高校移动学习智能终端平台的设计与实现

许 平，罗 坤

（江汉大学 数学与计算机科学学院，湖北 武汉 430056）

0 引言

移动学习研究起源于信息技术高度发达的西方国家，到如今已经形成了一个相对规范的研究体系。它是现代技术高速发展的产物，同时也是现代教育中数字化学习（e-learning）方式的一种［1］。

移动学习不仅在技术上对教育方式进行了突破，而且在教育理念上实现了革新。传统教育囿于课堂之内，而函授之类却是无法获得及时沟通，不能获得更好的指导说明［2］。而远程教育却是耗资甚重。移动学习依托于现有无线移动电话网络，不必耗费大量资金打造基础设施，节省资本。学生、老师均处于移动状态，不再局限一时一地，实现了老师和学生的及时互动沟通［3］。

目前西方发达国家已率先在移动学习领域取得了一部分成果，他们的很多校园已经覆盖了相关的移动学习网络［4］。而我国尚在起步阶段，很多方面还在不断建设之中，随着3G移动通信技术的成熟，通信网络的建设以及智能手机的普及，移动学习的硬件环境已初步具备，但是在我国与3G移动通信网络相匹配的移动学习软件平台系统还非常缺乏。本文以开发基于Android技术的高校移动学习智能终端软件平台为目的，进行了相关的研究开发与实践探索。

1 系统总体设计

高校移动学习智能终端平台是在智能手机终端上开发的一种移动学习软件系统，利用该系统，高校学生和教师可以开展移动学习，同时可以作为常规学习的一种辅助手段。学生和学生之间、学生和教师之间可以进行双向交流，并且这种交互过程可以不受地域和时间的限制。

1.1 系统总体结构

该移动学习平台软件采用了Eclipse开发工具，结合Google Android SDK开发包来进行相关应用研究［5］。其中移动学习小组交互功能利用Socket通信技术建立移动聊天服务器，实现学习小组成员的双向实时交流。学习资料库功能利用移动Web Service技术建立移动Web服务器，实现学生通过智能手机客户端对服务器端的学习资料库的访问和下载。资料检索功能利用RSS和OCR技术实现对移动互联网上的学习资料的解析以及对手机相机拍摄的关键字的解析。移动邮箱功能利用Android移动邮箱开发技术实现学生和教师的移动平台下电子邮件的交流。

该移动学习平台系统划分为4个子模块，总体结构图如图1所示。

图1 移动学习软件平台系统总体结构图

1.2 系统功能模块

1.2.1 学习小组模块 基于Android平台下移动兴趣学习小组成员登录移动学习系统，成员之间能够用消息机制进行实时交流，彼此能够通过地图定位出对方所在的位置。通过兴趣学习小组的设计，使小组成员更有效率地进行学习，并且形成一个有效的学习社交圈子，使得学习更有乐趣。

1.2.2 移动邮箱模块 移动兴趣学习小组的成员能够彼此通过移动电子邮箱随时随地接收和发送电子邮件，及时交换相关学习要点、心得。

1.2.3 资料检索模块 本模块通过SAX算法解析RSS源的XML数据格式，然后得到相关知识点的新闻或者信息列表，点击感兴趣的条目，即可进入相关内容。另外还可以通过智能手机拍摄关键字，利用OCR技术解析，然后借助移动互联网及时搜索解析出的关键字，并得到相关的网络资讯。

1.2.4 学习资料模块 学习资料库提供了各种学习资源的共享，它能够分章节内容下载，也能记录学习的进度，使得学习过程可控，同时可以便捷地获取相关学习资源。

2 系统相关功能模块详细设计

2.1 系统登录注册模块设计

进入登录界面之前，首先从系统文件里读取用户以前登录时保存的信息，如果用户信息存在就直接显示在登录界面，不需要用户重新输入。登录界面如图2所示。

当用户在登录界面点击“注册”按钮时，进入系统的注册界面。用户填写了正确的信息后，点击“确定”按钮后系统将用户的信息存入到系统文件，用户返回到登录界面时，不需要再次输入信息。系统会进入注册成功界面，界面将显示从服务器端返回的个人信息。

当用户在登录界面输入了合法的用户信息，系统进入菜单主界面。主界面有4大模块：学习小组、移动邮箱、资料检索和学习资料。系统主界面如图3所示。

2.2 移动学习小组模块设计

当用户在系统菜单主界面点击了学习小组，系统进入到学习小组主界面。主界面包含两个功能：单人通信和群通信。学习小组主界面如图4所示。当用户在学习小组主界面点击了一个好友通信，系统会进入到通信界面。后台将首先向通信服务器发送一个第一次连接的信息，并在客户端开启一个线程与服务器保持通讯。

用户可以与自己的好友进行单人聊天。当聊天服务器接收到从客户端发送过来的信息时，会解析信息的接收人和发送人，然后得到接收人的通讯线程并将信息发送过去。单人通信界面如图5所示。

2.3 移动邮箱模块设计

用户通过输入收件人的邮箱地址、主题和内容，然后点击“发送”，即可完成对邮件的发送，发送完毕后，收件人能够收到对方发送过来的邮件，这样就可以通过收发邮件的方式完成学习上的交流（界面见图6）。

2.4 资料检索模块设计

点击资料检索模块，启动RSS解析功能，相关界面如图7所示。在编辑域中输入RSS订阅网址，点击开始解析按钮就可以解析RSS源的XML数据，然后在相关信息列表中显示检索到的内容。

图2 移动学习系统登录界面

图3 移动学习系统主界面

图4 学习小组主界面

图5 学习小组通信界面

图6 移动电子邮箱模块界面

图7 RSS信息解析界面

打开手机摄像头，启动OCR功能程序，点击快门按钮，并将矩形方框对准需要扫描识别的文字进行拍照、识别。图8显示的是手机照相机的预览模块及其显示结果的文本。进行加载的是OCR模块中最重要的类CaptureActivity.java，还有OcrRecognizeAsyncTask.java、CameraManager.java和capture.xml配置界面和功能。得到结果后还可以在EditText进行略微调整，然后点击search键，就可以调用自带浏览器进行上网搜索。

2.5 学习资料模块设计

点击“学习资料”的功能按钮，系统进入移动学习资料库服务器，在线浏览或下载相关学习资料章节到本地智能手机终端（见图9）。学习资料库功能是利用移动Web Service技术建立移动Web服务器，实现学生通过智能手机客户端对服务器端的学习资料库的访问和下载。

图8 OCR资料检索界面

图9 学习资料模块界面

3 关键模块代码实现

3.1 学习小组模块关键代码

小组成员发送一个Request请求到Web服务器。path参数为请求的路径，params参数为传给服务器的参数，enc参数为数据采用的格式。

通过发送path以及传递相应的参数来向服务器发送请求，并得到返回的二进制数组。

3.2 移动邮箱模块关键代码

邮件发送功能启动EmailActivity类，同时调用相关的onClick方法的关键代码如下：

3.3 资料检索模块OCR功能的关键代码

3.4 学习资料模块关键代码

学习资料模块启动ContentActivity类，代码如下：

调用MaterialActivity.java类获取学习资料库章节内容。

4 结语

本文设计了一个高校移动学习软件系统，该系统以基于Android的智能手机终端为载体，借助统一的教育资源平台支持，实现学习者随时随地获取学习信息，进行信息处理和交互会话，将高校学生的学习时间和学习地点无限扩展。作为传统教学的一种新型的辅助学习手段，对提高学生的学习兴趣和加强学生和教师的学习交流有较好的效果。

［1］李瑞，陈新，袁晓斌.移动学习资源建设策略探讨［J］.现代教育科学，2007（6）：78-79.

［2］姚巍，林文婷.3G技术条件下的移动学习在远程教育中的应用探究［J］.科技信息，2010（9）：142.

［3］傅钢善，李婷.3G时代基于专家系统的移动学习模式［J］.中国电化教育，2010（4）：106-111.

［4］云玉芹.移动学习在高校教育中的应用研究［J］.软件导刊，2008（2）：33-35.

［5］吴亚峰，苏亚光.Android应用案例开发大全［M］.北京：人民邮电出版社，2011.