賈春燕　趙亞萍　程艷旗

摘 要： 移動學(xué)習(xí)（Mobile Learning，簡稱M-1earning）作為一種新型的學(xué)習(xí)模式，在國內(nèi)外已備受關(guān)注。文章在分析國內(nèi)外移動學(xué)習(xí)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，深入研究移動學(xué)習(xí)相關(guān)理論與關(guān)鍵開發(fā)技術(shù)，結(jié)合手持終端在高等院校的高度普及性，研究設(shè)計了一個基于手持終端的移動學(xué)習(xí)平臺，以期為高校建設(shè)移動學(xué)習(xí)平臺提供有益借鑒。

關(guān)鍵詞： 移動學(xué)習(xí)； 研究； 設(shè)計； 高等院校

中圖分類號：TP311.5 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1006-8228（2017）12-28-03

Research and design of university M-learning platform

Jia Chunyan， Zhao Yaping， Cheng Yanqi

（Information Center， Zhejiang University， Hangzhou， Zhejiang 310027， China）

Abstract： As a new learning model， Mobile Learning （M-1earning） has attracted much attention both at home and abroad. The thesis first analyzed and summarized the state of mobile learning at home and abroad， and then investigated the theory of mobile learning and the key development technologies. A mobile learning platform was designed based on the high popularity of mobile phone in the campus， expecting to provide a useful reference for other colleges and universities building mobile learning platform.

Key words： M-learning； investigate； design； colleges and universities

0 引言

人類社會進入二十一世紀(jì)，信息技術(shù)向教育領(lǐng)域的滲透，使學(xué)校的課程教學(xué)面臨前所未有的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》對教育信息化提出明確要求，“要促進教育內(nèi)容、手段和方法現(xiàn)代化”，“提高教師應(yīng)用信息技術(shù)，更新教學(xué)觀念，改進教學(xué)方法，提高教學(xué)效果”，“鼓勵學(xué)生利用信息手段主動學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)，增強運用信息技術(shù)分析解決問題能力”。

傳統(tǒng)課堂教學(xué)是以教師為中心的傳授式、知識呈現(xiàn)式思路，黑板是主要的教學(xué)工具，對學(xué)生主動探究、互動式的學(xué)習(xí)缺少相應(yīng)的支持，固定時間在固定的教室學(xué)習(xí)，不能滿足學(xué)生任何時間任何地點學(xué)習(xí)以及終身學(xué)習(xí)的要求，移動學(xué)習(xí)能很好地解決這個問題。移動學(xué)習(xí)（M-learning）是指利用無線移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及無線移動通信設(shè)備（如移動電話）、個人數(shù)字助理（PDA、Pocket PC）等獲取教育信息、教育資源和教育服務(wù)的一種新型學(xué)習(xí)形式[1-2]。

1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

國外利用手持設(shè)備（如手機、PDA等）開展的教育應(yīng)用探索與研究開始較早，包括技術(shù)支持、系統(tǒng)架構(gòu)、平臺實現(xiàn)、學(xué)習(xí)材料制作等，主要集中在歐洲和北美等部分經(jīng)濟發(fā)達國家，他們立足于學(xué)校教育，試圖通過新技術(shù)改善教學(xué)、學(xué)習(xí)和管理。歐洲從2000年起就先后組織了三十余個移動學(xué)習(xí)項目，對移動學(xué)習(xí)的教學(xué)對象、教學(xué)方法、技術(shù)手段等進行探討，從認知和教學(xué)角度出發(fā)，考察移動設(shè)備應(yīng)用于實際教學(xué)和學(xué)習(xí)的可行性。許多大學(xué)陸續(xù)建立了自己的WAP教育站點，例如美國的Griffith大學(xué)和Minnesota州立大學(xué)，加拿大的NAIT等[10-14]。

我國對M-learning的研究實踐起步較晚，主要在教育部的策劃下開展，與歐美等國家相比，我國的研究水平較低，研究規(guī)模較小，也取得了一定的成果。北京師范大學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)研究所進行的《手持式網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)在學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用模式》研究從課堂教學(xué)模式構(gòu)建、課外移動學(xué)習(xí)等方面闡述了手持式網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)在學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用模式與方法。在諾基亞的“行學(xué)一族” 等移動英語學(xué)習(xí)研究和實踐的基礎(chǔ)上，上海電視大學(xué)的電大短信服務(wù)系統(tǒng)又進一步實現(xiàn)了成績查詢、班主任聯(lián)絡(luò)、大事提醒等功能，從而使我國移動學(xué)習(xí)的研究向真正的“ 移動交互教學(xué)” 邁出了第一步。目前，國內(nèi)已經(jīng)投入使用的移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)基本都應(yīng)用基于移動短信息的教學(xué)模式和基于移動連接的教學(xué)模式。

通過對國內(nèi)外移動學(xué)習(xí)平臺現(xiàn)狀的分析發(fā)現(xiàn)，移動學(xué)習(xí)平臺豐富了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)途徑，實現(xiàn)了學(xué)習(xí)者隨時隨地的個性化學(xué)習(xí)愿望。但是大多數(shù)移動學(xué)習(xí)平臺的移動終端基于WAP技術(shù)，實現(xiàn)了簡單的瀏覽服務(wù)器頁面功能，終端界面比較簡陋，在斷網(wǎng)情況下就不能學(xué)習(xí)。沒有充分發(fā)揮客戶端的性能，學(xué)習(xí)方式也集中在以短信息的形式。技術(shù)上的制約因素會導(dǎo)致移動學(xué)習(xí)應(yīng)用范圍和功能上的限制，如不能訪問豐富的互聯(lián)網(wǎng)資源等。隨著4G技術(shù)的普及，移動學(xué)習(xí)會有更為廣闊的空間[3-9]。針對目前移動學(xué)習(xí)平臺的局限性，以及學(xué)習(xí)者的實際需求，本文設(shè)計移動學(xué)習(xí)平臺主要從以下幾方面考慮。

第一，4G技術(shù)在飛速發(fā)展，4G與3G，2G相比，提高了數(shù)據(jù)傳輸速率和多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，另外，4G還可以提供多媒體郵件業(yè)務(wù)、視頻電話、無線點播業(yè)務(wù)等。將這些業(yè)務(wù)應(yīng)用于移動學(xué)習(xí)可以大大地擴展移動學(xué)習(xí)的內(nèi)容和應(yīng)用范圍，豐富移動學(xué)習(xí)中的資源庫。4G的優(yōu)勢使得制約移動學(xué)習(xí)的技術(shù)因素的問題迎刃而解。因此，目前關(guān)鍵是怎樣去利用4G的業(yè)務(wù)性能優(yōu)勢，去搭建一個功能豐富的移動學(xué)習(xí)平臺。

第二，只有當(dāng)移動學(xué)習(xí)平臺提供的功能實現(xiàn)廣大用戶隨時隨地學(xué)習(xí)的愿望，能夠高效率地解決學(xué)習(xí)者身邊遇到的問題，才能被大眾所接受。因此，設(shè)計移動學(xué)習(xí)平臺最重要的是尋找適合于移動學(xué)習(xí)的領(lǐng)域，提供豐富的學(xué)習(xí)資源，使移動學(xué)習(xí)成為學(xué)習(xí)者所處的環(huán)境中必需的學(xué)習(xí)手段和方式，移動學(xué)習(xí)才會在人們觀念中被真正接受。

第三，中國的移動電話和計算機通信技術(shù)的發(fā)展、應(yīng)用和擴張迅猛異常。PAD等手持終端設(shè)備在中國已得到廣泛的普及?；赪AP技術(shù)的客戶端功能簡單，主要功能在服務(wù)器段完成，沒有充分發(fā)揮客戶端的優(yōu)勢，選擇合適的客戶端開發(fā)技術(shù)，為學(xué)習(xí)者呈現(xiàn)美觀動畫的界面，能提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮手持設(shè)備的存儲功能，實現(xiàn)在線學(xué)習(xí)和離線學(xué)習(xí)的統(tǒng)一。

2 總體設(shè)計

在移動學(xué)習(xí)理論和原則的指導(dǎo)下，結(jié)合現(xiàn)階段的移動開發(fā)技術(shù)，依據(jù)多層體系架構(gòu)的穩(wěn)定性和可擴展性，充分考慮移動設(shè)備的特性，設(shè)計出具有移動特色的功能模塊。

2.1 設(shè)計原則

⑴ 合理定位原則。首先必須明確服務(wù)對象是誰，該平臺主要提供哪些方面的服務(wù)。本平臺實例服務(wù)于學(xué)生和教師，目標(biāo)是讓他們可以不受時空限制，靈活自主地學(xué)習(xí)。

⑵ 支持多種學(xué)習(xí)模式原則。以學(xué)習(xí)者為中心，能夠支持個性化學(xué)習(xí)模式、協(xié)作學(xué)習(xí)模式和討論式學(xué)習(xí)模式等多種模式的學(xué)習(xí)，從而在真正意義上體現(xiàn)移動學(xué)習(xí)的靈活性和適應(yīng)性。

⑶ 實現(xiàn)在線學(xué)習(xí)和離線學(xué)習(xí)相統(tǒng)一的原則。在移動學(xué)習(xí)中，應(yīng)滿足學(xué)習(xí)者在線學(xué)習(xí)和離線學(xué)習(xí)的需求。在設(shè)計時需考慮在客戶端提供下載資源，滿足學(xué)習(xí)者離線學(xué)習(xí)的需求。將在線學(xué)習(xí)和離線學(xué)習(xí)相結(jié)合，可以使學(xué)習(xí)者能夠自由支配學(xué)習(xí)時間、選擇學(xué)習(xí)方式。

⑷ 界面設(shè)計友好、簡明的原則。由于移動設(shè)備的顯示屏大小有限，因此在界面設(shè)計時就應(yīng)當(dāng)做到界面簡明美觀；操作簡單，不需要大量的預(yù)備功能；提示信息準(zhǔn)確、恰當(dāng)。

2.2 功能模塊設(shè)計

本平臺分為管理員模塊、教師模塊、學(xué)生模塊。

2.2.1 管理員模塊

系統(tǒng)維護：管理員對移動學(xué)習(xí)平臺進行維護，對一些公告進行及時更新和刪除。

教師信息管理：對教師的個人信息進行添加和修改。

學(xué)生信息管理：對學(xué)生的個人信息進行添加和修改。

論壇管理：保證論壇的健康，刪除一些不良的留言。

2.2.2 教師模塊

查看接收信息：教師打開手機可以查看學(xué)生發(fā)的信息和管理員發(fā)的教務(wù)信息。

上傳資料：教師可以把一些學(xué)習(xí)資料上傳到服務(wù)器上，供學(xué)生下載和查看。

論壇交流：教師可以登陸到論壇上和學(xué)生進行互動，查看學(xué)生留在論壇上的信息。

接收和發(fā)送郵件：教師通過手持終端向不同的用戶發(fā)送郵件，也可以查看自己收件箱。

群聊：當(dāng)有多個學(xué)生在登陸該系統(tǒng)時，教師可以和他們進行即時交流。

2.2.3 學(xué)生模塊

下載資料：學(xué)生可以對資源庫的資料進行下載，實現(xiàn)離線學(xué)習(xí)。

在線瀏覽：學(xué)生可以在線瀏覽一些文章。

在線視頻：學(xué)生通過該系統(tǒng)可以在線觀看教師的教學(xué)視頻。

群聊：學(xué)生之間或者師生之間如果都在線，可以進行實時交流。

收發(fā)郵件：學(xué)生可以發(fā)送郵件，查看自己的收件箱。

論壇交流：在論壇上學(xué)生之間、師生之間可以進行交流。

3 體系架構(gòu)

本平臺的架構(gòu)分為五層，公共基礎(chǔ)層、數(shù)據(jù)層、中間層、門戶以及接入設(shè)備層，如圖1所示，其中門戶和接入設(shè)備為表示層位于客戶端，中間層和數(shù)據(jù)層位于服務(wù)器端。

公共基礎(chǔ)設(shè)施是標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品，采用云計算技術(shù)，通過虛擬化技術(shù)構(gòu)造虛擬資源池，提供動態(tài)彈性的資源擴展與配置?？梢圆捎肙penstack或VMware等云解決方案。

數(shù)據(jù)層主要用于教育資源（包括文本、視頻、音頻等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)）、用戶數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)（結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)）等的存儲并提供訪問，需要部署結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫做支撐。數(shù)據(jù)倉庫為智能化的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

中間件層具有WEB服務(wù)器中間件、Cache、應(yīng)用網(wǎng)關(guān)、數(shù)據(jù)服務(wù)、負載均衡、系統(tǒng)監(jiān)控、API接口等主要軟件，用于為系統(tǒng)提供基礎(chǔ)的軟件支撐。API接口用于對接主流MOOC平臺、對接微博微信等社交平臺、對接支付寶等支付平臺、對接學(xué)校信息化平臺（教務(wù)管理、財務(wù)管理、就業(yè)管理、學(xué)工管理、統(tǒng)一認證等），集成即時通信、短信等各類插件。此外還有備份工具等，實現(xiàn)災(zāi)備。

門戶中集成學(xué)生學(xué)習(xí)、教師課程制作、平臺管理等功能，包括宣傳展示、身份認證、權(quán)限管理等基本功能。通過門戶網(wǎng)站學(xué)生和教師可以實現(xiàn)注冊、登錄、學(xué)習(xí)、教學(xué)組織、測評等核心工作。

平臺除提供個人電腦接入外，還能夠支持智能手機和移動設(shè)備的接入訪問，實現(xiàn)IOS版的APP和Android版的APP開發(fā)，使用HTML5技術(shù)支持移動設(shè)備。

4 結(jié)束語

移動學(xué)習(xí)是一個新興的研究領(lǐng)域，通過開發(fā)手持終端技術(shù)、移動通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)學(xué)習(xí)者隨時隨地學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)的目標(biāo)。本文在參考大量的移動學(xué)習(xí)資料后，分析了當(dāng)前國內(nèi)外移動學(xué)習(xí)平臺的研究現(xiàn)狀，借助最新的移動通信技術(shù)和成熟的移動開發(fā)技術(shù)（J2EE/J2ME），運用先進的設(shè)計思想（MVC）實現(xiàn)多層體系架構(gòu)，搭建一個為學(xué)生和教師在任何時間、任何地點通過手持終端設(shè)備發(fā)送請求和獲取信息的移動學(xué)習(xí)平臺，在手持終端實現(xiàn)信息的共享和綜合利用，幫助師生用戶將教與學(xué)從時間和空間的限制中解放出來，極大地提高工作學(xué)習(xí)效率，為其他高校實現(xiàn)移動學(xué)習(xí)平臺提供參考/借鑒，具有一定的應(yīng)用價值。

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