2015/11/20 16:04:45 益教教育实现了基于3G通信网络的移动数字化校园建设

为了提高数字化校园网资源的利用率和改善高校学生的学习手段,益教教育研究了一种基于3G移动通信网的数字化校园网———移动数字化校园网。在传统数字化校园网基础上,移动数字化校园网通过增设WAP内容服务器和WAP网关服务器,以3G移动通信网络为信息传递网,实现移动设备(手机)在“任何地方和任何时间在移动过程中与数字化校园网保持连续连接”的目标。

传统数字化校园是以计算机网络(因特网)为基础,以PC机为终端设备,实现对学校与教学、科研、管理和生活服务有关的所有信息资源进行全面的数字化并储存校园服务器,把学校从校园内的实际空间拓展到校园外,以形成一个超越时间、超越空间的虚拟大学。随着无线网络技术的发展,许多高校在校园建设无线接入点,让师生在校园里可以“随时随地的”自由移动登陆校园网[1]。然而,基于无线局域网的数字化校园网还不能真正实现“随时随地以任何方式”登陆校园、进行远程教育和移动学习。(1)移动性仅局限在校园网内有无线接入点的区域;(2)从一个无线局域网切换到另一个无线局域网,造成通信中断;(3)在高校,笔记本电脑的拥有率只有15%。为了提高高校资源的利用率和从教育技术上提高学生的学习力[2],本论文提出的一种基于3G移动通信网的移动数字化校园网。该移动数字化校园网是以“计算机网络和移动通信网络为基础”,以PC机和移动电话(手机)为终端设备的,具有实时性和移动性的数字化校园网,具有真正意义的“随时随地以任何方式”登陆校园网的特性。

移动数字化校园网的基本框架

移动数字化校园网是在传统移动数字化校园网基础之上,增设Web服务器,WAP网关服务器,开发设计WAP门户网站,实现计算机网络和移动通信网络的有效融合[3]。其基本框架具有三个基本模块

数字化校园网

1、具有WAP技术的数字化校园网

WAP(WirelessApplicationProtoco1)是无线应用协议的简称,它是开发移动网络上类似互联网应用的一系列规范的组合。WAP协议与现在通行的互联网协议类似,但专为小屏幕、窄带的用户装置(如移动电话)优化。WAP网关服务器主要完成两个功能[4]:实现WAP协议栈(WSP/WTP/WTLS/WDP)与Internet协议栈(HTTP/TLS/TCP/IP)之间的协议转换;内容编解码、格式转换和内容压缩,减少通过移动通信网络的数据量;提供用户鉴权、访问控制和业务控制等。

为此,在移动数字化校园网中必须有WAP内容服务器和WAP网关服务器。WAP内容服务器中存储教学资源,供WAP用户访问、浏览和查询。有了WAP网关服务器,原有的Web服务器技术及设备不需做任何改变就可以直接用于无线环境,同时,所有的WML内容都可以通过Internet使用HTTP请求访问,因此可以使用成熟的基于www网页开发制作技术开发WAP无线门户网站。

2、3G移动通信网络

随着技术的成熟,GPRS手机(2.5G)在实际应用中只可以支持40k~ 60k的传输速率。相比之下,3G移动通信网络具有更高的带宽,在快速移动环境下,最高速率可达144kbits/s;在室内环境可达2Mbits/s的传输率。除了语音、短信、彩信等业务外,还可以传送视频。因此,在移动的环境中访问校园网和在公交车上远距离听教师在教室教课可以成为现实。

3、WAP客户端(移动用户)

WAP手机为用户提供了上网用的微浏览器及信息、命令的输入方式等。

基于移动数字化校园网的移动学习管理系统

移动学习是移动数字化校园网的一个具有创新特色应用。学习者可以在日常的生活中(如乘车等)不间断的访问校园网,甚至实时地接受远在教室的教师讲课。根据这样一个实际应用需求出发,移动学习管理系统以B/S结构作为系统结构,以无线标记语言(WirelessMarkupLanguage,WML)开发设计。因此该系统一般可由两大子系统组成

(1)基于WML和ASP开发的移动学习管理

WAP网站,主要是在移动终端上实现。能在移动终端(WAP客户端)浏览和实现系统通常具备以下功能模块,如图2所示,登录、密码修改、个人信息查询、公告查询、选课查询、成绩查询和在线答疑等。这些功能模块让师生们通过移动终端登录WAP网页访问个人信息系统,进行最新学习信息查询、成绩查询、师生的实时互动交流。

(2)基于ASP开发的移动管理系统Web平台,

主要是在校园网中PC端上实现。益教教育数字化校园移动端开发是在PC端上实现基于Web的移动学习管理系统有三大功能模块,如图3所示。学生模块:学生使用个人学号和密码,登录个人信息系统后,可以修改密码,查询成绩和名次、查询选课信息、进行网上教师评估,还可以在线向老师提问题。教师模块:教师利用各自的账号和密码,登录系统后,可以修改密码、登记学生成绩、查看自己的认可记录和课表安排,还可以在线回答学生的问题。系统管理员模块:管理员可以使用账号和密码登录管理系统,利用管理员的独有权限添加教师、学生、班级、年级、课程等容。

移动数字化校园平台系统构架

移动端数字化校园建设存在的问题及解决

移动设备本身的局限

移动设备屏幕小、显示内容有限,在页面中必须添加方便、快捷的返回链接。用户在浏览完一张WAP页面后能快速重新定位浏览其他的内容。然后不同厂商不同型号的移动终端所支持的WML版本不一样,因此在显示WAP页面时的效果存在差异。在设计阶段,应避免使用复杂的页面布局元素,如表格;在测试阶段,应尽可能地采用多种终端设备进行测试,以保证WAP页面浏览时的通用性。

费用问题

移动设备通过WAP方式访问通常需要支付流量费。为了减少流量,避免给用户产生昂贵的通讯费,在WAP页面中显示的内容尽量简短。WML文件也应尽量简短,一般在2K以内。

针对上述问题,将采用微格教学对移动数字化校园网进行深入研究。所谓微格教学就是将复杂的教学过程分解成许多易于掌握的具体单一的技能,并对每一技能提出训练目标,在较短的时间内对师范生或在职教师进行反复训练,以提高受训者教学技能的师资培训模式。其特点是由少数学习者(5~ 10人)组成“微型课堂”,被培训者利用较短的时间(5~ 10分钟),进行一段教学内容的实践,从而训练一种教学技能。另外,对目前通用的多媒体课件进行深入研究,探索适合小屏幕移动设备浏览的课件。

尽管基于3G移动通信网的移动数字化校园网建设仍存在现实问题,但是,移动数字化校园网可以有效地实现数字化校园“在任何地方、任何时间、任何地点在移动过程中与数字化校园网保持连续连接”的目标,是现有数字化校园网的有效补充。基于3G移动通信网的移动数字化校园网的建立具有较大的应用前景:(1)现代高校的教学、科研、管理和生活服务等所有信息资源进行全面的数字化,以及数字化校园网拥有各种电子资源,提高对这些数字化信息的利用率。(2)3G移动通信网有较高的数据传输率,除了具备2G移动通信业务外,还可以提供流媒体、可视电话、视频共享、POC、高速上网等新业务。(3)据调查:高校师生手机的拥有率达到了95%,而手提电脑持有率仅为20%。

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