支持移動位置服務的數字化學習模式探索*

向俊 韋劼群

支持移動位置服務的數字化學習模式探索*

向俊 韋劼群

（廣西廣播電視大學教育技術中心，廣西南寧530023）

提供位置信息服務（LBS）的個性化M-learning（移動學習）比起基于互聯(lián)網的E-learning（數字化學習）更能滿足人們在選擇需要的時間、地點和合適的環(huán)境下進行個性化的學習需求。文章分析了E-learning存在的不足，通過M-learning在移動性、泛在性、無線性和小型化等方面的優(yōu)勢彌補E-learning的缺陷，提出了支持位置信息服務的數字化移動協(xié)作學習知識模型，拓展了個性化學習支持服務，創(chuàng)新數字化學習模式。

移動位置；數字化學習；模式

引言

隨著信息技術和移動互聯(lián)網的快速發(fā)展，帶GPS功能的移動終端在Wi-Fi、GPRS、4G等無線網絡技術支持下，位置服務拓展了移動互聯(lián)網的業(yè)務模式，應用范圍也越來越廣。移動位置信息服務從傳統(tǒng)的定位功能轉入地圖查詢和最短路線規(guī)劃功能，使得廣大用戶能快速找到最適合自身需求的地點和事情，進而為數字化學習和移動學習提供必要的學習支持服務。移動位置服務（LBS，Location based service）是集移動通信、GPS定位、網絡技術和GIS技術為一體的綜合服務架構[1]，主要包括在哪里（空間信息）、與誰一起（社會信息）、周圍環(huán)境資源（資源信息）三個要素，移動終端通過內置的定位模塊、基站定位或者人工輸入與位置相關的信息等多種途徑獲取位置信息，并在地理信息服務平臺的支持下，為用戶提供與位置相關的圖片、文字和地圖信息等服務[2]。目前已經廣泛應用于緊急救援、位置跟蹤、定位導航、本地搜索和社交娛樂等領域[3]，LBS、W eb2.0和移動互聯(lián)網給用戶提供了參與、生產和完善網絡信息資源的功能，能準確定位自己的地理空間位置和對相應的位置信息內容實現(xiàn)動態(tài)交互，這為優(yōu)化數字化學習和移動學習環(huán)境提供了有力的支持服務，通過LBS，使支持位置服務的數字化移動學習模式成為可能。文章分析當前數字化學習方式存在的不足，提出相應的解決方法，并通過移動學習來進一步完善數字化學習的手段，創(chuàng)新數字化學習方式，進而探索提供位置信息服務的數字化移動學習模式。

一、數字化學習與移動學習基本概念

2000年6月，在美國召開的教育技術首席執(zhí)行總裁論壇第一次提出了數字化學習的概念，即學生通過在教育領域建立的互聯(lián)網學習平臺上，靈活方便地在網絡環(huán)境中使用數字化信息資源進行學習，將課程教學內容與數字處理技術相互整合，以學生為主體地位，利用網絡技術手段和途徑開展學習活動的一種新型學習方式，也叫E-l earning。

移動學習是2000年在美國加州大學成立的“移動教育”(Mobile Education)研究組第一次提出來的，是指利用無線移動網絡技術以及無線移動通信設備（移動電話、智能手機）、個人數字助理、平板電腦等獲取教育資源和教育服務的一種新型學習形式[4]。Konw ledgeplanet公司認知系統(tǒng)主任ClarkQuinn認為移動學習是移動計算技術和數字化學習相互融合的產物，能為學習者帶來一種隨時隨地學習的體驗，并依靠強大的信息檢索能力和多樣化的交互性，支持學習和績效評價。因此，也可以說，移動學習是數字化學習發(fā)展的新階段。

二、數字化學習的不足及應對策略

（一）數字化學習過程中存在的問題

數字化學習在Web2.0時代以互聯(lián)網為載體，發(fā)展至今，已經在全國范圍內迅速發(fā)展壯大起來。從2009年起，先后建立了39個數字化學習先行區(qū)，2013年，又有13個地區(qū)申報數字化學習先行區(qū)，推動我國數字化學習建設工作的快速發(fā)展，但也存在著一些不足和缺陷。

1.強調“數字化”，缺少“學習”過程

自從數字化學習廣泛應用后，很多課程的教材和輔導資源、各種紙質資料都變成了數字化資源，如文字、圖片、視音頻以及網頁等信息資源。當學習者面對這些海量的數字化資源時，必要的信息結構不完整，知識結構變化很少，無法從中提取更有用的信息，學習者就很難找到明確的學習主題和清晰的知識結構，在學習方法缺乏科學性的條件下，即使看再多的數字化資源，也很難在學習過程中獲得實效。

2.強調了“理論知識”，忽略了“生活實踐”

把數字化學習停留在記憶幾個知識點、背誦幾個定義的層面上，而沒有深入挖掘數字化學習對生活技能的培養(yǎng)，如各種生活技能、生產技術和社交技巧等，忽略了學習是為生活服務，并在實踐中學習的基本意識。

3.重視固有“規(guī)范”，輕視“創(chuàng)造”

由于互聯(lián)網是開放的，是為大眾服務的，從對社會發(fā)展的正面考慮，需要使用相應的技術手段對“非正?！毙畔⑦M行監(jiān)控和屏蔽，凈化網絡環(huán)境，不對社會造成負面影響。因此，在執(zhí)行過程中，真正具有創(chuàng)造性的學習者可能會受到影響，當一些新穎的觀點和思想不被社會接納時，就會消失在信息世界里，降低了學習者參與對學習效果反饋和資源評價的積極性。

4.模式“單一”，缺少“融合”

數字化學習可以彌補傳統(tǒng)的面授學習的不足，但目前大多數數字化學習平臺功能比較簡單，類似于簡單網站、資源管理平臺，很難對學習者的行為進行管理記錄，如果缺少面對面的交流學習，不能與各種學習模式進行融合，單一地依靠網絡和信息交互對知識瀏覽和查閱，數字化學習的優(yōu)勢就很難發(fā)揮出來。

5.網絡環(huán)境容易受到影響

數字化學習的主流工具是應用在PC機上的，但如果本地互聯(lián)網出現(xiàn)中斷或者學習者從一個地方轉移到別的地方，攜帶PC機就很不方便，學習者很難繼續(xù)學習，就不能很好地發(fā)揮隨時隨地學習的優(yōu)勢，學習的移動性和碎片化資源導致學習者很難開展學習活動，隨機性學習就不能實現(xiàn)。

（二）數字化學習應用的策略

針對以上數字化學習過程中存在的問題，研究更合理的學習模式，以適應當前社會發(fā)展的需要，文章從以下方面尋求解決上述問題的有效策略。

1.數字化資源的開發(fā)和設計要科學、合理

首先，在設計數字資源的同時，需要分析目前的技術和能力能否滿足表達這些知識、優(yōu)化知識結構和體系的需要。用科學的方法建立知識的分類，用更準確的數據來描述各種資源所表達的真實內容，便于學習者快速、準確地獲取所需的學習資源。其次，積極拓展資源的來源，一方面引導有經驗的教師參與設計實用的數字資源；另一方面引進優(yōu)質、豐富和實用的數字化資源，加強數字資源有效性研究，提高利用效率。

2.轉變數字化學習的思想，更多服務于生活

學習者在使用數字化資源的同時，不僅可以學習教程上固定的知識點，也可以從網絡上獲取更多的輔導材料作為補充，而且還可以學習各種生活技能，從網絡上學習其他人分享的經驗和生活基本常識，提高生活質量。

3.更加充分地利用W eb2.0相關理念

讓更多的學習者參與到網絡中，創(chuàng)造更生動、類型豐富的數字資源作品，這些創(chuàng)意的網絡資源彼此具有監(jiān)督機制，能快速地分享和相互評價。不僅可以過濾掉“非正?！钡木W絡資源，也可以保留具有新穎觀點的數字資源。

4.在數字化學習平臺上，開發(fā)數據分析功能更強大的模塊

不僅能方便快捷地管理已有的網絡資源，還要建立數字資源的元數據結構體，便于數據分析和科學管理，并從海量數據中獲取更有價值的知識，為學習者在線學習提供必要的知識引導和信息推送。同時，在某些課程學習過程中，繼續(xù)使用傳統(tǒng)的面授教學，將面授教學、雙向視頻教學和及時在線交流等學習模式融合起來，將數字化學習的優(yōu)勢最大程度地發(fā)揮出來。

5.增強網絡的穩(wěn)定性，實時接入移動互聯(lián)網

數字化學習都是在網絡環(huán)境下開展的，保持網絡的穩(wěn)定性是非常重要的，但很多時候也難做到萬無一失，而且學習者從一個地方轉移到另一個地方的情況也時有發(fā)生，持續(xù)性的在線學習就很難保證，而且學習工具的攜帶也不方便，因此，在使用移動互聯(lián)網的環(huán)境中，通過無線網絡，使用手機終端設備進行移動學習，既可以因解決互聯(lián)網中斷而導致學習不能持續(xù)進行的問題，也可以解決學習工具在轉移過程中不便于攜帶的困難，并將一些零碎的資源整合起來，在任何空閑的時間里，都可以開展學習活動，還能解決學習資源的碎片化問題。

三、移動位置服務的數字化學習模型

（一）移動學習存在的缺陷

通過對數字化學習模式的分析總結，移動學習雖然可以在一定程度上彌補數字化學習存在的缺陷，但移動學生本身也存在的不足，而這些不足會制約移動學習的推廣應用，主要體現(xiàn)在以下幾方面。

1.移動學習資源匱乏

由于移動設備功能有限，數字化資源在格式、容量大小等方面都有限制，開發(fā)難度偏大，而且移動學習的突出優(yōu)勢是能滿足學習內容碎片化的需求，支持遠程訪問、瀏覽和資源檢索等功能，開發(fā)適用于不同需求學習者的移動學習資源，成本也會增加。

2.缺乏標準化支持，內容展示和傳輸也缺乏兼容性

由于移動學習不適用于所有知識內容的學習，數字化教育面對的是各種各樣、層次不同的群體，有互聯(lián)網用戶、移動用戶和通過移動設備自主學習的用戶，這些用戶使用的終端設備存在差異，軟件及開發(fā)技術也不一樣，資源瀏覽和展示的兼容性比較差，沒有統(tǒng)一的標準導致很多數字化資源利用率不高。

3.數字化學習資源沒有進行整合

由于移動資源來源于設備制造商、移動學習接入服務商和教育資源服務機構或高校等，這些機構和服務商“各自為政”，資源分散存放，重復建設嚴重，平臺標準也不一致，資源更不容易共享。

（二）位置服務與數字化學習

LBS（位置服務）技術近些年得到快速發(fā)展，主要解決包括空間信息(您在哪里)、社交信息（您和誰在一起）、查詢信息（查找附近可利用的資源）等基礎信息的獲取，業(yè)余學習者可以快速找到最近的出租車、尋找附近價格優(yōu)惠的美食，學習者在網絡環(huán)境中，通過獲取有用信息開展基于“時間、地點、人物、事件”四個維度更深層次的移動社交服務模式，建立學生之間、學生與地理位置之間的聯(lián)系。在泛在學習中，LBS已經不再是傳統(tǒng)意義上的地理信息位置的符號，而是改變社交形式和知識組織方式的新坐標，促進虛擬世界和現(xiàn)實環(huán)境的逐步融合。

目前，與PC機上的學習平臺相比較，由于移動學習的主要任務是解決學習內容的碎片化問題，學習者使用移動終端開展移動學習活動，往往都帶有隨意性或者休閑方式，在移動型的學習過程中，對周圍的學習環(huán)境和外部資源獲取要求較高，關鍵是如何查找與當前情境匹配的信息源，發(fā)現(xiàn)不同情境信息源之間的關系，并能構建集成不同情境的知識模型。因此，我們就需要借助移動位置服務功能，將位置信息服務技術引入到移動數字化學習模式中，以學習者真實生活情境中的學習任務為中心，學習者可以根據自己當前的地理位置，與學習伙伴一起，獲取與位置或情境相關的知識輔助學生的學習，而且能很快找到距離交通設施最近、飲食相對便利的學習場所或者數字圖書館進行個性化學習。主要體現(xiàn)在：查詢與真實情境匹配的數字學習資源，通過定位學習者當前的地理位置和生活環(huán)境來提供相關的學習資源（見圖1），如在學習者西餐廳用餐時，系統(tǒng)則可能自動推送用餐英語和禮儀知識；當在車站候車時，移動學習系統(tǒng)則可能自動推送交通常識和與旅客乘車相關的知識或者該城市的旅游景點給學習者。

圖1 支持位置服務的數字化移動協(xié)作學習知識模型

1.集成多種對象和不同類型情境的知識建模

通常來說，知識建模是經過必要的分析、抽取并組成一系列特定的知識集合，使用某種模型來組織和表達不同來源和類型的知識，通過形式化的方式取得知識語義的過程[5]。在構建集成不同情境的知識模型圖中，需要從知識內容、知識情境和知識載體三個方面建模，也就是說每個知識體可以用三元組來表示：K=（知識內容，知識情境，資源載體）。知識內容建模主要是使用關鍵詞和摘要對知識本身的結構、組成要素、所屬范圍、及時性和有效性進行概述；知識情境建模是知識產生和應用的具體背景和環(huán)境，情境的一致性或相似性是知識能狗共享和重用的關鍵所在[6]；資源載體建模是構建各類資源在應用中依賴的載體所處的位置及相關特征的模型，包括資源的格式、大小、時間、作者和訪問路徑等。位置服務的數字化移動協(xié)作學習模型的特點是將不同情境的知識描述與相應的環(huán)境集成起來，發(fā)現(xiàn)不同對象之間、對象與環(huán)境之間的協(xié)作性和隱含性、時間相關性、位置臨近性、移動方式靈活性、表現(xiàn)方法的多樣性等，從而實現(xiàn)對情境信息的顯性描述。

2.支持位置服務的移動協(xié)作學習模型要素間的關系

提供位置信息服務的移動協(xié)作學習建模的核心內容是建立顯性關系，發(fā)現(xiàn)隱含關系（見圖1）。LBS移動協(xié)作學習模型從本質上改變了不同要素之間復雜關系鏈的產生和維護，既要體現(xiàn)要素之間顯性信息的關系，也要發(fā)掘要素之間隱含的各種社會關系、人際關系等，從而建立學習者與臨近學習伙伴、學習者與臨近教師、教師與專家之間的復雜網絡關系，為各對象提供資源利用的訪問路徑，最終產生不同類型對象之間的學習圈。

各對象之間的隱含關系可以通過“社會網絡分析（SNA）”來構建。該模型的重要功能是可以將學習者的學習、生活行為（包括學習時間、學習地點、到達頻率、生活地點、移動位置最短路徑、意見發(fā)表等）都全部存放在能分析社會網絡結構、描述并解釋學習者之間關系及學習行為的全情境數據庫中，并使用聚類和移動學習偏好模式等數據挖掘算法自動推送隱含性知識。

四、結語

數字化移動協(xié)作學習作為一種非正式學習模型，文章為解決不同對象進行碎片化學習的問題，在支持地理位置服務的基礎上，開展移動學習、不同對象之間協(xié)作學習的知識建模，在數字化學習環(huán)境中，將傳統(tǒng)知識圖的功能定義從“定位資源”轉變?yōu)椤岸ㄎ粏栴}”，體現(xiàn)出從“顯性關系”到發(fā)現(xiàn)“隱含關系”，實現(xiàn)學習資源從“被動滿足”轉變?yōu)椤爸鲃訚M足”的學習者需求，最終發(fā)展為“LBS——數字化移動協(xié)作學習模型”：從知識內容，知識情境，資源載體三個角度分析了LBS對移動協(xié)作學習研究的基本思路。

［1］PontikakosC，GlezakosT，Tsiligiridis T．Location－based Services:Architecture Overview［C］// Proceedings of the International Congress on Information Technology in Agriculture，F(xiàn)ood and Environment (ITAFEˊ05)，Adana，Turkey．2005．

［2］蔡志明．移動位置服務中網絡地圖服務遷移研究［J］．電信科學，2012(4)．

［3］王媛．位置服務六大應用領域運營商何去何從［J］．互聯(lián)網天地，2011(8)．

［4］李楠，李盛聰．2006-2011年我國移動學習研究綜述［J］．職教論壇，2012(18)．

［5］唐欽能，高峰．知識地圖相關概念辨析及其研究進展［J］．情報理論與實踐，2011(34)．

［6］廖宏建．移動學習中基于位置服務的個人知識地圖及應用［J］．電化教育研究，2014(6)．

G434

A

1008-7656（2016）04-0023-05

向俊，廣西廣播電視大學教育技術中心工程師，碩士，研究方向：空間數據挖掘、教育信息技術；韋劼群，廣西廣播電視大學教育技術中心高級工程師，碩士，研究方向：網絡技術，教育信息技術。

［責任編輯 周個妹］

2013年度廣西現(xiàn)代遠程教育研究中心開放課題（編號：2013ZXYB02）；廣西教育廳科研項目（編號：YB2014582）；國家開放大學科研項目（編號：G14A3104Q）

2016-07-08