高校移動學習智能終端平臺的設計與實現

許 平，羅 坤

（江漢大學 數學與計算機科學學院，湖北 武漢 430056）

0 引言

移動學習研究起源于信息技術高度發達的西方國家，到如今已經形成了一個相對規范的研究體系。它是現代技術高速發展的產物，同時也是現代教育中數字化學習（e-learning）方式的一種［1］。

移動學習不僅在技術上對教育方式進行了突破，而且在教育理念上實現了革新。傳統教育囿于課堂之內，而函授之類卻是無法獲得及時溝通，不能獲得更好的指導說明［2］。而遠程教育卻是耗資甚重。移動學習依托于現有無線移動電話網絡，不必耗費大量資金打造基礎設施，節省資本。學生、老師均處于移動狀態，不再局限一時一地，實現了老師和學生的及時互動溝通［3］。

目前西方發達國家已率先在移動學習領域取得了一部分成果，他們的很多校園已經覆蓋了相關的移動學習網絡［4］。而我國尚在起步階段，很多方面還在不斷建設之中，隨著3G移動通信技術的成熟，通信網絡的建設以及智能手機的普及，移動學習的硬件環境已初步具備，但是在我國與3G移動通信網絡相匹配的移動學習軟件平臺系統還非常缺乏。本文以開發基于Android技術的高校移動學習智能終端軟件平臺為目的，進行了相關的研究開發與實踐探索。

1 系統總體設計

高校移動學習智能終端平臺是在智能手機終端上開發的一種移動學習軟件系統，利用該系統，高校學生和教師可以開展移動學習，同時可以作為常規學習的一種輔助手段。學生和學生之間、學生和教師之間可以進行雙向交流，并且這種交互過程可以不受地域和時間的限制。

1.1 系統總體結構

該移動學習平臺軟件采用了Eclipse開發工具，結合Google Android SDK開發包來進行相關應用研究［5］。其中移動學習小組交互功能利用Socket通信技術建立移動聊天服務器，實現學習小組成員的雙向實時交流。學習資料庫功能利用移動Web Service技術建立移動Web服務器，實現學生通過智能手機客戶端對服務器端的學習資料庫的訪問和下載。資料檢索功能利用RSS和OCR技術實現對移動互聯網上的學習資料的解析以及對手機相機拍攝的關鍵字的解析。移動郵箱功能利用Android移動郵箱開發技術實現學生和教師的移動平臺下電子郵件的交流。

該移動學習平臺系統劃分為4個子模塊，總體結構圖如圖1所示。

圖1 移動學習軟件平臺系統總體結構圖

1.2 系統功能模塊

1.2.1 學習小組模塊 基于Android平臺下移動興趣學習小組成員登錄移動學習系統，成員之間能夠用消息機制進行實時交流，彼此能夠通過地圖定位出對方所在的位置。通過興趣學習小組的設計，使小組成員更有效率地進行學習，并且形成一個有效的學習社交圈子，使得學習更有樂趣。

1.2.2 移動郵箱模塊 移動興趣學習小組的成員能夠彼此通過移動電子郵箱隨時隨地接收和發送電子郵件，及時交換相關學習要點、心得。

1.2.3 資料檢索模塊 本模塊通過SAX算法解析RSS源的XML數據格式，然后得到相關知識點的新聞或者信息列表，點擊感興趣的條目，即可進入相關內容。另外還可以通過智能手機拍攝關鍵字，利用OCR技術解析，然后借助移動互聯網及時搜索解析出的關鍵字，并得到相關的網絡資訊。

1.2.4 學習資料模塊 學習資料庫提供了各種學習資源的共享，它能夠分章節內容下載，也能記錄學習的進度，使得學習過程可控，同時可以便捷地獲取相關學習資源。

2 系統相關功能模塊詳細設計

2.1 系統登錄注冊模塊設計

進入登錄界面之前，首先從系統文件里讀取用戶以前登錄時保存的信息，如果用戶信息存在就直接顯示在登錄界面，不需要用戶重新輸入。登錄界面如圖2所示。

當用戶在登錄界面點擊“注冊”按鈕時，進入系統的注冊界面。用戶填寫了正確的信息后，點擊“確定”按鈕后系統將用戶的信息存入到系統文件，用戶返回到登錄界面時，不需要再次輸入信息。系統會進入注冊成功界面，界面將顯示從服務器端返回的個人信息。

當用戶在登錄界面輸入了合法的用戶信息，系統進入菜單主界面。主界面有4大模塊：學習小組、移動郵箱、資料檢索和學習資料。系統主界面如圖3所示。

2.2 移動學習小組模塊設計

當用戶在系統菜單主界面點擊了學習小組，系統進入到學習小組主界面。主界面包含兩個功能：單人通信和群通信。學習小組主界面如圖4所示。當用戶在學習小組主界面點擊了一個好友通信，系統會進入到通信界面。后臺將首先向通信服務器發送一個第一次連接的信息，并在客戶端開啟一個線程與服務器保持通訊。

用戶可以與自己的好友進行單人聊天。當聊天服務器接收到從客戶端發送過來的信息時，會解析信息的接收人和發送人，然后得到接收人的通訊線程并將信息發送過去。單人通信界面如圖5所示。

2.3 移動郵箱模塊設計

用戶通過輸入收件人的郵箱地址、主題和內容，然后點擊“發送”，即可完成對郵件的發送，發送完畢后，收件人能夠收到對方發送過來的郵件，這樣就可以通過收發郵件的方式完成學習上的交流（界面見圖6）。

2.4 資料檢索模塊設計

點擊資料檢索模塊，啟動RSS解析功能，相關界面如圖7所示。在編輯域中輸入RSS訂閱網址，點擊開始解析按鈕就可以解析RSS源的XML數據，然后在相關信息列表中顯示檢索到的內容。

圖2 移動學習系統登錄界面

圖3 移動學習系統主界面

圖4 學習小組主界面

圖5 學習小組通信界面

圖6 移動電子郵箱模塊界面

圖7 RSS信息解析界面

打開手機攝像頭，啟動OCR功能程序，點擊快門按鈕，并將矩形方框對準需要掃描識別的文字進行拍照、識別。圖8顯示的是手機照相機的預覽模塊及其顯示結果的文本。進行加載的是OCR模塊中最重要的類CaptureActivity.java，還有OcrRecognizeAsyncTask.java、CameraManager.java和capture.xml配置界面和功能。得到結果后還可以在EditText進行略微調整，然后點擊search鍵，就可以調用自帶瀏覽器進行上網搜索。

2.5 學習資料模塊設計

點擊“學習資料”的功能按鈕，系統進入移動學習資料庫服務器，在線瀏覽或下載相關學習資料章節到本地智能手機終端（見圖9）。學習資料庫功能是利用移動Web Service技術建立移動Web服務器，實現學生通過智能手機客戶端對服務器端的學習資料庫的訪問和下載。

圖8 OCR資料檢索界面

圖9 學習資料模塊界面

3 關鍵模塊代碼實現

3.1 學習小組模塊關鍵代碼

小組成員發送一個Request請求到Web服務器。path參數為請求的路徑，params參數為傳給服務器的參數，enc參數為數據采用的格式。

通過發送path以及傳遞相應的參數來向服務器發送請求，并得到返回的二進制數組。

3.2 移動郵箱模塊關鍵代碼

郵件發送功能啟動EmailActivity類，同時調用相關的onClick方法的關鍵代碼如下：

3.3 資料檢索模塊OCR功能的關鍵代碼

3.4 學習資料模塊關鍵代碼

學習資料模塊啟動ContentActivity類，代碼如下：

調用MaterialActivity.java類獲取學習資料庫章節內容。

4 結語

本文設計了一個高校移動學習軟件系統，該系統以基于Android的智能手機終端為載體，借助統一的教育資源平臺支持，實現學習者隨時隨地獲取學習信息，進行信息處理和交互會話，將高校學生的學習時間和學習地點無限擴展。作為傳統教學的一種新型的輔助學習手段，對提高學生的學習興趣和加強學生和教師的學習交流有較好的效果。

［1］李瑞，陳新，袁曉斌.移動學習資源建設策略探討［J］.現代教育科學，2007（6）：78-79.

［2］姚巍，林文婷.3G技術條件下的移動學習在遠程教育中的應用探究［J］.科技信息，2010（9）：142.

［3］傅鋼善，李婷.3G時代基于專家系統的移動學習模式［J］.中國電化教育，2010（4）：106-111.

［4］云玉芹.移動學習在高校教育中的應用研究［J］.軟件導刊，2008（2）：33-35.

［5］吳亞峰，蘇亞光.Android應用案例開發大全［M］.北京：人民郵電出版社，2011.