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移动学习研究

2015-08-28赵晓宁

中国教育技术装备 2015年14期
关键词:学习者数据库系统

赵晓宁

多媒体与网络技术的出现更使教育产生质的飞跃。计算机技术和通信技术的结合造就了无所不包的互联网,深刻地改变了教育教学方式。随着信息技术的发展,新世纪初移动学习成为全球教育的重要关注点之一。中国教育装备领域关于移动学习的研究,也是从这一时期开始的。2003年11月,艾伦、胡又农、孟祥光等在首都师范大学教育技术科技报告会上发布了《基于教育专用手机设备的移动平台设计》,较早提出移动学习方案;2003年第七届全球华人计算机应用大会召开,顾小清、杨治升发布《打造移动学习:网络学习环境中的个人数字助理工具》,韩冽、王以宁发布《实现随时随地学习的M-learning系统》,崔先佐、陈虎等发布《基于短信的移动教育系统结构研究与实现》等一批报告及成果。唐君健、艾伦、张鸽的《教育技术装备发展的新热点——移动教育装备》对这一时期的相关研究做了梳理,并对移动技术在教育上的应用开发相应装备提出一些设想。

1 移动学习是信息技术推动和学习发展需要共同作用的结果

数字化学习(E-learning)是以个人电脑和有线网络为基础的学习方式,极大提高了学习效率。但与学习发展需求相比,这一学习方式“仍无法满足某些流动性较强的人群的需要,学习者仍可能需要安排特定的时间到某个具有上网条件的地点学习,影响了个性化学习的实现。随着计算机、通信和电子技术的进步,移动教育作为E-learning的发展和补充越来越现实和成熟”。

移动学习正在成为未来教育的重要走向,“已经成为世界各国教育技术界研究的热点问题”。就当时的情况,研究指出:在美国,无线网络已经在全美各大校园普及,许多美国学生将PDA(个人数字助理)作为他们的标准数据处理工具,并连接学校的m-learning系统获得各种服务。在英国,移动教育引起了教育部门和企业的广泛关注,投入了大量资金和技术研发力量,各高校都在加强无线网络的建设,以期能够在这一新的发展趋势中占据优势地位。在加拿大,多家大学、公司和组织正合作进行有关移动教育的研究项目,以期能够了解如何才能充分有效地使用移动学习这种学习方式。

移动学习发展使教育装备概念有了新的扩展,同时也“要求创新性地设计开发新的移动设备以达到克服学习障碍的目的”,使“手机、PDA、笔记本电脑、Tablet PC(平板电脑:外形像写字板的便携式电脑)、未来的3C产品(计算机、通信、电子设备的结合)等各种可移动终端设备通过现有的或未来的、各种长距的或短距的无线网络最终连接进Internet”,使学习者可以依照自己的时间表,自由地在任何地点学习,实现随时随地的个性化学习。“未来需要内容广泛的、适用各种学习内容的软件和程序,且要能充分发挥移动设备可随时随地使用的特点,以充分实现个性化学习的需要。”

研究也预见到,移动学习中“涉及的媒体主要是文字、图片等。未来随着更多媒体的采用,例如音频和视频这类大容量媒体的采用,将会需要无线网络具有更高的传输速率和容量,需要制订更优的通信协议,制造更好的设备,以满足采用多媒体来帮助学习的要求”。

移动学习也对信息化教育技术装备工作提出新的要求。研究展望:ICT(Information Communication Tech-nology,信息、通信和技术)在沿着PC时代—移动通信2.5G/3G时代—数字3C时代这样一个路线图演进。处理器芯片等电子技术将会进一步发展,无线通信技术将得到进一步升级,嵌入式操作系统会更加完善。紧跟这些技术的最新发展,可以为移动教育开发出具有更多功能、更快速度、更大容量、更易使用的移动终端设备。未来的设备不仅能够发送、接受电子邮件,进行聊天、讨论,还将能够拍摄和保存数字照片,使用全球定位系统进行定位,建立实时区域地图,获得与学习、生活相关的各种信息,进行虚拟的电子会议。“未来的设备将会拥有多种扩展卡,提供从百科全书到专业器材的各种工具。未来的父母可以通过移动设备实时地了解孩子们在做什么,甚至他们的血压、心率等身体状况。移动教育设备为教师、孩子、家长之间提供了革命性的沟通方式。”

2 移动学习平台构建

构建方便、快捷、强大的移动学习系统将会为推动教育信息化建设,包括实现我国的全民教育、终身教育起到积极的作用。教育装备领域许多相关研究反映了在当时的移动将技术条件下构建适合教育教学发展的移动教育系统的需求。这方面的研究和实践比较具体,如孟祥光、艾伦、胡又农的“基于教育专用手持设备的移动学习平台的设计”,钟元生等关于“移动答疑的功能需求与流程分析”“移动答疑模式的作用及其构建问题”,周恕义等“基于流媒体技术的支持移动教育的具有交互功能的网络点播、直播系统的研发”、网络教学平台的研发与构建,包括精品网络课程等,均对移动教育的现状及发展进行了深入分析,总结了当时移动教育存在的不足,提出相应的解决方案及技术平台构建模式。

技术支持 “随着移动教育的发展,未来的移动教育系统将会越来越复杂,使用者对数据库应用要求将会越来越高,不可避免地需要使用关系数据库管理系统(RDBMS)来有效地处理存储和检索基于表的数据的操作。学习者需要更强大的数据库的支持,需要通过SQL语言存取数据并使用像ODBC或JDBC这样的标准化数据库应用程序接口进行查询,需要确保移动设备上编辑的内容能够和服务器上的保持一致。然而,移动平台的数据库访问机制还未成熟,需要根据具体的移动平台和操作系统编写数据库模块和同步化解决方案,需要设计开发支持多个平台的,可以使用主流程序设计语言的,支持服务器端的数据合并和同步化的移动关系数据库系统。”

学习资源 移动学习的特点在于学习者能够利用闲散零碎的时间进行学习。因此,移动学习资源设计的好坏直接影响学习者对移动学习的接受度。如何构建学习资源,设计移动学习课程,并以有效的方式呈现课程内容,是本阶段移动学习研究的重点之一。

研究发现,课程内容及形式能够激发并维持学习者的学习兴趣。课程设计的优劣直接影响学习效率的高低,有效的移动学习课程设计能够提高移动学习效率,使学习者真正受益于移动学习带来的便利性。完整的课程设计一般包含课程内容设计、媒体呈现方式选择、典型移动学习模式选择等三个方面。

钟元生以在职MBA研究生为对象,以管理信息系统课程为例,说明移动学习课程设计基本方法及典型学习模式,然后根据在职MBA研究生的特点,探索适合的内容设计方式,形成一个完整的实例,为后期进一步研究奠定基础。

内容设计:移动学习是一种短小的、注意力集中的、随时随地的学习。因此,在课程内容的选择与设计上必须短小,便于学习者能够在很短时间内完成一个知识点的学习,也可以将学习内容划分为多个微型学习单元,适合学习者学习。“知识点(知识单元)之间既相互独立也存在一定的逻辑相关性。每一个知识点或知识单元都是一个相对独立的小主题,学习者能够随进随出地学习。”完成某一知识点(知识单元)学习之后,学习者能够为后期知识点(知识单元)的学习奠定一定的基础,并在不断的学习中形成一个连续、完整的知识结构,不因为零散知识点的学习方式而影响完整知识体系的构建。

文本、图片设计:一般用于基本概念类的学习内容,设计要求简洁,概括性强,内容量不宜太大;图片具有形象、生动、直观等特点,适用于事实性学习内容的呈现。比起文字,图片更能够引起学习者的注意力,在设计时需要注意图片的尺寸、分辨率等格式,与文本结合能够更好地呈现学习资料。

多媒体课件拥有较大信息量,图文结合,便于学习者系统学习。有些内容适宜用声音形式呈现,如语言类教学。音频格式需要注意,建议设计成MP3格式;相对于音频设计,视频设计更加清晰、生动,适用于真实场景重现等教学内容。制作时需要注意格式,并且尽量将视频播放时间压缩,有利于视频的下载和保存。

媒体选择 移动终端设备的智能化程度,极大地影响移动学习资源的呈现方式。“当前主要的移动学习内容的媒体呈现方式有文本、图片、多媒体课件、声音、视频、动画等,需要针对不同的学习内容,选择有效的媒体呈现方式。”基于移动通信技术形成的移动教育系统主要由四部分组成:国际互联网、移动教育网、移动教学平台和教学服务器。

移动教学平台,主要通过手机、PDA等移动设备构建。

移动教育网是整个移动网络的一部分,由多个基站组成,用来发射或接收来自移动台以及互联网的信息,并通过空中接口将移动台与互联网实现无缝连接。

国际互联网,即通常说的Internet,是教育资源的有效载体。目前互联网技术已经非常成熟,与互联网连接的客户可方便地进行信息交换,并可访问互联网上的丰富资源。

教学服务器与互联网相连,存放丰富的教学资源以及相应的服务程序。

从移动教育系统的构成来看,其国际互联网和教学服务器是教育资源的主要载体,而移动教学平台和移动教育网则是连接用户和互连网的主要媒介,正是这种媒介才使得移动教育系统独具魅力。但这种形式当时也存在视频转换不适应、连接费用昂贵、软件交互性差等多方面问题。

研究认为,基于教育专用手持设备的移动教育在当时的技术条件下是可行的,并提出相关技术设计模块。

移动答疑模式的构建 研究者提出利用移动通信和网络融合技术的移动答疑解决思路,探讨了构建移动答疑模式的功能、性能要求以及构建移动答疑平台的过程、关键问题和相应的环境。

“人们依托成熟的无线移动网络、国际互联网以及多媒体技术,使学生和教师通过使用移动设备如手机等来更为方便灵活地实现交互式教学活动,使学习随时随地随心化成为可能。”这种教育形式必然需要移动答疑系统的支持。

答疑系统的核心是问题答疑模型,它融合了Web功能和智能化计算机辅助教学系统技术,是一个适应性的知识库系统,分自动答疑与人工答疑两大部分。允许学习者通过Web浏览器在网络上的任何节点灵活在线提问(自动答疑、公共白板交谈)与离线提问(BBS、E-mail),学习者不受地理位置的影响和限制,适合进行分布式教学管理。研究指出,要构建成功的移动答疑系统,必须在分析现有的传统课程网站的答疑系统功能、技术实现方案的基础上,分析移动答疑的工作模式;探索移动答疑的关键技术;提出移动答疑平台的设计方案;设计整合课程网站的移动答疑功能,具体包括以下内容。

1)功能模型:提出的模型不但能利用现有的课程网站的答疑功能,并且重点集成PDA、手机等移动设备进行答疑,使得此模型支持教与学的协同。Web与移动通信的协同也使得教师能够及时为学生提供解答,使得教育资源充分得到利用。

2)答疑数据库的设计方案:数据库既与精品课程网站对接,又便于为移动工具编程调用,包括问题数据库、课程知识数据库、教师经验数据库等设计方案。

3)实现方案设计:提供在移动互联网条件下的问题管理、课程知识管理、教师管理、答疑过程管理、移动知识查询、教师协同答疑管理的实现方案,包括采用手机对网站数据库的查询以及课程网站数据库对答疑过程的存储功能模式的实现。

4)应用实例研究:将上述方案与学校课程网站建设结合,设计若干应用原型,探索有关的实现技术细节,为未来大规模应用提供开发技术。

在系统分析和设计时,要注意实现移动答疑模块三项功能:1)学生随时、随地利用移动平台或者网络从答疑系统中获得答案;2)教师可以随时、随地利用答疑平台为广大学生提供答疑服务;3)对相同问题的提问,答疑系统可以利用专家题库的自适应能力,可不需要专家的帮助,回答学生提出的问题。系统能够支持多个学生同时通过移动终端访问答疑系统,也支持多个专家同时为多个学生进行在线解答。

参考文献

[1]钟元生,徐军.在职MBA研究生移动学习课程设计方法探索:以管理信息系统课程为例[J].中国教育技术装备,

2013(15):68-69.

[2]金澈清.汇海选课系统和分布式应用设计[D].杭州:浙江大学,2002.

[3]金欣,钟元生.移动答疑模式的作用及其构建问题探讨[J].中国教育技术装备,2006(12):33-35.

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