基于WAP的移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

曲長新

(黑龍江省學(xué)校生產(chǎn)管理中心)

基于WAP的移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

曲長新

(黑龍江省學(xué)校生產(chǎn)管理中心)

移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計，包括系統(tǒng)設(shè)計原則、系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)、相關(guān)的支撐技術(shù)、系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計和功能模塊設(shè)計，并分別對各個功能模塊加以實現(xiàn).該系統(tǒng)主要實現(xiàn)了移動學(xué)習(xí)、網(wǎng)上教學(xué)以及教學(xué)評價等功能，主要功能分為學(xué)生模塊、教師模塊和管理員模塊三個部分.

移動學(xué)習(xí);網(wǎng)上教學(xué);教學(xué)評價

0 引言

移動教育作為一種基于移動通信和互聯(lián)網(wǎng)的解決方案的新的教學(xué)模式應(yīng)運而生，移動教育是移動通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與當(dāng)代教育有機結(jié)合的結(jié)果，也是現(xiàn)代教育技術(shù)的前沿成果，其推廣和發(fā)展必將引起教育技術(shù)和手段的巨大變化.利用手機可完成許多教學(xué)活動，其操作不受時間、空間和地域的限制，其應(yīng)用前景非常巨大.基于WAP的移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)的開發(fā)正是為滿足人們不斷增長的學(xué)習(xí)需求，滿足現(xiàn)階段及未來人們對移動教育模式的的需要.

1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

目前，國外對基于WAP的移動學(xué)習(xí)有大量的研究，在理論上著名的遠程教育專家，德斯孟德·基更博士，做了大量的研究工作，并發(fā)表了大量論文與專著.芬蘭素有“移動學(xué)習(xí)的實驗基地”稱呼，在組織和實施移動學(xué)習(xí)行動計劃方面，積累了豐富的經(jīng)驗.

目前歐洲有不少移動學(xué)習(xí)項目在進行中.比如:From E－Learning to M－Learning項目、MLearning項目等.2000年，美國加州大學(xué)柏克萊學(xué)院多媒體研究中心率先正式成立了移動教育研究組，開始針對一些中學(xué)生進行使用手機的教育實驗，并討論了在虛擬大學(xué)中移動教育的應(yīng)用.在國內(nèi)，2002年北京大學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)中心的移動教育實驗室承擔(dān)了教育部高教司試點項目—移動教育的理論與實踐，與移動學(xué)習(xí)相關(guān)的理論和實踐都得到了很大的發(fā)展.

2 系統(tǒng)設(shè)計的原則及目標(biāo)

移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)旨在為學(xué)習(xí)者創(chuàng)設(shè)一個隨時隨地學(xué)習(xí)的環(huán)境，讓學(xué)習(xí)者可以自主選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)，而且學(xué)生之間以及學(xué)生與教師之間可以進行實時或非實時的交流討論.該文設(shè)計的移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)，遵循先進性、實用性、可擴充性、適應(yīng)性、可靠性幾個原則.同時，建立一個實用的移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)，該系統(tǒng)實現(xiàn)系統(tǒng)定位合理、支持多種學(xué)習(xí)模式、提供真實情境的學(xué)習(xí)情境、實現(xiàn)在線學(xué)習(xí)和離線學(xué)習(xí)的統(tǒng)一、界面設(shè)計友好、簡明等實際目標(biāo).

3 各級用戶對系統(tǒng)的功能需求

該文所開發(fā)的移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)是指學(xué)習(xí)者利用已有的各種移動設(shè)備實時的學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)上的學(xué)習(xí)資源，并能和教師及其他學(xué)習(xí)者實時交流、協(xié)作.因此，系統(tǒng)中主要涉及的人員及用戶主要有3種:管理員、教師及學(xué)生.所以系統(tǒng)的主要功能有:

(1)學(xué)生功能:學(xué)習(xí)者可以注冊、點播學(xué)習(xí)內(nèi)容、選擇學(xué)習(xí)科目、實時參加提問或討論、提交作業(yè)、進行測驗和考試以及成績的查詢等一系列功能.

(2)教師功能:教師可以開設(shè)科目、設(shè)置課程內(nèi)容、實時與學(xué)生交流、上傳常規(guī)教學(xué)資源、評估學(xué)生學(xué)習(xí)效果、指導(dǎo)學(xué)生進一步學(xué)習(xí)等功能.

(3)管理員功能:系統(tǒng)各項設(shè)置、用戶管理、開課管理、教務(wù)管理及系統(tǒng)消息發(fā)布等等.

4 移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)的總體設(shè)計

4.1 模塊功能總體設(shè)計

本系統(tǒng)是一個功能較完善的，可以在大范圍內(nèi)推廣使用的學(xué)習(xí)系統(tǒng).系統(tǒng)分成四個功能模塊，學(xué)生功能模塊、教師功能模塊、管理員功能模塊、頁面處理功能模塊.其中學(xué)生空間功能模塊是學(xué)生和系統(tǒng)交互的界面，完成系統(tǒng)對學(xué)生角色的支持;教師空間是教師和學(xué)生、系統(tǒng)交互的界面，完成系統(tǒng)對教師角色的支持;管理員空間主要完成教務(wù)管理和系統(tǒng)維護的工作;頁面處理功能模塊主要完成頁面從HTML格式到WML格式的轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的結(jié)果提供給用戶，并在系統(tǒng)中留有相應(yīng)的備份.系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)如圖1所示.

圖1 移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)各模塊結(jié)構(gòu)圖

4.2 學(xué)生模塊功能設(shè)計

在移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)中強調(diào)以學(xué)生為中心，增強了學(xué)習(xí)的靈活性.移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)能支持個別化學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)和討論式學(xué)習(xí)等多種學(xué)習(xí)模式，因此學(xué)生在使用系統(tǒng)的過程中要扮演不同的角色，包括:系統(tǒng)使用者、學(xué)習(xí)者、學(xué)習(xí)協(xié)作者、學(xué)習(xí)資源的組織者、學(xué)習(xí)評價者5種角色.根據(jù)以上分析，學(xué)生空間的功能模塊設(shè)計如圖2所示.

4.3 教師模塊功能設(shè)計

在移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，學(xué)生學(xué)習(xí)的主要形式是基于資源的學(xué)習(xí)，但是學(xué)生能否很好的建構(gòu)所期望的知識體系還有賴于教師的作用發(fā)揮.在移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，教師的角色從知識的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)的使用者、學(xué)習(xí)的設(shè)計者、學(xué)習(xí)的協(xié)助者、學(xué)習(xí)的評價者.根據(jù)以上分析，教師空間的功能模塊設(shè)計如圖3所示.

圖2 學(xué)生模塊功能設(shè)計

圖3 教師模塊功能設(shè)計

5 教師教學(xué)策略的設(shè)計

教師模塊是一個決策機構(gòu).它來決定系統(tǒng)應(yīng)教什么樣的內(nèi)容，什么時候教以及如何教.其職責(zé)是根據(jù)學(xué)生模型反映的情況采取有效的行動來指導(dǎo)學(xué)習(xí)過程.教師模塊把自然語言對話、教學(xué)策略和教學(xué)內(nèi)容等方面的知識結(jié)合起來，其任務(wù)是為學(xué)生設(shè)計要解決的問題，監(jiān)察并評價學(xué)生的行為，按學(xué)生的請求提供幫助并選擇輔助材料.

教學(xué)策略就是確定教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，一般由各種教學(xué)操作的規(guī)則所組成.它的主要功能是:(1)選擇與生成問題，以便學(xué)生回答;(2)提供個別指導(dǎo)與講解;(3)調(diào)整教學(xué)步驟;(4)組織安排教學(xué)內(nèi)容;(5)根據(jù)診斷結(jié)果指出學(xué)生錯誤類型并提出復(fù)習(xí)材料與補救措施.

簡而言之，教學(xué)決策就是確定教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法.為做到這兩點，采用兩級推理相結(jié)合的方法，即基于語義網(wǎng)絡(luò)的推理和基于產(chǎn)生式規(guī)則的推理.前者用于確定教學(xué)內(nèi)容也即針對哪個知識點進行教學(xué)，后者用于確定教學(xué)方法，或者是內(nèi)容顯示或者是練習(xí)或者是測驗.

(1)基于語義網(wǎng)絡(luò)的推理

語義網(wǎng)表示了各知識點之間的前后承接順序，語義網(wǎng)中每個結(jié)點代表一個知識點.圖4表示的語義網(wǎng)絡(luò)中共有7個結(jié)點，表示7個知識點.假設(shè)從節(jié)點1開始，通過推理可以得到①－②－③－⑤－④－⑥－⑦，以及①－②－④－⑥－③－⑤－⑦兩個教學(xué)策略.可見基于語義網(wǎng)的推理可以為單元教學(xué)提供順序和途徑.即決定了教什么內(nèi)容與何時教的問題.

(2)基于產(chǎn)生式規(guī)則的推理

教師模塊中對于每個知識點的教學(xué)方法都是一致的.都是由內(nèi)容演示、練習(xí)和測驗三步驟組成.因此表示教學(xué)方法的產(chǎn)生式規(guī)則并沒有在知識庫中存貯.其產(chǎn)生式規(guī)則如下:

If正在學(xué)習(xí)某知識點then恢復(fù)學(xué)習(xí)斷點

If應(yīng)做練習(xí)AND學(xué)習(xí)水平值=A then

做A水平練習(xí)

If應(yīng)做練習(xí)AND學(xué)習(xí)水平值=B then

做B水平練習(xí)

If應(yīng)做練習(xí)AND學(xué)習(xí)水平值=C then

做C水平練習(xí)

If應(yīng)做測驗then出試卷測驗

If應(yīng)復(fù)習(xí)then復(fù)習(xí)

其中學(xué)習(xí)斷點可能是內(nèi)容顯示、練習(xí)、或測驗.

圖4 含有7個節(jié)點的語義網(wǎng)絡(luò)

6 結(jié)論

分析不同用戶對移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)的需求，并對移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)進行總體設(shè)計及各個功能模塊的邏輯設(shè)計，該文還給出了基于WAP技術(shù)的移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)的詳細設(shè)計.該系統(tǒng)實現(xiàn)了移動學(xué)習(xí)、網(wǎng)上教學(xué)以及教學(xué)評價等功能.由于移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)在中國剛剛起步，成熟的移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)還很少，筆者所設(shè)計的移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)嚴(yán)格上說還是一個模型，真正投入大規(guī)模的使用肯定還需要多方面的完善和改進.希望筆者的工作能對開發(fā)移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)提供有益的嘗試和幫助.

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The Design and Realization of Mobile Learning System Based on WAP

Qu Changxin
(School production Management Center of Heilongjiang Province)

In this paper，the basic conception of Mobile Learning is introduced and also the learning theory enlightenment for the design and development is analyzed，The system structural design and function module design are introduced，and the functions of each module are realized.Some functions such as mobile study，Network Teaching，and teaching evaluation are realized，its major function are the student module，the teacher module and the manager module.

Mobile Learning;Network Teaching;Teaching Evaluation

2010－10－21

(責(zé)任編輯:李佳云)