移动学习在远程教育中的应用与研究

宋 薇

（湖北广播电视大学，湖北 武汉 430074）

一、前 言

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》提出：“大力发展现代远程教育，建设以卫星、电视和互联网等为载体的远程开放继续教育及公共服务平台，为学习者提供方便、灵活、个性化的学习条件”。当前远程教育的网络数字化学习模式主要为交互式学习，学员利用电脑设备访问在线学习网站并在集中时间内完成课程学习，在课程论坛中与教师进行交流，并借助第三方即时通信软件（如 QQ、MSN等）实现教师即时答疑。由于远程教育学生多为在职从业人员，他们的社会活动频繁，流动性大，学习时间较为零散[1]。采用固定在计算机前的学习模式，即传统交互式学习限制了成人在职学生利用空余时间开展非正式学习，制约了现代远程教育在泛在学习领域的发展[2]。为了更好地实现远程教育的公平化、个性化以及普及化，利用新型的无线网络技术，将更为丰富的移动设备扩展为学习的终端，发展移动学习已经成为远程教育发展的一个重要课题。

国内移动学习的研究始于2001年，代表性项目包括教育部高教司试点项目“移动教育理论与实践”和教育部项目“移动教育”。北京师范大学的余胜泉和黄荣怀承担了移动学习的全国级“十一五”规划课题，与多家企业建立了长期合作关系，对移动学习的相关技术、资源服务、学习模式进行了深入研究[3]。一些大型公司（如诺基亚和中国移动等）与北京大学、福建广播电视大学、北京开放大学等高校积极合作，针对不同的成人群体，设计了一系列的移动学习平台和移动学习终端产品。上海开放大学通过开发移动校园计划，使教师在正常课堂教学之外利用手机无线网络和学生保持联系。广东开放大学开发《数据库移动实验室 Mobile Lab》移动学习课件，学生在自己的智能手机上安装移动学习课件，随时随地进行数据库的实验操作。

综上所述，国内学者对移动学习的研究热点主要集中于对移动学习平台开发与学习资源的技术性集中管理，当前国内移动学习在远程教育中的应用研究存在以下问题：

（1）移动学习的学习资源针对性较差，知识体系、编撰结构、语言风格都是沿袭网络教学模式风格，没有体现移动学习的特点与在职成人学习的需求。对于学习资源究竟是否能够真正融入到移动学习情境，是否满足移动学习者的移动学习需求，这两方面的研究较为缺乏。

（2）开发移动学习资源和移动学习平台没有统一的标准指导，使得移动学习资源与移动学习平台捆绑过紧，移动学习资源的可移植性差，无法在不同的终端设备和移动学习平台上共享和重用，资源数据的互操作存在困难。

二、移动学习平台开发框架

1. 移动学习内涵与设计原则

我国移动学习的研究始于2000年，国际远程教育学家DesmondKeegan在亚洲开放大学协会第18届年会的学术报告中首次介绍了移动学习这一概念，提出远程学习、数字化学习和移动学习是远程教育的三个发展阶段。远程教育中移动学习的内涵包含以下几个方面：第一，移动学习以移动通讯技术和移动计算技术为基础，利用便携小型的移动终端设备实现移动学习过程。第二，移动学习者不再受电脑设备限制，利用手机等终端设备可以随时、随地、随身地自主学习。第三，与传统数字化学习相比，移动学习具有更强的情境性、交互性与移动性。第四，与数字化学习相结合，移动学习作为集中正式学习与分布式网络学习的延伸与补充，更好地满足学习者的不同学习需要。

移动学习平台设计原则包含以下四个方面：（1）实用性。平台设计力求实用，不着重表现形式精美。（2）可靠性。基于软件工程理论进行设计与开发，平台运行稳定可靠。（3）兼容性。平台能适应不同档次和不同操作系统的移动终端设备。（4）可扩展性。平台根据未来业务和技术的发展，能有效地进行二次开发与应用扩展。

2. 自适应设备模型

移动学习平台开发方法目前有两大类：第一种是针对移动学习用户建立一个WAP站点，使移动用户可以直接访问WAP页面。新建WAP站点就是把目前Internet网上HTML语言的信息转换成用WML描述的信息，服务器处理后转换为二进制的 WML数据显示在移动电话的显示屏上。第二种是依据不同移动设备与操作系统建立学习平台，开发移动设备终端软件。随着网络带宽的迅速提高和智能手机的进一步普及，HTML、CSS语言已能适用在手机设备上，大部分手机己经可以直接访问WEB站点。WAP在手机终端业务表现上存在用户体验较差的缺陷，因此 WAP网站应用正逐渐被移动客户端软件和手机移动互联网应用取代。而移动终端软件开发，要针对不同移动设备的操作系统（比如Andriod和ios等）进行针对性软件设计，学习者下载和安装客户端软件后可访问相关学习资源。目前移动设备操作系统更新频繁，服务升级迅猛，因此在后期维护阶段，需要耗费大量的经费与人力，甚至由于系统兼容问题，不得不重新开发应用软件。从经费与技术层面上分析，以上两种方法均存在缺陷。

针对以上问题，受加拿大Qing Tan等提了的5R自适应框架启发[4]，本文提出基于自适应设备模型的移动学习平台开发方法，根据移动终端设备的不同型号、操作系统和浏览器版本，制定个性化的显示布局与方案。如图1所示，设备自适应开发模型实现可分为如下三个步骤：

(1)识别设备：学习者通过移动设备访问学习资源网站，终端设备向服务器发送HTTP报文，服务器通过解析 UserAgent报头获取移动设备型号、操作系统名称、浏览器版本。

(2)调用样式：服务器完成设备终端类型的判断后，配合数据库读取，从样式库中调取与之配套的样式文件。

(3)资源渲染：利用HTML标签与CSS样式表文件，对页面进行重新布局与渲染，针对不同显示设备呈现对应的显示效果。

从经费与技术上进行比较，本方法具有以下特点：①该方法沿用数字化学习中广泛应用的 HTML语言进行开发，制定多套针对移动设备显示特性的样式文档，通过样式文件改变网页的排版布局，技术难度较低、工作量较小。②用手机浏览器访问课程网站能够较好地解决设备之间的差异问题，因此能够在不同的移动终端设备上获得较好的用户体验。③采用此方法改造已有网络学习资源网站，能改善资源在移动设备中的呈现效果。

图1 设备自适应开发模型

3. 模型实现与应用

基于设备自适应开发模型，原本按照移动学习资源规范开发的新学习资源，其科学性和适用性可以在显示层面上得到进一步提高，而那些己有的不适宜于移动学习的网络学习资源，其知识服务功能也可以通过以上的处理在手机呈现方式上得到改善。

设备自适应开发模型中能适配多种终端的前提条件在于：

（1）能够正确识别设备类型；

（2）通过设置一定的样式来对应不同的机型。实现以上方案的关键步骤在于正确识别设备。HTTP报文是移动网站获取客户端信息的常用方法，通过服务器所接收的UserAgent报头，我们可以获得访问设备相关信息。例如报头：Mozilla/5.0(iPhone;CPU iPhone OS 5_0 like Mac OS X)AppleWebKit/534.46(KHTML,like Gecko)Version/5.1 Mobile/9A5313e Safari/7534.48.3，此字符串表示代表访问设备为iPhone，操作系统为iPhone OS 5.0，采用Safari浏览器。

图2 个人电脑和IPAD访问页面

以《计算机应用基础》课程网站为例，如图2所示，基于个人电脑和 IPAD访问网站，页面分为头部、菜单、内容与底部四部分。页面清晰紧凑，导航菜单与学习内容整合在同一页面，学习者选择菜单项后可在同一页面查看学习资源，充分利用了PC端的浏览器优势。但此页面在手机等移动设备上显示时，效果却不够理想。产生此现象的原因有两个：首先，手机等移动终端设备的显示屏幕较小，分辨率较低，此页面在手机上显示时相对过大，用户必须拖拉滚动条或划动才能查看页面完整内容。其次，页面内容信息量过多，在手机端显示时字体过小，不适合用户在较短的零散时间内进行学习。因此，我们定制两套样式方案 PCLearn.css和 MobileLearn.css，PCLearn.css针对个人电脑与IPAD设备设计布局与显示方案，MobileLearncss针对手机等小屏幕移动终端进行页面二次布局与渲染。如图3所示，手机页面上菜单布局更简单明了，字体大小合理，便于移动用户选择菜单项。学习内容与导航菜单分别在独立的页面显示，更适合手机终端呈现，也有利于移动学习用户在嘈杂的学习环境中集中注意力进行学习。

图3 手机设备访问页面

三、移动学习资源库建设

1. 成人移动学习资源的特点

成人移动学习者来源广泛，有成人学生群体、企业员工群体、农民群体、政府事业单位人员等，他们因为各种原因需要继续学习和深造，但由于工作、学习和生活所限，只能利用零散的空闲时间进行学习。他们以自身特有的实践经验为基础，以解决实际工作中遇到的问题为目的，注重知识的实用性与个人技能的提升。因此，成人移动学习资源与传统的学习资源相比具有许多独特性，具体表现在以下几方面：

（1）内容呈现简洁化

由于移动设备屏幕较小、分辨率较低，因此移动学习资源内容要以文字和图片为主。移动学习资源导航设置、交互设计等也要求尽量直观、简单、方便操作。

（2）内容设计微型化

成人移动学习者的学习环境复杂多变，移动学习资源内容建设要求设计开发短小、精悍、适宜于零碎时间的学习材料。

（3）学习知识专题化

成人学习者的移动学习过程容易受外界干扰而发生中断，因此移动学习知识注重组织系统化，要求围绕某一专题展开，组合专题相关的知识点，共同构成一个专题知识网。

2. 概念图和思维导图在移动学习资源建设中的应用

移动学习资源是移动学习支持环境的重要组成部分，是移动学习质量的重要保障，其设计的优劣直接影响移动学习者的学习效果。当前移动学习资源研究集中在“简短化”和“微型化”设计，忽视了专题化设计，欠缺对资源内容的整体结构系统性问题考虑，造成成人学习者难以实现系统的内容学习，获得的知识零碎而杂乱。为建设出能够切实满足成人移动学习需求的学习资源，我们提出利用概念图和思维导图工具建设成人移动学习资源。

基于奥苏贝尔提出的有意义学习理论，美国学者诺瓦克提出概念图教学技术。概念图能清晰地分析知识体系结构，有效实现概念的组织、整理和归纳[5]。思维导图是英国学者托尼巴赞创造的一种做笔记的方法，思维导图将人脑的思维过程用图示的方法表示出来，由中心主题、分支主题与关键词组成。思维导图形象地展现了人脑的思维过程，能有效帮助学习者依据某一专题，自主建构知识结构。在移动学习资源的专题化设计过程中应用概念图与思维导图，能起到较好的承上启下作用[6]。在引入新的专题知识时，利用概念图设计学习资源导航，能够将知识的整体结构呈现给学习者，使学习者有针对性、系统性地开展学习。在回顾专题知识时，通过思维导图，可以分析出知识的整体结构，并为后续的内容设计和呈现设计提供提纲性的引导，建立个人知识数据库。

图4 利用Mind Mapper建立概念图

目前概念图和思维导图的制作工具软件包括：Mind Mapper、Mind Manager、Inspiration 等，本文采用 MindMapper2009软件绘制概念图与思维导图。以计算机应用基础的第七章计算机网络为例，这一章知识点较多，知识点的彼此关联性较强，很适合使用概念图展现知识结构。如图 4所示，概念图的中心主题词为“计算机网络”，通过中心主题词进行扩展，列出拓扑结构、硬件设备、网络介质和规模作为次主题，根据各个次主题列出细节要点，最后进行标注和完善。

图5 思维导图在手机移动学习中的应用

以第三章 word毕业论文编辑为例，如图5所示，通过概念图来总结已有的关于 word排版的知识，引出新的课题长文档处理毕业论文的编排；介绍学生已有的word应用基本知识内容，提出问题，呈现本次课的内容和要求，向学生展示项目的成果并提出此次学习的目标。在移动学习中，引导学生思考要完成这样的项目，共同构建思维导图，教师在过程中扮演引导者，从而进一步引出课程的要点。根据思维导图，依次介绍项目的完成方法，配合操作演示微视频。操作完成之后，进行教学重点总结，并引导学生回忆所学的知识，进一步促进知识强化与建构。

四、小结与思考

远程教育具有天然的泛在性，学习者希望随时、随地、随身得到个人所需知识的强烈需求促使着教育工作者寻求更为先进的现代教育技术与教学方式。本文在我国构建全民学习、终身学习的背景下，基于移动学习内涵与设计原则，研究基于自适应设备模型的移动学习资源开发框架。为不同的访问终端设备提供专用样式来进行页面布局，不仅可以提升浏览体验，同时可以降低网络流量，加快访问速度。通过判断客户浏览器类型并记录其数量，进行访客流量分析，可以不断优化设计自己的网站，分别提升不同用户的浏览体验。基于成人移动学习资源的特点，利用概念图和思维导图工具建设移动学习资源，从而促进移动学习在远程教育中的应用与发展。移动学习资源建设不仅仅是基于移动学习平台的数字化资源管理，更是一个动态的、社会性的知识管理过程。学习资源建设不仅包含个人知识建构，更蕴含对社会集体智慧的充分利用。

[1]陈东，吴登俊.成人学员对现代远程教育适应性现状研究[J].继续教育研究，2013(7):51-53.

[2]王矗.成人移动学习资源设计与应用研究 [D].徐州：江苏师范大学，2012.

[3]余胜泉，陈敏.泛在学习资源建设的特征与趋势—以学习元资源模型为例 [J].现代远程教育研究，2011(6):14-22.

[4]Qing Tan,Xiaokun Zhang,Kinshuk,Rory McGreal基于位置识别的移动学习系统 5R自适应框架 [J].现代远程教育研究，2012(3):91-96.

[5]李浩君，项静，吴亮亮.概念图理论在移动学习资源设计中的应用研究 [J].中国远程教育（综合版），2013(7):76-82.

[6]樊抒洁.基于语义和思维导图的学习资源集成应用研究[D].上海：东华大学,2013.