| 标题 | 面向移动学习的教学服务平台设计与实现 |
| 范文 | 师平 摘要：描述了教育公共服务平台系统功能模块结构及作用，讨论了面向移动终端的教育公共服务平台系统架构模型，运用分层思想对整个系统架构分层，并探讨了各层次之间的联系及通信方式；在J2ME与J2EE集成技术的基础上，实现了系统功能。 关键词：教育公共服务平台；移动环境；J2ME/J2EE DOIDOI：10.11907/rjdk.151529 中图分类号：TP319 文献标识码：A 文章编号文章编号：16727800（2015）008018203 0 引言 移动计算及移动通信网络已广泛应用于移动办公、移动电子政务、移动电子商务等领域。移动通信、移动设备、移动计算这一系列技术的发展势必对传统教育模式发起冲击，为教育资源的优化组合、高效利用及公平分配带来新的变革。伴随着信息时代信息搜索的便利性和实时性，我们的学习和生活环境也发生了很大的变化，这样的信息环境为可便携式教学资源提供了良好的发展环境。教育形式不再受时间和空间的限制，最终将实现人们所期望的“无处不在的学习”。 1 系统功能模块 教育公共服务平台系统的实现目标是：建设一个面向移动环境的公共学习平台，无线网络和移动通信是其传输途径和基础技术，显示终端主要是手机、PDA等移动设备。平台主要包括课堂在线学习、在线练习、辅导、疑难问题解答和在线考试等模块， 还实现学生个人信息管理、数据资源库等功能。整个平台系统就是为了实现教学内容不受时间和空间的限制，使教学模式更加多元化、自由化。同时该系统充分利用网络资源优势，提供大量的学习资料，系统功能如图1所示。 （1）教学管理。该模块主要包括考试管理、作业管理、课程安排以及学科信息，提供与教学教务管理相关的信息。在移动终端进入各自信息平台，在平台内可以浏览相应的模块。以考试管理为例，教师可将试卷上传至平台，学生在移动终端可以下载试卷，也可以在线答题。 （2）移动学习。该模块的主要功能是移动终端可以向平台服务器端发出连接请求，连接成功后可以从服务器上在线浏览或者下载视频、影像、图片、文字等相关资料，主要包括视频点播、数字资源、在线答疑、移动图书等内容。 （3）公共信息。该模块主要负责一些公共信息的发布。教师信息是面向教师和管理人员服务的，将学校的教学管理动态以短消息或邮件的形式及时发送给用户终端；学生信息是面向学生的，将与学生有关的消息，比如考试、作业等通知以短消息的形式及时发送给所有班级成员，用户通过移动终端上传相关通知或相关信息。同时还开辟了BBS专栏，供学生之间、师生之间以及学生与学校之间的信息互动。 （4）系统管理。系统管理员对所有新老用户实行管理，不同等级用户设置不同权限，其他具有一定权限的用户也可以使用系统管理功能。系统中有学生登录平台，学生可以通过特定的身份验证进入平台，实施特定的操作，教师登录平台有同样类似的功能[1] 。 2 系统架构 2.1 分层思想应用 MVC（Model-View-Control）是一个设计模式，它使应用程序的输入、处理和输出分开。使用MVC应用程序有3个核心部件：模型、视图、控制器，它们各自处理相应的任务，其结构如图2所示。 图1 教育公共服务平台系统功能 图2 MVC分层结构 Model：用来实现系统的业务逻辑，包括制定业务规则、实现系统操作等。模型实现系统的核心功能，有着承上启下的作用，对上为视图提供数据，供其它部件调用，对下可以封装底层数据，打包系统功能，以提高程序代码的可复用程度。 View：视图层，是实现系统与用户交互的界面。用户通过该层向模型或控制器提交数据、发送处理请求，然后显示处理结果。 Controller：控制层，控制系统处理从视图层发送过来的请求，首先对用户输入作出反应，然后创建并设置模型中的属性值，对输入的数据作出检验。根据客户端发送的请求，选择合适的模型进行业务逻辑处理，再将查询结果返回视图[2] 。 2.2 系统层次结构 根据MVC的设计原则，系统采用基于J2ME/J2EE平台的多层体系结构，以JAVA EE、JAVA ME、JAVA Bean等多项JAVA技术为支撑，前端为支持JAVA功能的手机MIDlet实现，以Tomcat为Web容器，并由其完成业务逻辑处理，通过Hibernate将数据持久化[3]。 从图3可知，该体系结构基于J2ME-J2EE构建了一个多层次分布式应用模式。这一模式完全继承了MVC的分层思想，把软件平台分为3个层次：表示层、业务层和数据持久层。 表示层：即终端设备信息显示，本文讨论的是面向移动环境的载体，即移动终端，如手机或PDA等。终端设备中运行的是符合J2ME MIDP规范的MIDlet程序，从而提供人机交互界面，实现收集客户端输入数据和服务器端返回数据的基本功能，以及简单的客户端逻辑处理。系统采用JSR172存根来实现客户端与服务器的通信，它由WTK2.2中桩模块生成器生成。该存根类相当于一个Web服务代理的角色，能够将Web服务中暴露的方法，映射到手机客户端，并屏蔽掉复杂的SOAP消息处理环节，使手机客户端能像调用本地方法一样调用远程的Web服务方法。 业务逻辑层：业务逻辑层主要包括实现系统业务逻辑以及负责与服务器端数据层交互的JavaBean。在实际开发中，既可以将调用实现业务逻辑的Java Bean的public方法发布为Web服务，也可以将调用servlet的public方法发布为Web服务[4] 。 数据持久层：Hibernate框架将数据库系统中的关系型数据映射成了面向对象的数据，业务逻辑层中的JavaBean直接访问映射后的对象数据。数据库服务器存储大量的数据信息和数据逻辑，所有与数据有关的安全、完整性控制、数据的一致性、并发操作等都是在第3层完成的。 图3 教育公共服务平台系统架构 3 系统实现 本系统的构成是基于客户端请求和服务器端响应的基本架构，客户端请求由J2ME实现，服务器端架构由J2EE实现，所以要实现系统的基本功能，必须将这两种技术集成起来，实现信息互通。一些J2ME平台支持HTTPS以实现通信，可以利用SSL技术与平台系统连接[5]。针对J2ME与J2EE的整合， Sun提供了参考架构范例（Blueprint），基本结构如图4所示。 移动设备端与服务器端连接的核心代码如下： Public HttpConnection openConn （String url） throws IOException { try{ HttpConnection hc = （HttpConnection） Connector.open （service URL）； //获取输出流，将请求头和请求信息发送到服务器端。 hc.setRequestProperty （"User-Agent"， "MOBILE1. 0/MIDP-2.0 Configuration/CLDC-1. 1"）； //设置请求属性 hcsetRequestProperty（"Content-Type"，"application/octet-stream"）； hc.setReqeuesMethod（HttpConnection.POST）； //设请求为POST … } dos = conn. openDataOutputStream（ ）； dis = conn. openDataInputStream（ ）； } / /创建输出和输入流，分别通过writeUTF（）和readUTF（）实现[6] 。 图4 J2ME与J2EE的集成 下面列举几个界面来介绍系统的实现。 （1）用户登陆：用户进入系统后需要选择学生用户登陆入口或者教师用户登陆入口，新加入客户端需要注册，原有客户端需要通过输入用户名和密码，调用服务器端的Login service进行用户验证，若验证通过，则进入程序主界面；若验证未通过，则显示错误信息后退出。 （2）信息搜索：用户在进入信息集成系统后，即可进行所需信息的搜索。在搜索之前还需要选择信息所在的系 统，平行系统之间是复选框，可以跨系统选择，也可以在全局进行搜索。 （3）信息返回：服务器在接受到移动客户端传来的搜索命令后进行搜索，搜索完成后会把结果返回给客户端。 （4）用户退出：在完成任务后便可退出系统。 4 结语 移动学习理念已经在世界范围内得到认可，并在快速发展中，我国教育的现代化、信息化变革需要紧紧抓住这一契机。将教育公共服务平台引入移动终端，将对平台的推广和社会教育产生重大影响。 参考文献： [1] 马晓亭.移动计算技术在我国高等教育信息化中的应用[J].电信快报，2010（1）：1619. [2] 李国静.基于移动终端的企业信息集成技术研究与实现[D].镇江：江苏大学，2011. [3] 王江.基于J2EE和J2ME的无线电子商务应用研究[D].西安：西安理工大学，2006. [4] 李霞.基于J2ME的移动Web服务的研究与开发[D].西安：西安交通大学，2007. [5] 唐润华，章璐，刘外喜.基于J2MEJ2EE移动集成查询系统的设计与实现[J].科学技术与工程，2008，8（1）：8889. [6] 许小亚.移动通信和无线接入技术发展和频率需求分析[J].信息通信，2008（2）：4244. （责任编辑：杜能钢） |
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