基于智能手机的移动微型学习系统设计

（陕西广播电视大学考试中心，陕西西安,710068）

基于智能手机的移动微型学习系统设计

张艺萌

（陕西广播电视大学考试中心，陕西西安,710068）

文章针对成人学习者在学习中所表现的突出矛盾，提出了一种基于Android平台的智能手机学习系统，通过智能手机这种理想终端来刷新成人学习者接受教育的路径，使他们能够随时、随地方便而快捷的学习。这种教育学习模式在提高他们学习效率的同时也有效地促进了这一领域的教育公平。

智能手机;移动学习;在线学习系统

0 引言

远程教育是成人学习者学习的有效途径，它已跨越第一代函授教育、第二代广播电视教育到第三代计算机网络教育。经过多年的实践证明，计算机网络教育还存在着一些局限。比如：成人学习者工学矛盾极为突出、学习时间无法得到保证等问题。所以我们亟待研究一种智能的远程教育学习系统，来解决成人教育中所面临的突出矛盾，使成人学习者能够随时、随地、方便而快捷的自由学习。据统计，2013年末我国的手机用户达到12.2911亿户，其中3G手机用户4.0161亿户；互联网上网人数达6.18亿人，其中手机上网人数达到5.0亿人。可见，随着移动互联网技术和智能手机的迅速发展与普及，这种基于智能手机的移动微型学习模式将成为可能。

1 基于智能手机的移动微型学习

目前，国际上广泛认可的移动学习定义是一种在移动计算设备帮助下的能够在任何时间、任何地点发生的学习，移动学习所使用的移动计算设备必须能够有效地呈现学习内容并且提供教师与学习者之间的双向交流。

在实际的移动学习过程中，成人学习者拥有大量零散的时间片断，他们总是想通过简单便捷的途径，快速获取答案并短时间内解决问题。通常遇到较为复杂的问题时，就需要将其分割成知识小断，从而方便他们进行双向交流沟通。这种微内容、短时间、不断移动的学习活动，我们就将其称之为“移动微型学习”。

移动微型学习是利用移动终端设备随时、随地、随需的进行的一种微型学习，它把学习地点拓展到了任何领域，有效的适应了成人学习者的学习特点，提高了成人学习者的学习效率。移动微型学习最大的特点是泛在性和交互性。泛在性表现在这种学习活动可以发生在任何时间、任何地点，以任何方式学习任何内容。交互性表现在成人学习者和专家或网络服务器之间存在不断的信息交流过程。基于以上特点，智能手机便成为成人学习者进行随时随地随需学习的理想终端选择。

2 基于Android平台的智能手机学习系统设计

智能手机是指像个人电脑一样，具有独立的操作系统，独立的运行空间，可以由用户自行安装软件、游戏、导航等第三方服务商提供的程序，并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入的这样一类手机的总称。它以其可移动性、交互性、接入便利性与可扩展性等优势深受广大移动学习者喜爱。同时智能手机的价格也不断趋于人们可承受的区间，这为它的进一步推广提供了有利前提。

基于Android平台的智能手机学习系统以其自身的诸多优势，被逐步应用于远程教育领域，它的主要特点在于Android平台的开源特性，这对于学习软件开发极具优势，它使得移动学习软件开发不再依赖某些封闭的硬件和软件，可以涌现出更多的组件库、工具帮助软件开发。它甚至可以根据需求从底层进行高度定制化的二次开发。显然，用基于Android平台的智能手机学习系统来开发移动学习应用更具有可行性。

2.1系统框架设计

系统采用B/S模式下的四层体系架构，兼备较高的扩展性与灵活性，使学习者个性化要求和系统的二次开发易于实现并快速完成。系统体系架构如图1所示：

图1 ：系统体系架构示意图

移动终端应用层面向用户界面，用户使用智能手机等移动终端设备或者是台式电脑来访问服务器，并与服务器进行数据通信。该层为学习者、教师、系统管理人员提供了与系统进行对接的接口。

网络层提供数据传输服务，保证数据安全可靠的传输。该层采用GPRS或3G技术标准，通过智能手机移动终端发送无线信号，通过移动通信网实现Interenet与Wap网关的交互操作，使系统能够在移动的环境下提供多样化的教学服务。

业务逻辑层主要用来分析和处理用户的业务请求，对请求命令进行逻辑判断，当请求通过后调用数据库中数据信息，并将最终结果反馈给移动终端应用层用户。部署于这一层的Agent负责接受学习者的请求并对学习者所持移动设备进行性能分析，然后将适合于该移动设备的内容反馈给设备浏览器，供学习者使用。

数据服务层由课程资源管理数据库、作业信息管理数据库、考试信息管理数据库、新闻中心管理数据库等多个数据库组成，主要负责存储数据并操作结果、返回数据检索内容等，它为业务逻辑层提供数据服务与支持。

2.2系统主要功能模块介绍

智能手机学习系统主要由学习中心、管理中心、交流中心三部分组成，其下由15个主要模块构成。

2.2.1 学习中心

学习中心是针对移动学习者，学习者可通过课程超市模块观看课程资源，每一个资源主要由视频缩略图和资源信息（资源标题、资源简介、适用对象、知识点等）两部分组成，学习者可以通过这两部分的简单获取与自己的需求来快速决定是否进行视频观看与学习。另外此模块还会为学习者提供热点、重点资源推荐，它可将学习者学习次数最多的前20个资源以缩略图的形式推荐给学习者。在网络课堂模块中学习者可进行独立学习或小组学习。在学习记录模块中，学习者可以管理个人信息与查看自己的学习路径，可对已学过的课程进行复习或重新学习，学习过后学习者还可以自主进行阶段性自测或参加学校组织的在线考试。在学习评估模块中，学习者可对测试结果进行动态评估，以便快速了解学习中的薄弱环节，高质量的完成学习任务。

2.2.2 管理中心

管理中心是针对系统后台管理人员，它可以实现管理员三方面的管理需求。第一，资源管理，它主要包括资源上传、审核、管理三大部分，它可通过增加、删除、分配课程资源对各项资源实时更新并严格把关，尽可能的为学习者提供高质量并切实有用的各类学习资源。第二，用户管理，它主要是认证新用户的权责，管理用户信息，对用户ID、用户名及登录密码、邮箱等信息进行添加、查看、删除等操作。第三，系统实时维护与管理，它主要是保证系统在移动的环境下正常运行。

2.2.3 交流中心

交流中心是针对移动学习者、教师、后台管理人员，为他们提供实时的交流互动服务。在移动学习过程中，学习者可以通过新闻中心模块浏览知通、作业、小组学习时间和相关考试安排等消息。针对学习过程中的疑惑问题，可以通过在线帮助模块实时搜索帮助信息或是通过答疑辅导模块给相关教师或平台管理人员发送留言，还可在学习讨论模块下的“讨论交流区”发帖来获取问题答案，学习者在此能快速而便捷的获得多种解决问题的办法。

3 系统关键技术实现

3.1自适应智能手机显示web网页技术

智能手机移动终端品牌多样，且显示器的大小尺寸不一，功能特性不同，因此学习系统设计时需要考虑移动终端的特性，对文件格式的尺寸进行动态调整，来适应终端设备的良好呈现。为了解决在不同分辨率网页内的自适应呈现问题，目前较为理想的方法是事先按照各种不同的网页分辨率对其CSS描述文件进行设置，然后在客户端浏览器网页加载，并对移动终端的浏览器尺寸进行自动匹配，这是使用了浏览器的User-Agent来匹配的一种方式。各式各样的移动终端浏览器在发出HTTP请求时会首先显示其User-Agent，这时可根据User-Agent进行初级判断并匹配移动版CSS或是桌面版CSS。当判断是智能手机浏览器后，可进一步根据手机分辨率的不同进行匹配，最终实现网页样式的自适应，使网页显示更加符合相应的智能手机移动设备。

3.2轻量级流媒体分发技术

本系统采用HTTP方式的轻量级流媒体分发技术，此种方式将视频分割成小段，然后将小段的视频快速分发到客户端，客户端就不再消耗服务器端的资源，它可以更轻量级的实现负载均衡，同时可以方便实现P2P，使客户端能够更快速高效的分享视频资源。

3.3学习者个性化信息提取技术

学习者通过手机移动终端浏览网页，学习相关课程，在这个学习过程中学习者操作网页的行为预示着学习者的学习取向和个人喜好。我们利用IE异步可插入协议，通过COM组件实现一个新的模拟浏览器，在客户端抓取移动学习者的学习行为，并用TXT文档来存储行为信息，以供我们获取真正代表学习者学习兴趣的浏览行为。该信息被记录在学习者动态电子档案中，通过"web广播"，定期向学习者推送或推荐他们所需要的学习资源。

能够反映移动学习者学习兴趣的浏览行为有很多种，但真正起关键作用的行为有两点：第一，移动学习者在学习页面P上所停留的学习时间t(P)（简称T行为）。第二，学习者在学习页面P上逐行划过鼠标的次数q(P)（简称Q行为）。我们使用多元线性回归方法计算T 、Q行为与学习者对学习页面感兴趣的程度之间的定量关系。设学习者对学习页面P 的感兴趣程度为d(P)，设d(P)是与t(P)、q(P)有关的随机变量，对t(P)、q(P)的每一组值，若有：

d(P)=a*t(P)+b*q(P)+c （2）

为线性回归方程，a和b称为回归系数（本文称a,b,c为行为影响因子），参数a,b,的估计可采用最小二乘法。

4 结语

本系统已通过华为c8500手机测试，华为c8500手机是一款中国电信入门级智能手机，手机操作系统为Android2.2.1平台，测试分别在wifi、CDMA两种网络环境下进行，测试过程中系统表现良好，能较好的实现各模块功能。目前，该系统已在陕西电大干部手机培训项目中试运行，系统运行平顺，较好的解决了成人教育中所面临的工学矛盾，使它们真正体会到了随时、随地、方便而快捷的自由学习模式，极大的提高了成人学习者的学习效率与解决实际问题的能力。

[1] 德斯蒙德·基更(Desmond Keegan)，今天的移动学习.[J].北京广播电视大学学报,2013,(06):5-9

[2] 胡通海，汪颖，面向成人学习者的微型学习资源分类研究.[J].中国远程教育,2011,(01):36-39

Design of micro learning system based on intelligent mobile phone

Zhang Yimeng
(Northwestern Polytechnical University,Xi'an,710068)

Prominent contradictions in the adult learners in learning,a learning system of intelligent mobile phone based on Android platform,intelligent mobile phone terminal path through this ideal to refresh the adult learners to accept the education,so that they can at any time anywhere,convenient and quick learning.This mode of education in learning to improve their learning efficiency and effectively promote the education fair.

Smart phone;Mobile learning;Online learning

张艺萌（1981－），女，西安市人，陕西广播电视大学考试中心工程师，工学学士。主要研究方向：教育信息化。