在 PDA 環境下實做 無線教學討論社群系統

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研究動機與目的 PDA 網路教學與發展概況 無線教學討論系統之建構與實作 系統實做結果 結論與未來發展

研究動機 網路教學系統 (或 e-Learning 平台 )是近來相當熱門的網路

應 用主題，在一切講究“ e 化”的環境下，如何將從前只能在課 堂上進行的教學與互動討論改成以電子化的方式進行，是目前 許多人努力的方向。在將教學環境電子化之後，雖然可以打破 只能在教室的限制，但是卻產生了新的限制，亦即使用者必須 待在電腦前才能進行學習，在戶外就不是很容易進行了。 拜科技進步所賜， PDA 已經從當初純粹只能做個人記事的單一 用途，搖身一變成為新興的個人多媒體中心，並且具備了連接 網路的能力。利用當今 PDA 強勁的運算能力與網路功能，將互 動式的教學討論系統架構在其上，使用者只要隨身攜帶輕薄的 PDA ，便可以隨時隨地創造討論社群，進行即時的互動討論集體 學習，不僅有效率，還可以擺脫時空限制，可謂是一舉兩得。

PDA 與網路教學平台發展概況

PDA 與網路教學平台發展概況 封閉式 PDA 開放式 PDA

Palm OS EPOC OS Linux Windows Mobile

系統比較

封閉式 PDA 此類型 PDA 內之作業系統為廠商自行研發，有些只能單純記事或 使用廠商內建程式，有些能另外安裝程式，不過也只限由廠商自

行開發提供之程式。此類 PDA 擴充性能較差且功能單純。

Palm OS Palm OS 為美國 Palm 公司 ( 現已分為 PalmOne 及 Palm Source 兩

家公 司，前者負責硬體，後者負責軟體 ) 專為 PDA 所開發的作業系統。最 初是以單純 PIM (Personal Information Management) 及可另行下載 安裝其他程式為出發點所設計，具有程式體積小、執行快速、直覺 式操作的特點。由於起步較早，加上對軟體開發採取開放策略，所 以吸引全世界無數程式設計師加入軟體開發行列。 近年來由於硬體進步與面臨 Microsoft 的競爭，逐漸開始加強對多媒 體與網路的支援。目前與 Microsoft 所推出的 Windows Mobile 同為 最受歡迎的 PDA 作業系統，除由 PalmOne 公司推出自有品牌 PDA 外，家電大廠 SONY 亦採用其推出多款產品。

開放式 PDA

EPOC OS EPOC OS 最早是由英國的 Psion 研發搭載於本身製造的手持式電腦， 但為了擴展軟硬體的市場規模與競爭力， Psion 與世界通訊大廠三大 巨人 Ericsson 、 Motorola 以及 Nokia 合作成立 Symbian 公司，開

發 支援無線通訊包含 GSM 、 CDMA 、 GPRS 、 EDGE 等通訊協定的 EPOC32 作業系統；隨著無線通訊技術的發展以及行動數據的趨勢， 擁有強大通訊能力的 EPOC OS 是眾人不可小覷的新星。整體來說 EPOC 是以通訊產品為發展基礎的作業系統，與現存其他發展自 PC領 域的作業在設計理念上有所不同。但值得注意的是， EPOC 除了強大 的通訊能力外還與 Windows 相容，因此在資料的轉換及傳輸上都能 擁有讓使用者滿意的表現。

開放式 PDA

Linux Linux在開放原始碼及自由軟體的理念之下，不斷的快速蓬勃 發展，儼然成為微軟的勁敵。由於 Linux 的穩定性及靈活度都

優於目前現有的作業系統，自然成為硬體廠商在現有作業系 統外的另一個新選擇。以 Linux 為基礎的 PDA 擁有成本低 廉、開發彈性高的特性，除此之外更可將現有數以千計的 Linux應用軟體轉換成 Linux PDA 所使用的軟體，若再加上目 前為 Linux 開發軟體的速度來看，要與 Palm OS 上萬的應用

軟 體並駕齊驅將不是一件難事。 Google Android 就是 linux 的一種

開放式 PDA

Windows Mobile Microsoft在1998年推出的 Windows CE就是專為 PDA 產品設計的作業 系統，我們可以說 Windows CE 最大的特色就是桌上型 Windows 作業 系統的縮小版本，在資料的傳輸上可擁有與現有 PC 絕對的相容性。並 且為了提昇競爭力， Microsoft 特別在Windows CE 作業系統中加入簡易 版的 Word 與 Excel讓使用者將在 PC 上的使用習慣順利的延續到 Window

s CE 上。 而 Windows CE 除了將 Windows 作業系統的優點傳承下來之外，同 時也將 Windows 體積龐大、開機及運算速度緩慢的缺點反映在 PDA 上，為此 Microsoft 著實在市場上吃了不少的苦頭，市場佔有率遠遠的 被 Palm OS拋在後面。 今日的 Pocket PC 則解決了上述的問題，除了 效能上的提昇以及操作介面的改良讓所有的媒體評論訝異不已外，更 在多媒體功能上擁有領先群雄的地位，其中包括了 MP3 撥放功能、數 位錄音功能、 MPEG 檔案撥放功能等。

開放式 PDA

系統比較 與目前所看到關於在行動裝置上實現之教學平台研究相比，在此列出本

系統與其他平台不同之處：

無線教學討論系統之建構與實作

無線教學討論系統之建構與實作 軟硬體環境 系統整體架構 功能樹 系統實做方法

硬體環境 PDA介紹

軟體環境 Visual Studio .NET2003 是 Microsoft 所推出最新

的程式開發平台，整合了 Visual Basic .NET 2003 、Visual C# .Net 2003 、 VisualC++ .NET 2003 及 Visual J# .NET 2003 等開發工具，並採用單一開發環境使開發者更容易開發出整合型軟體程式。

在 Visual Basic .NET 2003中已經內建對智慧型裝置應用程式的支援，所以對開發本系統來說幫助很大，加上搭配Microsoft 的 .NET Compact Framework ，可以減低程式的開發難度並加快開發速度。

所以本系統使用 Visual Basic .NET 2003 。

系統概念圖 此系統可用的連線方式是 Ad-Hoc 與 Infrastructure 模式

系統架構圖

學生 /老師端 程式階層對應圖 由圖中可看出，兩端程式最主要差異是在 Chat Room Server 與

Chat Room Client 的部份，其他則完全相同。

功能樹

功能樹

系統實做方法 在實做功能前，首先要做的就是使用者連線部份的建立。本系統

分為老師端與學生端兩部份，開啟新聊天室者為老師端，負責接受學生端的連線；學生端則是指定老師端 IP位置進行連線。

系統實做方法 當老師開啟伺服端時，會開啟一個TcpListener 以傾聽學生端連

線。傾聽學生端連線的部份實做方式簡介如下：

系統實做方法 當老師成功開啟伺服端後學生便可進行連線到老師端，此部份是

使用 TcpClient 來與老師端的 TcpListener 進行連線。學生端連線至老師端的實做方式則是如下：

系統實做方法 電子白板功能 本系統在電子白板實做的部份採用單獨之 thread 來處理，以讓老

師端在進行白板功能之時仍能接受新加入學生端之要求。在實做之傳輸功能部份採用與聊天室功能相同之方式來處理，亦即採用“指令＋參數”的方式，指令部份為繪圖類型與一般控制功能，參數部份為座標等的資訊。

聲音傳輸功能 在聲音部份是由白板功能所呼叫，以單獨之 thread 執行，以避免影響白 板功能的運作，而達到邊繪圖邊解說的效果。此部份是以老師端的麥克風 將老師的聲音錄下，即時將聲音封包傳送出去，而學生端則是將聲音封包 接收起來並播放。目前在聲音部份是採用 8000 赫茲， 8 位元，單聲道 （ 8KB/s）的 PCM 格式，以 UDP 封包並採用廣播（Broadcast）方式傳

送，所以目前有只能在同一子網域運作的限制，在技術問題解決後，可望 改成以群播（Multicast）方式，搭配支援 Mbone 的路由器便可達到跨

網 域的效果，真正讓各地成員都能使用到語音功能。

系統實做方法 電子白板指令

系統實做方法 電子白板連線過程

老師要求所有線上學生端開啟電子白板：

( 本系統在電子白板實做的部份採用單獨之 thread 來處理，以讓老師端在進行白板功能之時仍能接受新加入學生端之要求。 )

系統實做方法

系統實做方法 聲音連線過程

老師端在對成員下指令後，便以一新的 thread 執行聲音功能，此部份實做方法如下：

系統實做方法 整個錄音動作是使用系統的 API 進行，藉以開啟聲音裝置。

呼叫Windows 系統 API方法

系統實做結果

系統實做結果 系統測試環境

系統實做結果 程式開啟畫面

系統實做結果 Membership

系統實做結果 電子白板功能

系統實做結果 電子白板圖形功能

系統實做結果 電子白板底圖插畫功能

系統實做結果 電子白板聲音傳輸功能

結論與未來發展

結論 ( 實做問題 ) 缺乏參考資料

由於此類型系統之應用尚屬於剛起步階段，所以可以參考的資料，特別是實做部份，可說是相當缺乏。部份功能必須從 PC 上找尋與該功能類似的程式碼加以改寫並重新編譯方可達成，其他的部份則需完全自行開發。此外，關於系統間通訊的方式與協定也無標準規範，所以必須自行定義。

結論 ( 實做問題 ) 不夠友善的除錯環境

當程式出錯進行偵錯時，攔截到的錯誤訊息只會顯示錯誤類別，而不會知道是那個地方出錯，所以需要一次次的嘗試錯誤來找出問題點。就算用單步執行找到了問題點，也是很難除錯，因為通常同一函式可以有不同的引用方法，但其中只有某些方法是可以用的，其他的則會造成系統錯誤。不過這在編譯過程中都不會提醒，只有執行過才知道，所以這也是個問題點，會使得程式除錯相當困難。

未來之展望

聲音部份的品質與效能 加強系統穩定度 介面美化與跨平台開發 增加部份功能完整度