学校代码10589学号Word格式文档下载.docx
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Jun，2009
海南大学学位论文原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重声明：
所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本声明的法律结果由本人承担。
论文作者签名：
日期：
年月日
学位论文版权使用授权说明
本人完全了解海南大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：
学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权海南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
本人在导师指导下完成的论文成果，知识产权归属海南大学。
保密论文在解密后遵守此规定。
导师签名：
日期：
年月日 日期：
……………………………………………………………………………………………………
本人已经认真阅读“CALIS高校学位论文全文数据库发布章程”，同意将本人的学位论文提交“CALIS高校学位论文全文数据库”中全文发布，并可按“章程”中规定享受相关权益。
同意论文提交后滞后：
□半年；
□一年；
□二年发布。
年月日 日期：
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获取教育信息、教育资源和教育服务的一种新型学习形式。
其目标是实现任何时间、任何地点、任何方式的教学活动。
与其他学习形式比较，移动学习具有学习便捷性、教学个性化、交互丰富性、情境相关性等特点。
移动学习已成为现代教育技术应用的一个新方向，如何充分有效地利用移动计算技术应用于教育正在成为研究的热点。
关键词：
移动学习课程WAP
Abstract
M-Learningisanewlearningformthatenablesaccesstoeducationalinformation,resourcesandservicewiththeutilizationofmobileinformationanddevice.Itsobjectiveistorealizeteachingactivitiesatanytime,anywhereandinanyway.M-Learningwhichiscomparedwithotherlearningformpossesssomefeatures,suchasstudyingconvenience,teachingcharacteristic,richnessalternation,andrelativityscene.M-Learninghasbecomeanewdirectionofapplicationabouteducationaltechnique.Itisaresearchinghotspothowtotakeadvantageofapplyingmobilecomputingtechnologyineducationsufficiently.
Keywords：
MobileLearningCourseWAP
目录
1序言1
1.1研究背景1
1.2国内外研究现状3
1.3研究内容与方法7
1.4论文框架7
2移动学习概述8
2.1移动学习8
2.1.1概念与特性8
2.1.2学习形式10
2.2移动学习的理论基础13
2.2.1非正式学习14
2.2.2情境学习14
2.2.3活动学习15
2.3移动学习的技术基础15
2.4移动学习系统结构19
2.4.1移动学习系统形式化描述19
2.4.2移动学习系统体系结构20
2.5小结23
3移动学习系统的设计24
3.1系统需求分析24
3.1.1一般需求分析24
3.1.2用户特征分析26
3.1.3移动学习场景的创设27
3.2系统总体设计27
3.3系统功能设计29
3.3.1用户管理30
3.3.2课程管理30
3.3.3作业和测试管理31
3.3.4交流互动支持31
3.3.5教学管理33
3.3.6数据查询33
3.3.7E-learning接入33
3.3.8自适应系统34
3.4数据库设计36
3.5小结37
4移动学习系统的实现38
4.1移动学习系统开发常用技术38
4.2开发平台与开发技术40
4.2.1开发平台40
4.2.2开发环境40
4.2.3WAP开发技术42
4.4基于WAP技术的移动学习系统实现45
4.4.1用户管理的实现45
4.4.2课程管理的实现47
4.4.3课程资源浏览48
4.4.4教学管理49
4.4.5数据查询49
4.4.6交流互动的实现51
4.5小结52
5总结与展望53
参考文献55
硕士期间发表的论文57
致谢58
1序言
1.1研究背景
20世纪下半叶，以互联网计算机为代表的第三次工业革命使人类社会生产方式从以工业化为主导向信息化与工业化融合转变，世界正进入信息化时代。
信息技术的迅速发展和在教育领域的广泛应用使得人们进入数字化学习时代。
图1-1网民上网设备
图1-2网民身份与上网设备对应分析
1.2国内外研究现状
下面是几个典型的研究：
（1）英国在2001年开展的m-Learning解困教育社会问题[13]
该项目始于2001年，当时很少有人知道移动学习的概念。
该项目主要是为了解决三个存在于欧洲年轻人社会的文盲问题、缺少继续教育问题以及由于缺少信息技术而导致的不公平问题。
该项目开发出了一些产品，可以使用一些便携设备为学习提供信息。
Ultralab中心还开发出两个移动学习模式和智能导师系统。
该项目设计和开发了一系列的学习材料，并在已开发的移动学习系统上进行了试验，试验选取了90个移动设备租借给学生。
试验结果表明学习者对移动学习都怀有激情，62%的学生表示在他们使用了移动学习之后，对未来的学习充满了渴望。
在这62%的学生当中，有91%喜欢使用膝上电脑学习，82%喜欢使用个人电脑，80%喜欢使用手机，76%喜欢和自己年龄相当的同伴一起学习，54%喜欢在大学学习。
这表明移动学习在学习者中还是很受欢迎的。
（2）Frome-learningTom-learning[14]
基更的移动学习研究项目的重点是研究移动学习技术的可行性问题、移动学习优势与不足及移动学习课程的设计与开发等，他通过各种不同移动终端在移动学习中的应用研究，初步得出一些结论：
移动学习的优点：
任何时间、任何地点学习的便利性，地理空间消失，可携带性，专家口袋，网络通信实现的教师指导的合作学习，真正实现因材施教，与课堂教学、数字化学习的整合。
不足：
移动学习的终端设备在速度、尺寸、带宽、内存容量、输入输出质量、价格等方面还存在不足，需要进行改进。
（3）MOBIlearn行动[15]
欧盟《数字化欧洲行动研究计划》中开展名为“MOBIlearn行动”的移动学习专项研究计划，研究始于2002年至2004年。
该研究涉及移动教育的各个方面，从新型学习范式到商务运营模式，从学习内容及资源开发到新型学习模式研究，从移动学习系统设计、集成到测试与发行，从系统评价到管理，系统全面地研究移动学习及移动学习系统。
（4）斯坦福大学学习实验室的研究
很久以来，斯坦福大学在美国的远程教育与数字化学习研究领域一直处于领先地位。
SLL（StanfordLearningLab）开发了一个移动学习的初始模式。
他们选择外语学习作为移动教育的课程内容，初步假定，移动设备能在一个安全、可信、个性化以及即时需求的环境中帮助提供复习、听说练习的迫切需要的学习机会。
所开发的模式让用户练习生词、做小测验、查阅单词和短语的译文、与现场教师实时交流并将单词存储到笔记本中，所有一切都发生在一个综合的语音/数据环境中。
其特点是不是支持一个实际的斯坦福课程，而是开始研究最新技术与学习中人类认知所面对的基本挑战。
（5）爱立信等商业公司开展的“移动学习”项目[13]
该项目由爱立信、Telenor，Insite，ITFornebuKnowation等联合进行，旨在研究移动学习与传统课堂教学整合的方式与方法。
他们在爱立信教育提供的一门课程“3G应用入门”的教学中引入移动学习方式作为学习的辅助。
通过研究，他们指出：
需要开发优秀的结合传统课堂学习、数字化学习（e-Learning）和移动学习（m-Learning）等多种形式的综合学习模式，移动学习作为其中的一种学习方式。
在这种由多种学习技术、学习资源和学习方式所构成的综合学习模式中，需要彻底、全面地进行规划。
其特点在于提供由不同的学习技术、学习资源和学习方式构成并互相支持的综合学习解决方案，为学生创建科学的学习环境，帮助学生获得美好的学习体验以及满意的学习效果。
国外这个阶段的研究揭开了移动学习研究序幕，在移动学习的理论和技术进行了深入的研究。
为移动学习的发展奠定了理论基础，解决了技术可行性问题，指出移动学习优势在于学习的灵活、便捷以及“随时随地”学习，不足之处在于设备屏幕尺寸小、网络带宽低、学习资源限于文本与简单图片等。
近几年国内典型研究有由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——“移动学习理论与实践”，从2002年1月到2005年12月，开发了基于GSM网络和移动设备的移动学习平台、基于本体的教育资源制作发布与浏览平台以及教育语义网络平台；
2006年3月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”正式获得批准。
刘建设等人通过文献分析法，对国内公开发表的关于移动学习的学术论文以及硕、博士学位论文进行统计和分析，对收集到的数据进行Crosstabs分析。
它是描述性统计分析的一种，基本原理是分析多个变量在不同取值情况下的数据分布情况。
经过分析，得到如下结果：
学术论文的研究内容集中在理论研究方面，主要是探讨教育理论、学习理论在移动学习中的应用；
对移动学习系统相关技术的可行性研究，主要是把通信技术、互联网技术以及计算机技术等相关技术引入到移动学习中，从技术的角度探讨移动学习的可行性；
而移动学习手持终端软件的研发，论文的数量较少。
不论从哪个角度理解，移动学习都是一种学习方式。
既然是学习，就不可避免要涉及到学什么，也就是移动学习内容的问题，与课程资源设计和开发相关的问题，遗憾的是对于这方面的相关研究很少，主要探讨移动学习课程设计开发原则等较为宽泛的问题，可操作性较差。
随着移动学习的发展，各种技术被引入进来，这些技术、协议或标准之间的兼容性，以及移动学习平台和已有平台的互操作都需要深入研究。
有研究表明，下一阶段的研究将关注移动学习相关技术研究、移动学习终端的软件开发研究、移动学习课程开发研究、移动学习教学模式研究和移动学习系统的标准化研究等方面的问题[3]。
目前，移动学习系统的类型主要有：
短信系统、m-Learning课程系统、学习辅助系统、移动综合学习系统。
移动学习系统的一般功能包括：
教务管理和学习支持、提供辅助性的学习内容、提供专业学习内容、促进学习者的交流与协作、模拟或游戏。
现有的移动学习系统大多是特定领域的专用系统、普通用户建设移动学习课程难度大。
目前国内外关于移动学习的研究正处于起步发展阶段，移动学习系统中通信技术、网络带宽、终端性能等是制约移动学习发展的重要因素。
因此目前移动学习系统应用最广泛最成功的是与网络速度关系不大的一些系统，例如：
（1）诺基亚的“行学一族”，是诺基亚在中国推出的针对中国手机用户的移动教育服务，2007年5月正式发布。
“行学一族”服务基于服务器/客户端结构，用户可以通过PC机或手机下载此服务的安装包，在能够支持的手机终端上安装使用，推出了英语学习等课程。
（2）碟中碟无线基于手机开发的移动英语通，使用户可以用手机进行外语的“听、说、读、译、考、背”学习。
实用的功能，友好的操作界面以及优秀的学习内容获得手机设备终端厂家认可并预装，学习型手机成为手机销售市场的亮点。
碟中碟移动英语通，与各大手机制造商强强联手，共同为学习者打造一个便携、移动、随时随地的语言学习环境。
还有中国台湾中央大学蝴蝶观察学习系统BWL、中国台湾博物馆中用于移动学习的游客参观导航系统、日本东京大学支持孩子们使用PDA在博物馆进行协作学习的系统等。
文献中提到的移动学习系统要么是专用的系统要么移动学习课程开发的专业性很强，从普通用户使用、建设移动学习课程的角度出发，还存在各种困难和问题：
（1）移动学习系统大都针对特定领域的开发
（2）现有的移动学习课程开发专业性强，导致普通用户无法建设移动学习课程
（3）现有的网络课程建设已经初具规模，但是不能转换成在移动设备上使用，实现移动学习共享网络课程资源
诺基亚公司开展的移动教育研究项目认为：
现在移动学习发展缓慢是因为大多数移动设备屏幕尺寸小、分辨率低、计算能力不强及有限的存储能力，联结各种各样的移动设备到同一个网络的难题也是一个真正的限制。
看起来，移动学习比较适合诸如语言技巧、市场销售等专门的内容教学。
当前，WAP技术使得移动学习最适合数字化学习课程的如下方面：
（1）即时提醒与警告；
（2）与同伴及教师交流；
（3）即时反馈的多项选择测试；
（4）每日提示；
（5）概要信息；
（6）浏览数字化学习的课程材料；
（7）搜索一个主题内的专门信息；
（8）联结WAP站点；
（9）课程注册。
因此本研究是以设计一个能为普通用户经过简单培训就能建设自己的移动学习课程为目标，借鉴Blackboard公司开发的网络课程中的部分功能结合移动学习的特点，为使用者提供基于WAP的移动学习系统为用户提供一些课程、交流、测试、管理、e-Learning接入等方面的功能服务。
专用的移动学习系统开发可以解决特定领域的移动学习需求，但是比较通用的能满足一些基本需求（例如课程材料浏览、交流互动、教学信息的发布）的移动学习系统的开发也有广阔的前景，通用的系统希望达到用户建设网络课程一样简单，用户会使用网络课程就能很快学会使用本系统。
因此本研究设计开发基于WAP的移动学习系统，从普通用户的需求角度出发，从用户最基本的建设课程的需要出发，再提供作业和测试、交流互动、教学管理等功能。
系统的自适应问题仅从设备的角度看，未从用户的角度考虑。
移动学习终端的多样性和用户的个性化需求使系统自适应研究成为移动学习系统研究中重要的组成部分。
欧盟《数字化欧洲行动研究计划》中开展的“MOBILearn”的移动学习专项研究计划，将自适应人机界面子系统作为整个研究计划的组成部分。
英国学习与技能发展处等部门联合开展的“m-Learning”研究项目，旨在利用移动技术促进学习，其中也将适当的知识呈现方式作为研究的组成部分。
伯明翰大学的研究中自适应学习环境的研究也是组成部分之一。
北京大学崔光佐教授等人的研究提出将教学系统分为两大部分[16]：
一部分是设备无关的部分；
另一部分是设备自适应部分。
从文献中发现国内外对移动学习系统中的适应性问题主要是解决设备自适应性问题，但是从用户的角度出发，还存在这些问题：
（1）未从用户的角度考虑用户对交互界面的个性化设置
（2）忽略了为用户提供个性化的适应性内容服务
不同的用户对内容的需求、系统界面的偏好不同，因此加入用户自定义部分，使用户根据自己需要对移动学习的表现格式和内容进行个性化设置。
这样就可以实现改进用户不同设备、不同需求的适应性支持。
智能分析系统根据用户兴趣和学习记录为用户提供个性化学习内容服务，也能进一步满足用户的个性化需求。
1.3研究内容与方法
本文研究的主要内容包括：
（1）总结移动学习的定义、特性、一般功能和学习形式，研究移动学习系统的支持理论、技术和系统结构；
（2）在以上对移动学习的理论、技术和应用的研究基础上，对移动学习系统的用户管理、课程管理、作业测试、交流互动、教学管理、e-Learning接入等功能模块进行分析与设计，设计移动学习系统适应性的改进方案；
（3）实现基于WAP的移动学习系统的部分功能。
本研究内容涉及移动学习、计算机技术、教育技术以及心理学、课程与教学论等多个学科与技术领域，选题涉及基于移动学习的理论与应用研究和计算机系统设计与开发。
通过文献调研，我们了解到移动学习作为学习的一种新兴形式，目前国内外对该领域的研究，主要是移动学习系统构建的理论与方法研究，成熟的移动学习应用系统还很少，这与当前移动学习系统发展处于刚刚起步阶段有关。
本文主要探讨构建基于WAP的移动学习系统的理论与方法，研究范围涉及基于移动学习系统的体系结构、系统功能分析与设计、移动学习课程的分析与设计，主要采用了文献研究、内容分析和逻辑推理等研究方法。
1.4论文框架
本论文共由五章组成，内容组织如下所述：
第一章序言阐述本文的研究背景、国内外研究现状和存在的问题、研究内容及方法。
第二章是移动学习研究概述，论述移动学习的概念、特性、功能和学习形式，移动学习理论基础、支持技术和体系结构。
第三章研究移动学习系统的设计。
研究移动学习系统设计的思路、需求分析和系统结构，并就系统的各功能模块进行设计。
设计移动学习系统自适应的改进方案。
第四章运用移动开发技术实现移动学习系统的部分功能。
第五章总结本研究完成的主要内容和系统的不足之处。
本文以下部分将就此逐步展开论述。
2移动学习概述
2.1移动学习
2.1.1概念与特性
国际远程教育权威，爱尔兰远程教育和应用中心主任德斯蒙德·
基根博士认为：
“m-Learning的发展将使学生在d-Learning上更加自由。
只要能够实现其电话装置的无线通信连接，无论在飞机场，还是在他们选择的任何地方，都可以进行学习。
学习者可在课堂，在家中，在旅途、候车时，利用散碎时间随时随地进行不同目的、不同方式的学习”[17]。
Chabra等人结合了远程教育的思想，认为移动学习就是能够使用任何设备，在任何时间、任何地点来接受学习[18]。
Dye等人对移动学习的定义是：
移动学习是一种在移动计算设备帮助下的能够在任何时间、任何地点开展的学习，移动学习所使用的移动计算设备必须能够有效地呈现学习内容并且提供教师与学习者之间的双向交流[19]。
Figueiredo、FranzLehner和HolgerNosekahel等人的强调随时随地，不强调使用何种设备和是否使用通信技术，进而演变出定义“移动学习是当学习者不在固定的、预先设定的位置下所发生的任何类型的学习，或者是当学习者利用移动技术所提供的优势所带来的学习”[20]。
综合而言，移动学习是移动计算技术发展的产物，与传统学习方式相比有很多独特的特色的一种学习方式。
无论是从移动学习支撑技术的角度研究移动学习，还是从认知与学习的角度研究移动学习，都需要从实践中摸索、总结移动学习的真正需求。
移动学习的出现，本质上是教育与技术相互作用的结果，经历了一个教育需求与技术发展交互驱动的过程，它的出现不仅会带来人们学习观念的转变，还会促使整个人类学习环境的改变。
移动学习的五个典型特征[21]：
移动学习是移动技术与e-Learning技术发展相结合的产物。
一方面，便携式PC、智能手机和其他移动设备应被看作是现有数字化学习技术的扩展；
另一方面，由于移动学习将诸如个性化、多媒体、环境智能、触觉交互等新技术融合到教育领域，因此，它同样也表现出区别于其他学习方式的典型特征。
（1）便捷性的学习工具、灵活性的学习环境，提供随时随地的学习空间。
移动学习使得学习者可以随意支配时间，把握空间，获取语音、视频、数据等信息，并随时与同伴、老师之间互动交流。
（2）自主性、个性化的学习方式。
这意味着学习者可以自己决定学习时间、学习地点、学习方式，选择学习内容和制订学习计划等。
学习可以发生在上学的路上，可以发生在下班回家的公共汽车上，可以发生在学校图书馆，甚至发生在郊游途中或公园长椅上。
总之，移动学习无处不在，它满足了不同的学习习惯和学习喜好，适应了不同的学习能力和学习水平。
（3）以知识导航为特征的、提出问题解决方案为目的的学习任务。
知识导航是指学习者在可获得的知识海洋中对知识进行配置和管理，学习被看作是探索、评价、操作、整合和导航的任务活动，而这一切的最终目的就是解决真实情境下的实际问题。
当学习者通过参加解决问题的活动和互动协作来解决真实情境中的问题时，成功的学习发生了。
（4）学习活动更具有情境性，资源丰富并以真实情境作为学习隐喻。
情境有利于增强学习的意义，学习的目标不是被动获取知识，而是在新的情境中应用这些知识。
移动学习产生了一种新的互动方式，实现了学习者与情境间之间的互动。
（5）以群体协作和个体探究学习为典型组织形式。
超强的交流互动功能是移动设备的重要特性，借助于它的强大动力，学习者可以在完成个体探究学习的过程中，通过各种不同的方式与世界范围内的各类人群开展群体协作学习。
移动学习特有的性质[1]：
提供随时随地的学习环境。
传统教学中的教学情境以教室为主的面对面教学，即使使用了信息技术，上课活动地点仍受限于联网的普通教室或电脑教室，除每学期特定的校外参观活动外，教学活动很少能超越教室或学校围墙。
支持移动学习的设备具有可携带性、无线通信能力和移动性支持等特点。
以这些设备开展移动学习，学习者就可以随意支配时间，把握空间，获取语音、视频、数据等信息，进行学习与交流。
这些优势帮助在职在岗人员，不再受限于特定时间、特定地点而进行学习，从而能够更好地安排自己的生活、学习和工作，同样，对于那些无法接受常规或有规律性课程的学习者，可以利用零散时间，在每天的繁忙工作中有机会进行移动学习。
学习活动更具情境性。
移动计算技术为情境学习提供了支持，利用手持移动学习设备，无论走到哪里，学习者都可以进行学习，并使得教与学真正突破时空的限制，使得学习可以发生在真
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