一、引言

最近幾年，移動技術(shù)與無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展很快，智能手機等移動設(shè)備迅速普及，移動閱讀已成為日常生活中最常見的一種閱讀方式[1]。泛在特性是移動閱讀最大的優(yōu)勢，用戶可以隨時隨地使用移動設(shè)備閱讀電子信息資源，充分利用生活中的時間空隙獲取信息。但以學(xué)習(xí)為目的的移動閱讀往往會造成一些不好的用戶體驗，研究者們指出，在手機上閱讀文本要比在紙上或電腦屏幕上困難得多[2][3]。從認(rèn)知負(fù)荷的角度看，移動閱讀的信息呈現(xiàn)方式、導(dǎo)航方式、交互操作、使用環(huán)境等都會增加學(xué)習(xí)者的外部認(rèn)知負(fù)荷，這是造成閱讀困難的主要原因。移動設(shè)備的可視區(qū)域遠(yuǎn)小于電腦屏幕，在信息呈現(xiàn)方面存在先天劣勢，容易破壞信息的內(nèi)部結(jié)構(gòu)[4]。移動閱讀使用的電子閱讀材質(zhì)難以有效地構(gòu)建認(rèn)知地圖[5]，導(dǎo)航效率較低。移動設(shè)備的觸控式交互精度低，速度慢，容易出錯。移動閱讀的應(yīng)用環(huán)境通常并不固定，多發(fā)生在一些時間受限的情況（等車、排隊），容易受到外界的干擾[6]。

以學(xué)習(xí)為目的的移動閱讀屬于深層次閱讀。在閱讀過程中，讀者會在頭腦中構(gòu)建起一個關(guān)于文章內(nèi)容、層次及主題的表征系統(tǒng)。這一過程不僅包括對文章中字、詞和句子的識別與理解，更重要的是將當(dāng)前處理的信息與先前信息進行整合，形成局部和整體都連貫的心理表征[7]。學(xué)術(shù)界對電腦閱讀的相關(guān)研究比較多，但對移動閱讀的研究相對較少。對移動閱讀過程中認(rèn)知負(fù)荷較高的問題，缺乏有針對性的分析與設(shè)計。我們認(rèn)為，改善移動閱讀困難的問題需要多方面的努力，技術(shù)方面的改進（信息呈現(xiàn)方法、導(dǎo)航設(shè)計等）能降低外部認(rèn)知負(fù)荷，除此之外，設(shè)計有效的資源信息模型，改進閱讀資源的組織形式也是一種有效的方法。文章第二部分介紹了資源信息模型的概念及其國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。第三部分介紹了移動閱讀資源層次信息模型的設(shè)計思路、模型框架及信息呈現(xiàn)方法。第四部分對信息模型的可用性進行了調(diào)查研究。文章最后對研究進行了總結(jié)與展望。

二、資源信息模型

信息模型是設(shè)計高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)資源的一種有效手段。它是定義資源結(jié)構(gòu)要素屬性以及要素之間關(guān)系的通用方法，提供了必要的通用語言來表示資源對象的特性和部分功能，從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層面對學(xué)習(xí)資源進行規(guī)范約束，能讓不同的應(yīng)用程序?qū)Y源進行重用、變更和分享，促進學(xué)習(xí)資源的大范圍共享傳遞，減少資源建設(shè)的重復(fù)勞動[8]。

學(xué)習(xí)資源的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實際上已經(jīng)限定了學(xué)習(xí)資源的信息模型。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了學(xué)習(xí)資源內(nèi)部各要素的元數(shù)據(jù)描述方法，當(dāng)資源建設(shè)者按照某種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)學(xué)習(xí)資源時，也在遵循著這種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)所對應(yīng)的信息模型。隨著學(xué)習(xí)資源技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不斷地發(fā)展，對應(yīng)的資源信息模型也越來越復(fù)雜，不但描述了學(xué)習(xí)內(nèi)容的細(xì)節(jié)信息，也包含了學(xué)習(xí)活動、學(xué)習(xí)策略、學(xué)習(xí)工具等其他信息。資源信息模型雖然越來越完善，但其通用性的特點決定了它們不可能適用于全部的學(xué)習(xí)方式。楊現(xiàn)民等總結(jié)了LOM標(biāo)準(zhǔn)、SCORM標(biāo)準(zhǔn)、IMS-LD標(biāo)準(zhǔn)、IMS-CC標(biāo)準(zhǔn)等對應(yīng)的信息模型，發(fā)現(xiàn)這些信息模型在學(xué)習(xí)過程信息、人際網(wǎng)絡(luò)信息、資源的語義關(guān)聯(lián)信息、資源的格式展現(xiàn)信息、資源的語義本體描述信息方面還存在較大的問題[9]。北京師范大學(xué)的余勝泉課題組結(jié)合普適計算技術(shù)的發(fā)展以及泛在學(xué)習(xí)的需求，設(shè)計了用于泛在學(xué)習(xí)的“學(xué)習(xí)元”信息模型[10]。從學(xué)習(xí)元信息模型的應(yīng)用研究看，這種針對特定學(xué)習(xí)方式的信息模型明顯要比通用的信息模型效果更好[11]。

從資源信息模型的研究與發(fā)展現(xiàn)狀看，現(xiàn)有的學(xué)習(xí)資源信息模型主要針對傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源，關(guān)注點集中在學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)活動方面，缺乏對過程性信息、語義信息、呈現(xiàn)方式、導(dǎo)航信息等方面的支持，難以滿足移動閱讀的應(yīng)用需求。

三、移動閱讀資源的層次信息模型

移動閱讀資源多由文本、圖片等靜態(tài)信息組成。除了基本的學(xué)習(xí)內(nèi)容外，還包括與學(xué)習(xí)內(nèi)容密切相關(guān)的其他信息（名詞解釋、背景知識、案例、思考題、評論等）。現(xiàn)有的移動閱讀資源一般由紙質(zhì)閱讀資源或電腦閱讀資源直接復(fù)制得到，多采用線性的組織結(jié)構(gòu)（順序的方式呈現(xiàn)全部信息）。線性的組織結(jié)構(gòu)存在以下兩個問題：①容易破壞文檔的信息結(jié)構(gòu)。在紙上或電腦屏幕上結(jié)構(gòu)完整、關(guān)聯(lián)密切的一段信息，在移動設(shè)備上可能被拆分在多個頁面上，學(xué)習(xí)者需要使用工作記憶去恢復(fù)這些信息結(jié)構(gòu)。②線性的呈現(xiàn)方式會導(dǎo)致較長的文本空間。電腦屏幕上的1頁文本，直接在手機上呈現(xiàn)時需要6-10頁。較長的文本空間使導(dǎo)航操作和交互操作都變得更加困難。

（一）設(shè)計思路

研究者們指出，學(xué)習(xí)資源間、學(xué)習(xí)對象間、學(xué)習(xí)對象內(nèi)部各個元素間都存在著豐富的語義關(guān)聯(lián)[12]，這些語義信息對學(xué)習(xí)者的圖式建構(gòu)具有重要的意義。課堂教學(xué)過程中多由教師引導(dǎo)（指導(dǎo)、提問等方式）學(xué)習(xí)者發(fā)現(xiàn)這些語義信息，幫助他們對學(xué)習(xí)內(nèi)容進行深層次的理解與圖式建構(gòu)。而在像移動閱讀這類自主性學(xué)習(xí)中，閱讀資源在組織結(jié)構(gòu)上并沒有提供這些語義信息，在呈現(xiàn)信息時還會進一步破壞已有的信息結(jié)構(gòu)。學(xué)習(xí)者需要自己去發(fā)現(xiàn)、分析、組織這些語義關(guān)系，不但需要花費更多的時間，也要投入更多的認(rèn)知資源。我們的設(shè)計思路從降低認(rèn)知負(fù)荷的角度出發(fā)，在移動設(shè)備的小屏幕與交互方式無法改變的情況下，通過對資源組織結(jié)構(gòu)的重新設(shè)計，讓資源具備更豐富的語義信息，降低學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷。

在資源的組織結(jié)構(gòu)設(shè)計上，我們希望能減少學(xué)習(xí)者直接交互的信息總量，降低信息結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。早期的一些研究建議使用文本壓縮的方法減少信息總量，即通過分析處理，在保證不丟失主要內(nèi)容的前提下刪除不必要的文本信息[13]。但這種做法容易受到質(zhì)疑，有研究者認(rèn)為很難找到一個合適的點來保證文本壓縮的同時又不扭曲原文的含義[14]，壓縮很容易造成關(guān)鍵信息缺失，反而會讓學(xué)習(xí)者花費更多的精力去重建完整的文本結(jié)構(gòu)[15]。本文使用分層的思想完成這一設(shè)計，先對閱讀資源進行層次劃分，再詳細(xì)定義各個層次間、層次內(nèi)部不同元素間的語義關(guān)系。分層的方法能減少直接交互的信息總量，不但不會丟失信息，還能提供更清晰的文本語義結(jié)構(gòu)。同時，這些層次信息與語義信息也能閱讀界面的導(dǎo)航設(shè)計與信息呈現(xiàn)以提供更好的底層支持，進而降低學(xué)習(xí)者的外部認(rèn)知負(fù)荷。

（二）層次信息模型

移動閱讀資源層次信息模型的框架圖如圖1。資源建設(shè)者完成閱讀資源的初始建設(shè)，將閱讀資源中的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容和其他相關(guān)知識保存在不同的資源層，定義各層次中信息元素的語義性質(zhì)與語義信息，并建立層次間的語義關(guān)聯(lián)。學(xué)習(xí)者直接訪問資源的最頂層（內(nèi)容層），閱讀主要學(xué)習(xí)內(nèi)容，當(dāng)他們需要某個信息元素（知識點）在其他層次的語義關(guān)聯(lián)內(nèi)容時（背景知識、案例、外部鏈接、交流模塊等），通過簡單交互(如超鏈接)就能訪問這些信息。層次信息模型將線性結(jié)構(gòu)的文本信息轉(zhuǎn)化為層次結(jié)構(gòu)，提供了更豐富的語義信息，有利于學(xué)習(xí)者的圖式建構(gòu)。學(xué)習(xí)者直接交互的文本空間長度變短，能有效減少不必要的交互操作。層次間的語義關(guān)聯(lián)信息能通過技術(shù)手段能實現(xiàn)直接導(dǎo)航，減少導(dǎo)航操作的次數(shù)。

從資源建設(shè)的角度看，層次信息模型還具備適應(yīng)性。適應(yīng)性指的是閱讀資源能滿足不同學(xué)習(xí)者的需求。在移動閱讀過程中，個體經(jīng)驗的差異會使得相當(dāng)一部分學(xué)習(xí)者產(chǎn)生額外的認(rèn)知負(fù)荷，影響他們的學(xué)習(xí)效果[16]。比如，英語水平較差的學(xué)習(xí)者在閱讀英文的過程中常常會停下來查找生詞的中文解釋，造成學(xué)習(xí)中斷。語義層次模型的縱深結(jié)構(gòu)能為不同水平的學(xué)習(xí)者提供支持，他們可以按需決定是否訪問其他層次，層次模型也可以根據(jù)學(xué)習(xí)者的群體特點有針對性地做一些特殊設(shè)計，支持個性化學(xué)習(xí)。

圖1 移動閱讀資源的層次信息模型

（三）層次信息模型對信息呈現(xiàn)方法的支持

層次信息模型中的層次信息與語義信息除了可以用于導(dǎo)航操作外，也能支持一些信息呈現(xiàn)方法的應(yīng)用。一般來說，最頂層的內(nèi)容層包含最重要的知識，應(yīng)該是學(xué)習(xí)者關(guān)注度最高和花費時間最多的層次，其他層次起輔助作用。當(dāng)學(xué)習(xí)者從內(nèi)容層訪問其他層次時，頁面切換是最簡單的信息呈現(xiàn)方法。例如：學(xué)習(xí)者在閱讀英文短文時（如圖2（a））通過點擊某個生詞進入到這個生詞的翻譯_用法_例句頁面（如圖2（b）），獲取需要的信息后再返回閱讀頁面。但這種頁面切換的方法會丟失查閱單詞的上下文信息，學(xué)習(xí)者需要使用工作記憶保存單詞的中文釋義，回到閱讀頁面后完成上下文的銜接，這會增加他們的認(rèn)知負(fù)荷。

某些場景下使用焦點與上下文技術(shù)呈現(xiàn)其他層次信息可能會取得更好的效果。焦點與上下文技術(shù)是一種常用的信息呈現(xiàn)方法[17]，焦點指用戶正在關(guān)注的內(nèi)容，當(dāng)用戶需要焦點的語義信息時，對焦點進行語義放大，同時壓縮焦點的上下文信息，這種方法的優(yōu)勢在于不會丟失焦點的上下文。將這種技術(shù)用于移動閱讀時，焦點的語義放大方式與電腦閱讀有較大的不同。電腦閱讀的可視區(qū)域較大，可以顯示焦點的詳細(xì)語義信息[18]，而移動閱讀的可視區(qū)域較小，在呈現(xiàn)焦點信息時只能選擇最重要（常用）的語義信息。例如：當(dāng)學(xué)習(xí)者在圖2（a）上點擊生詞“frustrate”時，壓縮上下文內(nèi)容的顯示空間，將翻譯_用法_例句頁面中最常用的中文釋義顯示在內(nèi)容層生詞的相鄰位置（如圖2（c））。

圖2 （A）閱讀頁面 （B）翻譯_用法_例句頁面 （C）在閱讀頁面中顯示生詞翻譯

四、可用性調(diào)查研究

為驗證層次信息模型的可用性，以便開展下一步的實驗研究工作，筆者使用問卷調(diào)查法進行了可用性研究。調(diào)查時間為2013年4月，調(diào)查對象為在校本科生，全部來自華南農(nóng)業(yè)大學(xué)，平均年齡19.7歲。問卷共發(fā)放97份，回收97份，回收率100%，其中有效問卷90份，有效率為92.8%。

調(diào)查問卷共兩部分，第一部分包括三個單選題，分別調(diào)查了學(xué)生的智能手機擁有情況、移動閱讀的使用頻率和閱讀方式的喜好。從調(diào)查結(jié)果看，目前在校本科生智能手機擁有率為92.2%。有50%的學(xué)生幾乎每天都使用手機閱讀，24.5%的學(xué)生經(jīng)常使用手機閱讀，22.2%的學(xué)生較少使用手機閱讀，只有3.3%的學(xué)生從來不使用手機進行閱讀。在閱讀與學(xué)習(xí)相關(guān)的書籍或資料時，76.7%的學(xué)生喜歡紙質(zhì)閱讀，15.6%的學(xué)生喜歡電腦閱讀，只有7.7%的學(xué)生喜歡用手機閱讀。

第二部分設(shè)計了一個應(yīng)用場景，調(diào)查移動閱讀資源層次信息結(jié)構(gòu)與信息呈現(xiàn)方法的可用性。學(xué)生得到應(yīng)用場景介紹與五種處理方法。

應(yīng)用場景：你正在使用智能手機閱讀一篇英文短文（如圖2（a））。在閱讀過程中你需要查詢單詞frustrate的中文解釋，請將下面五種查詢方法按喜好程度排序。

A：使用紙質(zhì)英漢詞典查詢；

B：使用手機內(nèi)安裝的電子詞典；

C：短文的最后有生詞表，通過翻頁的方式到文章最后面的生詞表進行查詢（假設(shè)生詞表中確定會有這個單詞的解釋）；

D：點擊生詞，簡要的中文解釋會在單詞下方直接呈現(xiàn)，再次點擊解釋會消失（如圖2（c））；

E：點擊生詞，進入單詞解釋_用法_例句頁面，再用快捷鍵返回閱讀頁面（如圖2（b））。

學(xué)生在調(diào)查問卷上以填空的方式給出一個方法喜好程度的序列。評分標(biāo)準(zhǔn)為：排在第一位的（最喜歡的）5分、第二位的4分、第三位的3分、第四位的2分、第五位的（最不喜歡的）1分。五種方法平均分的統(tǒng)計結(jié)果如表1：

表1 五種方法的喜好程度平均分（5分為滿分）

從統(tǒng)計結(jié)果看，學(xué)習(xí)者對五種方法的喜好程度存在明顯的差異。層次信息模型的方法D和方法E都取得了較高的分?jǐn)?shù)，它們都能提供便捷快速的信息獲取，簡潔的交互操作，這也證明了層次模型的有效性。方法D并不意外地獲得了最高的分?jǐn)?shù)，主要是因為它能快速地（只需一次交互操作）提供其他層次信息并且不丟失正在閱讀內(nèi)容的上下文。方法E雖然會丟失正在閱讀內(nèi)容的上下文，但仍然是一種比較便捷的方法。方法B的分?jǐn)?shù)高于方法C，方法B的優(yōu)勢在于，它不會丟失正在閱讀信息的上下文，且電子詞典的單詞查詢是一種確定性操作，交互操作次數(shù)相對固定（小于等于單詞的長度）。而方法C會丟失正在閱讀信息的上下文，交互操作次數(shù)無法提前確定，用戶需要導(dǎo)航至生詞表位置，查找結(jié)果后再返回。從方法B和方法C的比較可以看出，在資源建設(shè)的過程中，簡單地將學(xué)習(xí)內(nèi)容添加到資源中是不夠的，還必須為學(xué)習(xí)者訪問學(xué)習(xí)內(nèi)容提供便利的導(dǎo)航方式。方法A的分?jǐn)?shù)最低，放下手機打開紙質(zhì)詞典雖然不會丟失正在閱讀內(nèi)容的上下文，但查找效率比其他方法都要低，且極有可能造成學(xué)習(xí)中斷。

五、總結(jié)與展望

技術(shù)的進步為改善教育教學(xué)提供了新的機會，但技術(shù)無法保證學(xué)習(xí)的有效性，不恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)應(yīng)用反而會阻礙學(xué)習(xí)。移動閱讀的泛在特性為學(xué)習(xí)者提供了隨時隨地學(xué)習(xí)的機會，同時也帶來了一些不好的用戶體驗。在移動設(shè)備的小屏幕與交互方式無法改變的情況下，僅靠技術(shù)性改進不能從根本上解決閱讀困難的問題，治標(biāo)而不能治本。本文為移動閱讀資源設(shè)計了一種層次信息模型，希望通過對資源組織結(jié)構(gòu)的重新設(shè)計，讓資源具備更豐富的語義信息，并為導(dǎo)航與信息呈現(xiàn)提供更好的底層支持，從總體上降低學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷。下一步我們將對層次信息模型進行技術(shù)性設(shè)計與實現(xiàn)，并對其關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用效果開展更深入的實踐研究。

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