基于Android平台的开放教育微学习系统设计与研究*

杜 俊

(无锡市广播电视大学，江苏 无锡 214021)

一、引言

开放教育作为一种独立的教育形式，进入了现代国民教育体系和终身教育体系，其本质是人人享有终身接受教育的权利[1]。随着当今社会的迅速发展和竞争的日趋激烈，选择开放教育的人越来越多，开放教育以成人继续教育为主，成人学习者对移动学习的要求很高。成人学习者具有如下特点：①对于成人学习者，更重要的教育目的在于确认其成就感、所获得的能力、寻求工作的意义以及从社会责任中追求自我存在的价值。②成人学习者时间松散、不紧凑，要在有限的时间里解决问题需要针对性强、易操作等性质的课程[2]。作为重要的扩展辅助学习工具，手机以其自身优势正在改变我们的学习方式。在一定通信技术蓬勃发展的今天，性能越来越高而价格却不断降低的智能手机已经越来越普及，智能手机已经成为了人们日常生活的必备品。不管你身处何方，任何时间，只要你愿意，就可以利用智能手机进行学习，随时随地为自己“充电”。然而这种学习“并不适合运用与内容覆盖全部主题的学习情境”，利用手机进行小片段、短时间的微学习更能满足人们的需求。Android凭借其开放性和灵活性的特点，逐渐成为近年来最热门的移动终端平台之一，为开放教育学习系统的设计提供强有力的支持。

二、Android平台简介

2007年末，互联网巨头Google公司丢下了一枚重磅炸弹——Android平台，立即在业内引起轩然大波。它震撼了整个移动市场，面对包括苹果iphone、RIM黑莓和Windows Mobile在内的竞争对手，它稳健成长，凭借其开放性和灵活性的特点，逐步赢得了属于自己的市场地位。

(一)Android架构

Android系统是一个四层架构，由下到上依次为Linux内核层，系统运行库层，应用程序框架层和应用程序层。Android核心系统服务的运行依赖于Linux内核，其精髓在于AppliationFramework，它提供了大量的Java类供使用者开发程序。程序运行时，Java源代码先被编译成DalvikBytecode(*.dex)，再和其他资源文件打包成APK组件，通过AndroidCodeLibraries这个Java类总集文件与上层Java程序沟通，接着使用Dalvik虚拟机来解读dex文件，与下层的Linux函数库沟通，最后由内核层生成一个进程(Process) 来执行程序[3]。

图1 Android的架构体系

(二)Android平台的特点

Android被誉为“第一个完整、开放、免费的移动平台”，与其他手机操作系统相比，有其与众不同之处。

1.完整性

由于设计人员在开发Android平台时综合各种考虑，他们从一个安全的操作系统出发，在上层建构了一个健壮的应用程序架构，从而提供了丰富的应用程序开发计划。

2.开放性

Android平台建立在开放源代码的基础上。系统的开源性提供了很多便利，开发人员在开发程序时获得了前所未有的访问手机设备的权限。

3.方便快捷

Android平台为开发人员提供了大量的实用库以及辅助开发工具。开发人员可以根据自己的需求方便快捷的创建所要的应用程序。

4.完全免费

Android平台操作系统免费向开发人员提供，在这个平台上开发应用程序不需要任何许可证，不需要任何版权费用，也无需缴纳会员费、测试费，以及为程序签名或认证的费用。Android应用程序可以通过各种不同的途径发布和赚取回报。

三、微学习

(一)微学习的概念

微学习的概念最早于2004年提出，虽然目前关于微学习国内外还没有统一明确的定义，但是通过最近这些年的研究探索，学界对其内涵也有了较为一致的共识。奥地利因斯布鲁克大学科学学院教师Theo Hug从时间、内容、课程、形式、过程、媒介以及学习类型等几个维度对微学习进行了定义，他认为微学习是在短时间内利用媒体学习“片段化”的知识或者知识块，其学习内容可以是课程体系的一部分；微学习过程是伴随式的、嵌入式的活动，学习者通过案例、任务或者联系的方式进行学习，解决实际问题(Hug，2005)[4]。奥地利学习研究专家林德纳(Lindner)将微学习表述为一种指向存在于新媒介生态系统中，基于微型内容和微型媒体的新型学习。另一位欧洲学者布鲁克(Bruck)在认同微学习是一种在数字网络新媒体环境中的学习的同时，更加关注微学习所指向的一种新型的知识组织结构[5]。微学习被看作是数字化网络学习环境中一种新型、使用的学习理念。对其更全面的认识是理解其英文原词中“Micro”所具有的微、小、轻、快等多个含义，Micro既表示学习内容组块的知识含量，也蕴含对这种学习的品性格调特征的描述[6]。

综合以上各个研究者对微学习的定义，我们可以看到，微学习是一种短小的学习活动，由相对较小的学习单元组成，它的发生需要媒介环境的支撑(包含有“电子邮箱、移动文本、Google、电子海报、博客微型出版物、维基百科已经不断发展的移动网络等”的媒介环境)。当学习者沉浸在这样高度碎片化的数字化环境中时，可以采用微学习的学习方式。

(二)微学习的特点

结合上面微学习的界定，可以归纳出微学习具有如下特征：

1.不受时间地点的限制

微学习可以发生在坐公交地铁时，也可以发生在工作期间，学习者可以利用短暂的空闲时间随时随地进行学习。

2.学习形式个性化

学习者可以根据自己的意愿去选择学习的内容、时间、地点和方法进行学习，使得学习者以一种轻松的心态去获取轻快愉悦的学习体验。

3.学习内容模块化

微学习强调在有限的时间内学习相对短小、松散连接的、自包含的知识内容或模块(既将学习内容分解为许多细小独立同时又存在着一定联系的知识模块)。

4.具有多种媒介载体

微学习多以但不限于移动终端作为载体，如智能手机、PDA、PSP等便携式移动设备。这种多样化的媒介形式既增强了学习的表现力又方便了学习者做出个性化的选择。

四、基于Android平台的开放教育微学习系统设计

(一)系统设计的必要性

随着4G时代的来临，参与开放教育的学员越来越多地利用手机开展学习，然而由于手机自身设备的限制以及学习者在一种“移动”的状态中进行学习，时间地点都具有不确定性，注意力是高度分散的，因此利用手机进行小片段、短时间的微学习更符合人们的需要。Android作为一个优秀的开源移动设备的操作平台，为微学习系统提供了良好的支持。它能够满足微学习系统对数据传输的要求，并为系统的实现提供高性能的终端设备和完善的开发与测试工具，Android平台的开放性使得开发成本大大降低，这对于学习系统的开发极具优势。开发基于Android的微学习系统，为开放教育的学习者提供资源服务，能够帮助学习者实现随时随地按需所学，有利于不同学习者的个性化学习，是实现终身学习的一条新途径。

(二)设计原则

由于Android手机自身设备存在着一定的限制以及微学习对学习内容的要求，因此在设计时应注意以下几点：

1.激发并保持学习者的注意力

考虑到在学习时学习者的注意力高度分散，因此应该向学习者提供多种类型的学习资源，如文本、视音频以及Flash动画等等，满足不同学习者多样化的需求，使其能够根据需要选择合适的学习资源。在具体内容设计形式上，除了内容呈现外，还可以设计多种形式的思考题、趣味题、互动题等来加深学习者对问题的理解，同时也达到聚集注意力的目的。

2.合理划分知识内容

由于基于手机的微型学习可能发生在学习者等车或者是排队甚至是工作间歇的任何时间任何地点，学习者处在一种“移动”的状态中进行学习，注意力很容易分散，因此在设计学习资源时，应尽量划分为具有一定联系的相对独立的小模块。但是这个小也有一定的限度，应该是相对完整的内容(例如一个知识点或者几个知识点)，内容应该精炼概括，重点难点突出，使得学习者能够在较短时间内完成学习，取得良好的学习效果。

3.界面设计合理美观

由于手机屏幕大小的限制，我们在界面设计时应该注意尽量使用短文本，屏幕的滚动不宜太长。内容标题要醒目，排版时要考虑到学习者的阅读习惯，进行交互时要有及时的反馈，这样有利于学习者进行参与和投入思考，能够引起学习者的学习兴趣，提高学习者的效率。

(三)系统设计

1.系统架构设计

本系统总体架构设计如图2所示。在客户端的部署上，智能手机由Android程序运行。服务器端的应用程序支持基于Android的移动终端智能手机的访问。客户端向服务器端发出请求后，服务器后端程序根据客户端的不同请求分发到各自相对应的后端应用服务器，并将结果返回到客户端。

图2 基于Android平台的微学习系统架构图

2.系统功能模块设计

该微学习系统以开放教育学习者为主体，主要分为四个模块，分别是用户管理模块、学习资源模块、协作交流模块以及资源共享模块，学习者通过报名注册后获取的帐号登录，进入系统，具体功能模块如图3所示。

图3 基于Android平台的微学习系统功能结构示意图

(1)用户管理模块

在这一模块中，包含着学习者的相关信息，包括个人资料、学习伙伴的信息、学习日志等等。其中学习日志记录了学习者曾经学习的内容和状况，当前正在进行学习的资源信息，帮助学习者更好地规划自己的学习计划。

(2)学习资源模块

这个模块为学习者提供两种学习资源，以文本视频动画等多种形式呈现。第一种是类似与课堂学习的正式教程，包含简化的学习内容、重难点解读、练习测试等，是以一种比较系统完整的学习为目标、内容划分为小模块的资源。第二种资源是以主题形式形成的知识块，这些内容大多并无内在关联、是比较碎片化的非正式学习资料，这些内容主要以知识概述、案例分析、关联知识、建议参考读物等为主。例如有关会计主题的知识介绍或新闻，有关财务和理财的专题等等。

在这个模块中设有搜索、学习进度保存、资源订制三个功能。学习者可以自由地对资源进行搜索，学习者除了可以搜索系统提供的学习资源外也可以通过wap服务搜索网络上的资源。由于利用该学习系统进行学习多是利用一些零散琐碎的时间，经常会被各种因素打断，学习进度保存功能帮助学习者记录自己的学习进程，避免学习者重复已经完成的学习内容。

所谓的资源订制功能，指的是针对该系统所提供的所有学习资源，学习者可以根据自己的兴趣和学员进行选择订制。订制后，系统会定时更新相关资源，然后以短信或是电子邮件的方式进行推送，发送到订制了该资源的学习者的手机上。这样一来，为学习者随时随地地学习提供了便利条件，同时又可以培养学习者定时阅读的习惯。

(3)协作交流模块

在学习过程中，交流和协作是必不可少的，它可以帮助学习者更好地理解知识，克服学习者的困难并且提高学习的效率。在这一模块内提供了聊天室、BBS等同步或异步交流工具，使得学习者相互之间或者学习者和教师之间能够更好地进行交流。这些订制了相同资源的学习者，可以进行协作学习。一旦订制了某一类别的资源后，系统会相应地给学习者加上标签，对学习者进行分类，帮助学习者构建学习共同体。例如同时订制了学位英语考试的学习者，系统会加上一个学位英语考试的标签，系统会将他们的信息共享，具有相同标签的学习者可以利用短信或语音通信的方式进行协作学习。

(4)资源共享模块

学习者在这一模块中可以上传和下载各类学习资源，实现资源共享。系统资源库内的资源或者已经被管理员审查通过的其他学习者上传到平台上的资源都可以下载。资料下载到本地手机上之后，学习者可以脱网学习，从而节约成本、提高读取速度。同时教师或其他学习者可以随时将最新的资料或自己的学习体会等上传到平台上，这样可以实现资源的共享和学习者之间的共同进步。学习者在上传时需要对资源进行分类，贴上相应的标签，方便其他学习者进行搜索。

五、结语

随着3G无线通讯技术的普及和4G技术的推广，利用手机进行微学习更能满足开放教育随时随地进行学习的需求。本文研究了基于Android平台的开放教育微学习系统的设计，对该学习系统的功能模块进行划分，学习者可以根据自己的兴趣和需要选择合适的学习资源并进行订制，系统会将资源以短信或是电子邮件的方式进行推送，发送到学习者的手机上，方便学习者随时随地地进行学习。同时系统会给订制了资源的学习者贴上相应的标签，将学习者进行分类，帮助具有共同兴趣的开放教育学习者构建学习共同体，有利于学习者的学习，具有一定的应用推广价值。

参考文献：

[1]葛道凯.开放教育学习指南[M].北京:中央广播电视大学出版社，2010.

[2]孙越.Moodle环境下成人教育网络课程设计与开发[D].河南大学，2011.

[3]郭宏志.Android应用开发详解[M]. 第1版.北京：电子工业出版社，2010年6月

[4]Theo Hug.Micro learning and narration[R].Fourth Media in Transition conference:The Work of Stories，2005，(05).

[5]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，(02):10-13.

[6]张浩.微型学习：理念、环境与资源[J].现代教育技术，2009，(04):50-52.