移動學(xué)習(xí)研究

趙曉寧

多媒體與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)更使教育產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的結(jié)合造就了無所不包的互聯(lián)網(wǎng)，深刻地改變了教育教學(xué)方式。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，新世紀(jì)初移動學(xué)習(xí)成為全球教育的重要關(guān)注點(diǎn)之一。中國教育裝備領(lǐng)域關(guān)于移動學(xué)習(xí)的研究，也是從這一時(shí)期開始的。2003年11月，艾倫、胡又農(nóng)、孟祥光等在首都師范大學(xué)教育技術(shù)科技報(bào)告會上發(fā)布了《基于教育專用手機(jī)設(shè)備的移動平臺設(shè)計(jì)》，較早提出移動學(xué)習(xí)方案；2003年第七屆全球華人計(jì)算機(jī)應(yīng)用大會召開，顧小清、楊治升發(fā)布《打造移動學(xué)習(xí)：網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境中的個(gè)人數(shù)字助理工具》，韓冽、王以寧發(fā)布《實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)的M-learning系統(tǒng)》，崔先佐、陳虎等發(fā)布《基于短信的移動教育系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究與實(shí)現(xiàn)》等一批報(bào)告及成果。唐君健、艾倫、張鴿的《教育技術(shù)裝備發(fā)展的新熱點(diǎn)——移動教育裝備》對這一時(shí)期的相關(guān)研究做了梳理，并對移動技術(shù)在教育上的應(yīng)用開發(fā)相應(yīng)裝備提出一些設(shè)想。

1 移動學(xué)習(xí)是信息技術(shù)推動和學(xué)習(xí)發(fā)展需要共同作用的結(jié)果

數(shù)字化學(xué)習(xí)（E-learning）是以個(gè)人電腦和有線網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)方式，極大提高了學(xué)習(xí)效率。但與學(xué)習(xí)發(fā)展需求相比，這一學(xué)習(xí)方式“仍無法滿足某些流動性較強(qiáng)的人群的需要，學(xué)習(xí)者仍可能需要安排特定的時(shí)間到某個(gè)具有上網(wǎng)條件的地點(diǎn)學(xué)習(xí)，影響了個(gè)性化學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)。隨著計(jì)算機(jī)、通信和電子技術(shù)的進(jìn)步，移動教育作為E-learning的發(fā)展和補(bǔ)充越來越現(xiàn)實(shí)和成熟”。

移動學(xué)習(xí)正在成為未來教育的重要走向，“已經(jīng)成為世界各國教育技術(shù)界研究的熱點(diǎn)問題”。就當(dāng)時(shí)的情況，研究指出：在美國，無線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在全美各大校園普及，許多美國學(xué)生將PDA（個(gè)人數(shù)字助理）作為他們的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)處理工具，并連接學(xué)校的m-learning系統(tǒng)獲得各種服務(wù)。在英國，移動教育引起了教育部門和企業(yè)的廣泛關(guān)注，投入了大量資金和技術(shù)研發(fā)力量，各高校都在加強(qiáng)無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，以期能夠在這一新的發(fā)展趨勢中占據(jù)優(yōu)勢地位。在加拿大，多家大學(xué)、公司和組織正合作進(jìn)行有關(guān)移動教育的研究項(xiàng)目，以期能夠了解如何才能充分有效地使用移動學(xué)習(xí)這種學(xué)習(xí)方式。

移動學(xué)習(xí)發(fā)展使教育裝備概念有了新的擴(kuò)展，同時(shí)也“要求創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)開發(fā)新的移動設(shè)備以達(dá)到克服學(xué)習(xí)障礙的目的”，使“手機(jī)、PDA、筆記本電腦、Tablet PC（平板電腦：外形像寫字板的便攜式電腦）、未來的3C產(chǎn)品（計(jì)算機(jī)、通信、電子設(shè)備的結(jié)合）等各種可移動終端設(shè)備通過現(xiàn)有的或未來的、各種長距的或短距的無線網(wǎng)絡(luò)最終連接進(jìn)Internet”，使學(xué)習(xí)者可以依照自己的時(shí)間表，自由地在任何地點(diǎn)學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的個(gè)性化學(xué)習(xí)?！拔磥硇枰獌?nèi)容廣泛的、適用各種學(xué)習(xí)內(nèi)容的軟件和程序，且要能充分發(fā)揮移動設(shè)備可隨時(shí)隨地使用的特點(diǎn)，以充分實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)的需要。”

研究也預(yù)見到，移動學(xué)習(xí)中“涉及的媒體主要是文字、圖片等。未來隨著更多媒體的采用，例如音頻和視頻這類大容量媒體的采用，將會需要無線網(wǎng)絡(luò)具有更高的傳輸速率和容量，需要制訂更優(yōu)的通信協(xié)議，制造更好的設(shè)備，以滿足采用多媒體來幫助學(xué)習(xí)的要求”。

移動學(xué)習(xí)也對信息化教育技術(shù)裝備工作提出新的要求。研究展望：ICT（Information Communication Tech-nology，信息、通信和技術(shù)）在沿著PC時(shí)代—移動通信2.5G/3G時(shí)代—數(shù)字3C時(shí)代這樣一個(gè)路線圖演進(jìn)。處理器芯片等電子技術(shù)將會進(jìn)一步發(fā)展，無線通信技術(shù)將得到進(jìn)一步升級，嵌入式操作系統(tǒng)會更加完善。緊跟這些技術(shù)的最新發(fā)展，可以為移動教育開發(fā)出具有更多功能、更快速度、更大容量、更易使用的移動終端設(shè)備。未來的設(shè)備不僅能夠發(fā)送、接受電子郵件，進(jìn)行聊天、討論，還將能夠拍攝和保存數(shù)字照片，使用全球定位系統(tǒng)進(jìn)行定位，建立實(shí)時(shí)區(qū)域地圖，獲得與學(xué)習(xí)、生活相關(guān)的各種信息，進(jìn)行虛擬的電子會議。“未來的設(shè)備將會擁有多種擴(kuò)展卡，提供從百科全書到專業(yè)器材的各種工具。未來的父母可以通過移動設(shè)備實(shí)時(shí)地了解孩子們在做什么，甚至他們的血壓、心率等身體狀況。移動教育設(shè)備為教師、孩子、家長之間提供了革命性的溝通方式?！?/p>

2 移動學(xué)習(xí)平臺構(gòu)建

構(gòu)建方便、快捷、強(qiáng)大的移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)將會為推動教育信息化建設(shè)，包括實(shí)現(xiàn)我國的全民教育、終身教育起到積極的作用。教育裝備領(lǐng)域許多相關(guān)研究反映了在當(dāng)時(shí)的移動將技術(shù)條件下構(gòu)建適合教育教學(xué)發(fā)展的移動教育系統(tǒng)的需求。這方面的研究和實(shí)踐比較具體，如孟祥光、艾倫、胡又農(nóng)的“基于教育專用手持設(shè)備的移動學(xué)習(xí)平臺的設(shè)計(jì)”，鐘元生等關(guān)于“移動答疑的功能需求與流程分析”“移動答疑模式的作用及其構(gòu)建問題”，周恕義等“基于流媒體技術(shù)的支持移動教育的具有交互功能的網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)播、直播系統(tǒng)的研發(fā)”、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的研發(fā)與構(gòu)建，包括精品網(wǎng)絡(luò)課程等，均對移動教育的現(xiàn)狀及發(fā)展進(jìn)行了深入分析，總結(jié)了當(dāng)時(shí)移動教育存在的不足，提出相應(yīng)的解決方案及技術(shù)平臺構(gòu)建模式。

技術(shù)支持 “隨著移動教育的發(fā)展，未來的移動教育系統(tǒng)將會越來越復(fù)雜，使用者對數(shù)據(jù)庫應(yīng)用要求將會越來越高，不可避免地需要使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（RDBMS）來有效地處理存儲和檢索基于表的數(shù)據(jù)的操作。學(xué)習(xí)者需要更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫的支持，需要通過SQL語言存取數(shù)據(jù)并使用像ODBC或JDBC這樣的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序接口進(jìn)行查詢，需要確保移動設(shè)備上編輯的內(nèi)容能夠和服務(wù)器上的保持一致。然而，移動平臺的數(shù)據(jù)庫訪問機(jī)制還未成熟，需要根據(jù)具體的移動平臺和操作系統(tǒng)編寫數(shù)據(jù)庫模塊和同步化解決方案，需要設(shè)計(jì)開發(fā)支持多個(gè)平臺的，可以使用主流程序設(shè)計(jì)語言的，支持服務(wù)器端的數(shù)據(jù)合并和同步化的移動關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。”

學(xué)習(xí)資源 移動學(xué)習(xí)的特點(diǎn)在于學(xué)習(xí)者能夠利用閑散零碎的時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)。因此，移動學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)的好壞直接影響學(xué)習(xí)者對移動學(xué)習(xí)的接受度。如何構(gòu)建學(xué)習(xí)資源，設(shè)計(jì)移動學(xué)習(xí)課程，并以有效的方式呈現(xiàn)課程內(nèi)容，是本階段移動學(xué)習(xí)研究的重點(diǎn)之一。

研究發(fā)現(xiàn)，課程內(nèi)容及形式能夠激發(fā)并維持學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣。課程設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接影響學(xué)習(xí)效率的高低，有效的移動學(xué)習(xí)課程設(shè)計(jì)能夠提高移動學(xué)習(xí)效率，使學(xué)習(xí)者真正受益于移動學(xué)習(xí)帶來的便利性。完整的課程設(shè)計(jì)一般包含課程內(nèi)容設(shè)計(jì)、媒體呈現(xiàn)方式選擇、典型移動學(xué)習(xí)模式選擇等三個(gè)方面。

鐘元生以在職MBA研究生為對象，以管理信息系統(tǒng)課程為例，說明移動學(xué)習(xí)課程設(shè)計(jì)基本方法及典型學(xué)習(xí)模式，然后根據(jù)在職MBA研究生的特點(diǎn)，探索適合的內(nèi)容設(shè)計(jì)方式，形成一個(gè)完整的實(shí)例，為后期進(jìn)一步研究奠定基礎(chǔ)。

內(nèi)容設(shè)計(jì)：移動學(xué)習(xí)是一種短小的、注意力集中的、隨時(shí)隨地的學(xué)習(xí)。因此，在課程內(nèi)容的選擇與設(shè)計(jì)上必須短小，便于學(xué)習(xí)者能夠在很短時(shí)間內(nèi)完成一個(gè)知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)，也可以將學(xué)習(xí)內(nèi)容劃分為多個(gè)微型學(xué)習(xí)單元，適合學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)。“知識點(diǎn)（知識單元）之間既相互獨(dú)立也存在一定的邏輯相關(guān)性。每一個(gè)知識點(diǎn)或知識單元都是一個(gè)相對獨(dú)立的小主題，學(xué)習(xí)者能夠隨進(jìn)隨出地學(xué)習(xí)?！蓖瓿赡骋恢R點(diǎn)（知識單元）學(xué)習(xí)之后，學(xué)習(xí)者能夠?yàn)楹笃谥R點(diǎn)（知識單元）的學(xué)習(xí)奠定一定的基礎(chǔ)，并在不斷的學(xué)習(xí)中形成一個(gè)連續(xù)、完整的知識結(jié)構(gòu)，不因?yàn)榱闵⒅R點(diǎn)的學(xué)習(xí)方式而影響完整知識體系的構(gòu)建。

文本、圖片設(shè)計(jì)：一般用于基本概念類的學(xué)習(xí)內(nèi)容，設(shè)計(jì)要求簡潔，概括性強(qiáng)，內(nèi)容量不宜太大；圖片具有形象、生動、直觀等特點(diǎn)，適用于事實(shí)性學(xué)習(xí)內(nèi)容的呈現(xiàn)。比起文字，圖片更能夠引起學(xué)習(xí)者的注意力，在設(shè)計(jì)時(shí)需要注意圖片的尺寸、分辨率等格式，與文本結(jié)合能夠更好地呈現(xiàn)學(xué)習(xí)資料。

多媒體課件擁有較大信息量，圖文結(jié)合，便于學(xué)習(xí)者系統(tǒng)學(xué)習(xí)。有些內(nèi)容適宜用聲音形式呈現(xiàn)，如語言類教學(xué)。音頻格式需要注意，建議設(shè)計(jì)成MP3格式；相對于音頻設(shè)計(jì)，視頻設(shè)計(jì)更加清晰、生動，適用于真實(shí)場景重現(xiàn)等教學(xué)內(nèi)容。制作時(shí)需要注意格式，并且盡量將視頻播放時(shí)間壓縮，有利于視頻的下載和保存。

媒體選擇 移動終端設(shè)備的智能化程度，極大地影響移動學(xué)習(xí)資源的呈現(xiàn)方式。“當(dāng)前主要的移動學(xué)習(xí)內(nèi)容的媒體呈現(xiàn)方式有文本、圖片、多媒體課件、聲音、視頻、動畫等，需要針對不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容，選擇有效的媒體呈現(xiàn)方式?！被谝苿油ㄐ偶夹g(shù)形成的移動教育系統(tǒng)主要由四部分組成：國際互聯(lián)網(wǎng)、移動教育網(wǎng)、移動教學(xué)平臺和教學(xué)服務(wù)器。

移動教學(xué)平臺，主要通過手機(jī)、PDA等移動設(shè)備構(gòu)建。

移動教育網(wǎng)是整個(gè)移動網(wǎng)絡(luò)的一部分，由多個(gè)基站組成，用來發(fā)射或接收來自移動臺以及互聯(lián)網(wǎng)的信息，并通過空中接口將移動臺與互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)無縫連接。

國際互聯(lián)網(wǎng)，即通常說的Internet，是教育資源的有效載體。目前互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)非常成熟，與互聯(lián)網(wǎng)連接的客戶可方便地進(jìn)行信息交換，并可訪問互聯(lián)網(wǎng)上的豐富資源。

教學(xué)服務(wù)器與互聯(lián)網(wǎng)相連，存放豐富的教學(xué)資源以及相應(yīng)的服務(wù)程序。

從移動教育系統(tǒng)的構(gòu)成來看，其國際互聯(lián)網(wǎng)和教學(xué)服務(wù)器是教育資源的主要載體，而移動教學(xué)平臺和移動教育網(wǎng)則是連接用戶和互連網(wǎng)的主要媒介，正是這種媒介才使得移動教育系統(tǒng)獨(dú)具魅力。但這種形式當(dāng)時(shí)也存在視頻轉(zhuǎn)換不適應(yīng)、連接費(fèi)用昂貴、軟件交互性差等多方面問題。

研究認(rèn)為，基于教育專用手持設(shè)備的移動教育在當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件下是可行的，并提出相關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì)模塊。

移動答疑模式的構(gòu)建 研究者提出利用移動通信和網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)的移動答疑解決思路，探討了構(gòu)建移動答疑模式的功能、性能要求以及構(gòu)建移動答疑平臺的過程、關(guān)鍵問題和相應(yīng)的環(huán)境。

“人們依托成熟的無線移動網(wǎng)絡(luò)、國際互聯(lián)網(wǎng)以及多媒體技術(shù)，使學(xué)生和教師通過使用移動設(shè)備如手機(jī)等來更為方便靈活地實(shí)現(xiàn)交互式教學(xué)活動，使學(xué)習(xí)隨時(shí)隨地隨心化成為可能?！边@種教育形式必然需要移動答疑系統(tǒng)的支持。

答疑系統(tǒng)的核心是問題答疑模型，它融合了Web功能和智能化計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)技術(shù)，是一個(gè)適應(yīng)性的知識庫系統(tǒng)，分自動答疑與人工答疑兩大部分。允許學(xué)習(xí)者通過Web瀏覽器在網(wǎng)絡(luò)上的任何節(jié)點(diǎn)靈活在線提問（自動答疑、公共白板交談）與離線提問（BBS、E-mail），學(xué)習(xí)者不受地理位置的影響和限制，適合進(jìn)行分布式教學(xué)管理。研究指出，要構(gòu)建成功的移動答疑系統(tǒng)，必須在分析現(xiàn)有的傳統(tǒng)課程網(wǎng)站的答疑系統(tǒng)功能、技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案的基礎(chǔ)上，分析移動答疑的工作模式；探索移動答疑的關(guān)鍵技術(shù)；提出移動答疑平臺的設(shè)計(jì)方案；設(shè)計(jì)整合課程網(wǎng)站的移動答疑功能，具體包括以下內(nèi)容。

1）功能模型：提出的模型不但能利用現(xiàn)有的課程網(wǎng)站的答疑功能，并且重點(diǎn)集成PDA、手機(jī)等移動設(shè)備進(jìn)行答疑，使得此模型支持教與學(xué)的協(xié)同。Web與移動通信的協(xié)同也使得教師能夠及時(shí)為學(xué)生提供解答，使得教育資源充分得到利用。

2）答疑數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)方案：數(shù)據(jù)庫既與精品課程網(wǎng)站對接，又便于為移動工具編程調(diào)用，包括問題數(shù)據(jù)庫、課程知識數(shù)據(jù)庫、教師經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫等設(shè)計(jì)方案。

3）實(shí)現(xiàn)方案設(shè)計(jì)：提供在移動互聯(lián)網(wǎng)條件下的問題管理、課程知識管理、教師管理、答疑過程管理、移動知識查詢、教師協(xié)同答疑管理的實(shí)現(xiàn)方案，包括采用手機(jī)對網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫的查詢以及課程網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫對答疑過程的存儲功能模式的實(shí)現(xiàn)。

4）應(yīng)用實(shí)例研究：將上述方案與學(xué)校課程網(wǎng)站建設(shè)結(jié)合，設(shè)計(jì)若干應(yīng)用原型，探索有關(guān)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)細(xì)節(jié)，為未來大規(guī)模應(yīng)用提供開發(fā)技術(shù)。

在系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)時(shí)，要注意實(shí)現(xiàn)移動答疑模塊三項(xiàng)功能：1）學(xué)生隨時(shí)、隨地利用移動平臺或者網(wǎng)絡(luò)從答疑系統(tǒng)中獲得答案；2）教師可以隨時(shí)、隨地利用答疑平臺為廣大學(xué)生提供答疑服務(wù)；3）對相同問題的提問，答疑系統(tǒng)可以利用專家題庫的自適應(yīng)能力，可不需要專家的幫助，回答學(xué)生提出的問題。系統(tǒng)能夠支持多個(gè)學(xué)生同時(shí)通過移動終端訪問答疑系統(tǒng)，也支持多個(gè)專家同時(shí)為多個(gè)學(xué)生進(jìn)行在線解答。

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