摘 要：現(xiàn)階段，移動(dòng)學(xué)習(xí)作為遠(yuǎn)程教育發(fā)展的一次重大擴(kuò)展已成為教育領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。它利用移動(dòng)通信技術(shù)和移動(dòng)終端設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)隨時(shí)、隨地、隨身地獲取教育信息，創(chuàng)造了全新的遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)方式。但是，只有提供豐富的、穩(wěn)定的、高質(zhì)量的移動(dòng)學(xué)習(xí)資源才能保證移動(dòng)學(xué)習(xí)方式的進(jìn)一步展開(kāi)，因此本文提出利用內(nèi)容自適應(yīng)技術(shù)來(lái)開(kāi)發(fā)適應(yīng)于各種移動(dòng)終端設(shè)備訪問(wèn)的Web資源，從而解決移動(dòng)學(xué)習(xí)資源匱乏的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：內(nèi)容自適應(yīng) 移動(dòng)學(xué)習(xí) 遠(yuǎn)程教育

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-8454（2008）23-0077-03

隨著移動(dòng)通信技術(shù)的蓬勃發(fā)展以及移動(dòng)通信設(shè)備的普及，“移動(dòng)學(xué)習(xí)”作為遠(yuǎn)程教育學(xué)習(xí)方式的一種延伸逐漸走進(jìn)了人們的生活。通過(guò)移動(dòng)設(shè)備和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，人們可以在任何時(shí)候、任何地點(diǎn)接受信息、處理信息、發(fā)送信息，這意味著當(dāng)移動(dòng)通信設(shè)備觸及教育領(lǐng)域的時(shí)候，能夠更好地滿足人們隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)的需求，同時(shí)促使遠(yuǎn)程教育實(shí)現(xiàn)由“網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)”向“移動(dòng)學(xué)習(xí)”的過(guò)渡。

移動(dòng)學(xué)習(xí)在當(dāng)前的遠(yuǎn)程教育環(huán)境中主要有兩種實(shí)現(xiàn)模式，一種是基于短消息的移動(dòng)學(xué)習(xí)方式，另一種是基于連接的移動(dòng)學(xué)習(xí)方式。然而后者的實(shí)現(xiàn)由于受到硬件設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)連接等條件的限制，使得適應(yīng)于各種移動(dòng)終端設(shè)備瀏覽訪問(wèn)的學(xué)習(xí)資源在開(kāi)發(fā)上存在一定的困難。鑒于此，本文提出了將Web內(nèi)容自適應(yīng)技術(shù)引入“移動(dòng)學(xué)習(xí)”的設(shè)想，重點(diǎn)介紹如何利用內(nèi)容自適應(yīng)技術(shù)將Web內(nèi)容轉(zhuǎn)化為適應(yīng)各種移動(dòng)終端瀏覽的信息，從而為移動(dòng)學(xué)習(xí)者提供更多優(yōu)秀的學(xué)習(xí)資源，同時(shí)也為“移動(dòng)學(xué)習(xí)”創(chuàng)造更廣闊的發(fā)展空間。

一、Web內(nèi)容自適應(yīng)技術(shù)的提出

目前，用戶所持有的移動(dòng)終端在硬件、軟件條件以及網(wǎng)絡(luò)連接能力上差異較大，如顯示器的大小和分辨率不同、網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性不同等，這些因素制約了Web資源在移動(dòng)設(shè)備上的呈現(xiàn)方式?；谶@樣的背景，研究人員提出了Web內(nèi)容自適應(yīng)技術(shù)，以解決Web資源能夠自動(dòng)地轉(zhuǎn)換以適應(yīng)不同的移動(dòng)終端設(shè)備的問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)相同信息內(nèi)容可以通過(guò)不同的方式進(jìn)行瀏覽。

研究人員認(rèn)為，如何解決在多樣性、異構(gòu)化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中獲取所需網(wǎng)絡(luò)信息的技術(shù)問(wèn)題就是要實(shí)現(xiàn)Universal Access（普及訪問(wèn)）。目的是使用戶可以“在任何地點(diǎn)、通過(guò)任何網(wǎng)絡(luò)連接、用任意一種客戶端設(shè)備都可以訪問(wèn)任何所需要的信息”。其中，“網(wǎng)絡(luò)環(huán)境”主要包括用戶的偏好及特殊需求、客戶端設(shè)備的限制和動(dòng)態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)特性等，而“網(wǎng)絡(luò)信息內(nèi)容”則是經(jīng)由文本、圖像、視頻、音頻以及復(fù)合文檔（例如用HTML、XML描述的網(wǎng)頁(yè)）等多媒體載體來(lái)傳輸和表征的。為了實(shí)現(xiàn)Universal Access，網(wǎng)絡(luò)信息內(nèi)容在傳輸?shù)接脩舳酥氨仨毾绒D(zhuǎn)換成一種合適的表現(xiàn)方式。

簡(jiǎn)言之，Web內(nèi)容自適應(yīng)就是研究自動(dòng)轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)信息內(nèi)容和改變傳輸模式的系統(tǒng)技術(shù)，它能夠自動(dòng)適應(yīng)復(fù)雜的、不斷變化的客戶端網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，來(lái)實(shí)現(xiàn)Universal Access。Web內(nèi)容自適應(yīng)的目標(biāo)是綜合考慮這些復(fù)雜且不斷變化的環(huán)境條件，通過(guò)最優(yōu)的獲取途徑提供給用戶最佳的網(wǎng)絡(luò)信息內(nèi)容和最好的瀏覽體驗(yàn)及服務(wù)質(zhì)量。

二、Web內(nèi)容自適應(yīng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法

1.基于Web內(nèi)容的自適應(yīng)頁(yè)面轉(zhuǎn)換助理

沈向峰等人提出了一種“轉(zhuǎn)換助理”的設(shè)計(jì)理念，即轉(zhuǎn)換助理在對(duì)網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，必須保持網(wǎng)頁(yè)語(yǔ)義不變，不能改變網(wǎng)頁(yè)的原有內(nèi)容，而只能改變網(wǎng)頁(yè)的排版布局，改變網(wǎng)頁(yè)中各元素的擺放位置及顯示大小，以保持網(wǎng)頁(yè)各部分的自身語(yǔ)義及它們之間可能存在的邏輯關(guān)系，而不使用戶對(duì)網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容產(chǎn)生誤解。

與HTML相比，WML（Wireless Markup Language，無(wú)線標(biāo)記語(yǔ)言）提供了一套數(shù)量更小的標(biāo)簽集，這使它更適合于在移動(dòng)終端設(shè)備中使用。WML的文檔結(jié)構(gòu)與HTML截然不同，WML文檔是由Card（卡片）和Deck（桌面）構(gòu)成的，一個(gè)Deck是一個(gè)或多個(gè)Card的集合。在得到客戶終端的請(qǐng)求之后，WML從網(wǎng)絡(luò)上把Deck發(fā)送到客戶的瀏覽器，訪問(wèn)者可以瀏覽Deck中包含的所有Card，而不必從網(wǎng)上單獨(dú)下載每一個(gè)Card。因此要實(shí)現(xiàn)Web頁(yè)面到WML頁(yè)面的轉(zhuǎn)換，就是要實(shí)現(xiàn)描述兩種頁(yè)面的語(yǔ)言之間的轉(zhuǎn)換。

根據(jù)上面的基本轉(zhuǎn)換思想，以及對(duì)系統(tǒng)通用性和可擴(kuò)充性的考慮，最后提出了如圖1所示的總體設(shè)計(jì)方案。

其中，“詞法分析”模塊負(fù)責(zé)把緩沖區(qū)中的字符數(shù)據(jù)流分離成符號(hào)流，并進(jìn)行錯(cuò)誤檢查?！罢Z(yǔ)法分析”模塊負(fù)責(zé)讀入符號(hào)流，為每一個(gè)標(biāo)簽及其屬性和正文建立一個(gè)節(jié)點(diǎn)，構(gòu)造一棵以HTML節(jié)點(diǎn)為根節(jié)點(diǎn)的語(yǔ)法樹(shù)?！稗D(zhuǎn)換處理”模塊負(fù)責(zé)針對(duì)不同的終端設(shè)備或?yàn)g覽器的請(qǐng)求，實(shí)行不同的轉(zhuǎn)換處理，轉(zhuǎn)換成面向特定設(shè)備的網(wǎng)頁(yè)文件。“轉(zhuǎn)換生成”模塊負(fù)責(zé)遍歷語(yǔ)法樹(shù)，進(jìn)行優(yōu)化標(biāo)記等處理，生成轉(zhuǎn)換后的網(wǎng)頁(yè)文件。

2.通用內(nèi)容自適應(yīng)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

中國(guó)科技大學(xué)研究人員提出了一種通用內(nèi)容自適應(yīng)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)可以分為這樣幾個(gè)模塊：傳輸內(nèi)容分析和理解模塊（Website Understanding）、客戶端環(huán)境特性識(shí)別模塊（Client Environment Discovery）、自適應(yīng)決策和轉(zhuǎn)換執(zhí)行模塊（Decision Engine Adaptive Modules）。

整個(gè)執(zhí)行過(guò)程為：（１）系統(tǒng)的輸入。包括傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)內(nèi)容，如文本、圖像、影像和聲音等多媒體內(nèi)容的HTML格式的文檔；還包括客戶端環(huán)境的特性，包括動(dòng)態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)特性、不同的客戶端接收和瀏覽設(shè)備的特性、多樣的用戶個(gè)人偏好等。（２）對(duì)內(nèi)容的分析和理解。分析并得到需要傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)內(nèi)容的全局和局部特征信息。全局特征主要包括整個(gè)文檔組的導(dǎo)航鏈接結(jié)構(gòu)圖、文檔超鏈接和多媒體內(nèi)容對(duì)象的全局統(tǒng)計(jì)信息、各個(gè)文檔的類別和等級(jí)信息等。局部特征主要包括單個(gè)文檔的版面格式信息、超鏈接和多媒體內(nèi)容對(duì)象的類別和等級(jí)信息等。（３）客戶端環(huán)境特性的識(shí)別。主要包括客戶端接入網(wǎng)絡(luò)的帶寬、穩(wěn)定性、延遲時(shí)間等；客戶端設(shè)備的現(xiàn)實(shí)屏幕尺寸、CPU處理能力、內(nèi)存大小、輸入方式和所能處理媒體的種類等；用戶的個(gè)人偏好、瀏覽習(xí)慣、最長(zhǎng)忍耐時(shí)間等。（４）決策并執(zhí)行內(nèi)容自適應(yīng)的操作。通過(guò)上述得到的傳輸內(nèi)容和全局和局部特征及客戶端的環(huán)境特征，對(duì)原始內(nèi)容進(jìn)行自適應(yīng)操作，將內(nèi)容轉(zhuǎn)換成最適合用戶的形式傳輸?shù)娇蛻舳嗽O(shè)備。其中“決策引擎”和“網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)”是該環(huán)節(jié)的核心模塊，主要解決三個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：一是資源消耗的條件限制，即網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容的獲取需要消耗的資源，如帶寬、屏幕等。二是實(shí)現(xiàn)最優(yōu)目標(biāo)的定義和表征，即在所允許的客觀條件下呈現(xiàn)給用戶最好的質(zhì)量效果。三是實(shí)現(xiàn)最優(yōu)操作的決策與執(zhí)行，即在條件限制下的最優(yōu)化搜索過(guò)程以及各種操作的執(zhí)行。決策引擎的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖2所示。

三、“移動(dòng)學(xué)習(xí)”的實(shí)現(xiàn)模式

“移動(dòng)學(xué)習(xí)”作為現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的擴(kuò)展，雖然具有不受時(shí)間、空間限制以及個(gè)性化服務(wù)等優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)也面臨著挑戰(zhàn)。如今，遠(yuǎn)程教育發(fā)展到利用網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)、遠(yuǎn)程教學(xué)的階段，不但在整個(gè)運(yùn)營(yíng)機(jī)制或是應(yīng)用規(guī)模上逐漸成熟，而且還積累了豐富的基于Web的教育教學(xué)資源，而移動(dòng)學(xué)習(xí)資源的匱乏卻是“移動(dòng)學(xué)習(xí)”開(kāi)展過(guò)程中重要的瓶頸。

從移動(dòng)學(xué)習(xí)資源的形式上來(lái)說(shuō)，目前遠(yuǎn)程教育領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)學(xué)習(xí)的主要模式有兩種：一是基于短消息的移動(dòng)學(xué)習(xí)，二是基于連接瀏覽的移動(dòng)學(xué)習(xí)。

1.基于短消息的移動(dòng)學(xué)習(xí)

手機(jī)短信是目前普遍的通訊途徑，基于短消息的移動(dòng)學(xué)習(xí)為用戶提供了面向字符的短消息接收、發(fā)送、處理等服務(wù)。通過(guò)短信系統(tǒng)，遠(yuǎn)程教育機(jī)構(gòu)可以及時(shí)提供各種服務(wù)信息，學(xué)習(xí)者通過(guò)手機(jī)等移動(dòng)終端，將短信息發(fā)送到位于互聯(lián)網(wǎng)的教學(xué)服務(wù)器，教學(xué)服務(wù)器分析用戶的短信息后轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)請(qǐng)求，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、處理，再發(fā)送給學(xué)習(xí)者的移動(dòng)終端。利用無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)之間這種通信方式來(lái)完成一定的教學(xué)與學(xué)習(xí)活動(dòng)，使得學(xué)習(xí)者更加便捷地獲取教育信息，并確保能夠與遠(yuǎn)程教育機(jī)構(gòu)保持及時(shí)的交互。

英國(guó)金斯頓大學(xué)（Kingston Universitg）進(jìn)行了評(píng)價(jià)短信息服務(wù)應(yīng)用于教育教學(xué)有效性的實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求他們開(kāi)發(fā)了一套短信息服務(wù)系統(tǒng)，可用于向?qū)W習(xí)者發(fā)送課程安排、考試安排和考試成績(jī)等信息。在芬蘭赫爾辛基大學(xué)，短信息服務(wù)被應(yīng)用于教師培訓(xùn)，并且重點(diǎn)研究如何把彩信技術(shù)應(yīng)用于教育教學(xué)，通過(guò)移動(dòng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖像的生成和傳送。

雖然短信息服務(wù)作為一種輔助手段應(yīng)用于教學(xué)是完全可行的，但是它傳遞的信息內(nèi)容卻是非常有限的，主要是學(xué)校新聞、教學(xué)通知、教學(xué)計(jì)劃等信息的發(fā)布，而通過(guò)短信息的方式傳遞具體的以大量文字、圖片呈現(xiàn)的學(xué)習(xí)內(nèi)容在實(shí)現(xiàn)上還是存在困難的。

2.基于連接瀏覽的移動(dòng)學(xué)習(xí)

移動(dòng)終端設(shè)備（如移動(dòng)手機(jī)、PDA等）用戶可以通過(guò)WAP(Wireless Application protocol，無(wú)線通信協(xié)議)快速、安全地訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)信息。但是，WAP所支持顯示的頁(yè)面是WML語(yǔ)言，而互聯(lián)網(wǎng)中的Web資源是以HTML格式來(lái)呈現(xiàn)的，所以WAP用戶只能瀏覽專門的WAP網(wǎng)頁(yè)，卻無(wú)法直接瀏覽HTML網(wǎng)頁(yè)。因此，重新開(kāi)發(fā)適于移動(dòng)終端設(shè)備訪問(wèn)的WAP教育網(wǎng)站以及教育資源，無(wú)論從資金投入，還是人力物力投入上考慮都將是一項(xiàng)復(fù)雜的工程。實(shí)際上，要想使移動(dòng)終端設(shè)備用戶能夠直接瀏覽互聯(lián)網(wǎng)上的學(xué)習(xí)資源，僅需要將HTML文件轉(zhuǎn)換成WML文件。目前可以通過(guò)這兩種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)：一是由電信增值服務(wù)直接在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中提供WML的Web格式的服務(wù)；二是通過(guò)能收發(fā)無(wú)線信號(hào)的代理服務(wù)器（Ｐｒｏｘｙ）訪問(wèn)因特網(wǎng)。但是這樣的訪問(wèn)依然存在問(wèn)題，因?yàn)椴煌苿?dòng)終端設(shè)備的特性存在差異，使得用戶通過(guò)不同的終端訪問(wèn)Web上的學(xué)習(xí)內(nèi)容時(shí)出現(xiàn)顯示屏幕上的失真或不完整，對(duì)于移動(dòng)學(xué)習(xí)者來(lái)說(shuō)，這將必然會(huì)對(duì)學(xué)習(xí)效果造成影響。

四、借助Web內(nèi)容自適應(yīng)技術(shù)發(fā)展“移動(dòng)學(xué)習(xí)”的設(shè)計(jì)方案

首先，選擇適合“移動(dòng)學(xué)習(xí)”的Web學(xué)習(xí)資源。目前基于Web開(kāi)發(fā)的學(xué)習(xí)資源在形式上、內(nèi)容上都是豐富多樣的，當(dāng)我們選擇將其作為移動(dòng)學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)資源時(shí)，并不需要將所有的Web學(xué)習(xí)資源都通過(guò)自適應(yīng)技術(shù)的轉(zhuǎn)換提供給移動(dòng)終端用戶來(lái)瀏覽和訪問(wèn)。我們可以將學(xué)習(xí)資源分類，對(duì)于信息量較小的教學(xué)通知、校園新聞等服務(wù)信息，采取發(fā)送短消息的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)學(xué)習(xí)資源的傳遞；對(duì)于一些便于瀏覽的Web學(xué)習(xí)課件、需要訪問(wèn)的學(xué)習(xí)網(wǎng)站則可以作為移動(dòng)學(xué)習(xí)資源，通過(guò)利用Web內(nèi)容自適應(yīng)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)適于各終端訪問(wèn)的形式，如目前使用較頻繁的本校遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)網(wǎng)站，通過(guò)轉(zhuǎn)換形式后使得學(xué)習(xí)者利用移動(dòng)設(shè)備可以自如地登錄網(wǎng)站，進(jìn)行選課、成績(jī)查詢、個(gè)人消息查看等簡(jiǎn)單操作，或者隨時(shí)、隨地通過(guò)學(xué)習(xí)網(wǎng)站提供的實(shí)時(shí)授課系統(tǒng)、在線點(diǎn)播系統(tǒng)進(jìn)行聽(tīng)課；而對(duì)于內(nèi)容較多、形式較復(fù)雜的Web學(xué)習(xí)資源則不必轉(zhuǎn)換成移動(dòng)學(xué)習(xí)資源，因?yàn)樾畔⒘窟^(guò)大的學(xué)習(xí)內(nèi)容“轉(zhuǎn)移”到移動(dòng)終端設(shè)備上不僅實(shí)現(xiàn)上比較繁瑣，而且也會(huì)造成學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果并不理想。

其次，搭建Web內(nèi)容自適應(yīng)系統(tǒng)。各遠(yuǎn)程教育機(jī)構(gòu)就可以根據(jù)已有的技術(shù)實(shí)現(xiàn)或以自身的技術(shù)條件來(lái)建立自己的Web內(nèi)容自適應(yīng)系統(tǒng)。例如，在分析目前各種移動(dòng)終端的市場(chǎng)份額之后，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)移動(dòng)手持設(shè)備，如手機(jī)、PDA的市場(chǎng)占有率是比較大的，因此在內(nèi)容自適應(yīng)系統(tǒng)執(zhí)行過(guò)程中只需對(duì)這兩種移動(dòng)終端的性能進(jìn)行分析，從而降低整個(gè)系統(tǒng)搭建的難度。

最后，利用Web內(nèi)容自適應(yīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換現(xiàn)有的學(xué)習(xí)資源。在選定需要轉(zhuǎn)換的Web學(xué)習(xí)資源后，就可以通過(guò)搭建好的Web內(nèi)容自適應(yīng)系統(tǒng)將其自動(dòng)轉(zhuǎn)換，以適應(yīng)各種移動(dòng)終端設(shè)備準(zhǔn)確、穩(wěn)定地瀏覽訪問(wèn)以及操作。

可以看出，通過(guò)Web頁(yè)面自適應(yīng)技術(shù)轉(zhuǎn)換目前已有的豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，既避免了重新開(kāi)發(fā)適合每一種移動(dòng)終端設(shè)備特性的移動(dòng)學(xué)習(xí)資源；又實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)有Web學(xué)習(xí)資源的有效利用，從而大大提高了資源的利用率。

五、結(jié)束語(yǔ)

“移動(dòng)學(xué)習(xí)”有機(jī)地結(jié)合移動(dòng)通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與現(xiàn)代教育模式，以其獨(dú)特的移動(dòng)性、高效性、廣泛性、個(gè)性化等特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了人們隨時(shí)隨地地進(jìn)行學(xué)習(xí)，不再拘泥于在某一固定地點(diǎn)通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)接受教育信息。為了使“移動(dòng)學(xué)習(xí)”能夠有更大的發(fā)展空間，滿足更多人的教育需求，我們需要探索如何完善這種學(xué)習(xí)方式的運(yùn)作，因此，通過(guò)借助Web內(nèi)容自適應(yīng)技術(shù)來(lái)解決目前移動(dòng)學(xué)習(xí)資源的問(wèn)題也是應(yīng)該引起關(guān)注的一個(gè)研究方向。

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