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基于j a v a 技术手机移动学习开发研究 摘要 移动学习是指利用无线移动通信网络技术以及无线移动通信设备如移动电话、个人数 字助理p d a 、p o c k e tp c 等获取教育信息、教育资源和教育服务的一种新型学习形式。由 于移动学习理论的不完善和移动技术的限制，国内外有关移动学习应用模式的研究还处在 发展期。根据无线通信技术的现状，目前可以实施的移动学习基本上有基于短消息的移动 学习、基于连接浏览的移动学习和基于校园无线网络的准移动学习三种形式。 本文先是在文献调查的基础上介绍了移动学习国内外研究状态。然后，从技术应用模 式角度，利用j a v a 技术等对使用手机进行的移动学习的开发模式进行研究。分别分析了三 种学习形式技术应用的技术前提，然后据此设计并开发了三种技术应用模式的计算机模拟 方案，以验证技术支持的学习方式。 j 2 m e 是s u nj a v a 平台的一个微型版本。通常运行于可与网络连接的、资源限制的设 备即移动信息设备之上。j 2 m e 运用学习领域的结果就是校园无线网络的准移动学习。w a p 无线应用协议与传统的w w w 通信类似，w a p 采用客户机( b s ) 服务器模式。目前w a p 技术 己经成为移动终端访问无线信息服务的主要标准，其运用学习领域的结果就是基于连接浏 览的移动学习。删s 多媒体消息业务是按照3 g p p 的标准、t s 2 3 1 4 0 和w a p 论坛标准的有 关多媒体信息的标准开发的最新业务。支持语音、因特网浏览、电子邮件、会议电视等多 种高速数据业务，实现即时的手机端到端、手机终端到互联网的多媒体信息传送。运用学 习领域的结果就是多媒体消息的移动学习。 学习者通过手机等学习终端，将信息接收或发送到位于互联网教学服务器，教学服务 器分析用户的信息后转化成数据请求，并进行数据分析、处理，再发送给学习者手机。利 用这一特点，可实现学生通过无线移动网络与 工联网之间的通信来完成一定的教学活动。 关键词：j a v a ，移动学习，w a p ，m m s b a s e do nj a v am l e arnin gt e c h n oio g yd e v elo p m e n t r e s e a r c h a b s t r a c t m o b i l el e a r n i n gr e f e r st ot h eu s eo fw i r e l e s sm o b i l ec o m m u n i c a t i o n sn e t w o r k t e c h n 0 1 0 9 ya n dw i r e l e s sm o b i l ec o m m u n i c a t i o ne q u i p m e n ts u c ha sm o b i l ep h o n e s ， p e r s o n a ld i g i t a la s s i s t a n t sp d a s ， p o c k e tp ca c c e s st oi n f o r m a t i o nf o re d u c a t i o n ， e d u c a t i o nr e s o u r c e sa n de d u c a t i o ns e r v i c e s ，an e wf o r m o f1 e a r n i n g a sm o b i l e 1 e a r n i n gt h e o r yi si n c o m p l e t e ， a n dm o b i l et e c h n o l o g yr e s t r i c t i o n s ， d o m e s t i ca n d f o r e i g nm o b i l el e a r n i n ga p p l i c a t i o no ft h es t u d yi ss t i l li nt h ed e v e l o p m e n ts t a g e a c c o r d i n gt ot h ew i r e l e s sc o m m u n i c a t i o nt e c h n 0 1 0 9 y ， t h ep r e s e n tc a nb ei m p l e m e n t e d m o b i l eb a s i c a l l y ，t h es t u d yi sb a s e do ns m sm o b i l e1 e a r n i n g ，c o n n e c t i n gv i e w b a s e d l e a r n i n ga n dm o b i l ew i r e l e s sn e t w o r k sb a s e do nt h ec a m p u so fp r o s p e c t i v em o b i l e l e a r n i n gt h r e ef o r m s t h ep a p e ri n t r o d u c e st h er e s e a r c ha b o u tt h em o b i1 el e a r n i n ga th o m ea n da b r o a d b a s i n go n t h el i t e r a t u r er e v i e w a n dt h e n ，a tt h ev i e w f r o mt h et e c h n 0 1 0 9 y a p p l i c a t i o n ，d o e st h er e s e a r c ho nd e v e l o pam o d eo fm o b i l el e a r n i n gb ym o b i l ew i t h t h eh e l po ft h et e c h n i c a ls u c ha sj a v a d i s t i n g u i s ht h ep r e m i s eo ft h et h r e e l e a r n i n gf o r m s ， t h e nb a s eo nt h er e s e a r c h ， d e si g na n dd e v e l o pap r o p o s a lo ft h e t h r e e t e c h n 0 1 0 9 ya p p l y i n gm o d e ，a i m i n g t ov e r i f i c a t i o nt h e 1 e a r n i n gf o r m s u p p o r t i n gb yt h et e c h n 0 1 0 9 y s u nj a v aj 2 m ep l a t f o r mi sam i n i a t u r ev e r s i o n n o r m a l l yr u n n i n go nt h en e t w o r k c a nb ec o n n e c t e dw i t ht h er e s o u r c ec o n s t r a i n t so fm o b i l ed e v i c e st h a ti n f o r m a t i o n d e v i c e j 2 m ea p p li c a t i o nf i e l d s o fs t u d y ， t h ef i n d i n g so ft h ec a m p u sw i r e l e s s n e t w o r kp r o s p e c t i v em o b i l e1 e a r n i n g w i t ht h et r a d i t i o n a lc o m m u n i c a t i o n ss i m i l a r t ow w w ，w a p ( w i r e l e s sa p p l i c a t i o np r o t o c 0 1 ) u s ec l i e n t ( b s ) s e r v e rm o d e l n o ww a p t e c h n 0 1 0 9 yh a v eb e c o m em o b i l et e r m i n a l sw i r e l e s si n f o r m a t i o ns e r v i c e sv i s i tt h e m a i ns t a n d a r d ， t h eu s eo ft h er e s u l t so ft h ef i e l ds t u d yi sb a s e do nt h ev i e wl i n k m o b i l el e a r n i n g m m sm u l t i m e d i am e s s a g i n gs e r v i c ei sb a s e do n3 g p ps t a n d a r d s ， t s 2 3 1 4 0a n dw a pf o r u ms t a n d a r d si nt h em u l t i m e d i ai n f o r m a t i o no nt h e1 a t e s t s t a n d a r d sd e v e l o p m e n tb u s i n e s s s u p p o r tf o rv o i c e ， i n t e r n e tb r o w s i n g ，e m a il ， v i d e oc o n f e r e n c i n ga n do t h e rh i g h s p e e dd a t a s e r v i c e sa n da c h i e v i n gi m m e d i a t e e n d t o e n dm o b i l ep h o n e s ，m o b i l et e r m i n a l st ot h ei n t e r n e tm u l t i m e d i am e s s a g i n g a p p l i c a t i o nf i e l d so fs t u d yi st h er e s u l t o ft h em o b i l em u l t i m e d i am e s s a g i n g 2 l e a r n in g l e a r n e r sl e a r nb yp h o n et e r m i n a l s ，i n f o r m a t i o nr e c e i v e do rs e n tt ot h es e r v e r a tt h ei n t e r n e tt e a c h i n g ， t e a c h i n gu s e r st h es e r v e ra n a l y s i so ft h em e s s a g ei n t o d a t ar e q u e s ta n dd a t aa n a l y s i s ，p r o c e s s i n g ， t h e ns e n tt ot h ep h o n el e a r n e r s u s i n g t h i sf e a t u r e ，s t u d e n t sc a nb er e a l i z e dt h r o u g hw i r e l e s sm o b i1 en e t w o r k sa n dt h e i n t e r n e tt oc o m m u n i c a t i o n sb e t w e e nt h ec o m p l e t i o no fc e r t a i ne d u c a t i o n a l a c t j v j t j e s k e y w o r d s ：j a v a ，m l e a rnin g ，w a p ，m m s 3 学位论文独创性声明 本人所呈交的学位论文是在导师的指导下取得的研究成果。据我所知， 除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的 研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确 说明并表示了谢意。 作者签名：么牡日期： ) o 彦s 学位论文使用授权声明 本人授权沈阳师范大学研究生处，将本人硕士学位论文的全部或部分内 容编入有关数据库进行检索；有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定 机构送交论文的电子版和纸质版，允许论文被查阅和借阅；有权可以采用影 印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。保密的学位论文在解密后 适用本规定。 作者签名：纽! 查亟日期： 吣8 、s 。 基于j a y a 技术手机移动学习开发研究 第一章引言弟一早j ii 随着社会的发展，人们的教育理念不断更新，相继产生了教育开放化、教育终身化、 教育全民化、教育个性化等新的教育理念，并且随着教育技术的发展这些教育理念得到不 同程度的实现，产生了有别于传统教育的教育分支，例如在计算机技术特别是多媒体技术 支持下的计算机辅助教育，在网络技术和多媒体技术支持下的网络教育、远程教育。今天， 随着移动通信技术和网络技术的发展和人们对教育的需要不断增加，基于移动通信技术的 移动学习便应运而生了。 移动学习( m o b i l el e a r n i n g ) 是指利用无线移动通信网络技术以及无线移动通信设 备( 如移动电话、个人数字助理p d a 、p o c k e tp c 等) 获取教育信息、教育资源和教育服务 的一种新型学习形式。眵1 移动学习有机地结合移动通信、网络技术与教育，与有线的在线 学习相比，移动学习具有移动性、高效性、广泛性、个性化等特性。移动互联带来“随时、 随地、随身 的信息交流和服务手段，信息因人的流动而流动，人可以不依赖于地域的限 制，从而实现了真正的随时随地传信息的梦想。利用移动互联技术，学习者不仅可以依靠 电脑上网，还可以用手机、p d a 和智能电话等小巧、便于携带的移动终端上网，尤其是3 g 技术的发展与应用，可以实现瞬间上网和永远在线，使信息获取也更加便捷，信息处理更 加实时、高效。 一、移动学习研究的现状 ( 一) 国外m le a r nin g 的研究现状3 3 目前，移动学习在国外的研究主要集中在欧洲和北美的部分经济发达国家。从研究目 的来分主要有两类：一类是由目前的e l e a r n i n g 提供商发起，他们力求借鉴e l e a r n i n g 的经验，把m l e a r n i n g 推向市场，更多地用于企业培训；另一类则由教育机构发起，他 们立足于学校教育，试图通过新技术来改善教学、学习和管理。以下为移动学习目前的研 究现状和成果。 1 、移动设备应用于教育的可行性研究 从认知和教学角度出发，考查移动设备应用于实际教学和学习的可行性。一些研究者 以学习理论为基础，通过实验来检验移动设备在辅助学习者进行阅读时的有效性，另一些 研究者通过对学习者的学习特征进行分析，论证确r 何种学习情境下使用移动设备最为有 效。通过实验发现，在新技术的辅助下学习者的学刊效果得到了明显的提高，这为移动学 爿进一步的研究和应用提供了良好的前提条件。 7 余胜泉移动学习一当代e l e a r n i n g 的新领域 j 中国远程教育! f ) 0 3 ，( 2 2 ) ：7 6 7 9 。叶成林徐福荫，许俊移动学习研究综述 j 电化教育研究，2 0 ”：1 2 一1 9 刘豫钧，鬲淑芳移动学习一国外研究现状之综述 j 现代教育投术2 0 0 4 ，( 3 ) ：1 2 1 6 1 基于j a v a 技术手机移动学习开发研究 2 、移动学习资源的开发 在芬兰赫尔辛基大学进行的移动学习项目中，研究者试图将w a p 技术应用于高等教育 中，他们希望为学习者和教师创建一个可操作的移动学习环境，从而使学习者和教师能够 通过w a p 手机或s m a r tp h o n e 随时随地访问教学和学习资源。这一研究项目的其中一个阶 段就是要进行课程模块的开发、测试和评价。 3 、短信息服务 英国k i n g s t o n 大学进行了评价短信息服务应用于教育教学有效性的实验。向学习者 发送课程安排、考试安排和考试成绩等信息。在芬兰赫尔辛基大学计划将彩信( 删s ) 技术 应用于教育教学，通过移动设备实现数字图像的生成和传送。短信息服务作为一种辅助手 段应用于教学是完全可行的。它不仅可以用于学习者日常的通信交流，而且可以被用于课 业信息、日程安排和重要通知等信息的发布。短信息服务所具有的随时随地性，使得它在 某些学习情境下具有比e _ m a il 和w e b 更为优秀的表现。 4 、w a p 教育站点的建设 w a p 教育站点与普通w a p 站点相比在技术上并没有太大的区别，不同之处在于应用的 目的和面向的对象。英国分析6 2 4 岁的欧洲青年人的学习特征，开发和建立了支持移动 学习的w a p 教育站点。为了能够迎合这些青年人的口味，使他们能够对移动学习保持持久 的兴趣，研究人员在学习资源的建设上下功夫，着重选取能够贴近学习者生活和工作同时 又较为时尚和流行的主题作为学习内容。 5 、建立与终身学习等的结合学习机制 英国伯明翰大学立足于未来教育的发展方向，针对未来学习者对终身学习的需求，尝 试把移动技术和设备应用予终身学习。 ( 二) 国内m ie a r nin g 的研究现状 我国教育部高教司于2 0 0 1 年l2 月发出了关于“移动教育”的理论与实践研究项目立 项的通知。在全国高等学校教育技术协作委员会的主持下，“移动教育 工程j 下在紧锣密 鼓地开展着。工程第一期在全国高等学校教育技术协作委员会成员单位中开展，工程持续 时间为五年；工程实施范围遍及北京、上海、沈阳、成都、兰州、乌鲁木齐等数十个城市。 “移动教育 项目的核心内容有两个：一是建立“移动教育”信息网，利用中国移动 的短信息平台向广大师生提f j i 教育科研、教学管理、生活资讯等方面的信息服务，同时让 他们能够享用更加优质优惠的移动电话服务；二是建立“移动教育 服务站体系，在各主 要大学建立“移动教育 服务站，为参与“移动教育项目的用户提供各种服务，以及电 信卡、手机、笔记本电脑、掌上电脑、无线网络设备等与“移动教育”项目相火的产品。 北京大学开展了“基于短信的移动教育系统结构 的研究，设计了基于短信中心及单机串 口通信的短信移动教育系统结构，并利用手机在w i n d o w s 2 0 0 0 和s q l s e r v e r 7 ( ) 平台上实 2 基于j a v a 技术手机移动学习开发研究 现了基于单机串口的移动教育系统( s m 2 e s ) f 1 1 。 2 0 0 6 年底北京师范大学教育技术学院与北京金远见电脑技术有限公司合作“文曲 星 移动学习博士后工作站。2 0 0 8 年3 月第五届无线、移动、普适技术教育应用国际会议 ( i e e ew m u t e 2 0 0 8 ) 由北京师范大学教育技术学院承办。会议关注了无线、移动和普适技 术在教育、学习和培训领域的创新和实践应用。 ( 三) 移动学习效果研究 智利大学的c u s t a v oz u r i t a 等人以协作学习理论和社会认知理论为基础对移动学习的效 果进行了研究【2 1 。他们根据由j o h n s o n ( 1 9 9 9 ) 和r a c e ( 2 0 0 ) 提出的四种协作学习分组标 准，根据学习目标的不同，按照动态分组算法实行分组，如表1 - 1 所示，在学习过程中既可 以得到移动设备的支持也可以得到同伴或教师的帮助。 表1 1 协作学习分组标准 7 r a b l e l 17 1 1 l es t a n d a r d so fg r o u p i n gc o l l a b o r a t i v el e a m i n g 分组标准描述目标 随机分组按照学生的名单进行分组，是达到社会性和学习成绩的异质 一种基本的分组方式 偏好分组学生依据彼此间的亲密关系进学生通过较少偏好差异的选择而 行分组 。 学习过程的很适宜 成绩分组按照学生的学习成绩进行分在同一组内学习成绩不同可促进 组，即将学习成绩高和低的分学习 到同一组 社会性分组学生按照教师规定的亲密关系减少社会性异质目的是为了鼓励 范围的进行分组那些对自我评价较差的学生以提 高其社会技能 试验设计是基于控制组的前测与后测。在试验组中，动态分组按照表1 1 中的标准应 用于3 次分组实验，每次分组由分组标准中的2 个标准( 其中一为随机) 的构成实验组。 初始构成使用随机分组标准，控制组同样方式构成。 学习过程是通过使用相同的笔试形式在控制组和试验组的活动的开始和结束( 前测与 后测) 时测量的。使用协方差分析试验组与控制组前测结果以确定之间学习差异的显著 性。笔试由1 0 个问题组成，它要求对5 组从1 到9 9 的自然数进行升序或降序排列。 两个小组成员都选自6 7 岁的小学一年级的学生，学生均来自智利的圣地亚哥低收入 家庭。样本的大小是每个组1 5 名学生( 8 个男生和7 个女生) 。所有的学生都具有相同的 对数排序的知识并且在入学8 个月后试验。试验进行了1 5 天。在每个阶段，两个组均持 续3 5 分钟，学生被要求对3 个自然数排成序列。 在前3 天里，试验组通过随机分组标准组成，这样做可以确保学习者在协作活动和掌 l l 】黄德群移动学习研究对远程教育的影响【j 】中国远程教育2 0 0 5 ，( 1 2 ) ：4 6 - 4 9 川g u s t a v oz u r i t a ，m i g u e ln u s s b 叫m ，r o d r i g os a l i n a s d y n a m i cg r o u p i n gmc o l l a b o r a t i v ek a m i n gs u p p o n c db yw i r c l e 豁 h a n d h e l d s 【j 】e d u c a t i o n a lt c c h n o l o g y s o c i e t y ，2 0 0 5 ，( 3 ) ：1 4 9 1 6 1 3 基于j a v a 技术手机移动学习开发研究 上电脑的引导下获得一定的初始成熟( m a t l l r i t y ) 度。在接下来的1 2 天内，表1 1 中的3 种动态分组方案( 成绩、偏好和社会) 每3 天就被选择一种来使用。活动经常是由随机组 成的小组开始的，之后小组使用其他的分组标准重新组成。这被用来完成一般的对比，以 分析应用移动学习动态分组的社会动机效果。 通常被用来作为评价协作学习活动的社会性动机主要包括：交流、交互、冲突、协商、 积极的相互依赖、帮助、协同的小组工作、接受和容忍、兴趣这九个方面，这些方面的具 体定义见表1 2 ( j o h l l s o n 甜0 1 1 n s o n ，1 9 9 9 ；s i l v e 册a n ，1 9 9 5 ) 。 表1 2 社会性动机 r a b l e l 2s o c i a lm n t i v a t i o n 方面 交流 交互 冲突 协商 积极的相互依赖 帮助 协同的小组工作 接受和容忍 兴趣 定义 学生间的口头信息交换 不是按照交互的频率被定义，而是按照他们对认知过程影响的程度进行 定义：涉及到为了完成他们的任务而由学生创设的情境 小组成员间分歧的发生 通过通讯与交互达到一致意见 参与者必须感到对他们自己的学习负责而且还要对他们的同学负责 成员间相互支持的程度 为了达到共同的目标许多参与者努力的结合 学生容忍和接受其他人的程度 学生们显示出兴趣的程度 同时，使用7 个等级来描述每个协作学习小组在每种社会性动机方面的完成程度，即 1 = 没有：2 = 非常低；3 = 低；4 = 可接受；5 = 较高；6 = 非常高；7 = 最高。所有的试验组和控制 组的活动都被录像。控制组和试验组在使用移动设备进行小组协作学习任务中的前测与后 测学习结果的均值和标准差数据如表1 3 所示。 表1 - 3 控制组和实验组的前测与后测的平均值和标准差 1 a b l e l 3 e x p e r i m e n t a la n dc o n t r o lg r o u p s 如表1 - 4 所示，协方差分析用来检验学习结果。试验组和控制组的前测被用来作为协 方差对仞始学习水平进行控制。从表1 4 中可以看出，试验干涉对于后测结果具有明显的影 响。表1 4 的对比显示出控制组和试验组的前测和后测结果在均值方面具有9 5 明显差异。 试验组后测的标准差为1 0 7 8 要低于控制组后测的1 6 5 1 ，这意味着试验组学习结果的离散 种度要小，因此在教室中的学习异质减小。 表1 _ 4 控制组和实验组间的阱疗筹分析 t a b l e l _ 4 a n a l y s i so fc o v a f i 如c cb e t 、e e nt h ec o n t r 0 ia n de x p e r i m e n t a l 伊0 u p s 4 基于j a v a 技术手机移动学习开发研究 对于社会性动机方面，试验获得了由随机分组标准同其他3 个分组标准所形成小组的 最初1 5 分钟内的九个社会性动机方面的测量值，这些测量值使用s p s s 统计学软件包进行 处理以便获得每一方面的平均值和标准差，结果使用随机标准作为基准被比较。独立样本 t 检验被用作分析变量在按照随机标准和显著性水平为9 5 ( p o 0 5 ) 重组标准间被显示 的差异。这些结果见表1 5 ，其中显示出给定的每个分组标准的均值、标准差和显著性水 平。第一天到第七天按照成绩分组，第八天到第十一天按照偏好分组，第十二天到第十五 天按照社会性分组。 表1 5 三种类型的动态分组标准同随机分组标准的社会动机对比结果 t 幻l e l - 5s o c i a lm o t i v a t i o nr c s u l tf o rt h et h r e et y p e so fd y n a m i c 孕d u p i n ga n a l y z e dc o m p a r e dw i t h 豫n d o m c r i t e r i a 协同的小组工作接受和容忍兴趣 - - - - 。_ _ _ 一_ - _ _ _ _ _ _ _ _ _ - - _ i l - - _ l - _ _ _ _ _ 。- _ _ _ _ _ - _ - - _ _ - _ - _ _ _ _ _ _ - _ _ _ _ _ _ _ - - - _ _ _ l _ _ _ _ - _ _ _ _ _ _ - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - _ - _ - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - _ _ _ _ _ _ _ - i _ _ - _ - _ _ _ _ _ _ _ _ - _ _ _ - - _ i _ _ _ _ _ _ 一 5 基于j a v a 技术手机移动学习开发研究 从c u s t a v oz u r i t a 等人的研究中我们可以推导出这样的结论：在传统的e k a m i n g 环境中， 学习者一般是使用桌面p c 作为学习、协作和交流的工具，这就意味着学习者必须坐在固 定的位置上，只有很少的移动性且社会性交互受到极大的限制( 1 1 1 1 【p e n ，h o c h i n g ，k u d e r l e ， s c o t t & s h o e m a k e r ，1 9 9 9 ) 。而将无线移动设备整合于传统e k a m i n g 环境中后，这些无线 手持设备不仅支持远程协作而且还可以提供移动性的面对面的交互。移动学习可以创设更 加自然的学习环境( 1 1 1 k p e n ，1 9 9 1 ；m a n d r y ke t a l ，2 0 0 1 ；h n i e l i n s k y & b r a d i n a t h ，1 9 9 4 ；z u r i t a & n u s s b a u m ，2 0 0 4 ) ，在这样的环境中，学习者使用手持设备，小组成员可以自由地移动， 即允许面对面的社会性交互也允许进行基于手持设备的协作学习。 二、移动学习研究的内容 ( 一) 移动学习研究的方向 目前，国外移动学习研究课题的主要内容和方向可分为以下几个方面： l 、移动学习系统的体系结构( a r c h i t e c t u r eo fm o b i l e1 e a r n i n gs y s t e m s ) 。 2 、最新的无线移动通信技术( n e we m e r g i n gw i r e l e s st e c h n o l o g y ) ，如g p r s ，c d m a 等。 3 、泛在计算和学习环境的集成( u b i q u i t 伽sc o m p u t i n ga n di n t e g r a t e dl e a r n i n g e n v i r o n m e n t s ) 。 4 、无线移动技术在学习中的创新使用( i n n o v a t i v eu s eo fw i r e l e s sa n dm o b i l e t e c h n 0 1 0 9 i e sf o r1 e a r nin g ) 。 5 、学习移动代理( m o b i1ea g e n t s f o rl e a r n i n g ) 。 6 、无线移动技术的实践应用( p r a c t i c a lu s e so fw i r e l e s sa n dm o b i l et e c h n o l o g i e s ) 。 7 、协作学习的群件方案( g r o u pw a r e ss 0 1 u t i o n sf o rc 0 1 l a b o r a t i v el e a r n i n g ) 。 8 、移动应用的学? j 者支持界面( l e a r n e r s u p p o r t i v ei n t e r f a c e sf o rm o b i l e a p p l i c a t i o n s ) 。 9 、移动学习系统的评价( e v a l u a t i o no fm o b i l e1 e a r n i n gs y s t e m s ) 。 北京邮电大学刘建设等学者运用内容分析法，对国内公开发表的关于移动学习的学术 1 叶成林，徐福荫，许俊移动习研究综述 j 电化教育研究，2 0 0 4 ，( 3 ) ：1 2 一1 9 6 基于j a v a 技术手机移动学习开发研究 论文以及硕、博士学位论文进行统计和分析。得出移动学习的研究热点集中在技术的可行 性分析、系统终端软件的研发和理论研究这三个方面n 3 。主要是探讨的是3 g 、i p v 6 、蓝牙、 智能代理、w a p 等技术及j 2 m e 开发语言等在移动学习中的应用：还有移动学习的教学系统 平台以及英语单词等专用的移动学习系统研发。 从教学模式的特点上看，移动学习开始是研究如何构建移动学习系统、学习环境和学 习内容，以便更好地、更便捷地传递知识。其后更多关注如何利用移动技术所提供的便利 性和特点，构建合适的学习模式，规划学习过程，促进学习者参与和认知内化。目前研究的 移动学习更加关注移动设备的情境感知和无缝学习空间的设计口1 。诚如北京师范大学教育 技术学院余胜泉老师所说，移动学习设计重点从知识传递到认知建构、再到l ：1 数字学习： 学习理论也明显地从传输及行为主义范式转向建构性认知范式，再到情境认知范式。 ( 二) 移动学习的应用模式 由于移动学习理论的不完善和移动技术的限制，国内外有关移动学习应用模式的研究 还处在发展期。根据无线通信技术的现状，目前可以实施的移动学习基本上有基于短消息 的移动学习、基于连接浏览的移动学习和基于校园无线网络的准移动学习三种形式n 。 1 、基于短消息的( s m s m m s ) 移动学习 学习者通过手机等学习终端，将短信息发送到位于互联网教学服务器，教学服务器分 析用户的短信息后转化成数据请求，并进行数据分析、处理，再发送给学习者手机。利用 这一特点，可实现学生通过无线移动网络与互联网之间的通信来完成一定的教学活动。 2 、基于连接浏览的( b s ) 移动学爿 对于基于短消息的移动学习来说，其数据通信呈间断的，不能实时连接，因而不能利 用该种方式实现移动学习终端对学习网站的浏览，也就很难实现多媒体教学资源的传输和 显示。随着通信芯片的d s p 性能的提高以及3 g 通信协议的推出，移动通信协议将得到很 大改进，通信的速度也会大大提高，基于连接浏览方式的移动学习将会得到广泛的应用。 该方式是学习者利用移动学习学习终端经过电信的网关后接入互联网，通过w a p 协议访问 教学服务器，进行浏览、查询和实时交互，类似于普通的互联网用户。 3 、基于校园无线网络的( c s ) 移动学习 所谓准移动学习是指可以在局部范围内( 如一个校园、一栋楼、一片户外学习区或一 个教室) 实现移动学习。从3 g 技术不同标准之间的争论和产品开发进展来看，在全球或全 国范围内完全实现连接浏览的移动学习估计还需要一段时间，但无线局域网络( w l a n ) 技术 相对比较成熟了，可以作为准移动学习的实现技术，这也是当前作为校园面授教育的补充 移动学习最现实可行的方式。 移动学习正日益成为教育技术研究的热点领域，在这一学习方式下，学习能够紧随着 学习者的需要而发生，满足学习者随时、随地、按需的学习需求，并为新技术融合、改进、 1 刘建设，李青，刘金梅移动学习研究现状综述、 电化教育研究，2 0 0 7 ，( 7 ) ：2 l 一2 5 2 余胜泉从知识传递到认知建构、再到情境认妯一三代移动学习的发展与展望 j 中国电化教育，2 0 0 7 ，( 6 ) ：7 一1 8 3 李玉斌移动学习的内涵、方式及其对远程教育的意义研究 j 现代远程教育研究，2 0 0 5 ，( 1 ) ：3 0 3 4 7 基于j a v a 技术手机移动学习开发研究 优化传统教学流程注入了新的元素。随着全球教育信息化基础设施的广泛普及及网络化学 习相关技术的突破，传统教育观念、理论和模式正在发生转变，与此同时，无线和移动技 术的发展正使得信息成为一种随处可得的环境，这些技术的教育应用加速着信息时代的教 育变革进程，移动学习正是这一变革进程中出现的融合了新技术、新理论的新型数字化学 习方式。本文仅从技术应用模式角度，利用j a v a 技术对使用手机进行的移动学习的开发模 式进行研究。设计并开发了三种技术应用模式的计算机模拟方案，以验证技术支持的学习 方式。 8 基于j a v a 技术手机移动学习开发研究 第二章基于j 2 m e 技术校园无线网络移动学习研究与实现 j 2 m e ( j a v a2 p l a t i o n f o r mm i c r oe d i t i o n ) 是s u nj a v a 平台的一个微型版本面向消 费电子产品和嵌入设备，通常运行于可与网络连接的、资源限制的设备( c o n n e c t e d l i m i t e dd e v i c e ，c l d ) 即移动信息设备( m o b i l ei n f o r m a t i o nd e v i c e ，m i d ) 之上。典型的 移动信息设备有移动电话、个人数据助理( p d a ) 、双向寻呼机等，这些设备具有较小的屏幕， 有限的内存( 几百k b ) 和低带宽的网络连接( 9 6 0 0 d p s 甚至更低) 。和其他系列j a v a 一 样，j 2 m e 也必须具有一个j a v a 虚拟机( ) ，才能实现一次编写、到处运行的j a v a 目标。嵌 入在这些移动信息设备之上的虚拟机往往只用几十k 的代码实现，所以这个虚拟机也称为 “k ”，运行在这些设备之上的j 2 m e 俗称“k j a v a 。这些能运行j 2 m e 的移动信息设备都 具有无线网络连接( 支持h t t p 协议) ，所以在无线设备之上运行的j 2 m e 又称为“无线j a v a 。 一、j 2 m e 技术框架 根据j s r 一6 8 ( j a v as p e c i f i c a t i o nr e q u e s t ) 规定，j 2 m e 的技术架构由三种类型的规 范堆栈而成，分别是c o n f i g u r a t i o n 、p r o f 订e 以及o p t i o n a lp a c k a g e s 见2 一l 图川。第一 层规范：c o n f i g u r a t i o n ，它定义了硬件所必须具备的能力以及一组低阶的a p i ，这代表 j a v a 至少必须提供的低阶功能，这组低阶的a p i 就是核心类别函数库的子集合。第二层规 范：p r o “l e ，它针对各种不同机器的特性定义了高阶的a p i ，这些高阶的a p i 通常都是与其 它平台不相关的扩充类别函数库。这些高阶a p i 决定了该种机器上j a v a 程序的撰写方法。 例如移动通讯装置( 手机、p d a 等) 这类型装置上j a v a 程序的撰写方式，以及能够调用的a p i ， 都定义在m i d p ( m o b i l ei n f o r m a t i o nd e v i c ep r o f i l e ) 之中。第三层规范：o p t i o n a l p a c k a g e s ，它提供了一组和其它规格( 或a p i ) 没有任何相依性的类别函数库，厂商可以根据 自己的具体硬件设备有选择的提供这样的功能给程序设计师，将相应类别函数库实现。程 序设计师也可以利用这些功能开发出功能更多的应用程序。 图2 1j 2 m e 体系结构框图 ( ) c o n fig u r a tio n j 2 m f 通过c o n f i g u r a t i o n 概念把所有的嵌入式装置划分成两种抽象的型态，一是运算 此处作一从网络中多处长期梳理而成 9 基于j a v a 技术手机移动学习开发研究 功能有限、电力供应也有限的嵌入式装置c o n n e c t e dl i m i t e dd e v i c ec o n f i g u r a t i o n ( c l d c ) 规格( 如：p d a 、手机) 。j s r 3 0 ( 2 0 0 0 年5 月) 规定c l d c ；j s r l 3 9 规定c l d c l 1 。二是运 算能力相对较佳、在电力供应上相对比较充足的嵌入式装置c o n n e c t e dd e v i c e c o n f i g u r a t i o n ( c d c ) 规格( 如：冷气机、电冰箱、电视机上盒。j s r 3 6 规定c d c ：j s r 2 1 8 规 定c d c l 1 。 以上四种c o n f i g u r a t i o n 中，c d c l o 和c d c l 1 在核心类库上与j 2 s e 相差无几，支 持所有的j a v a 基本类型。c l d c 类库可以分为两部分：其中一部分是j 2 s e 的子集，另一部分 是与c l d c 的通用连接框架相关的类库。从j 2 s e 继承的类库主要包括3 个包：j a v a 1 a n g ， j a v a u t i l 和j a v a i o 。但由于无线移动设备的资源限制，从j 2 s e 继承的类是经过严格精 简后的一个子集。 ( 二) p r o f ie p r o f i l e 是架构在c o n f i g u r a t i o n 之上的规范，每种p r o f i l e 都根植于某种 c o n f i g u r a t i o n 之上，其中定义在c d c 之上的p r o f i l e 有：j 2 m ef o u n d a t i o np r o f i l e 、 p e r s o n a lb a s i sp r o f il e 、p e r s o n a lp r o f i l es p e c i f i c a t i o n 、j 2 m ef o u n d a t i o np r o f i l e 1 1 、p e r s o n a lb a s isp r o f il e l 1 、p e r s o n a lp r o f i l es p e c i f i c a t i o n l 1 ：而定义在c l d c 之匕的p r o f i l e 有：m o b i l ei n f o r m a t i o nd e v i c e 、p r o f i l e l o ( m i d p1 0j s r3 72 0 0 0 年9 ) 、m o b i l ei n f o r m a t i o nd e v i c ep r o f i l e 2 0 ( m i d p2 0j s r1 1 82 0 0 2 年l1 月开始 提供游戏支持) 、i n f o r m a t i o nm o d u l ep r o f i l e 、i n f o r m a t i o