動(dòng)電話或其他無(wú)線終端訪問(wèn)無(wú)線信息服務(wù)的全球事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。WAP由客戶機(jī)、網(wǎng)關(guān)和服務(wù)器三部分組成?？蛻魴C(jī)由無(wú)線電話接口和微瀏覽器兩部分組成。無(wú)線電話接口是用來(lái)電話業(yè)務(wù)的擴(kuò)展，主要包含電話簿接口、呼叫控制、事件處理、網(wǎng)絡(luò)消息和指示控制。微瀏覽器主要解釋W(xué)ML和 ScriptWML。微瀏覽器就像標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)頁(yè)瀏覽器，專為智能終端設(shè)計(jì)的，它生成的代碼靈活、緊湊和高效。WAP網(wǎng)關(guān)位于客戶機(jī)和服務(wù)器之間，它的主要作用是將HTTP協(xié)議以及TCP/IP協(xié)議轉(zhuǎn)換為WAP協(xié)議。WML是一種標(biāo)記語(yǔ)言，與標(biāo)準(zhǔn)通用標(biāo)記語(yǔ)言HTML相類似。它基于可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言。WML是專門(mén)為手持式移動(dòng)通信終端（比如手機(jī)）設(shè)計(jì)的。一組用戶交互的定義好的單元組成WML文件。因?yàn)閃ML采用的是小標(biāo)簽，所以比HTML更適用在智能移動(dòng)終端上實(shí)現(xiàn)。WML Script是一種腳本語(yǔ)言，和Java Script類似。信息內(nèi)容由Web服務(wù)器負(fù)責(zé)提供，具體內(nèi)容是HTML格式的文件或者編譯過(guò)的WML和WML Script格式的文件。當(dāng)用戶從WAP智能移動(dòng)終端上鍵入他要訪問(wèn)的地址后，信號(hào)經(jīng)過(guò)無(wú)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(guò)“翻譯”，再以HTTP 協(xié)議方式與WAP內(nèi)容服務(wù)器交互，最后WAP網(wǎng)關(guān)將返回的內(nèi)容壓縮、處理成BINARY流返回到用戶的智能移動(dòng)終端。

2.2 J2ME技術(shù)

Java ME以往稱作J2ME（Java Platform，Micro Edition），是為機(jī)頂盒、移動(dòng)電話和PDA之類嵌入式消費(fèi)電子設(shè)備提供的Java語(yǔ)言平臺(tái)，包括虛擬機(jī)和一系列標(biāo)準(zhǔn)化的Java API。JAVA ME的架構(gòu)分為Configuration、Profile和Optional Packages（可選包）。Configuration主要是對(duì)設(shè)備縱向的分類，分類依據(jù)包括存儲(chǔ)和處理能力，其中定義了虛擬機(jī)特性和基本的類庫(kù)。Profile建立在Configuration基礎(chǔ)之上，一起構(gòu)成了完整的運(yùn)行環(huán)境。它對(duì)設(shè)備橫向分類，針對(duì)特定領(lǐng)域細(xì)分市場(chǎng)，內(nèi)容主要包括特定用途的類庫(kù)和API?？蛇x包獨(dú)立于前面兩者提供附加的、模塊化的和更為多樣化的功能。比如支持藍(lán)牙的設(shè)備，J2ME中就定制了Bluetooth API，以便支持藍(lán)牙設(shè)備。

2.3 J2EE技術(shù)

J2EE是一套全然不同于傳統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的技術(shù)架構(gòu)，包含許多組件，主要可簡(jiǎn)化且規(guī)范應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與部署，進(jìn)而提高可移植性、安全與再用價(jià)值。J2EE核心是一組技術(shù)規(guī)范與指南，其中所包含的各類組件、服務(wù)架構(gòu)及技術(shù)層次，均有共同的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)格，讓各種依循J2EE架構(gòu)的不同平臺(tái)之間，存在良好的兼容性，解決過(guò)去企業(yè)后端使用的信息產(chǎn)品彼此之間無(wú)法兼容，企業(yè)內(nèi)部或外部難以互通的窘境。J2EE組件被裝配在一個(gè)J2EE應(yīng)用中，具有固定的格式并遵守J2EE規(guī)范，由J2EE服務(wù)器對(duì)其進(jìn)行管理。J2EE規(guī)范是這樣定義J2EE組件的：客戶端應(yīng)用程序和applet是運(yùn)行在客戶端的組件；Java Servlet和Java Server Pages （JSP） 是運(yùn)行在服務(wù)器端的Web組件；Enterprise Java Bean （EJB ）組件是運(yùn)行在服務(wù)器端的業(yè)務(wù)組件。J2EE的體系結(jié)構(gòu)具有高效開(kāi)發(fā)、穩(wěn)定易用和支持異構(gòu)環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，通常作為后臺(tái)服務(wù)器的開(kāi)發(fā)技術(shù)。

3 平臺(tái)實(shí)現(xiàn)

基于智能設(shè)備的移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)以MVC模式實(shí)現(xiàn)，這種模式將要實(shí)現(xiàn)的功能分為相互關(guān)聯(lián)的模型（Model）、視圖（view）和控制器（Controler）這三個(gè)組件。采用MVC模式來(lái)開(kāi)發(fā)一個(gè)基于J2ME的智能設(shè)備客戶端和J2EE的數(shù)據(jù)服務(wù)器的應(yīng)用程序。模型表示應(yīng)用程序的業(yè)務(wù)邏輯，是應(yīng)用程序的核心，以確保應(yīng)用程序每個(gè)組件的事務(wù)整合以最快的速度獲取相應(yīng)數(shù)據(jù)。視圖實(shí)現(xiàn)模塊負(fù)責(zé)把業(yè)務(wù)邏輯模塊處理的結(jié)果在客戶端顯示出來(lái)。在智能設(shè)備上用J2ME技術(shù)開(kāi)發(fā)視圖外觀?？刂破髫?fù)責(zé)接受用戶請(qǐng)求，把用戶的數(shù)據(jù)發(fā)送給業(yè)務(wù)邏輯模塊，并且調(diào)用對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯模塊完成處理，最后將結(jié)果返回到客戶端?？刂破饔蒘ervlet 來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

4 應(yīng)用前景

在當(dāng)前無(wú)線網(wǎng)全覆蓋的高校，移動(dòng)學(xué)習(xí)必將成為手機(jī)等智能移動(dòng)終端的重要應(yīng)用之一?；谥悄茉O(shè)備的移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)有效地突破時(shí)間和空間的限制，對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和提高學(xué)習(xí)效率都具有十分重要的意義和廣闊的應(yīng)用前景。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著3G技術(shù)的普及和4G技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，智能移動(dòng)終端設(shè)備能夠方便快捷地訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)資源，使學(xué)習(xí)不受時(shí)空限制，傳統(tǒng)枯燥的學(xué)習(xí)變得輕松有趣，學(xué)習(xí)效果得到高質(zhì)量的保證。在無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，隨著物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的快速崛起，移動(dòng)教育將展示其無(wú)窮的魅力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鄭海英，王玉，畢猛.基于WAP技術(shù)的移動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng)用模式探索與思考[J].中國(guó)教育技術(shù)裝備，2013，9：123-124.

[2] 李國(guó)正.基于手機(jī)的移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].烏魯木齊：新疆師范大學(xué)，2010.

[3] 任捷怡.基于移動(dòng)終端設(shè)備的移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D].成都：西南交通大學(xué)，2012.

[4] 張靜.基于WAP移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)的研究與開(kāi)發(fā)[D].長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)，2010.

[5] 李俊華.移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)即時(shí)協(xié)作學(xué)習(xí)平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究[J].南陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，6：78-82.