劉權(quán)緯

摘 要：移動學(xué)習(xí)成為學(xué)習(xí)者進(jìn)行知識更新的有效途徑，對中小學(xué)教師的繼續(xù)教育研究具有重要價值。基于位置服務(wù)的移動學(xué)習(xí)可以感知學(xué)習(xí)者所處的情境，獲取學(xué)習(xí)者的地理位置，結(jié)合學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)需求及學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，對其分析挖掘一些共性特征，發(fā)現(xiàn)其中的偏好模式，構(gòu)建基于地理位置的學(xué)習(xí)需求分布，此舉一方面可以為政府教育主管部門和教育研究人員提供數(shù)據(jù)支持，另一方面又可以為學(xué)習(xí)者提供個性化的學(xué)習(xí)支持服務(wù)，推薦學(xué)習(xí)資源。

關(guān)鍵詞：位置服務(wù)；移動學(xué)習(xí)；教師培訓(xùn)；情境感知

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-8454（2017）07-0082-04

一、研究背景

在中小學(xué)教師繼續(xù)教育研究中，信息技術(shù)與校本研修的整合，形成校本網(wǎng)絡(luò)研修的模式，該模式旨在借助網(wǎng)絡(luò)研修平臺，在翻轉(zhuǎn)課堂、混合學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)共同體等理念下，改革與創(chuàng)新教師的教研與培訓(xùn)，打破傳統(tǒng)教研培訓(xùn)活動的時空局限與資源交流的限制，將面對面研修活動與在線研修活動密切結(jié)合，為中小學(xué)教師繼續(xù)教育研究提供新的思路。[1]當(dāng)前，網(wǎng)絡(luò)研修依然是以在線學(xué)習(xí)的形式進(jìn)行，此方式相對于傳統(tǒng)的校本研修，有了很大的改進(jìn)，相對于靈活的移動學(xué)習(xí)，又存在許多限制和不足，尤其是在碎片化學(xué)習(xí)、微型化學(xué)習(xí)和情境化學(xué)習(xí)的理念下，以及中小學(xué)教師的工學(xué)矛盾，有必要開展移動學(xué)習(xí)在教師網(wǎng)絡(luò)研修中的應(yīng)用研究。[2]

作為一種有效的非正式的學(xué)習(xí)模式，移動學(xué)習(xí)的發(fā)生常常伴隨著基于位置的“學(xué)習(xí)空間”的變化，即在移動學(xué)習(xí)研究中，地點（位置）與學(xué)習(xí)任務(wù)（事件）、人物、時間構(gòu)成了移動學(xué)習(xí)活動的四個維度。而位置服務(wù)技術(shù)能有效地感知當(dāng)前學(xué)習(xí)用戶的狀態(tài)，尤其是學(xué)習(xí)信息的交互，對其共性特征信息進(jìn)行收集、分析和挖掘，從教育大數(shù)據(jù)的角度出發(fā)，這無疑為教師的繼續(xù)教育研究和網(wǎng)絡(luò)研修提供有價值的參考。本文通過自主設(shè)計的移動學(xué)習(xí)平臺，結(jié)合廣西中小學(xué)教師信息能力提升工程的教材，探索位置服務(wù)在移動學(xué)習(xí)中的應(yīng)用研究，并對其收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單分析，為后期的研究工作提供支撐。

二、研究現(xiàn)狀

1.位置服務(wù)的概念及其研究現(xiàn)狀

位置服務(wù)（英文簡寫LBS，Location Based Services），俗稱定位，它是由移動通信網(wǎng)絡(luò)、空間定位和分布式計算等多種技術(shù)，結(jié)合坐標(biāo)、經(jīng)緯度等信息，在電子地圖平臺的支持下，通過相關(guān)智能終端定位用戶的實際位置，再通過軟件或網(wǎng)頁等方式為用戶呈現(xiàn)并提供其它相關(guān)的位置服務(wù)信息。[3]

1996年美國聯(lián)邦通信委員會（FCC）要求在911緊急呼叫業(yè)務(wù)中能精確定位用戶所在的方位，以便及時提供救援。再者就是全球定位技術(shù)，如美國的GPS、中國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、歐洲的伽利略、俄羅斯的“格洛納斯”共同構(gòu)成全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航，囊括了商用、軍用和民用等多個方面。

當(dāng)前技術(shù)（如人工智能、云計算等）的發(fā)展推動了位置服務(wù)的發(fā)展，在定位追蹤的同時，加入了情境感知功能，即通過智能移動設(shè)備計算用戶所處的環(huán)境實體的信息，包括人物、時間、地點和活動等信息，以此描述用戶當(dāng)前的狀態(tài)，并依據(jù)該狀態(tài)信息為用戶提供適合當(dāng)前任務(wù)的服務(wù)或資源。在這方面的研究，不管是技術(shù)開發(fā)或是應(yīng)用，都已經(jīng)相當(dāng)成熟，比如來自europe media lab（歐洲媒體實驗室）的Deep Map系統(tǒng)，除了具備位置信息感知功能，還整合了語音信息處理能力，通過該技術(shù)將情境感知的范圍擴(kuò)展到用戶的語音；[4]國內(nèi)學(xué)者則給出了移動情境下位置感知服務(wù)體系結(jié)構(gòu)框架，包括了用戶的概要信息、環(huán)境信息、系統(tǒng)平臺信息和服務(wù)內(nèi)容等方面。[5]

2.位置服務(wù)的教育應(yīng)用價值

在位置服務(wù)教育應(yīng)用方面，尤其是在移動學(xué)習(xí)過程中，通過收集學(xué)習(xí)者的移動學(xué)習(xí)歷史數(shù)據(jù)，比如學(xué)習(xí)資源（Resource）、學(xué)習(xí)行為（Activity）、學(xué)習(xí)位置（Location）、學(xué)習(xí)時間（Time）等，并使用相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范化表達(dá)，嘗試以此來描述當(dāng)前學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)情境及其狀態(tài)，在這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過相關(guān)的算法挖掘一些共性特征，發(fā)現(xiàn)其中的偏好模式，進(jìn)而有針對性推送學(xué)習(xí)資源，這不僅對學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)，還有教師的繼續(xù)教育等研究，都具有重要的研究價值。

（1）構(gòu)建基于地理位置的學(xué)習(xí)需求分布，輔助教育決策

基于位置的數(shù)據(jù)，可以將其轉(zhuǎn)換為經(jīng)緯度數(shù)據(jù)，再通過百度地圖或高德地圖的在線應(yīng)用——云麻點圖，將經(jīng)緯度數(shù)據(jù)展示在地圖上，通過此方法可以對位置數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化，初步了解學(xué)習(xí)者的地理位置分布，通過此地理位置分布，結(jié)合學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，就可以初步了解不同地區(qū)的學(xué)習(xí)者對不同技能或知識的需求，構(gòu)建基于地理位置分布的學(xué)習(xí)需求分布，如圖1所示。

（2）基于位置服務(wù)構(gòu)建個人知識地圖

國內(nèi)廣州大學(xué)廖宏建提出通過位置服務(wù)技術(shù)構(gòu)建基于位置或情境的個人知識地圖。一方面，通過位置與情境的相關(guān)性，由系統(tǒng)為學(xué)習(xí)者提供相匹配的學(xué)習(xí)資源，滿足學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)需求。另一方面就是獲取隱性知識或間接知識，即學(xué)習(xí)者通過其社會關(guān)系網(wǎng)絡(luò)來獲取與問題相關(guān)的知識或解決問題的方法，換句話說，這是一種以問題為導(dǎo)向的思路。[6]

（3）位置服務(wù)在智慧校園中的應(yīng)用

信息技術(shù)的教育應(yīng)用將教育信息化的發(fā)展推到一個新的高度——智慧校園，成為各大高校未來教育信息化發(fā)展的方向。智慧校園是在當(dāng)前校園網(wǎng)的基礎(chǔ)上，借助物聯(lián)網(wǎng)與移動互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)，遠(yuǎn)程管理與監(jiān)控校園環(huán)境（宿舍、教室、實驗室等），并對教學(xué)資源（圖書館、多媒體設(shè)備等）和教學(xué)服務(wù)（課程管理、學(xué)籍管理等）進(jìn)行信息化管理。[7]其中，環(huán)境感知是智慧校園的重要組成部分，即通過視頻或傳感器隨時感知、捕捉和傳遞相關(guān)人員、設(shè)備的信息，尤其是學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情境，包括學(xué)習(xí)活動（Activity）、學(xué)習(xí)位置（Location）等。[8]國外American University提供的Campus Connect Service，學(xué)生通過移動手機(jī)使用該服務(wù)可以獲得智慧校園般的體驗，包括校園導(dǎo)航（Rave Guardian）、朋友圈（Rave Groups）、校園情境感知（Rave Academics）、校園廣播郵件（Rave Email）等。[9]

綜上所述，位置服務(wù)教育應(yīng)用主要在于移動學(xué)習(xí)、圖書館服務(wù)、校園網(wǎng)建設(shè)等方面，但在教師的繼續(xù)教育或培訓(xùn)方面的應(yīng)用，卻是寥寥無幾。以關(guān)鍵詞或主題詞“位置服務(wù)”在知網(wǎng)進(jìn)行搜索，再以關(guān)鍵詞或主題詞“培訓(xùn)”和“遠(yuǎn)程教育”進(jìn)行“結(jié)果中檢索”，檢索結(jié)果中直接相關(guān)的研究為零，但間接相關(guān)的研究則是基于移動學(xué)習(xí)開展的，而且是偏向于系統(tǒng)平臺開發(fā)方面。

三、研究設(shè)計

1.研究對象及研究過程

此次實踐是基于某省中小學(xué)教師信息技術(shù)應(yīng)用能力提升工程的教師培訓(xùn)實施的。該工程根據(jù)國家教育部2014年發(fā)布的《中小學(xué)教師信息技術(shù)應(yīng)用能力標(biāo)準(zhǔn)（試行）》制定了相關(guān)的培訓(xùn)課程標(biāo)準(zhǔn)，并指出要通過網(wǎng)絡(luò)研修與現(xiàn)場實踐相結(jié)合的混合式培訓(xùn)，重點實施網(wǎng)絡(luò)研修與校本研修整合培訓(xùn)，實現(xiàn)教師邊學(xué)習(xí)、邊實踐、邊提升。[10]

實踐過程中采用了本文設(shè)計的學(xué)習(xí)資源與移動學(xué)習(xí)App。在移動學(xué)習(xí)過程中，隨著時間序列的發(fā)展，教師學(xué)習(xí)位置的動態(tài)變化導(dǎo)致了學(xué)習(xí)發(fā)生時所處的場景也是隨著時間發(fā)展而變化。而移動學(xué)習(xí)App則在后臺記錄這些隨著時間序列發(fā)展的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，其中很重要的一項就是智能手機(jī)聯(lián)網(wǎng)時的IP地址，通過該IP地址標(biāo)記學(xué)習(xí)者的位置，嘗試以此位置去關(guān)聯(lián)各種學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)去量化移動學(xué)習(xí)下影響學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的相關(guān)因素，在對數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，最終要知道如何去為學(xué)習(xí)者提供或推薦相關(guān)的學(xué)習(xí)服務(wù)。

2.立體化學(xué)習(xí)模式設(shè)計

在混合式培訓(xùn)過程中，現(xiàn)場集中講授作為培訓(xùn)的主要方式，該方式現(xiàn)場授課時間短，內(nèi)容量大，學(xué)員短時間內(nèi)難以消化，而網(wǎng)絡(luò)研修可以彌補(bǔ)該不足，方便學(xué)員在現(xiàn)場集中培訓(xùn)之后繼續(xù)學(xué)習(xí)，專家也可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺繼續(xù)跟蹤學(xué)員的學(xué)習(xí)情況。

其中，網(wǎng)絡(luò)研修在移動端，二維碼將現(xiàn)場集中培訓(xùn)的紙質(zhì)教材與在線學(xué)習(xí)資源進(jìn)行同步關(guān)聯(lián)，二者的結(jié)合如圖2所示，①是學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)紙質(zhì)教材，②是學(xué)習(xí)者基于移動終端學(xué)習(xí)數(shù)字化教材，③是紙質(zhì)教材的配套數(shù)字化教材，紙質(zhì)教材上每一節(jié)內(nèi)容都配有對應(yīng)的二維碼，學(xué)生通過移動終端掃描二維碼，即可查看紙質(zhì)教材上對應(yīng)的數(shù)字化資源（微視頻），即為④部分。通過①②③④四個部分，即可將數(shù)字學(xué)習(xí)資源、在線學(xué)習(xí)平臺以及紙質(zhì)教材進(jìn)行關(guān)聯(lián)，形成“三位一體”的立體化學(xué)習(xí)模式，實現(xiàn)線上學(xué)習(xí)資源與線下紙質(zhì)教材的同步。

3.基于位置服務(wù)的培訓(xùn)App功能設(shè)計

與其他學(xué)習(xí)App的區(qū)別在于，一方面是不限制學(xué)習(xí)者群體，即不設(shè)置注冊登錄的功能，泛在學(xué)習(xí)應(yīng)該是面向不同年齡階段、不同職業(yè)的學(xué)習(xí)者；另一方面強(qiáng)化了情境感知功能，通過GPS和網(wǎng)絡(luò)等方式對學(xué)習(xí)者所處的情境及其訪問的學(xué)習(xí)資源進(jìn)行監(jiān)控。主要功能有情境感知、視頻學(xué)習(xí)、簽到、求助和分享等。

其中，情境感知包括訪問者的IP地址記錄、訪問時間、訪問的知識點內(nèi)容以及在線交流的文本等，這些內(nèi)容都將構(gòu)成后期數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)。

視頻學(xué)習(xí)。為了幫助學(xué)習(xí)者快速確定想要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，對視頻資源進(jìn)行三級結(jié)構(gòu)化。比如一級標(biāo)題可以是微課制作、PPT課件，或者是信息化教學(xué)設(shè)計，那么二級標(biāo)題則是對一級標(biāo)題的進(jìn)一步細(xì)分，比如可以是PPT支持教學(xué)資源制作、PPT課件的可視化、PPT課件的微課制作等，三級標(biāo)題最為具體，相當(dāng)于項目活動的實施層面。學(xué)習(xí)者只要用手機(jī)掃描紙質(zhì)教材上三級標(biāo)題對應(yīng)的二維碼即可觀看對應(yīng)的微視頻。

求助和分享。在視頻學(xué)習(xí)中遇到什么問題，可以向其他人求助，而在回答問題的過程中，可以通過視頻上傳的方式呈現(xiàn)解答問題的過程；分享則是通過自拍，將照片或視頻上傳，該方式更可以說明在什么樣的情境下進(jìn)行學(xué)習(xí)可以獲得好的學(xué)習(xí)體驗。

4.基于位置服務(wù)的培訓(xùn)課程資源設(shè)計

在線課程資源建設(shè)是我國學(xué)習(xí)資源建設(shè)的重要組成，如網(wǎng)絡(luò)課程、精品課程等，如何有效整合線上數(shù)字化資源和線下紙質(zhì)教材是課程建設(shè)的重要研究內(nèi)容。大部分學(xué)習(xí)資源是針對線下紙質(zhì)教材進(jìn)行立體化建設(shè)，如以傳統(tǒng)紙質(zhì)教材、配套習(xí)題集和學(xué)習(xí)指南等形式構(gòu)建教學(xué)包，或者是在此基礎(chǔ)上，再結(jié)合多媒體課件、學(xué)科網(wǎng)站或教學(xué)信息系統(tǒng)等多媒體資源，以此構(gòu)成三層的立體化教學(xué)資源。[11]而伴隨著教學(xué)理念的更新和新的學(xué)習(xí)需求，一方面，傳統(tǒng)的數(shù)字化資源有必要重構(gòu)；另一方面，需要關(guān)注學(xué)習(xí)資源的可定制化特性及其服務(wù)體系的建設(shè)。[12]

結(jié)合中小學(xué)教師的學(xué)習(xí)需求，構(gòu)建立體化的學(xué)習(xí)資源，一方面是實用，即切合中小學(xué)一線教師的學(xué)習(xí)需求；另一方面，紙質(zhì)教材與線上資源需要同步關(guān)聯(lián)。因此，我們將學(xué)習(xí)資源細(xì)分成三級結(jié)構(gòu)，如表1所示。將教材進(jìn)行模塊化，每個模塊下又包含不同的技能點。為了便于視頻管理，也為了記錄一線教師瀏覽視頻的數(shù)據(jù)，我們對每個視頻進(jìn)行編碼，如表1所示。

四、研究結(jié)果分析

收集的數(shù)據(jù)主要包括三個方面：一是學(xué)習(xí)者瀏覽的視頻，即視頻編號，它與學(xué)習(xí)資源設(shè)計中的三級標(biāo)題是一一對應(yīng)的；二是是學(xué)習(xí)者在線學(xué)習(xí)時的IP地址，將IP地址轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的經(jīng)緯度，可以粗略地定位學(xué)習(xí)者的位置；三是學(xué)習(xí)者登錄學(xué)習(xí)平臺的時間。

截止到2016年四月初，App后臺收集到了1069條數(shù)據(jù)記錄，除去無效數(shù)據(jù)99條，得到948條有效數(shù)據(jù)，如圖3所示。對其中的IP數(shù)據(jù)，通過調(diào)用百度地圖的IP定位Api，可以粗略地定位學(xué)習(xí)者的位置（縣級位置），如http：//api.map.baidu.com/location/ip？ak=&ip=&coor=，其中包含了三個參數(shù)——ak、IP和coor，其中ak是在百度地圖上創(chuàng)建應(yīng)用時生成鑰匙，用于訪問百度地圖應(yīng)用的依據(jù)，即access key；IP則是百度地圖定位學(xué)習(xí)者位置的參數(shù)，在實踐過程中，IP地址則是由學(xué)習(xí)者訪問移動學(xué)習(xí)App時后臺記錄的數(shù)據(jù)；coor則是調(diào)用百度地圖api時返回的坐標(biāo)格式。那么通過上述鏈接訪問百度地圖api之后，所返回的數(shù)據(jù)包括address（吉林省長春市）、city（長春市）、district（區(qū)縣）、street（街道）、point（經(jīng)緯度）等。在實踐過程中可以發(fā)現(xiàn)，IP地址定位的結(jié)果精度較差，因此筆者再通過百度地圖提供的Android定位SDK，該SDK可以通過GPS、基站、Wi-Fi等多種方式定位，提高定位的結(jié)果精度。[13]

通過上述方法，可以將定位精度精確到縣級層次，即以縣級為范圍，了解并獲取各縣對教學(xué)資源中的PPT技能、Word技能和Excel技能的相關(guān)視頻的學(xué)習(xí)頻率，如表2所示。在分析過程中，發(fā)現(xiàn)確實存在個別縣的學(xué)習(xí)者會集中地關(guān)注三者技能當(dāng)中的某一種，如南寧橫縣的學(xué)習(xí)者，關(guān)于PPT技能的視頻的學(xué)習(xí)次數(shù)，相對另外兩種技能的視頻的學(xué)習(xí)頻率要高，因此，是否可以認(rèn)為橫縣的學(xué)習(xí)者可能更加需要關(guān)于PPT技能的學(xué)習(xí)資源，是否可以向其推送關(guān)于PPT技能的學(xué)習(xí)資源呢，是否又可以此構(gòu)建基于地理位置的學(xué)習(xí)需求的分布呢。另外，由于數(shù)據(jù)量的問題，在這個結(jié)果中不能說明該縣級的地理位置對該技能有強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)需求，但從某種程度上思考，可以認(rèn)為這是一種趨勢，因此有必要在培訓(xùn)過程中增加這方面的學(xué)習(xí)資源，包括技能本身的學(xué)習(xí)資源、與技能相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容。

五、結(jié)論與展望

基于位置服務(wù)的培訓(xùn)，其最大特點是基于“位置”的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)跟蹤。從個體層面看，通過情境感知可以有效了解學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀態(tài)，進(jìn)而有針對性地推送學(xué)習(xí)資源；從宏觀層面看，可以了解區(qū)域內(nèi)關(guān)于培訓(xùn)內(nèi)容的整體的學(xué)習(xí)需求，即基于某個地理位置構(gòu)建其學(xué)習(xí)需求分布。但不管是個體，抑或是宏觀，關(guān)鍵的地方在于位置的準(zhǔn)確性，難點在于數(shù)據(jù)量，要想發(fā)揮位置服務(wù)的作用和特色，就必須提高位置的準(zhǔn)確性及其關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的分析。

下一步的研究計劃包括幾個方面：①提高位置服務(wù)中學(xué)習(xí)者定位的精度；②完善位置服務(wù)下信息感知功能以及移動學(xué)習(xí)App的學(xué)習(xí)支持功能，爭取獲得更多不同方面的信息；③拓展和重構(gòu)相關(guān)的學(xué)習(xí)資源，以期更適合學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)和教學(xué)研究；④增加問卷調(diào)查功能。以期為一線教師的繼續(xù)教育或培訓(xùn)提供更好的學(xué)習(xí)服務(wù)。

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（編輯：王天鵬）