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移動教育:全球化學習的新方式
2016 / 08 / 11

       目前,基于先進的互聯網和多媒體技術的網絡教育,較以前的教育模式有很大的進步。隨著新世紀的來臨,終身教育成為現代社會的需要。要真正解決和實現教學在任何時間、任何地點進行的夢想,基于移動數據通信技術與互聯網結合而產生的移動互聯網技術之上所開展的移動教育是一大途徑。 
  移動教育是依托目前比較成熟的無線移動網絡、國際互聯網以及多媒體技術,學生和教師使用移動設備(如手機等)通過移動教學服務器實現交互式教學活動。一個實用的移動教育系統必須同時兼顧學生、教師和教育資源這三個方面,將他們通過該系統有機地結合起來。

        移動教育的主要功能

        移動教育的主要功能具體如下:

        面向學生的功能

  ● 向教師提問。學生的一些比較簡單或緊急的問題可以通過移動設備隨時向教師提出,而不必等到上課,或是在指定時間專門到指定的地點提問。

  ● 自動回復問題。收到學生問題后,按照關鍵詞匹配的方法系統檢索數據庫,如果發現已有類似問題被回答,則自動地將相應答案返回給用戶。

  ● 瀏覽問題和解答。學生可以通過本系統,瀏覽一段時期內其他同學提出的問題和相應的解答,在別人的問題中得到提高。

  ● 查詢作業提交情況、成績以及考試成績。

  ● 接收教學活動通知。

        面向教師的功能

  ● 當學生問題累計到一定數量后,通知教師瀏覽。

  ● 教師對學生提出的問題進行瀏覽和回答。

  ● 通過移動設備向學生發送一些比較重要和緊急的教學活動通知。

  ● 隨時接收學校方面對于教學活動的一些通知。

         移動教育實現遠程教育的夢想

  目前,基于先進的互聯網和多媒體技術的網絡教育,較以前的教育模式有很大的進步,但基于有線連接的互聯網環境建立代價高,擴充新的節點,增加通信帶寬都不很方便。

  隨著新世紀的來臨,終身教育成為現代社會的需要,傳統課堂外的學生人數大大增加。他們沒有固定的學習地點和時間,甚至工作場所也不固定。另外,對于在校生來說,其放假或者外出時也希望隨時與學校取得聯系,這些是傳統利用有線連接的互聯網無法實現的。

  基于移動數據通信技術與互聯網結合而產生的移動互聯網技術之上所開展的移動教育,將真正地解決和實現教學在任何時間、任何地點進行的夢想。

        移動教育的現有方案

  移動教育根據使用通信協議的不同,分為基于短信息的移動教育、基于瀏覽、連接的移動教育兩種形式。

        基于短消息的移動教育

  通過短消息,不僅用戶間,而且用戶與互聯網服務器之間都可實現有限字符的傳送。用戶通過手機,將短信息發送到教學服務器(位于互聯網);教學服務器分析用戶的短信息后轉化成數據請求,并進行數據分析、處理,再發送給用戶手機。利用這一特點,可實現用戶通過無線移動網絡與互聯網之間的通信,并完成一定的教學活動。

  基于短消息的教育方式適合通信數據少,簡單文字描述的教學活動。

        基于瀏覽、連接的移動教育

  移動用戶使用無線終端,經過電信的網關后可接入互聯網,訪問我們的教學服務器,并進行瀏覽、查詢,實時交互,類似于普通的互聯網用戶。目前只能瀏覽基于WAP協議的服務器,還無法正常訪問顯示HTTP協議的服務器。

        移動教育的實現技術

  移動教育主要是利用移動設備和移動通信網,從而方便地訪問互聯網上的教育資源。目前移動通信協議主要有兩種形式: 一種是面向短消息的,屬于非實時連接;另一種是面向連接的,實現實時通信。以下是與此相關的技術概念。

        移動互聯網

  移動互聯網是將有線互聯網移動通信網(無線連接, 包括GSM等無線網絡)集成在一起的網絡,如圖3(P53)所示。它主要包括有線互聯網、無線連接和靈便終端。有線互聯網即INTERNET;無線連接是由無線??樽槌傻耐紓ò惺膠頭羌惺嬌刂頻奈尷咄紓?;靈便終端指具有終端處理能力的便于攜帶的終端設備,包括手機PDA 以及具有無線??櫚謀閾降縋緣?。與有線互聯網相比,移動互聯網的重要優點是彌補了有線互連不能移動的缺點(設備移動時必須斷開)。 因此,該種網絡可實現移動中數據交互、實時連接,為移動教育提供了網絡支持。

        基于互聯網的短消息種類及網絡結構

  GSM網絡除了提供話音服務外,還提供面向字符的短消息服務。 SMS占用通道的時間短,費用低,支持兩個GSM 用戶方便地進行點對點通信。目前眾多的短消息服務廠商幾乎都與國際互聯網相結合而形成統一的短消息服務網絡,為用戶提供各種信息服務。短消息的發展分為三個階段: SMS、EMS、MMS.

  SMS(短消息業務)

  SMS的內容可以是文本、數字或二進制非文本數據(用于鈴聲或logo等)。
  它的實現原理很簡單,但用戶在手機上輸入文字的過程卻比較麻煩。SMS有兩大突出優點: 一是存儲轉發機制。SMS傳送數據包的工作由移動網絡中的短消息中心而不是終端用戶來完成,如果用戶不在服務區內,短消息就被存儲在短消息中心,等用戶出現之后再轉發給他。二是傳遞確認機制。在電路交換數據環境中,連接是端到端的,所以用戶能夠知道連接是否完成,以及數據傳遞的情況。

  EMS(增強消息業務)

  EMS能夠將簡單音調、圖片、聲音、動畫、文本集成到一起,然后在EMS手機上顯示, EMS是SMS的增強版本,無須對基礎網絡進行升級,而且實施EMS對現有的短消息中心幾乎沒有任何影響。

  EMS對現有的短消息中心所要做的最大修改是運營商計費系統,EMS和SMS屬于不同類別的業務,一條EMS消息的容量可能是SMS的好幾倍,在EMS中有些格式的字占用的空間也比SMS大很多。

  MMS(多媒體消息業務)

  MMS可以說是消息技術極限。通過MMS,手機可以收發多媒體消息,包括文本、聲音、圖像、視頻等,MMS支持手機賀卡、手機圖片、手機屏保、手機地圖、商業卡片、卡通、交互式視頻等多媒體業務。

  MMS和SMS都是非實時業務,在MMS中,多媒體消息也要通過像SMS中心一樣的中間平臺,即MMS中繼站和MMS存儲站。MMS和SMS另一個相似之處是,它們都有消息傳遞確認機制。以后,人對人的個人通信仍將占主導地位,但形式會向著減少文本、增強視覺效果的方向發展,多媒體將逐漸引領風騷。

  短消息互聯網結構。通過使用手機號作為尋址手段,不同解決方案的消息都能實現從終端到終端、從終端到互聯網以及從互聯網到終端的互通。

        數據通信協議的種類

  對于短消息通信來說,其數據的通信是間斷的,不能實時連接,因而不能利用該種通信實現手機對網站的瀏覽,很難實現多媒體資源的傳輸和顯示,但是隨著通信芯片和DSP性能的提高,移動通信協議將得到很大改進,通信的速度也會大大提高。

  WAP即無線應用協議,是移動通信設備實現接入Internet的一組通信協議。WAP實現了移動通信系統和數據通信系統的結合,符合通信領域、移動通信發展的需求,它使移動用戶可以不受網絡種類、網絡結構、運營商的承載業務以及終端設備的限制,充分利用自己的手機,隨時隨地接入互連網和企業內部網。

  通過支持WAP的GSM手機,可以實時與WAP網站保持連接。但是GSM網絡主要用來傳輸質量較差的話音信息,數據傳輸速率為9.6kbps,這樣的傳輸速率只能用來傳輸短信息和文本郵件等對速率要求不高的數字化信息。

  2000年,GPRS技術嶄露頭角,廣泛出現于GSM網絡中,提供115kbps的傳輸速率使真正意義上的互聯網訪問成為可能。GPRS(通用分組無線業務)是在GSM的基礎上的一種過渡技術,可以提供用戶在遠離辦公室和住宅時對互聯網的訪問,用戶將始終處于連接和在線的狀態,而只有在發出請求時才真正占有無線資源來收發數據,使用費用按照真實的傳輸比特數來計算,而不是在線的時間,這使人們上網既方便又從容。

  2001年到2002年中,EDGE技術提供了384bps的速率的數據服務與應用。這種介于二代和三代之間的技術被稱為“二代半”技術。它提供了一個從GPRS到第三代移動通信的過渡性方案,充分利用了現有的GSM資源,?;ち碩訥SM做出的投資,目前已有的大部分設備都可以繼續在EDGE中使用。

  3G時代(W-CDMA、CDMA2000和TDS-CDMA三大主流無線接口標準)來到后,將帶來最高達2Mbps的數據傳輸速率,在這樣的條件下,現在計算機中應用的任何媒體都能通過無線網絡輕松的傳遞。WCDMA通過有效的利用寬頻帶還可處理真實的動態圖像。

  隨著3G 通信協議的推出,面向瀏覽器的移動設備將會很快得到推廣。此時的移動教育在方便性以及服務質量上都將會發生空前變化,教學活動將不受時間空間和地域的限制,并將得到高質量的保證。

  除了以上的通信協議外,還有用于無線局域網的802.11協議(IEEE 802.11b,用戶端計算機訪問速度最高可達11Mbps;IEEE 802.11a傳輸速度最高可達54Mbps)。無線局域網具有實現移動辦公、較好的保密性、抗干擾性、架設與維護容易等優勢,能讓學校企業、用戶提前進入4G時代, 此外,藍牙、紅外等通信技術也在不斷的發展研究中。這些都是移動教育的搭載基礎。

        面臨的挑戰

  移動教育具有不受時間、地點限制,以及個性化服務等優勢,但同時也存在著缺點。由于手持移動設備的交互條件有限(無鍵盤、屏幕小等),圖片等多媒體信息無法在其上顯示,而這些信息對于學習理解知識往往是必不可少的?;チ每梢越餼穌飧鑫侍?。

  互聯網在教學活動中發揮著重要的作用,互動式的網頁是師生交流和信息發布的良好媒介,對多媒體的支持更是保證了教學的生動形象,但在臺式機上普遍使用的互聯網教學要求相對穩定的上機環境和網絡環境。因此有必要將使用普通臺式計算機的互聯網教學和使用手持移動設備的移動教育結合起來,使其取長補短。解決這個問題的根本辦法是不斷的改善手持移動設備的性能,使其能夠方便的訪問普通的網頁。但是,在現階段這個目標還無法達到。首先,手持移動設備上網多使用WAP協議,不能直接訪問HTML格式的網頁。其次,手持移動設備受自身物理大小的限制,其信息輸入和呈現都存在著諸多不便。

  此外,在移動教育中面對的是各種各樣的用戶,有來自互聯網的,有來自移動用戶的。這些用戶的終端設備都不一樣,通信協議也不同(如手機屏幕的尺寸,型號等),個人的學習習慣也不同。而我們的教育資源形式和數量都是有限的,不可能針對每一種用戶的終端設備單獨制作一種形式。在經過互聯網多年的發展后,主要的網絡教育資源都是基于個人電腦的。怎樣將有限的資源作無限的表現,這也是教育資源應用的主要問題。

  雖然移動教育剛剛起步,隨著無線移動設備費用的降低、硬件的改進,其普及率和服務商會不斷增加。結合移動互聯通信與教育,充分運用現代通訊、計算機科技發展的新成果,移動教育將發揮積極的作用。

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