国家开放大学学习终端应用研究

熊 伟，申 娟，李 洋

（中央广播电视大学 信息管理处，北京 100031）

国家开放大学学习终端应用研究

熊 伟，申 娟，李 洋

（中央广播电视大学 信息管理处，北京 100031）

本文从移动学习、泛在学习等理论研究出发，分析了移动终端的教育应用需求，研究了移动终端接入国家开放大学远程教育云，探讨了国家开放大学远程教育云对移动终端的支持，最后重点讨论了国家开放大学移动互联学习终端在国家开放大学远程教育中的应用。

移动学习；泛在学习；微型学习；学习终端

一、引言

国家开放大学借助云计算技术架构的信息化建设即“一朵云，一条信息高速路，一个学习终端”，其中，一朵云是指国家开放大学远程教育云，一条信息高速路是指国家开放大学虚拟专网，一个学习终端是指国家开放大学自主研发的智能学习终端机以及任何可以接入国家开放大学远程教育云进行学习的终端。学习终端采用云桌面的思路，即所有的资源和数据都在云端，而学习终端仅要求能连接互联网并安装有标准浏览器即可，大量的计算、存储功能在云端进行，学习者只需要学习终端即可进行学习，所有的学习记录、个人信息、课程资源都在云端。利用终端以此种方式进行学习可以有效拓展学习时间和地点，实现人人、时时、处处学习，它充分融合了正式学习、非正式学习特点，是泛在学习、移动学习的重要实现手段。

正式学习主要是指通过学校组织、课堂授课等形式实现的学习形态。它通常是有计划性的，有明确的目标和课程知识体系，并依托规范化的学习材料实现。非正式学习通常是非官方的，一般由具体的问题或情境引发,由学习者自我发起和调控,强调人与人的交流、共享和协作。它可能是有目的的行为也可能是在不经意间发生的。正式学习是学习的主流形态，但是非正式学习依然大量存在,它的场合、时间和形式都相当灵活。[1]非正式学习是持续终生的学习,在终身学习的体系下,非正式学习将在人类学习的谱系中占据越来越重要的地位。[2]泛在学习作为非正式学习的理想模式已成为教育技术学领域关注和研究的热点话题。泛在学习是“普适计算环境下未来的学习方式，是一种任何人可以在任何地方、任何时刻获取所需的任何信息的方式，是提供学生一个可以在任何地方、随时使用手边可以取得的科技工具来进行学习活动的 3A （Anywhere，Anytime，Any device） 学习”，给学习者提供了一个充分自由的、无处不在的学习空间；具有移动性、智能交互性、个性化、人性化等特点。而移动学习（M-learning）则是以移动终端设备的使用为基础，基于现代信息技术手段和通信技术，满足学习者随时随地学习的教育形式。

消费电子产品的迅速发展使得较为廉价的移动终端已经达到了逐步普及的程度，多种类型的移动终端都可以满足学习的需要。因此利用移动终端进行随时、随地的个性化学习，已经成为可能并是历史发展趋势。[3]国家开放大学通过对移动学习终端的支持，同时满足正式学习和非正式学习的需求，充分体现了移动学习、泛在学习的理念，为远程教育的创新和发展进行积极探索。

二、移动终端教育应用的需求分析

1.利用碎片时间导致的需求

现代社会忙碌的节奏，让人总是处于马不停蹄的状态，与相对较为完整的工作和休息时间相对应的是，边边角角的碎片时间多了起来。比如，上班路上在交通工具上的时间，等候公交、火车、上飞机的时间，会议中的间歇时间，这些零碎的时间如果能将其利用起来，合零为整，则相当可观。对于利用碎片时间学习的行为，有学者提出了微型学习的概念。微型学习(Microlearning)是近年来成人学习及培训领域开始关注的一种新型学习形态。微小学习组块可以通过轻便的学习终端轻易地获取、存储、生产和流通,并在轻松的心态中获得一种轻快的乃至附有一定娱乐性的学习体验。微型学习的出现不仅适应了新媒介技术引发的学习媒介生态的变化,也满足了知识经济时代学习型社会中学习者对非正式学习的需求。[1]为了满足人们对微型学习的需求，有必要利用好各种便捷的移动终端。

2.学习习惯多样化导致的需求

学习者的年龄差异、偏好差异等诸多因素使得学习者形成了不同的学习习惯。比如老龄学习者可能更习惯通过电视获取资讯学习知识，年轻学习者则偏好于使用个人计算机、移动终端。从手机阅读用户数据、iTunes U平台应用和国外移动学习数据可看出新的学习习惯已经形成。以手机阅读为例，调查显示，截至2009年底，我国手机阅读市场活跃用户数已超过1．55亿。以当下流行的iTunes U平台为例，用户可以通过计算机、iphone、ipad等终端免费访问哈佛大学、麻省理工学院、剑桥大学、牛津大学等世界著名高校或教育机构的教学媒体资源。截至2011年9月，iTunes U教育商店的课程总下载量已经突破6亿次。2011年数据显示 （Ambient Insight2010年度报告），美国移动学习的需求正以5年复合年增长率为18.3%的速度在增长。以上数据说明了人们学习习惯已经进一步多样化，而多样化的学习习惯特别是移动学习习惯的形成必然会对利用移动终端进行学习提出需求。

3.网络接入条件差异导致的需求

我国城乡之间网络接入条件存在着较大的差异。目前光纤宽带在城市的覆盖率很高，但是由于农村地区幅员过于广大，地形过于复杂，网络规划和建设的难度很大，广大农村乡镇地区（尤其是非平原地区）的光纤宽带覆盖还很不完善。在电话线路方面，有11个省市实现了所有行政村通电话,全国通电话行政村比例达到97.1%。卫星通信则通知地面基站基本解决了广大农村地区的覆盖。在广播电视方面，按照“村村通广播电视”工程规划，通过直播星等技术，“十一五”期间全面实现20户以上已通电自然村村村通广播电视，全面加强农村广播电视无线覆盖。在这种情况下，虽然个人计算机通过电话线路可以接入互联网，但其位于农村的学习者通过个人计算机网上学习受到很大的限制。但是移动通讯终端在这种情况下能突破这种限制，可以通过其对应的网络进行学习。网络接入条件的差异也对如何利用移动终端进行学习提出了需求。

三、国家开放大学远程教育云的移动终端接入和应用场景

1.国家开放大学远程教育云的移动终端接入

国家开放大学远程教育云具有功能强大、高性能和高安全可靠性的优点，学习终端将云平台提供的远程教学与服务落地。基于该平台的泛在学习环境采用分布式、并行化协同处理，通过推送式、智能化的主动服务，将学习资源不断的推送至学习终端供有需要的学习者使用，并可以根据用户的需求实现快速定制和扩展，实现E-learning、移动学习、泛在学习。利用移动终端支持人人、时时、处处可学，实现微型学习，使学生的碎片时间得到有效利用。国家开放大学远程教育云的移动学习终端接入如图1所示：

2.移动终端在国家开放大学远程教育中的应用

移动终端，主要包括手机和平板电脑，其主要应用场景是微型学习和移动学习。

手机具有体积小便于携带、通讯功能强等特点，主要适用于移动学习。基于手机的学习包含两种形式，一种是手机学习者通过在线浏览来学习，即在网络允许的时候，学习者在线浏览学习材料，与辅导教师及其他学习者进行交流、协作等；另一种是学习者通过下载学习材料后离线学习，即他们通过保存在终端存储内的学习材料进行学习。[4]利用手机学习有如下优势：通过量身定制各类应用软件，有较广的应用范围；携带方便，且满足随时随地学习的需要；互动性高；人性化程度高。其不足之处在于：研发成本高；资源分散，标准各异，资源交互性差；手机操作系统差异性大导致教学通用性较差；不适宜大容量且连续的移动学习，而且受屏幕大小的限制，不适宜播放视频教学课件，学习模式单一。

作为新兴电子产品的平板电脑，同样适合作为移动学习的学习工具，它不仅能满足传统学习过程中各个教学环节，还能提供更为全面、高效的学习功能支持。平板电脑由于其便携性较之便携式计算机更有优势之外，还具备优秀的文档显示、影音播放、视频交互等功能，能够支持正式学习和非正式学习。其优势在于：自重较轻，具备便捷的移动性；依托于庞大的无线或有线网络,接入网络非常便利；资源易获取性；能够实现随时随地的互动交流；学习辅助功能强大；良好的扩展性。其不足之处在于其成本过高，资源没有标准化等。通过和手机的优劣势比较可知，平板电脑能有效地弥补手机终端的不足。

3.国家开放大学远程教育云对移动终端的支持

移动学习终端由于其自身特点，可以在国家开放大学远程教育云的支持下在应用时充分发挥其优势。移动云计算技术和应用虚拟化云计算技术为国家开放大学远程教育云支持移动学习终端提供了技术基础。移动云计算是指通过移动网络以按需、易扩展的方式获得所需的基础设施、平台、软件（或应用）等的一种IT资源或（信息）服务的交付与使用模式。应用虚拟化云计算中，在服务与终端之间增加一层虚拟层，应用实际上运行在虚拟层，而将应用运行的屏幕界面推送到终端上显示。通过应用虚拟化技术，原来在各计算终端上运行的程序，用虚拟化服务器代替，而运行时的屏幕显示将传送给远程的终端，因此终端的角色就是一个图像接收器，对终端的性能要求不高，只要为各种终端实现同样的接收显示功能，那么各种各样的应用都可以通过这种方式让各种终端使用。[5][6]

基于上述技术，国家开放大学远程教育云对于终端性能要求很低，可以说是“超瘦”终端，因此学习终端只要可连接互联网以及安装了标准的浏览器就可访问国家开放大学远程教育云的应用和服务。

四、国家开放大学移动互联学习终端应用

平板电脑的特点介乎便携式计算机、手机之间，或者是两者的综合体，具有移动性、便携性、交互性、即时性、扩展性、功能多样性等特点，兼具笔记本电脑的多功能性与手机的便携性，在支持移动学习方面，较之前两者有优势，将逐步取代两者，将会发展成为最适宜、最普遍的移动学习终端。鉴于移动学习、泛在学习的深入发展趋势和国家开放大学教育教学发展的需要，国家开放大学研发为移动学习定制的平板电脑，作为国家开放大学移动互联学习终端，为实现人人皆学、时时能学、处处可学提供有力的信息技术支撑。

国家开放大学移动互联终端突出了以学习者为中心，通过移动学习、泛在学习解决学习者端的信息技术应用问题，成为国家开放大学教育教学方式改革的着力点。该终端的应用包括三部分：移动互联学习终端硬件，终端操作系统，学习终端应用系统，后台管理系统。

（1）移动互联学习终端硬件。终端采用国内首创的屏幕双触控技术，同时支持手指触控、手写笔输入两种输入方式，提高学习者的学习体验。国家开放大学移动互联终端支持电子教材的笔记、标注、整本搜索、字典等功能，其中的创新之处尤其体现在笔记功能，学习者可以在自己教材上看到其他学习者做的笔记，甚至可以向教师的教材中添加内容，这些功能的实现为无纸化学习奠定了技术基础。该终端具有不同类型网络接口，包括有线（RJ-45）、无线（Wi-Fi、3G、4G）等，满足各种网络状态下学习资源下载更新，对于互联网覆盖条件较差的广大农村地区解决了接入的难题。

表 m LningOS

（2）终端操作系统。终端基于为移动教育定制的操作系统mLningOS，该操作系统基于Android，由核心层、协议层、框架层和应用层组成，各层所包含的内容如表所示。该操作系统强调符合移动学习模式和操作特性，强化移动学习操作系统交互逻辑，优化移动学习操作使用界面。

（3）学习应用系统。在操作系统上运行功能丰富的学习应用，包括公告区、学习港、考试中心、互动管理中心、自我管理中心、学习资源中心、学习终端应用工具中心等，能具体实现的功能包括在线课程学习、提交作业练习、在线测试、在线答疑、实时交流互动、学习兴趣调查、学习进度跟踪、学习效果评价等。

（4）后台管理系统。与该终端相对应的服务器端的后台管理平台，以Portal平台为核心，其他功能系统作外围扩展的星形系统结构如图2所示。其中Portal平台实现对系统的公共信息部分进行合理的封装，仅实现系统的核心功能，而将其他子功能以子系统的形式进行模块化管理。将Portal平台中的核心数据信息，以WebService的方式提供数据API接口的形式对外开放，为子系统的开发提供统一的用户、用户组、权限、安全校验等数据信息服务。学员管理和终端管理则涉及学生信息及终端信息，在整个系统功能中是最贴近于核心功能区的子系统。学生信息将与Portal平台的用户信息建立一对一的关联绑定。终端设备作为移动学习的有效载体，将配合安全认证TF-Key，为学生提供安全有效的移动学习环境。依据实际使用环境要求，需要将终端设备信息进行必要的注册登记，并可与学生信息建立关联绑定。

利用该终端能实现的主要功能如下：通过其自身的上网优势，实现在线学习功能，使学习者可以利用零碎时间，随时随地进行学习，从而实现移动学习；将文字、视频、音频、图片、动画等形式的学习资源呈献给学习者，实现教学资源的一体化，不仅丰富了学习资源的呈现形式，还可以激发学习者的学习兴趣，从而提高学习效率；通过论坛、博客、微博等形式，解决学习资源跨地域流通的问题，师生间进行实时互动，第一时间解决学习者在学习中遇到的困难，教师与教师之间，还可通过平台进行教学方面的沟通，为学习者展现更优越的教学形式；设置学习进度跟踪系统，方便教师了解每一位学习者的学习进展及学习中遇到的困难，针对不同学习者的学习情况进行问题解答，有效提高学习效率；教师还可以在线发放试卷，不受地域及时间限制，对学习者进行测试，并根据学习者的不同情况，为学习者进行学习效果评价，提高教学质量。

五、结束语

国家开放大学充分利用现代信息技术，办学网络覆盖全国城乡，为我国社会成员提供多样化继续教育服务和学习机会，适应国家发展、终身教育发展和现代信息技术发展趋势，以及基本实现教育现代化、基本形成学习型社会和进入人力资源强国行列的需要。国家开放大学的定位及其目标和任务决定了其学习者和学习内容、学习方式的多元化、碎片学习和移动学习的发展、城乡网络条件的差异等诸多因素对利用移动学习终端进行学习提出了需求。在国家开放大学远程教育云的支持下，学习者可利用移动学习终端访问国家开放大学的教育教学应用和服务。其中，国家开放大学移动互联学习终端由于适应移动学习、泛在学习的发展趋势和国家开放大学教育教学发展的需要，将为实现人人、时时、处处的学习模式提供信息技术载体，发挥其重要支撑作用。

[1]祝智庭,张浩,顾小清.微型学习——非正式学习的实用模式[J].中国电化教育,2008(2):10-13.

[2]程罡,余胜泉,杨现民.学习元运行环境的设计与实现[J].开放教育研究.2009(4):P10-13.

[3]张雪,李子运.打开终身教育希望之门的学习方式——泛在学习[J].继续教育研究.2010(2):43-45.

[4]冉敏,周智尚.基于手机的移动终端学习模式[J].中国信息技术教育.2008(3):19-20.

[5]李莉,廖剑伟,欧灵.云计算初探[J].计算机应用研究.2010(12):4419-4422.

[6]钟伟彬,周梁月,潘军彪,文锦军.云计算终端的现状和发展趋势[J].电信科学.2010(3):22-26.

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1673-8454(2011)21-0018-04

(编辑：杨馥红)