基于WAP的移动学习系统研究与设计

2010-06-22余远波陈明锐王道霞

现代电子技术 2009年22期

余远波陈明锐王道霞

摘要:如何充分有效地将移动计算技术应用于教育,正在成为当今的研究热点。为了适应现代教育技术的发展,促进医学教学改革的要求,在分析移动学习现状的基础上,结合医学院校的实际需求,设计了基于WAP的移动学习系统的体系结构,对系统的各功能模块进行分析与设计,描述系统的开发与运行。在教学实践中应用该系统实现基于浏览连接的移动学习,验证了系统的可行性,为移动学习在医学教育中的进一步应用奠定了基础。

关键词:移动学习;WAP;医学教育;教学改革

中图分类号:TP311;G40[CD*2]057

文献标识码:B

0 引言

移动学习是利用无线移动通信网络技术以及无线移动通信设备获取教育信息、教育资源和教育服务的┮恢知新型学习形式。其目标是实现任何时间、任何地点、任何方式的教学活动。

国外对移动学习的研究始于1994年卡内基梅隆大学开展的研究。此后,美国在移动学习领域的研究主要集中在高校和中小学,并侧重关注利用新型移动设备帮助改善教师的教和促进学生的学。从世界范围看,欧洲的移动学习研究活动更为活跃,研究和应用相对广泛。

国外关于移动学习的典型研究有欧盟《数字化欧洲行动研究计划》中开展名为“MOB Ilearn行动”的移动学习专项研究计划、爱立信等商业公司开展的“移动学习”项目等。国内典型研究有北京大学现代教育中心教育实验室承担的教育部高教司试点项目[CD2]“移动学习理论与实践”、北京师范大学教育技术学院承担的“手持式网络学习系统在学科教学中的应用研究”等。

目前不管移动设备是否受到欢迎,它们正在寻找进入课堂的路——从学生的口袋进入课堂,因此必须确保教育实践以多产的方式来引进并使用这些技术。未来属于无线。

1 移动学习在医学院校的应用

随着通信网络和移动终端的发展,在医学院校开展移动学习的硬件条件已经初步具备。在医学院校开展移动学习是必要而迫切的。

1.1 移动学习教学模式的应用

移动学习本身就是对现有教学模式的改革。医学院校的教学,特别是临床教学,经常采用基于问题的学习(PBL),而目前的PBL教学需要有固定的时间、固定的空间进行教学,在医学移动学习平台中设计针对PBL教学的功能可能会打破目前PBL教学的时空限制,但是可以提供新的教学形式以完成PBL教学。

1.2 移动学习课程的应用

根据目前移动学习的理论,认为移动学习适合“片状”、小知识点的学习,医学课程中有一部分课程适合移动学习。比如《心脏听诊》,有各种各样的听诊声音,需要学生反复听,以强化心脏听诊的能力,这类课程可以建设成移动课程,帮助学生随时随地通过练习、游戏、交流完成学习,强化听诊能力。

目前我校已建设的网络课程有上百门,素材库有┤万余条数据,数字化教学资源已经初具规模。但在使用这些丰富的教学资源时需要互连网和计算机,因而不能满足师生随时随地的需求。如果能够选取一部分典型的资源,经过某种转换后,通过移动通信网络,就可以使师生方便地使用这些资源。

1.4 广大医护人员随时随地学习的需要

医学知识更新速度很快,广大医护人员也需要及时更新相关知识。随着移动通信网络的发展和智能终端的普及,医护人员可以通过移动学习系统方便地了解最新的医学知识。

2 系统分析与设计

2.1 系统体系结构

移动学习系统的系统结构,如图1所示。

移动学习系统分为表示层、业务逻辑层和数据服务层。其中,表示层位于客户端,业务逻辑层和数据服务层位于服务器端。

2.2 系统功能分析与设计

结合医学院校的实际设计了医学移动学习系统的功能模块如图2所示。

(1) 用户管理。

用户信息管理完成用户注册,并对用户的权限进行设置与管理。该系统中有四种用户类型:学生、医护人员、教师、管理员。

(2) 课程编辑与管理。

课程学习是学习系统的主要功能,主要提供的功能有:移动学习资源的在线浏览;移动学习资源的本地运行;移动学习资源的下载。

(3) 作业或评估管理。

作业模块提供网上作业的功能。学习者可上传作业文件,查看作业答案和批阅结果,参与作业讨论。教师可发布作业及答案,批改学习者上交作业和统计作业等。

学习评估主要是通过测试完成,该模块提供的功能有:

面向学生的功能:提供作业管理、测验和练习;给出反馈和分数;记录成绩和学习过程信息。

面向教师和管理员的功能:设置作业和测验;分析学习者成绩和过程信息,作为改进教学的依据之一。

(4) 交流互动支持

① 论坛交流。提供教师与学习者、学习者与学习者、教师与教师之间的信息交流环境,是学习者发布学习信息,进行学术讨论,交流学习经验的重要途径,其功能类似于网络学习中的BBS。

② [JP2]视频实时交流。用移动流媒体的视音频信号交互和视频点播功能,使教师与学习者、学习者与学习者、学习者与媒体之间可以进行全方位的交互;通过移动流媒体系统的教学内容直播、点播等功能,使学习者可以随时随地通过移动终端获取相关知识,从而达到资源共享的目的。

③ 答疑系统也是学习系统不可缺少的功能模块。移动答疑系统的主要特点是能体现移动设备的便携性和通信功能的特点,移动答疑可以做到具有实时性和智能性。智能答疑系统应用于移动教育,主要是面向学习者,提供一种实时的问题解答,满足学习者需求,提高学习者的学习效率。

面向学生的功能:向教师提问;浏览问题和解答。

面向教师的功能:当学生有紧急问题时,即时回答学生的提问,可以采用电话或短信的方式回答;当学生问题累计到一定数量后,通知教师浏览;教师对学生提出的问题进行浏览和回答。

(5) 移动PBL支持系统

PBL教学思路的设计基本过程是:教师课前提出问题→学生查找资料→分组讨论→教师总结。

面向教师的功能:教师备课中,首先要根据授课的内容查阅相关教材、文献、临床资料等,然后编写病例,结合病例提出问题,课前一周发给每位同学。最后教师对本节重点和学生回答模糊的问题做出小结。

面向学生的功能:同学根据所提问题充分预习教材,查找相关资料后,课下分组进行讨论,课上教师通过分析病例提出问题,同学以组为单位来回答,回答不足之处,再由其他同学或教师进行补充。

(6) 移动教育游戏

移动教育游戏继承了移动设备便利性的特点,游戏者可以在任何时间进入游戏,并摆脱空间的束缚,让游戏扩展到更广阔的户外中去。移动学习系统中,移动教育游戏模块提供移动教育游戏的下载,下载完毕后即可在移动设备上运行。

移动教育游戏的设计要兼顾教育性和游戏性,其中教育性是第一位的。可以选择专门开发的移动教育游戏,也可以从已有的游戏中选择具有教育功能的游戏,最典型的就是益智类移动游戏。

(7) E[CD*2]learning接入

有些研究者指出,未来的学习就是泛在学习,是〦[CD*2]Learning和M[CD*2]Learning的融合。这类观点通常强调M[CD*2]Learning平台也应该是E[CD*2]Learning平台的拓展,其主要功能就是以调整过的、适宜的方式成为移动终端用户提供近似E[CD*2]Learning的学习体验。其中,支持学生通过移动终端访问E[CD*2]Learning课程的内容是重要的功能之一。

实现WAP页面转换的实质就是实现两种页面语言之间的转换,所以考虑在WAP网关中添加HTML过滤器,使WAP网关平台做到了包括协议转换和内容转换在内的真正意义上的网关转换[8]。过滤器原理如┩3所示。

(8) 系统帮助。

联机帮助技术为初学者提供一条使用新软件的捷径。借助它用户可以在移动学习过程中随时查询有关信息,代替了书面用户手册,提供了┮桓霆面向任务的帮助信息查询环境。

3 系统的开发与运行

移动学习的课程适合于设计成信息量不大,分拆成小知识点的学习。信息以文本、声音为主,尽可能少出现图片、动画及视频。开发适合于零碎时间,适合于听觉,不易受外界干扰的学习内容。开发《心脏听诊》移动学习课程资源的优点是:它以声音和文本为主要资源;《VFP Help》以文本为主要资源。这两门课程都能比较方便地开展移动学习。通过对用户研究和系统分析,确定系统的主要功能模块有课程学习、教学管理、测试、答疑等。[JP]

3.1 系统的开发环境

在实现基于WAP的移动学习系统的各模块功能时,使用了包括B/S系统结构、ASP+WML的WAP网页设计技术等。

开发工具:Macromedia Dreamweaver 8。

开发环境:Windows XP Professional,Microsoft Access,IIS5.0。

模拟运行环境:Windows XP Professional,WinWAP,Openwave Simulator(WAP手机模拟器)。

[BT3]3.2 服务器端设置

默认Web服务器是不支持WAP数据发送的,要想在Web服务器上建立WAP网站,具体的做法如下:

(1) 先在Windows XP或Windows 2000操作系统下安装Internet信息服务(IIS)管理器;

(2) 单击“开始”按钮,选择“管理工具”→“Internet信息服务(IIS)管理器”命令,打开“Internet信息服务(IIS)管理器”对话框;

(3) 单击“默认网站”,选取要建立成WAP网站的站点文件夹,用鼠标右键单击,在弹出菜单中找到“属性”项并点击,在弹出的属性窗口中选择“HTTP头”标签;

(4) 点击“文件类型”按钮,在弹出的窗口中再点击“新类型”,并输入表1中的信息,添加支持WAP数据传输的文件类型;

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