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3G網(wǎng)絡(luò)下移動學(xué)習(xí)的探索與實踐

發(fā)布時間:2016-10-29 17:52

  本文關(guān)鍵詞:3G網(wǎng)絡(luò)下移動學(xué)習(xí)的探索與實踐,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。


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第 18 卷 第 1 期 2012 年 2 月

開放教育研究 Open Education Research

No. 1 Vol. 18 , Feb. 2012

3G 網(wǎng)絡(luò)下移動學(xué)習(xí)的探索與實踐
鄭潔瓊
1

陳澤宇

1

王敏娟
2, 3

杰森·吳

3

( 1. 上海交通大學(xué) 現(xiàn)代遠程教育研究中心 , 上海 200030 ; 2. 圣地亞哥州立大學(xué), 圣地亞哥, 美國; 3. 阿聯(lián)酋電信和英國電信聯(lián)合創(chuàng)新中心 , 阿布扎比, 阿聯(lián)酋)

【摘要】 近年來, 基于移動通信技術(shù)和移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的移動學(xué)習(xí)已經(jīng)成為現(xiàn)代遠程教育中一種新型的 學(xué)習(xí)方式, 它不僅具有傳統(tǒng)遠程教育的優(yōu)勢 , 還兼?zhèn)涓叨鹊囊苿有浴?交互性、 個性化等特點, 進一步實現(xiàn)了人們 “隨時、 隨地、 隨身” 的學(xué)習(xí)愿望。3G 技術(shù)的推出, 使得在移動學(xué)習(xí)中高速傳遞學(xué)習(xí)資源成為可能 , 這成為人們關(guān) Learning Lab ) 研發(fā)的移動學(xué)習(xí)網(wǎng)站為研究平臺 , 注的又一熱點。本文以上海交通大學(xué)數(shù)字化學(xué)習(xí)實驗室 ( E開 發(fā)了對應(yīng)的手機客戶端 。通過 Webservice 服務(wù)實現(xiàn)網(wǎng)站與手機客戶端之間的數(shù)據(jù)通信 , 用戶在移動學(xué)習(xí)中若有 問題, 可直接編輯短信發(fā)送到指定號碼 , 后臺答疑庫會自動回復(fù)相關(guān)答案 , 實現(xiàn)了移動學(xué)習(xí)的高度移動性 、 交互 各方面指標都達到要求 , 并能提供良好的用戶體驗 。 性等特點。研究者還做了性能和用戶體驗測試 , 【關(guān)鍵詞】 遠程教育; 移動學(xué)習(xí); 第三代移動通信技術(shù); Webservice 【中圖分類號】 G434 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 10072179 ( 2012 ) 01015904 覽、 電話會議、 電子商務(wù)等多種服務(wù)。3G 可以提高高速數(shù)據(jù) 業(yè)務(wù), 速率一般在幾百 kbps 以上。 3G 作為一種以手機為主要載體的新一代移動通信系統(tǒng) , 把無線通信與因特網(wǎng)緊緊地結(jié)合在一起 , 開拓了因特網(wǎng)的無 并展現(xiàn)出了不同于 PC 互聯(lián)網(wǎng)的新特點。 首先, 線應(yīng)用領(lǐng)域, 3G 網(wǎng)絡(luò)最重要的意義在于它把鎖 同傳統(tǒng)的 PC 互聯(lián)網(wǎng)相比, 定在一個個固定站點中的信息釋放到時空中去 , 每一個用戶 都成了移動的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點 , 可以隨時隨地獲取所需信息 。 其 次, 提供了豐富多彩的個性化信息服務(wù) 。 隨著制造技術(shù)的進 3G 網(wǎng)絡(luò)成功地實現(xiàn)了現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的大多數(shù)應(yīng)用在移動 步, 并使得網(wǎng)絡(luò)生活更加簡便 、 自由、 多姿多 平臺之上的遷移, 彩;谝苿踊ヂ(lián)網(wǎng)終端 ( 如智能手機 ) 的號碼唯一且機器 價格相對較低, 移動互聯(lián)網(wǎng)的信息服務(wù)從一開始就體現(xiàn)出了 個性化趨勢。智能手機是指在手機內(nèi)安裝了相應(yīng)的開放式 操作系統(tǒng), 可以由用戶自行安裝程序 、 軟件, 對手機的功能進 行擴充, 并可以通過移動通訊網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)接入的一類 智能手機具有更高的計算性 手機的總稱。與普通手機相比, 能, 并且應(yīng)用接口開放, 因此第三方可以為智能手機開發(fā)各 種擴展應(yīng)用程序。3G 手機是通信業(yè)和計算機工業(yè)相融合的 “個人通信終端 ” 。3G 手機往往有一個 被人們稱之為 產(chǎn)物, 除了能完成高質(zhì)量的日常通信 觸摸式的超大彩色顯示屏 , 外, 還能收發(fā)郵件、 多媒體通信等, 滿足了個人應(yīng)用和商務(wù)應(yīng) 用的多種需求, 并可以根據(jù)個人需要繼續(xù)擴展機器功能 。 再 互動性進一步增強。用戶可以隨時隨地利用手機拍攝圖 次, 片、 錄制視頻, 將自己的心情和所見所聞用手機記錄下來 , 再 3G 網(wǎng)絡(luò)用戶的角色逐漸由 把這些內(nèi)容分享給他人 。 可見, 被動的信息接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥膬?nèi)容創(chuàng)造者 , 這使得用戶之

隨著移動計算技術(shù)、 無線通訊技術(shù)和軟硬件技術(shù)的發(fā) 展, 特別是以手機為代表的移動設(shè)備的功能越來越強大 , 移 動學(xué)習(xí)已經(jīng)成為研究的熱點 。 人們從不同角度對移動學(xué)習(xí) 進行了定義: Dye( 2003 ) 從學(xué)習(xí)方式的角度認為移動學(xué)習(xí)是 任何地點進 一種在移動計算設(shè)備幫助下的能夠在任何時間 、 行的學(xué)習(xí), 移動學(xué)習(xí)所使用的移動計算設(shè)備必須能夠有效地 有利 呈現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容并且提供教師與學(xué)習(xí)者之間的雙向交流 , 于移動學(xué)習(xí)的順暢進行 。 Clark Quinn 從技術(shù)實現(xiàn)的角度認 為移動學(xué)習(xí)是移動計算與數(shù)字化學(xué)習(xí)的結(jié)合 , 是通過移動設(shè) 備實現(xiàn)的數(shù)字化學(xué)習(xí), 包括隨時、 隨地的學(xué)習(xí)資源, 高度的交 互性, 對有效的即時學(xué)習(xí)提供了強大支持 。 ( 轉(zhuǎn)引自: 劉豫鈞 2006 ) Paul Harris 從遠程教育的角度認為移動學(xué)習(xí)是移 等, 能夠為學(xué)習(xí)者帶來隨時隨 動計算技術(shù)和數(shù)字化學(xué)習(xí)的交點 , 地學(xué)習(xí)的全新體驗。 Harris 在此基礎(chǔ)上進一步認為 , 移動學(xué) 習(xí)應(yīng)該能夠使學(xué)習(xí)者通過移動信息設(shè)備隨時隨地享受片斷 化教學(xué), 在此過程中, 往往更多使用的是無線信息設(shè)備 ( 轉(zhuǎn)引 2001 ) ?梢钥闯, 自: Gordon & Gebauer, 移動學(xué)習(xí)不僅具有 還可以在任何時間、 任何地點展開, 并 傳統(tǒng)遠程教育的優(yōu)勢, 交互性、 個性化、 情境智能等新特點。 且具有真實性、

3G 技術(shù)及其在移動學(xué)習(xí)中的應(yīng)用
第一代模擬制式手機只能進行語音通話 ; 第二代 GSM、 CDMA 等數(shù)字手機增加了接收數(shù)據(jù)的功能 ; 第三代移動通信 技術(shù), 即 3G 技術(shù)將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信技 術(shù)結(jié)合, 可同時傳送聲音及數(shù)據(jù)信息 , 與前兩代移動通信技 術(shù)的主要區(qū)別在于傳輸聲音和數(shù)據(jù)的速度上的提升 , 不僅能 處理圖像、 音樂、 視頻流等多種媒體形式 , 還提供諸如網(wǎng)頁瀏

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鄭潔瓊, 陳澤宇, 王敏娟 . 3G 網(wǎng)絡(luò)下移動學(xué)習(xí)的探索與實踐 2010 ) 。 間的互動性進一步增強 ( 陳泗林, 3G 技術(shù)支持下的移動學(xué)習(xí)具有更為廣闊的適用環(huán)境 , 它不僅繼承了傳統(tǒng)遠程教育的基本功能和優(yōu)勢 , 還克服了現(xiàn) 代社會因人員流動造成的學(xué)習(xí)時間和空間多變帶來的困難 , 使得學(xué)習(xí)者能夠隨時隨地獲取所需的學(xué)習(xí)資料 , 與教師實現(xiàn) 2010 ) 。 與傳統(tǒng)的網(wǎng) 雙向交流, 完成整個學(xué)習(xí)過程 ( 查代春, 絡(luò)學(xué)習(xí)相比, 基于 3G 技術(shù)的移動學(xué)習(xí)還具有以下優(yōu)勢 : 提供 如多媒體短消息、 多媒體郵件、 了豐富的多媒體通信業(yè)務(wù) , WAP 瀏覽、 電話會議等, 使用無線移動設(shè)備即可同時訪問多 MP3 、 MP4 等多媒體的互 種學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)服務(wù) , 基于 Flash、 教師可以通過教學(xué)服務(wù)器發(fā)布教學(xué)公告 、 解答學(xué)習(xí) 動學(xué)習(xí), 者的問題, 學(xué)習(xí)者也可隨時隨地瀏覽移動學(xué)習(xí)平臺上的問題 甚至通過短信息直接與教師交流 , 從而可以隨時隨 和解答, 2010 ) 。 學(xué)生與學(xué)生之間的交互 ( 姚巍等, 地實現(xiàn)教師與學(xué)生,

OER. 2012 , 18 ( 1 ) 1 ) 視頻瀏覽: 用戶可通過該模塊訪問網(wǎng)站視頻資源 , 通 過 Webservice 獲取視頻資源分類列表 , 并根據(jù)相關(guān)分類獲取 視頻描述信息等, 然后根據(jù)用戶具體 該類別下的視頻圖片、 操作執(zhí)行相關(guān)功能模塊 ( 播放 / 下載 ) 。 移動用戶渴望快速、 “深 ” , 方便、 輕松地獲得信息, 因此, 在設(shè)計時要避免鏈接過 即導(dǎo)航層次不要過多, 如果過多容易引起用戶的迷航 ( 姚昱 2008 ) 。 旻, 2 ) 下載及管理: 用戶可在該模塊管理已下載視頻 ( 刪除、 播放) 。選擇想要下載的視頻, 有進度條顯示下載進度 , 下載 完畢自動保存在“我的下載 ” 模塊中。 進入“我的下載 ” 模 觀看已下載視頻。 由于空間有限, 用戶也可刪除舊的視 塊, 2009 ) 。 頻資源, 以方便下載新的視頻資源 ( 王穎, 3 ) 短信互動: 用戶可在觀看視頻時發(fā)送即時短消息到指 后臺答疑庫經(jīng)過分析后 , 自動篩選相關(guān)答案, 發(fā) 定手機號碼, 回給用戶。 ( 二) 模塊實現(xiàn) 1 ) 視頻列表模塊: 通過 Webservice 技術(shù)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)請 Webservice 實現(xiàn)遵照 SOAP 協(xié)議。 手機客戶端通過發(fā)送 求, SOAP 請求向服務(wù)器提出視頻列表 、 視頻描述以及視頻數(shù)據(jù) 流請求, 在得到響應(yīng)后執(zhí)行相關(guān)顯示操作 。 Webservice 請求 響應(yīng)流程詳見圖 1 。手機客戶端程序運行效果如圖 2 所示, “百科視頻 ” , 點擊首頁左下方 即可獲取右側(cè)的視頻列表 ; 首 “我的收藏” 頁右下方的 里存儲了下載到本地的視頻資源 , 方 便用戶快速、 重復(fù)訪問某一視頻資源 。

移動學(xué)習(xí)手機客戶端的設(shè)計與實現(xiàn)
目前, 移動學(xué)習(xí)在教育中的應(yīng)用模式主要有 : 基于短信 息、 基于鏈接 / 瀏覽、 在線實時信息交互、 在線信息下載。 基 主要借 于短信息的移動學(xué)習(xí)是一種新型的信息化學(xué)習(xí)手段 , 助移動通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù) , 實現(xiàn)學(xué)習(xí)者之間、 學(xué)習(xí)者與教師之 間的交流, 學(xué)習(xí)者與互聯(lián)網(wǎng)之間的互動 , 甚至是學(xué)習(xí)者與某 2009 ) ; 基于鏈接 / 瀏覽的移動 臺服務(wù)器之間的通信( 肖澎等, 學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者利用移動學(xué)習(xí)終端 , 經(jīng)過網(wǎng)關(guān)接入互聯(lián)網(wǎng), 通 過 WAP 協(xié)議訪問教學(xué)服務(wù)器, 從而進行瀏覽、 查詢、 實時交 互, 不但可以傳輸文本, 還可以傳輸一些圖像信息 ; 還有一種 移動學(xué)習(xí)方式是基于鏈接 / 瀏覽的移動學(xué)習(xí)的延伸 , 即在線 信息下載的移動學(xué)習(xí), 學(xué)習(xí)者既可以通過移動終端設(shè)備進行 在線瀏覽、 查詢、 互動, 也可以在與網(wǎng)絡(luò)建立鏈接的情況下 , 從服務(wù)器終端獲取學(xué)習(xí)資源的具體信息 , 并將需要的學(xué)習(xí)資 源保存在移動終端進行后續(xù)學(xué)習(xí) 。 因此, 學(xué)習(xí)者有效地避免 了因網(wǎng)絡(luò)故障、 環(huán)境因素而造成的學(xué)習(xí)中斷以及其他對移動 2005 ) , 學(xué)習(xí)產(chǎn)生的負面影響 ( 宋述強, 進而保證移動學(xué)習(xí)的 順暢進行。 ( 一) 概要設(shè)計 我們已經(jīng)建立了一個 3GP 流媒體庫, 里面積累了 2300 多個移動學(xué)習(xí)資源, 都是 3GP 格式的視頻知識點。根據(jù)以上 幾種學(xué)習(xí)模式的要求, 我們開發(fā)了手機客戶端程序 。 用戶安 裝該程序后, 即可瀏覽所有的學(xué)習(xí)資源 , 并支持實時點播、 下 如果遇到問題, 可以發(fā)送短 載。用戶在觀看視頻的過程中 , 信到指定號碼, 后臺答疑庫進行分析后會自動發(fā)送問題的答 案到用戶手機上。 移動學(xué)習(xí)對系統(tǒng)與學(xué)習(xí)者的互動要求頗高 。因此, 系統(tǒng) 各模塊的實現(xiàn)主要采用 C / S( 客戶端 / 服務(wù)器 ) 的形式進行鏈 接?紤]到手機硬件設(shè)備運算能力有限 , 我們把計算處理全 部放在服務(wù)器端進行, 客戶端只負責(zé)最終的數(shù)據(jù)顯示以及與 用戶的交互。這種瘦客戶端軟件有助于程序的流暢運行 , 保 證良好的用戶體驗。

2 ) 下載及管理模塊: Webservice 除了返回視頻資源的名 圖片、 描述信息外, 還獲取了視頻和圖片的 url 地址, 該模 字、 塊使用 ASIHTTPRequest 實現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)流下載, 遵照 HTTP 數(shù)

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鄭潔瓊, 陳澤宇, 王敏娟 . 3G 網(wǎng)絡(luò)下移動學(xué)習(xí)的探索與實踐 據(jù)請求格式進行數(shù)據(jù)下載 。圖 3 展示了視頻下載過程, 以及 下載后的保存狀態(tài)。

OER. 2012 , 18 ( 1 ) 序, 在界面和功能上保持了一致 。 如圖 2 所示, 用戶運行客 “百科視頻” 點擊 直接進入分類列表。由于分類 戶端程序后, 多達幾十種, 我們采用頁面滑動的方案 , 避免了翻頁帶來的 即顯示該分類下的所有視頻 麻煩。用戶點開感興趣的分類 , 資源, 包括視頻圖片、 名字、 簡介等, 一目了然。然后, 用戶選 擇某視頻, 即可實時播放。如果用戶認為此視頻資源有保存 還可以下載到本地手機 , 視頻將自動保存在圖 2 所示 價值, “我的收藏” 中。這樣, 用戶只需經(jīng)過三次導(dǎo)航即可訪問到 的 所需視頻資源, 并下載到本地的視頻資源 。 另外, 用戶在觀 看視頻的時候, 如果有疑問, 只要發(fā)送問題到指定號碼 , 一般 在 20 秒以內(nèi)就能收到系統(tǒng)發(fā)回的相關(guān)答案 。移動學(xué)習(xí)的交

圖3

視頻下載及下載管理

互性在此得到了充分的體現(xiàn) 。

3 ) 播放及短信互動答疑模塊 : 短信互動答疑通過由手機 短信端口發(fā)送相關(guān)問題到指定端口實現(xiàn)即時短信答疑 。 用 戶在觀看視頻時可通過短信進行互動 。 客戶端運行效果見 圖 4, 用戶點擊最右邊的信息圖標 , 即可進入短信編輯頁面 , 發(fā)送到指定號碼, 后臺進行分析后自動發(fā)回答案到用戶手 機, 及時解決了用戶的疑問 , 有助于移動學(xué)習(xí)的順暢進行 。

圖5

百科網(wǎng)站網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

總結(jié)與展望
圖4 視頻播放及短信模塊

移動通信技術(shù)的發(fā)展, 特別是 3G 技術(shù)的出現(xiàn), 不僅使移 動學(xué)習(xí)更好地滿足人們隨時隨地學(xué)習(xí)的需要 , 而且提供了良 好的用戶體驗, 代表了遠程教育在新時代背景下的發(fā)展趨 勢。然而, 目前移動學(xué)習(xí)資源仍比較匱乏 。移動學(xué)習(xí)與情境 高度先關(guān), 學(xué)習(xí)環(huán)境的不穩(wěn)定性導(dǎo)致學(xué)習(xí)過程可能隨時被打 斷, 這就要求移動學(xué)習(xí)的課件最好短小 、 精悍。 我們曾經(jīng)在 實驗室研發(fā)的移動學(xué)習(xí)平臺上做過用戶調(diào)查 , 用戶大多偏向 于 5 分鐘左右的移動學(xué)習(xí)課件 。 而現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)課件資源大 多不滿足這一條件, 需要我們結(jié)合移動學(xué)習(xí)者的使用習(xí)慣 , 開發(fā)更多優(yōu)質(zhì)的移動學(xué)習(xí)資源 。目前, 我們的手機客戶端提 點播和下載服務(wù), 下一步我們將加入上傳功能 , 后臺 供瀏覽、 審核通過即可發(fā)布, 鼓勵用戶自己制作、 分享移動學(xué)習(xí)資源。 3G 技術(shù)的發(fā)展和推廣將極大推動移動學(xué)習(xí)的研究與應(yīng)用 , 給學(xué)習(xí)者提供越來越多的全新的移動學(xué)習(xí)體驗 。 移動學(xué)習(xí) 給我們帶來的不僅僅是移動通訊技術(shù) 、 移動設(shè)備、 學(xué)習(xí)資源 所提供的學(xué)習(xí)支持上的便利 , 更重要的是有助于構(gòu)建一種適 合個性化學(xué)習(xí)的移動學(xué)習(xí)情境 , 滿足人們即時學(xué)習(xí)的愿望 , 符合知識經(jīng)濟背景下社會對個體知識和技能的要求 ( 傅健, 2010 ) 。移動學(xué)習(xí)與泛在計算、 數(shù)字化學(xué)習(xí)、 后現(xiàn)代遠程教育 一齊勾畫出未來教育發(fā)展模式的新藍圖 ,, 這種即時學(xué)習(xí)的便 利將有利于人們形成終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣 , 推動形成人人皆學(xué)、

測試結(jié)果與分析
手機客戶端開發(fā)出來以后 , 為了驗證是否達到了預(yù)期目 的, 我們對其進行了性能和用戶體驗測試 。 ( 一) 性能測試 由于移動學(xué)習(xí)用戶數(shù)量龐大 , 為了保證良好的用戶體 我們初步的目標是支持 500 用戶并發(fā)訪問。為了驗證這 驗, 一性能指標, 我們做了如下測試。 該網(wǎng)站 3GP 流媒體采用 HTTP 方式進行分發(fā), 因此, 主要采用下載模式進行測試 。 考 慮到平臺位于公網(wǎng), 為了避免公網(wǎng)對測試結(jié)果的影響 , 我們 通過內(nèi)網(wǎng)的另外一臺服務(wù)器進行壓力模擬測試 。 網(wǎng)絡(luò)拓撲 500 次鏈 如圖 5 所示。采用 linux ab 命令進行 500 次請求、 用以模擬 500 個用戶同時訪問平臺的 alan_ 接的訪問請求, 09052621 3915. 3gp 文件。測試結(jié)果顯示: 完成 500 并發(fā)請求 所需時間為 3. 23 秒; 請求過程中無錯誤現(xiàn)象 ; 50% 的請求在 0. 865 秒時完成; 80% 的請求在 1. 366 秒內(nèi)完成; 90% 的請求 在 1. 681 秒內(nèi)完成; 100% 的請求在 3. 087 秒內(nèi)完成。 綜上, 500 用戶并發(fā)的指標理論上圓滿實現(xiàn) 。 ( 二) 用戶體驗測試 我們開發(fā)出針對 Iphone 和 Android 兩款手機的客戶端程

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鄭潔瓊, 陳澤宇, 王敏娟 . 3G 網(wǎng)絡(luò)下移動學(xué)習(xí)的探索與實踐 處處可學(xué)、 時時能學(xué)的學(xué)習(xí)型社會 。 【參考文獻】
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( 編輯: 魏志慧) 【收稿日期】 20110915 【修回日期】 20111220 【作者簡介】 鄭潔瓊, 在讀碩士, 上海交通大學(xué)現(xiàn)代遠 程教育研究中心 ( zhengjieqiong8858 @ 163. com ) ; 陳澤 宇, 博士, 副教授, 上海交通大學(xué)現(xiàn)代遠程教育研究中 心; 王敏娟, 博士, 副教授, 圣地亞哥州立大學(xué), 阿聯(lián)酋 電信和英國電信聯(lián)合創(chuàng)新中心研究員 ; 杰森·吳( Jason Ng) , 阿聯(lián)酋電信和英國電信聯(lián)合創(chuàng)新中心首席研究 員。

The Explorat ion and Im plem ent at ion of M obile Learning w it h 3G Technology
3 ZHENG Jieqiong 1 , CHEN Zeyu 1 , WANG M injuan 2, & Jason Ng 3

( 1. ELearnig Lab, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200030 , China; 2. Department of Educational Technology, San Diego State University, USA; 3. EBTIC Research Fellow, Abu Dhaibi, UAE)
Abstract: The launch of 3G ( 3rdgeneration) technology enables the highspeed transfer of digital learning resources and further spurs the development of mobile learning. Using an existing mobile learning platform ( a web portal) developed by itself,the ELearning Lab of Shanghai Jiaotong University created corresponding client software for terminal devices ( mobile phones,either iPhones or Android) . Data communication between the web portal and mobile devices was achieved through webservice technology. In addition,if users have questions about certain topics or knowledge points during learning, they can send text messages to designated numbers, and an automated " answer machine" will reply with the closest answers. We tested the client software with 500 users. The results show that it functions properly and can provide satisfactory user experience. Key words: distance education; mobile learning; 3G ; webservice · 162·



  本文關(guān)鍵詞:3G網(wǎng)絡(luò)下移動學(xué)習(xí)的探索與實踐,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。



本文編號:158003

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