基于WAP的移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

    隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，教學(xué)及學(xué)習(xí)模式也在發(fā)生改變。一種嶄新的學(xué)習(xí)模式——移動(dòng)學(xué)習(xí)，已成為當(dāng)今教育技術(shù)領(lǐng)域研究的新熱點(diǎn)。這種新型學(xué)習(xí)模式利用無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信設(shè)備(如手機(jī)、PDA等)獲取教育信息、教育資源和教育服務(wù)，具有知識(shí)獲取的主動(dòng)性、學(xué)習(xí)設(shè)備的移動(dòng)性、學(xué)習(xí)過(guò)程互動(dòng)性和教學(xué)活動(dòng)情景性等特征。目前移動(dòng)學(xué)習(xí)的發(fā)展趨勢(shì)是利用手機(jī)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。日趨強(qiáng)大的手機(jī)功能和藍(lán)牙、WAP和GPRS等技術(shù)的日趨成熟以及3G的到來(lái)，使智能手機(jī)作為一種特殊的學(xué)習(xí)終端，催化了移動(dòng)學(xué)習(xí)的發(fā)展。本文主要研究WAP技術(shù)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于WAP技術(shù)的手機(jī)移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)，使學(xué)習(xí)者能夠借助手機(jī)的移動(dòng)性、實(shí)時(shí)性和互動(dòng)性，“隨時(shí)、隨地、隨身”地進(jìn)行交互式學(xué)習(xí)。

1 主要應(yīng)用技術(shù)
1．1 無(wú)線(xiàn)應(yīng)用協(xié)議WAP
    WAP(Wireless Application Protocol，無(wú)線(xiàn)應(yīng)用協(xié)議)是開(kāi)發(fā)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上類(lèi)似互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的一系列規(guī)范的組合。它起著連接移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和Internet的橋梁作用，使得用戶(hù)無(wú)論在何時(shí)、何地都可以使用支持WAP的手機(jī)獲取網(wǎng)上信息和網(wǎng)上資源。
    WAP應(yīng)用模型由，WAP客戶(hù)端、WAP網(wǎng)關(guān)和WAP內(nèi)容服務(wù)器三部分組成，這三者缺一不可。客戶(hù)端主要指支持WAP協(xié)議的移動(dòng)用戶(hù)設(shè)備終端，包括WAP手機(jī)和個(gè)人數(shù)字助理(PDA)等。WAP網(wǎng)關(guān)是WAP應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的核心，由協(xié)議網(wǎng)關(guān)和內(nèi)容編解碼器兩部分組成。協(xié)議網(wǎng)關(guān)用于實(shí)現(xiàn)WAP協(xié)議與Internet協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換，它起著“翻譯”協(xié)議的作用，是聯(lián)系移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和Internet的橋梁。WAP內(nèi)容服務(wù)器存儲(chǔ)著大量的信息，以提供WAP手機(jī)用戶(hù)來(lái)訪(fǎng)問(wèn)、查詢(xún)、瀏覽等。具體應(yīng)用模型如圖1所示。

    基于WAP實(shí)現(xiàn)信息服務(wù)的過(guò)程為：當(dāng)用戶(hù)從WAP手機(jī)鍵入WAP內(nèi)容服務(wù)器的URL后，信號(hào)經(jīng)過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，以WAP協(xié)議方式發(fā)送請(qǐng)求至WAP網(wǎng)關(guān)，然后經(jīng)過(guò)“翻譯”處理，再以HTTP協(xié)議方式與WAP內(nèi)容服務(wù)器交互，最后WAP網(wǎng)關(guān)將服務(wù)器返回的內(nèi)容壓縮、處理成Binary流，并返回到客戶(hù)的WAP手機(jī)屏幕上。
1．2 無(wú)線(xiàn)標(biāo)記語(yǔ)言WML
    WML(Wireless Markup Langtaage，無(wú)線(xiàn)標(biāo)記語(yǔ)言)是基于擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言XML(Extension MarkupLanguage)標(biāo)準(zhǔn)的、適用于無(wú)線(xiàn)環(huán)境的標(biāo)記語(yǔ)言，用wML編寫(xiě)的網(wǎng)頁(yè)可以在移動(dòng)終端的微瀏覽器上提供文本瀏覽、數(shù)據(jù)輸入、圖像和表格呈現(xiàn)以及按鈕和超級(jí)鏈接等功能。
    WAP的內(nèi)容以WAP頁(yè)面作為載體，用WML編寫(xiě)的頁(yè)面通常叫做卡片組(deck)，由一組相互鏈接的卡片(card)組成?？ㄆ邪谋?、標(biāo)記、表格、鏈接、輸入控制、事件、任務(wù)、圖像等元素，這些元素的有序組合構(gòu)成了頁(yè)面的主要業(yè)務(wù)邏輯。每張卡片都是相互獨(dú)立的用戶(hù)交互操作單元，卡片之間可以鏈接切換。當(dāng)移動(dòng)電話(huà)訪(fǎng)問(wèn)一個(gè)WML頁(yè)面時(shí)，頁(yè)面的所有卡片都會(huì)從WAP服務(wù)器下載到設(shè)備里，卡片之間的切換由內(nèi)置的計(jì)算機(jī)處理，不需要再到服務(wù)器上取信息。

2 學(xué)習(xí)平臺(tái)總體設(shè)計(jì)
    根據(jù)一般用戶(hù)的學(xué)習(xí)習(xí)慣與需求，方便用戶(hù)隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)，這里所設(shè)計(jì)的移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)分為兩種學(xué)習(xí)模式，即在線(xiàn)學(xué)習(xí)模式和離線(xiàn)學(xué)習(xí)模式。在線(xiàn)學(xué)習(xí)模式主要包括課程資源的下載、課程作業(yè)的上傳、實(shí)時(shí)答疑及課程討論等功能模塊。離線(xiàn)學(xué)習(xí)主要包括學(xué)習(xí)者根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況制定學(xué)習(xí)計(jì)劃，進(jìn)行課程相關(guān)的課件學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)記錄統(tǒng)計(jì)和課后測(cè)試等。在線(xiàn)學(xué)習(xí)需要登錄到服務(wù)器后才能進(jìn)行，而離線(xiàn)學(xué)習(xí)只需要本地資源。具體功能模塊如圖2所示。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
    在實(shí)際的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中，以Red Hat Enterprise Linux 5為平臺(tái)，以Apache Tomcat 5．5為WAP服務(wù)器，采用JSP和WML相結(jié)合的方式，按照MVC2模式進(jìn)行各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)的后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)選擇可跨平臺(tái)的MySQL，采用JDBC方式，在對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作上通過(guò)建立一個(gè)ConnectionManager類(lèi)來(lái)提供對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的連接，然后通過(guò)DAO模式來(lái)調(diào)用。MVC2具體是指使用JSP+Servlet+JavaBean技術(shù)方案：Model層實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯，這里使用DAO模式封裝對(duì)數(shù)據(jù)的操作；View層用于與用戶(hù)的界面交互，采用JSP，wML結(jié)合實(shí)現(xiàn)；Controller層是Model層與View層間的紐帶，使用Servlet來(lái)完成有效控制。

    WAP頁(yè)面不同于普通Web頁(yè)面，如果要在電腦終端上測(cè)試和瀏覽JSP實(shí)現(xiàn)的WAP應(yīng)用，除安裝Java虛擬機(jī)(JRE)外還需要安裝支持WAP的瀏覽器(即手機(jī)模擬器)。目前，常用的WAP瀏覽器中，M3gate測(cè)試的最為嚴(yán)格和標(biāo)準(zhǔn)，因此本文采用此軟件進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試效果如圖3所示。

4 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中的問(wèn)題及解決方法
    (1)系統(tǒng)發(fā)布
    若要將WAP應(yīng)用發(fā)布至外網(wǎng)，必須將代碼應(yīng)用到服務(wù)器平臺(tái)上。為使Apache服務(wù)器能提供完整的WAP服務(wù)，需要將WAP的五種MIME類(lèi)型添加到Apache服務(wù)器的主配置文件中。首先，使用命令“vi／etc／httpd／conf／httpd．conf”編輯Apache的主配置文件httpd．conf。然后，定位到AddType區(qū)域，按a進(jìn)入插入模式，以“AddType text／vnd．WAP．wml”格式將五種MIME類(lèi)型添加進(jìn)主配置文件，保持退出。最后，使用命令“／etc／init．d／httpd restart”重新啟動(dòng)Apache服務(wù)即可。
    (2)中文編碼
    采用：M3gate瀏覽WAP頁(yè)面時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)漢字為亂碼的情況。這是由于系統(tǒng)編碼問(wèn)題造成的，WML的缺省編碼是UTF-8，而漢字用的是GB2312編碼。要正常顯示，需要將GB2312編碼轉(zhuǎn)換為UTF-8。在系統(tǒng)中，通過(guò)Java編寫(xiě)的字符轉(zhuǎn)換類(lèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)。首先輸出UTF-8中漢字編碼的前綴“&#x”，再通過(guò)字符轉(zhuǎn)換工具輸出漢字所對(duì)應(yīng)的16進(jìn)制碼，最后再輸出字符串結(jié)束標(biāo)記“；”。
    (3)移動(dòng)設(shè)備本身的局限
    移動(dòng)設(shè)備往往存在屏幕小、內(nèi)存不大、顯示內(nèi)容有限的問(wèn)題，因此，在頁(yè)面的設(shè)計(jì)中必須添加方便、快捷的返回鏈接，避免使用復(fù)雜的頁(yè)面布局元素?？紤]到不同廠(chǎng)商不同型號(hào)的移動(dòng)終端的差異性，要采用多種終端設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，保證WAP頁(yè)面瀏覽時(shí)的通用性。
    (4)費(fèi)用控制
    移動(dòng)設(shè)備通過(guò)WAP方式訪(fǎng)問(wèn)通常需要支付流量費(fèi)，為了減少流量，避免給用戶(hù)產(chǎn)生昂貴的通訊費(fèi)，在WAP頁(yè)面中顯示的內(nèi)容應(yīng)該力求簡(jiǎn)短。WML文件也應(yīng)盡量簡(jiǎn)短，一般控制在2 KB以?xún)?nèi)。

5 結(jié) 語(yǔ)
    隨著移動(dòng)和通信技術(shù)的日益發(fā)展，從數(shù)字化學(xué)習(xí)到移動(dòng)學(xué)習(xí)的趨勢(shì)越來(lái)越明顯。手機(jī)的日益普及功能的日趨強(qiáng)大，為打破時(shí)間和空間限制的移動(dòng)學(xué)習(xí)提供了良好的硬件支持。因此，基于WAP技術(shù)的手機(jī)移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)開(kāi)發(fā)具有良好的應(yīng)用前景。本文詳細(xì)介紹了WAP技術(shù)和WML標(biāo)記語(yǔ)言，并結(jié)合JSP技術(shù)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于WAP技術(shù)的移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)。該學(xué)習(xí)平臺(tái)已在當(dāng)前流行的瀏覽器環(huán)境和模擬器環(huán)境下測(cè)試通過(guò)，具有較好的靈活性以及跨越時(shí)空的便捷性，達(dá)到了預(yù)期的效果，真正實(shí)現(xiàn)了“隨時(shí)、隨地、隨身”的學(xué)習(xí)。