移动学习模式探讨及系统架构设计

第9卷第5期2007年10月北京邮电大学学报(社会科学版)Journa l of B U PT(Soc ial Sciences Editi on)V o l19,N o15O ct12007移动学习模式探讨及系统架构设计李晓丽,王晓军(北京邮电大学网络教育学院,北京100088)摘要:移动学习应用环境日趋成熟。

在此背景下,本文就移动学习的定义与范畴、移动学习的特征进行了探讨;提出了移动学习的两类模式;在此基础上对移动学习系统的架构进行了设计,为移动学习模式在教育教学中的进一步应用奠定了基础。

关键词:移动学习;移动学习设备中图分类号:G791文献标识码:A文章编号:1008-7729(2007)05-0010-04以无线通讯技术为基础的移动学习在中国已经拥有了成熟的土壤,它在教育和培训领域将有不可估量的应用潜力和巨大的市场。

但是,我们也必须看到:移动学习作为一种全新的学习方式,无论是从理论研究方面,还是应用实践方面,或是从学习者的接受程度方面来说,都还处于发展的初级阶段,还有许多问题值得深入探讨。

本文从移动学习模式研究入手,提出当前技术条件下移动学习的两类应用模式,探讨利用现有的移动学习模式,构建基于当前网络教育资源的移动学习系统架构,以便为网络远程学习者提供更加完善的学习环境和学习支持服务,实现真正意义上的/随时、随地0的远程学习。

一、移动学习的定义与范畴11移动学习的定义移动学习又称为M ob ile Lear n i n g,从广义来讲,是指借助于移动存储设备的学习。

移动存储设备包括笔记本电脑、手机、学习机、UM PC等便于携带的学习工具。

知名学者Chabra和Figue iredo结合了远程教育的思想,定义移动学习为:学习者能够使用任何设备,在任何时间任何地点接受学习。

从移动学习概念的提出来看,其源于无线通信技术的不断发展和普及。

国外关于移动学习的简明定义有:移动学习是指基于诸如移动电话、掌上电脑等移动通信技术的学习过程。

PaulH arris对移动学习给出这样的诠释:移动学习是移动计算技术和E-Lear n i n g的交点,它能够为学习者带来一种随时随地学习的体验。

对于这个问题,H arris又进一步认为移动学习应该能够使学习者通过移动电话或PDA随时随地享受一个受教育的片断。

综上,本文对移动学习的界定为:移动学习是指利用移动通讯设备或便携电子设备辅助学习者进行学习的一种方式。

它是在E-LE ARN I N G发展的基础上借助于移动技术的新一代远程教育;着眼于学习者的移动特性,使学习行为的发生实现真正意义上的随时随地,为学习者提供更加方便、灵活、有效的学习方式。

二、移动学习模式研究的意义/模式0一般指被研究对象在理论上的逻辑框架,是经验与理论之间的一种可操作性的知识系统,是再现现实的一种理论性的简化结构。

在软件设计领域,M arti n Fo w ler认为模式有四个必要的组成部分:收稿日期:2007-05-10作者简介:李晓丽(1980-),女,山西汾阳人,北京邮电大学网络教育学院教师,主要从事网络教育资源建设方面的研究。

李晓丽等:移动学习模式探讨及系统架构设计模式使用时的上下文环境、模式所要解决的问题、在寻求解决问题时所遇到的阻力以及应对这些阻力的解决方案。

一方面,我国的网络教育经过了多年发展,已经经历了初级阶段,在新的发展阶段需要更精细化的学习内容和教学支持;另一方面,电子技术、计算机技术、无线通信技术不断发展,移动手持终端设备也得到了广泛应用,加强移动学习技术在网络教学中的应用势在必行。

本文从分析现有的移动学习技术入手,提出两大类移动学习模式,为网络教学活动提供新的模式支持,以用于移动学习系统设计、课程计划、课程单元布置甚至课堂讲授中的知识材料设计等网络教学的各个方面。

三、移动学习的应用模式笔者经过深入的调查研究,提出目前移动学习领域的学习模式主要分为两大类:在线类移动学习与脱机类移动学习。

前者主要借助于移动网络进行在线式的移动学习,后者主要借助于电子存储设备进行存储式移动学习。

下面分别从理论基础、资源形式、适用终端、学习者需求、适用情境、交互和评价方式等几方面进行描述:11在线类移动学习模式M odel1:S M S(S i n g le M essage Syste m)模式基于短消息的移动学习模式主要应用于通信数据少,简单文字描述的学习活动。

是目前普遍的一种移动学习途径,技术也相对比较成熟,费用较低,用户数量也最多。

通过短信系统,学校可以及时提供各种服务信息,但短信内容只能是文字,而且字数有限,所以应用范围限于通知的发送、简短信息的查询。

理论基础:信息的单通道传输,更有利于学习者集中注意力,强化传送的学习内容或者通知等信息。

资源形式:文字信息。

适用终端:带有短消息功能的手持移动设备。

如:PDA、移动电话等。

学习者需求:学习者参加一定课程的学习,需要及时地收取通知、公告、课程成绩查询结果、概念性知识片段等信息。

适用情境:上班路上、出差途中等零碎的时间段。

交互方式:/推送0方式的单向交互为主;一定程度上的文字性双向交互。

评价方式:系统对送达信息进行反馈。

对于学习内容,使用S M SQu iz(短消息测试)检验学习效果。

M odel2:MM S(M ulti p le M essage Syste m)模式基于多媒体的移动学习模式主要应用于表达丰富信息,需要使用图像、声音、动画等多媒体信息的学习活动。

理论基础:信息的多样化方式传达,多通道接收的学习方式,优化学习效果。

资源形式:语音、图片、图像、简短动画。

适用终端:带有摄像功能,支持MM S图片、图像、语音存储和传输的PDA、移动电话以及笔记本电脑。

学习者需求:生动的多媒体信息的学习需求与交互。

适用情境:学习者在学习现场将观察到的事物或者场景录制或拍摄下来,上传到教学平台与教师和学生共享。

交互方式:/推送0并接收更加生动的多媒体信息,例如:布置特定的学习任务让学习者完成,并按照要求上传语音、图片等学习资源,作为学习者参与课程学习的一部分内容。

评价方式:作为课程作业的选修部分,供有条件的学习者完成。

M odel3:基于浏览、链接的模式这种类型的移动学习模式又包括两类,一类是WAP及移动互联网业务;另一类是移动宽带业务。

北京邮电大学学报(社会科学版)2007年第5期理论基础:基于交流与协作的实时交互学习。

资源形式:班级社区、B log、图文资料的浏览、教学教务组织、远程交互、课程下载、流媒体课件点播、定位等。

适用终端:PDA、移动电话、笔记本电脑。

学习者需求:学习者需要以在线的方式与老师、同学或者教学资源实现实时交互;在交流和协作的情况下进行学习。

适用情境:在出差时期参加课程的实时学习;利用空闲时间访问在线资源并下载资源等情境。

交互方式:以在线的方式实现学习者与学习内容、教师、学生之间的交互。

评价方式:追踪学习者在线学习的时间、学习内容等信息,对学习者的学习行为做出反馈,给出适当的信息提示。

21脱机类移动学习模式M odel4:存储携带模式这是指将电子书、多媒体课件、图文课件等数字化内容存储在便携式移动设备上,帮助学习者进行随时随地的学习。

理论基础:非正式学习、无意识记、记忆规律。

资源形式:文档、图片、音频、视频、课件、流媒体等。

适用终端:MP3、PDA、学习机、带存储扩展卡的移动电话、笔记本电脑。

学习者需求:利用工作、休息之外的时间片段进行学习。

适用情境:工作繁忙,又需要充电,上班路上、出差途中等零碎时间段学习。

交互方式:主要是学习者与学习资源之间的交互。

评价方式:提供针对学习内容的练习与测试,对学习者的学习结果进行检验。

本文提出并探讨了移动学习的两类(四种)模式,对这些模式的应用还需要与具体的教学实践相结合,如:如何根据学习者的学习风格,针对学科特点使用这些学习模式进行教学;如何利用不同的模式设计有效的课程材料等一系列问题都有待进一步深入研究。

移动学习模式的应用离不开具体的移动学习系统,下面就本文提出的移动学习模式对移动教学系统架构的设计进行探讨。

四、移动学习系统架构设计网络教学平台为网络教育的开展提供了支持。

同样,要在基于W EB网络的基础上开展更加精细化的移动学习,离不开有效的移动学习系统的支持。

只有借助于移动学习系统,才能使基于网络的教学行为更加完善;而移动学习系统的设计又取决于通信终端与移动学习应用技术,移动学习的应用模式应该体现在移动学习系统架构的设计之中。

本文进一步对移动学习系统的架构进行设计,提出了基于以上移动学习模式、使用各类移动学习终端、能够充分利用W EB网络教学资源的移动学习系统架构。

11移动学习系统设计目标利用现有网络教学平台的教学支持功能,使用终端自适应技术,识别手机、笔记本电脑等用户终端,根据不同的应用终端为学习者提供相应的教学支持。

最大程度地利用现有的网络教育课程内容,经过内容自适应系统的处理后,转换为移动学习设备支持的学习材料。

在系统中运用上文提出的在线和存储移动学习模式,促进学习者进行自主学习,实现真正意义上的/any ti m e,any where0获取学习材料。

针对学习者的学习习惯、学习风格,提供个性化的学习内容,满足学习者不同的学习要求。

21移动学习系统架构要素分析移动学习系统由三大部分构成:网络服务器、移动服务器和客户端代理,如图1所示。

各部分的具体组成要素分析如下:ÓWEB网络服务器(W EB SERVER):包括原有网络教学系统的支持功能和教学内容,以及集成李晓丽等:移动学习模式探讨及系统架构设计图1 移动学习系统架构的短消息/彩信系统,实现对信息发送、接受等功能的支持。

Ó移动网络服务器(MOB I LE SERV -ER):用户终端识别系统、用户行为分析引擎、内容自适应引擎。

其中用户终端识别系统用于对用户使用的终端进行识别;用户行为分析引擎根据学习者模型,分析用户的网络学习行为并存储;内容自适应引擎将原有网络教学资源转换为适合移动学习终端设备的学习材料并存储。

Ó客户端代理(CLI ENT PROXY ):运行在移动学习终端上的应用程序,可以跟踪记录学习者的学习行为,缓存其浏览的学习资源。

五、结论移动学习是无线通信技术、网络技术、计算机技术和现代教育理念相结合的产物。

它借助于移动终端设备(手机、PDA 、笔记本电脑),使得学习行为无处不在,与传统面授教育以及基于W EB 的网络学习相比,它在更大程度上突破了时间、空间对学习者的限制,真正实现了E-Learn i n g 曾经提出的Anyti m e 、Anywhere 、Anyone 的学习方式。

如何在教育教学过程中,恰当地利用移动学习各种模式的优势是一个值得深入探讨的问题。