基于智能设备的移动学习平台设计

摘要：该文首先介绍了基于智能设备的移动学习平台的总体设计目标和系统架构，然后分析了主要开发技术，最后实现了移动学习平台的开发。

关键词：智能设备；移动学习；平台；设计

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：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

随着3G和4G等移动通信技术的发展应用，各高校基本都覆盖了无线网，大家对移动学习的关注和研究不断深入，利用移动平台自主学习者越来越多。如何把有线网络上的学习资源转移到智能移动终端上来，给高校师生提供一个随时随地方便自主学习的平台，真正实现个性化的、互动性的移动学习，就成为“微时代”亟待解决的一个重要问题。

目前国内外已建立了一些移动服务系统，但这些系统多数还是以短消息的方式发送和接收信息，其内容主要还是文本和图片等形式的学习资源。如何构建一个学习资源丰富，功能完善，形式多样，性价比更高的移动学习平台是一个全新的研究课题，设计基于智能设备的移动学习平台势在必行。

1 移动学习平台总体设计

总体设计是基于智能设备的移动学习系统开发过程中的一个必要环节。在总体设计的时候，既要应充分考虑移动学习的相关特点，又要在选定的移动系统平台基础上遵循相应的设计准则。

1.1总体目标

通过基于智能设备的移动学习平台的设计，和传统的学习平台形成互补，弥补传统学习平台的不足。通过网络对平台的资源和系统进行有效管理。系统设计与实现遵循操作方便、界面友好、功能完善、方便扩充、资源丰富等移动网络特点。

1.2系统架构设计

根据移动学习的主要特点和移动学习系统设计准则，基于智能设备的移动学习平台主要分为两大部分：移动学习平台客户端和移动学习平台服务器端。移动学习平台客户端主要是运行智能设备操作系统的各类移动终端设备，比如智能手机、IPAD等，每个同学有自己的智能移动终端设备。学生在客户端输入自己的身份信息，通过3G、4G或WiFi无线网络连接到服务器端进行验证，验证通过后就可以使用客户端程序进行自主学习。

移动学习系统的服务器端主要负责验证学生的信息、管理学习资源和处理交互信息。服务器端程序采用MVC结构模式进行开发，通过Apache Tomcat部署运行。数据库采用常用的SQL SERVER2008数据库。

1.3系统功能设计

基于智能设备的移动学习平台采用功能模块化设计，每位同学使用智能移动终端设备登陆系统后实现移动学习流程。教师登陆系统后为同学提供相关课程的学习资源，包括文本、图像、微视频等课程资源，并提供在线或离线答疑功能。管理者通过系统管理移动学习系统。

学生系统：主要包括课程学习、视频学习、学习交互和学习反馈。

教师系统：主要包括微视频等教学资源、教学互动和教学评价。

管理系统：主要包括学生管理、教师管理、资源管理、教学管理和系统管理。

2 主要开发技术

基于智能设备的移动学习平台在移动学习理论和原则的指导下，充分考虑智能移动设备的特性，采用WAP、J2ME和J2EE等移动开发技术，运用先进的设计思想来实现多层体系架构，搭建一个为学生和教师在任何时间、任何地点通过手机等智能移动终端的移动学习平台，在智能移动终端实现信息的共享和综合利用。

2.1 WAP 技术

目前，WAP技术是智能移动学习终端的开发技术之一。WAP是一种向移动终端提供互联网内容和先进增值服务的全球统一的开放式协议标准。WAP目前已成为通过移动电话或其他无线终端访问无线信息服务的全球事实标准。WAP由客户机、网关和服务器三部分组成。客户机由无线电话接口和微浏览器两部分组成。无线电话接口是用来电话业务的扩展，主要包含电话簿接口、呼叫控制、事件处理、网络消息和指示控制。微浏览器主要解释WML和 ScriptWML。微浏览器就像标准的网页浏览器，专为智能终端设计的，它生成的代码灵活、紧凑和高效。WAP网关位于客户机和服务器之间，它的主要作用是将HTTP协议以及TCP/IP协议转换为WAP协议。WML是一种标记语言，与标准通用标记语言HTML相类似。它基于可扩展标记语言。WML是专门为手持式移动通信终端（比如手机）设计的。一组用户交互的定义好的单元组成WML文件。因为WML采用的是小标签，所以比HTML更适用在智能移动终端上实现。WML Script是一种脚本语言，和Java Script类似。信息内容由Web服务器负责提供，具体内容是HTML格式的文件或者编译过的WML和WML Script格式的文件。当用户从WAP智能移动终端上键入他要访问的地址后，信号经过无线网络，以WAP协议方式发送请求至WAP网关，然后经过“翻译”，再以HTTP 协议方式与WAP内容服务器交互，最后WAP网关将返回的内容压缩、处理成BINARY流返回到用户的智能移动终端。

2.2 J2ME技术

Java ME以往称作J2ME（Java Platform，Micro Edition），是为机顶盒、移动电话和PDA之类嵌入式消费电子设备提供的Java语言平台，包括虚拟机和一系列标准化的Java API。JAVA ME的架构分为Configuration、Profile和Optional Packages（可选包）。Configuration主要是对设备纵向的分类，分类依据包括存储和处理能力，其中定义了虚拟机特性和基本的类库。Profile建立在Configuration基础之上，一起构成了完整的运行环境。它对设备横向分类，针对特定领域细分市场，内容主要包括特定用途的类库和API。可选包独立于前面两者提供附加的、模块化的和更为多样化的功能。比如支持蓝牙的设备，J2ME中就定制了Bluetooth API，以便支持蓝牙设备。

2.3 J2EE技术

J2EE是一套全然不同于传统应用开发的技术架构，包含许多组件，主要可简化且规范应用系统的开发与部署，进而提高可移植性、安全与再用价值。J2EE核心是一组技术规范与指南，其中所包含的各类组件、服务架构及技术层次，均有共同的标准及规格，让各种依循J2EE架构的不同平台之间，存在良好的兼容性，解决过去企业后端使用的信息产品彼此之间无法兼容，企业内部或外部难以互通的窘境。J2EE组件被装配在一个J2EE应用中，具有固定的格式并遵守J2EE规范，由J2EE服务器对其进行管理。J2EE规范是这样定义J2EE组件的：客户端应用程序和applet是运行在客户端的组件；Java Servlet和Java Server Pages （JSP） 是运行在服务器端的Web组件；Enterprise Java Bean （EJB ）组件是运行在服务器端的业务组件。J2EE的体系结构具有高效开发、稳定易用和支持异构环境等优点，通常作为后台服务器的开发技术。

3 平台实现

基于智能设备的移动学习平台以MVC模式实现，这种模式将要实现的功能分为相互关联的模型（Model）、视图（view）和控制器（Controler）这三个组件。采用MVC模式来开发一个基于J2ME的智能设备客户端和J2EE的数据服务器的应用程序。模型表示应用程序的业务逻辑，是应用程序的核心，以确保应用程序每个组件的事务整合以最快的速度获取相应数据。视图实现模块负责把业务逻辑模块处理的结果在客户端显示出来。在智能设备上用J2ME技术开发视图外观。控制器负责接受用户请求，把用户的数据发送给业务逻辑模块，并且调用对应的业务逻辑模块完成处理，最后将结果返回到客户端。控制器由Servlet 来实现的。

4 应用前景

在当前无线网全覆盖的高校，移动学习必将成为手机等智能移动终端的重要应用之一。基于智能设备的移动学习平台有效地突破时间和空间的限制，对激发学生学习兴趣和提高学习效率都具有十分重要的意义和广阔的应用前景。

5 结束语

随着3G技术的普及和4G技术的发展应用，智能移动终端设备能够方便快捷地访问网络资源，使学习不受时空限制，传统枯燥的学习变得轻松有趣，学习效果得到高质量的保证。在无线互联网时代，随着物联网和云计算的快速崛起，移动教育将展示其无穷的魅力。

参考文献：

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