基于云计算的外语移动学习体系的构建

刘江辉　莫洁雯

摘要： 介绍了云计算和情景感知计算的概念，分析外语移动学习的特点，将情景感知计算应用于外语移动学习中，并提一种云计算下情景感知的外语移动学习体系结构，该体系结构为外语移动学习提供丰富的教育信息资源，创建自主、多元的虚拟学习空间功能，提供个性化的学习内容与学习方式，满足学习者的外语学习需求。

关键词：云计算；外语移动学习；情景感知计算；学习平台

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）33-8023-02

Abstract： In this paper， we introduced the concept of cloud computing and context aware computing， analyzed the characteristics of foreign language mobile learning， The context aware computing is applied to the foreign language mobile learning， provided foreign language mobile learning system based on cloud computing and context aware computing， the architecture provide rich educational information resource， virtual learning community to create the independent， pluralistic， provide learning content and personalized learning path， meet the learners' needs.

Key words： cloud computing； foreign language mobile learning； context aware computing； learning platform

随着智能手机、平板电脑、电子阅读器等个人电子设备的普及，移动学习（m-learning，mobile learning）开始流行全球[1]，使得外语学习将变得更加灵活多样。《大学英语课程教学要求》明确提出，各高等学校应充分利用现代信息技术，改进以教师讲授为主的单一教学模式，使外语的教与学可以在一定程度上不受时间和地点的限制，朝着个性化和自主学习的方向发展。注重培养语言实际应用能力和自主学习能力，向以培养学生终身学习能力为导向的终身教育的转变[2]。外语学习环境需要通过网络将学校、图书馆、家庭、博物馆、等多个场所连接起来形成外语学习生态系统。

1 云计算概念

云计算是网格计算、分布式处理、并行处理、网络存储等技术发展的产物，是一种新型的计算方式[3]，它运用了虚拟化、数据存储、数据管理、编程模型等技术。通过网络把多个较低成本的计算实体整合为具有超强计算能力的系统。云计算将计算分布于大量分布式计算机上，而不是本地机或远程服务器，用户可以使用智能手机、电脑、PDA 等设备终端接入互联网，获取所需的信息及服务，将信息存储和数据计算都放在“云”端。云计算改变传统的以个人计算机为核心，，将设备聚合并集合信息，提供全新 Web 服务，根本上改变人们的信息获取方式。

云计算的应用模式主要有三类：软件即服务 （SaaS， Software-as-a-Service ） 是指用户通过标准的Web浏览器使用Internet上的软件，它是云计算主流的商业模式之一；平台即服务 （PaaS， Platform-as-a-Service）是将基础设施平台作为服务提供给用户的商业模式，用户通过服务引擎创建该类服务，如：互联网应用程序接口和运行平台；基础设施即服务（IaaS，Infrastructure-as-a-Service）将基础设施，包括存储设备、虚拟主机、网络设备等资源作为服务进行提供的商业模式。

2 外语学习特点

外语语言学习需要语言交际而习得，外语学习语境是学习者理解所学语言言辞意义的必要条件，需要通过语言与外部环境的相互依存和作用进行分析研究语言。语言交际过程中，话语传播的意义不仅凭借具体词语，还需要具体的话语结构来表达某种特定意义时的言辞上下文，即概述后语；还包括非语言性语境，即交流过程中表达某种特定意义的主客观因素：时间、地点、场合、话题、交际者身份、文化与心理背景，此外，还包括语气、表情、手势等情态语言的显露进行补充即时言语的实在含意，从而，完成全部语义的准确表达和理解。因此，要根据学习个体的目标建构语言学习知识结构，要求互动性，包括学习协作及整体社会情景的互动。从广义的角度看，外语学习的情景语境实际是感知外语语言意义的外部条件总和，因此，它必须是人习惯的、自然交互的生态情景。外语语言学习要具有方便学习的时空条件，能满足“随时随地”实现个性化学习的需要。由于习得外语语言是为不断发展的社会需求服务，因此，知识信息动态化与时俱进需要满足当今“终身学习”的社会发展需要。

外语移动学习需要在任何时间、任何地点进行学习，必须基于目前较成熟的无线通信网络、互联网、各种多媒体技术的环境，建立双向交流的平台，有效呈现学习内容[4]。移动学习包括三个要素：情景、社会交互和内容交互、使用个人电子设备。强调在传统情景外学习，并将其与传统情景下的学习相结合。学习活动开始于课堂，由老师引导，在课外持续，最后，再回到课堂总结。

3 情景感知计算

情景感知（Context Awareness）计算源于普适计算的研究，其处理对象是环境中的情景信息[5]。情景感知是指通过传感器等技术设备使计算机能够“认识”使用者当前所处的环境有，并根据不同环境做出不同的响应。情景感知计算的研究目前还处于起步阶段，主要侧重于情景感知信号的获取、情景感知计算的应用和情景感知建模等方面。外语移动学习具有数据复杂性，不同学习者对同一学习过程反馈的信息不同，如学习地点和学习评价等。如何从底层的情景信息有效提取有意义的信息，要求对情景信息进行有效组织和表达。情景信息的建模可以分为两个层面，一是形式上的统一，即不同的情景信息采用相同的表示方式，如关键值模型，其主要目的是解决信息的高效存储和查询等问题，并不涉及语义；二是支持语义上的统一，通过统一的语义表达解决情景信息语义互操作[6]。

1） 虚拟空间。包括学习资源、学习者，还包含当前情景信息和历史情景信息。在云计算下，所有应用和资源都在“云”上，学习者可以利用这些应用及资源自由创建虚拟社区，搭建适合自己的虚拟学习环境，与其他学习者进行协作学习。由于这些虚拟空间由学习者自主进行创建，没有老师引导，大家拥有共同的学习目标，能够约束学习者秩序，因此，学习者能够发挥其特长，展现个性，自由进行交流。基于网络的学习者虚拟团体构成不收空间范围限制，世界各地不同国家、不同文化背景的学习者都能够进入空间进行共同学习和讨论，相互借鉴学习经验及丰富学习内容，实现多元化文化知识交流。

2） 情景感知是该系统的核心，学习环境中的各类物体都装有传感器及微处理器，学习者无论走在什么位置，都可以通过与环境中的物体进行交互获得所需的学习内容及其相关帮助。当学习者靠近并与某个物体交互时，邻近的传感器能够发现学习者，并把这个物体的相关数据发送至学习者的学习终端。此时，服务器模块与物体进行联系，并获取与学习者相关的信息：学习者以前接触过的相关学习内容，支持该学习者的最佳形式，提供个性化学习服务。将学习者的情景、情景间关系及情景推理规则定义为相应的属性和约束关系，实现对情景的推理。由前面情景信息模型中定义的概念及关系，分析学习者在学习过程中的学习状态。

3） 数据资源。所有数据的存储及处理都在“云”中进行，情景信息数据的获取可以分为：通过传感器采集、用户输入及情景提取等方式。在情景感知数据需要借助计算机的日志及用户日程以获取学习者个性化的情景信息：学习习惯、兴趣爱好及日程表等。通过云计算强大的计算能力，使数据处理速度比个人计算机快很多，此外，可以完成个人计算机无法应对的数据处理任务。所有的数据处理都在“云”中，学习者通过浏览器就能够进行一切操作。

4） 学习内容，为学习者提供各种学习资源服务。实现移动学习环境下的适应性与个性化学习的服务，能够实现在合适的时间、地点以最适合的方式向学习者呈现最合适的学习信息。学习内容有显性知识及隐形知识，学习者通过移动、自主学习可以获得所需的语言知识，此外，与他人交流时，也能够获得其他方面有意义的信息数据。移动学习环境中的学习内容具有无缝互换的特性，学习者学习过程中，更换学习终端，其所用的学习内容可以自适应进行调整呈现，以保证学习连续性。系统通过感知、分析及理解各类情景信息，为学习者提供个性化的学习内容及学习方式，以更好的满足学习者的需求。

5 结束语

外语移动学习改变传统外语学习模式，整合丰富的学习资源，创建自主、多元的虚拟学习社区，对移动学习设备硬件要求大幅度降低。在特定情景中学习外语语句可以增强学生对的语句的理解，深化学生对情景语句的记忆，从而，提高其外语实际应用水平。具有情景感知功能的外语移动学习环境可以自动感知用户的各种情景信息，并为学习者提供适应性与个性化的服务，从而，实现学习资源的共享，不仅满足学习者自主学习外语的需要，还能够将终身学习的理念深入人心，为我国的终身教育体系大侠坚实的基础，因此，其应用将具有更广阔的前景。

参考文献：

[1] 郭绍青，黄建军，袁庆飞.国外移动学习应用发展综述[J].电化教育研究，2011（5）：105-109.

[2] 教育部高等教育司.大学英语课程教学要求[M].北京：清华大学出版社，2007.

[3] 张建勋，古志民，郑超.云计算研究进展综述[J].计算机应用研究，2010，27（2）：429-433.

[4] 余胜泉，陶丹.技术推动的学习模式：美国国家教育技术规划（2010）及其启示[J].现代远距离教育，2011（3）：52-56.

[5] 莫同.一种情境感知服务系统框架[J].计算机学报，2010，33（11）：2584-2593.

[6] 赵海燕，詹永照，王传安.基于情境感知和本体的E-Learning系统研究[J].计算机工程与应用，2012（16）：51-56.