（教育技术学专业论文）基于aneroid系统的移动学习平台设计.pdf

西南交通大学研究生学位论文第1 页 摘要 在当今信息发展十分迅速的互联网时代，移动智能终端设备在人们的生活中己逐 步成为不可替代的产品。然而，在任何多样化的时代背景下，教育仍乃是社会人群永 恒的主题。移动学习，正是在这一大背景下发展起来的新型学习方式。移动学习者在 互联网技术的帮助下可以随时随地获得自己想要的知识信息，学习的环境也不拘泥于 传统的课堂，一种全民性的、社会性的、终身性的学习方式已经出现。 论文首先综述研究背景、意义和国内外研究现状。然后，结合三大教育理论以及 新型的学习理论：非正式学习、情境学习、活动学习等对移动学习的学习模型进行研 究。利用技术环境背景，对无线互联技术与发展迅速的智能手机技术进行充分的研究 和探讨，构建移动学习平台的理论模型。其次，对国内外移动学习框架的实现案例进 行学习和研究，在总结移动学习的结构框架基础上，对基于c s 模式的移动学习平台 进行架构性设计，并设计移动学习系统的功能。最后，在a n m i d 平台上对移动学习 平台进行实现，并使用a n d r o i dd a v l i k 虚拟机测试通过。 a n d r o i d 上的移动学习平台以学习者的交互为中心，以学习者随时随地获得知识 信息为原则，包含学习内容的认知、学习资源的传输及共享、通知消息的发送、地理 位置信息的共享、短信息的学习服务等多种学习方式的融合，带给学习者更加愉悦、 便捷的学习体验。 关键词：移动学习；学习平台； a n d r o i d a b s t r a c t t 0 d a y ，t l l ei n f 0 1 1 n a t i o ni sd e v e l o p i n gr a p i d l yi nt h ea g eo fi i l t e n l e t m o b i l ei n t e l l i g e n t t e 玎f i l i n a lc q u i p m e n th a u s 伊a d u a l l yb e c o m ei r r e p l a c e a b l ei np e o p l e sl i f e h o w e v i n 锄y d i v e r s i 6 e d 血n eb a c k g r 0 1 m d ，e d u c a t i o ni ss t i l lt 1 1 ee t e n l a ln l e m eo ft h es o c i a lg r o u p s m o b i l e l e 掘1 i n gi sd e v e l o p e da san e ww a yo f 咖d yi i l t h i sb a c k g f o u n d t l l 饥，w 池m eh e l po f i i l t 锄e tt e c h o l o 卧m o b i l el e 锄c r sc a ng a i n t l l ei n f o 吼“o n 廿1 e yw a d ta ta i l yt l m e a i l y w h e r e a n d1 e 锄i n ge n v i r 0 i m l e n ti sn o t c 0 n s 虹a i n e dt ot h ec l a s s r o o m ；al ( i n do fu n i v e r s a l ， s o c i a la 1 1 dl i f e l o n gl e 锄i n gh a se m e 唱e d f i r s t l y ，n _ l i st h e s i si 1 1 仃o d u c e sn l eb a c k 伊o u n d ，t 1 1 es i g n i f i c a n c eo fm e r e s e a r c ha i l dm e r e s e a r c hs t a t l l sa th o m e 孤da b o a r d s e c o n d l y ，c o m b i n e dw i m 妇e ee d u c a t i o nt h e o r i e sa n d n e wm e o r i e so f1 e a n l i n i n c l u d i n gi n f o m a i1 e a n l i n g ，s i m a t i o n a ll e a n l i n 岛a c t 矾yl e 锄i n g ， e t c ，t l l et l l e s i sa n a l y s e st h el e 锄i n g m o d e lo fm o b i l el e a 兀l i n g t h e l l ，t a k i n gt h ea d v a l l t a g eo f t e c l m i c a le n v i r 0 i l i n e i l t ，t h et h e s i sr e s e a r c h e st h ew i r e l e s s i n t e m e tt e c l l o l o g ya i l ds m a n p h o n et e d m o l o g y ，孤dt 1 1 c i lc o n s 仃u c t sm e t 1 1 c o r e t i c a lm o d e lo fm o b i l e1 e 锄i n g t h i r d l y ，m e m e s i sa i l a l v s e sa n dr e s e a r c h e sm e 丘锄e w o r ko fm o b i l el e a r n i n ga th o m ea n da b r o a d ，a i l d m e ns u m m a r i z e st 1 1 es 饥1 c t u r a l 仔锄e w o r ko fm o b i l el e a m i n g ， d e s i g n st 1 1 ea r c h i t e c t u r eo f 廿l em o b i l e l e 锄i n gp l a t f o 衄b a s e do nc sm o d ea i l dm e 觚c t i o n so f m o b i l el e 锄i n gs y s t e i l l f i n a l l y ，t h et 1 1 e s i si l l l p l e i l l 锄t st h em o b i l el e 锄i n gs y s t e n lo n t l l ea n d r o i dp l a t f o n n ，a 1 1 dt h e n u s e st h ea n d r o i dd a v l i kv i r n l a lm a c h i n et e s t i n g 也es y s t e m t ot h ec 0 n t e x t a w a r ei n t e r a c t i o no fl e a r i l e r sa st h ec e n t e r ，o nt h ep r i n c i p l eo fa c q u i d n g l ( 1 1 0 w l e d g ea ta n yt i m e 锄y w h e r e ，t h em o b i l el e a m i n gp l a t f o n no na i l d r o i di sm ei n t e 刚i o n o fav 撕啊o fl e 锄i n gs t y l e s ，c o n t a i n i n gt l l ec o g l l i t i o no fl e 锄i n gc o n t e n t ，t h e 觚1 s f 弧n g 锄ds h a r i n go fl e a m i n gr e s o u r c e s ，m er e l e a s i n go fn o t i c e s ，t l l es h 撕n go f l o c a t i o na i l ds h o r t m e s s a g eo fl e 锄i n gs e r v i c e s ， e t c ， 觚db n n g sm o r ee n j o y a b l e ， c o n v e l l i c n tl e a n l l n g e x p e e n c c k e yw o r d s ：m l e 锄i n g ，l e 锄i n g p l a t f o n n ，a n d r o i d 西南交通大学研究生学位论文第1 页 1 1 研究背景及意义 1 1 1 研究背景 第1 章绪论 在现代充满紧张和竞争的生活、学习空间下，人们的生活节奏越来越快速、生活 压力越来越巨大。无论是面临着升学的中小学生，面临着就业的大学生，还是面临着 实现自身价值，提升生活质量的在职人员，都必然需要新的知识储备和提升技能经 验。因此，一种快速的、不受束缚的终身式的学习体验就成了越来越多的人的向往一 一即移动学习( m 1 e 锄i n g 或m o b i l el e 锄i n g ) 方式。 目前，远程教育发展到了新的阶段，而移动学习是这一阶段的主体，主要实现了 在“a n y o n e 、a n 如m e 、a n y w h e r e 、a n ys t y l e ”( 4 a ) 下进行自由的学习，使其更为方 便快捷的实现了交互式的教学活动。 目前，移动学习主要依托于以下几个方面： 1 稳定的无限移动网络。 2 国际互联网以及多媒体技术。 3 多种多样的移动设备，如手机、p d a ( p e r s o n a ld i 西t a la s s i s t a n t ，个人数字助 理) 、无线上网的便携式计算机等。 4 移动教学服务器。 在未来的学习过程中，学习者需要一种可以摆脱时间和空间约束的学习方式，学 习者可以根据自身知识结构的需求，随时随地进行知识服务信息的获取，移动学习是 能够实现这一方式最有效的途径。移动学习的发展将使学生在远程学习上更加自由， 只要用户身处的环境可以使用移动终端设备，例如手机、p a d 等进行无线网络的访 问，无论在地铁、在床上或在任何地方，都可以轻松的进行学习【1 】。因此，电子学习公 会认为，移动学习中的学习者通过一个紧凑的、具有可靠的连接的便携式移动设备， 使个人完成更富有成效的、交互的或创造信息的任何有意义的学习活动。 在教育领域建立互联网平台，学生通过网络进行学习的学习模式称为数字化学习 或网络化学习。移动学习正是来源于数字化学习，在现在高信息化复杂的社会环境 中，移动学习的开始阶段可以说是数字化学习的一种扩展形态，它和传统的学习形态 有很大的区别。s u n 公司的数字化学习专家迈克尔温格提出了他对移动学习的见 解，他认为：“移动学习并不是什么新鲜事物，因为在传统学习中印刷课本同样能够 很好的支持学习者随时随地进行学习，可以说课本在很早以前就已经成为支持移动学 习的工具，而移动学习一直就在我们的身边【2 】，。由此可见，移动学习作为近几年在 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 教学应用领域发展起来的新型学习方式，必须对传统课堂教学的学习方式有所突破， 才能真正体现移动教学的优势。 除了具备数字化学习的特征，移动学习还应该有其独特的特点。学习者不再局限 于电脑桌前和传统的教室中，学习者可以进行自由自在的学习，真正做到不受时间、 地域的限制。从移动学习的实现过程来分析，不难看出，移动学习的技术储备基础是 移动计算技术和互联网技术，称之为移动互联技术【3 】，它的实现工具就是小型化的移 动计算设备。对于移动学习者来说，移动学习不同于传统的教学方式，学习者的地理 位置是时时刻刻处在变化中的，所以，可携带性是移动学习设备的重要因素，该设备 的物理体积形状要尽可能的小，重量要尽可能的轻一些，便于学习者时刻将他带在身 边。还有就是其网络连接性，该设备必须具备无线上网的功能，而且即使在不限定使 用者所处的外在环境因素下，该设备的系统功能和网络也可以流畅的使用。目前，可 以适应的移动学习的主要设备有手机、p d a 、各种p a d 、学习机以及一些混合设备。 在过去的二十年中，信息通信技术为教育领域带来了巨大的转变，移动学习已经 浮现出它在跨文化的教育理论和实践中的重大作用。首先，有必要充分的理解移动学 习技术的意义，研究的内容就是什么类型的学习者在使用手机，什么时候，为了什么 目的，用户人群的习惯等等，这些方面都需要详细的研究和设计。其次，有必要深入 的了解移动学习的技术背景，以便使得移动学习在更大范围的教育领域发挥作用。第 三，有必要在移动学习中开展大量的实践，以促进其跨越多文化和背景。鉴于教育在 缓解社会两极分化，为学习者提高媒体技术和文化素养，这具有明显的作用，而移动 学习使得这些效果更佳的明显和快捷。 1 1 2 研究意义 随着手机市场的不断发展和巩固，已包含了广泛的社会信息，越来越多的数据、 研究表明，学习者用户正在变得对这些技术越来越感兴趣。对于正在使用高质量屏幕 和3 g ( 第三代移动通信技术) 手机的用户，他们可以使用这些技术在传播内容更加丰 富的新兴教育中受益。用户的这些需求被各个机构敏锐的觉察到，例如电信、信息技 术( i t ) 公司、软件开发者、服务内容提供商、教育媒体公司和教育机构本身。他们 进行了些有代表性个案研究，研究结果表明使用手机在不同的地区提供信息和文化 是可行并且有效的。到目前，匈牙利哲学家硒s t o fn ) ，i r i 在长期收集移动学习优势和 使用者沟通意见的过程中，总结了两种常见的方法对移动学习进行阐述：第一个指 出，作为使用者主导模式的访问因特网的时代很快就会过去，移动学习将会代替数字 化学习方式，而两者在教学内容上并没有太大的区别；第二点就是移动学习将会在特 定的知识领域发挥更大的作用。 移动学习这一新名词刚刚走入人们的视线，就展开了许多有关于移动设备的研 究，在认知和教学的基础上，通过大量的实践衡量将这些移动设备应用于实际的教学 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 活动中是否可行【4 ，。其中，一部分专家以及教育学的学者，进行了大量的实验来考证 学习者使用移动设备进行阅读的效率以及有效性；还有一些研究者通过对学习者的学 习特征分析，通过实验论证在何种学习情境下使用移动设备进行学习最为有效【5 1 。在 实验过程中，学习者对新技术的使用表现出了极大的好奇心和兴奋感，他们非常愿意 和渴望在学习中使用这种新的技术；更重要的是，通过实验发现，在新技术的辅助下 学习者的学习效果得到了明显的提高，这为移动学习进一步的研究和应用提供了良好 的前提条件【6 1 。 尽管如此，仍然有一些专家和研究者对移动学习仍保持观望态度，他们认为学习 者对于新的技术的兴趣以及渴望只不过是暂时性的，只是新鲜感而己，一旦长期使用 就会产生厌倦。同时在实验的过程中，一小部分使用者在获取知识信息的中，还不能 更加合理和有效的使用设备。但大多数研究者表示，p d a 和手机等移动设备对移动学 习在学习手段上是一种良好的扩展，对于移动学习的前景也是更加的看好和积极。而 相比于数字化学习，移动学习在学习方式、交流以及测试等方面都显得更加灵活，这 个包含移动通信和无线网络等新技术的学习趋势将会有更远大的前景。 目前，对于移动学习的研究时间不长，研究深度更有待进一步加强。但就移动学 习研究和发展速度来看：移动学习的研究，涉及范围非常广泛，形式多种多样，尤其 是移动学习新技术、新思想值得深入研究，因此，对于移动学习的研究是非常有意义 的。国内对移动学习领域的研究还处在发展阶段，主要集中在w a p ( 、m r c l e s s a p p l i c a t i o np r o t o c 0 1 ) 教育站点的建立和规划实现，一些课题也仅仅停留在项目驱动阶 段，并没有深入的加大研发的力量，距离国外的将移动学习融入主流教育领域的观点 还有一定差距。 论文结合国内外移动学习领域的研究现状和发展情况，在移动学习的技术背景支 撑下，以移动学习理论为理论指导，建立移动学习系统的结构框架，设计并实现了在 a n d r o i d 平台上的移动学习平台，使得移动学习者通过终端可以完成查看课程通知、 课程学习、评测、知识交流等移动学习功能。真正打破教学时空限制，实现“随时、 随地、随身”的学习，让学习者可以在任何有无线连接的地方自由进行学习。 1 2 移动学习的研究现状 1 2 1 国外研究现状 m l e 锄i n g 一词的由来是起源于欧盟资助的一个有关移动学习项目。在欧洲，有 很大数量的青年人对基本的语文和数学知识并不感兴趣，导致了基本的读写和算术能 力的缺乏，其中有一部分人甚至并没有完成自己的学业。最早认识到这一广大的社会 性的危害的是英国政府，他们立即对这部分的青年人群做了详细的分析、调查和实 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 验，并提出了一个设想：如果能使用移动技术为这部分人群提供基本教育服务会怎样 移动学习计划便产生了。最初阶段，英国、瑞典、意大利三个国家的五个组织承 担起了所谓的“移动学习研究计划 ，通过三年的研究和实验，他们为一部分的青年 人群搭建了移动学习环境，并同时进行教育教学资源的开发，对适合的课程、服务以 及产品进行了整理和发布。2 0 0 3 年5 月，就在英国举行的第2 次移动学习项目年会 上，他们对研究的进展和成果进行了展示。另外，斯坦福大学学习实验室以语言的学 习为基础，设计并开发了语言移动学习系统，系统包括了一些生词训练、测试、翻译 等功能。大部分专家和学者在研究移动学习的过程中发现，学习使用者在使用移动设 备获取知识的时候，特别容易受到周围环境的影响，而无法保持精力的长时间集中， 对各类人群皆是如此，一些学者建议在模块的设计时，持续的时间尽量保持在3 0 秒到 十分钟之间。 当然，除了这些，目前在国外还有相当多的研究者们在致力于移动学习项目的研 究和开发，他们根据学习者的不同年龄，组群，性格以及需求开发出不同的应用程序 供使用者学习。 现代社会，对于青年人群来讲，短信已经成为他们通信交流的最主要的手段和媒 介。因此，一些学者尝试将短信息服务的广泛性应用在移动学习中。在英国， 鼬n g s t o n 大学做了这样的一个实验：他们将学习者划分为若干组，其中一部分学习者 通过邮件服务来获取信息和知识，一部分学习者通过w 曲来获取相关的资料，而另一 部分学习者通过短信来接受信息，然后对其教育教学的有效性进行比对和分析，结果 是相当多的学习者更喜欢短信的交流方式，他们觉得短信息的服务更加方便和快捷 网。在芬兰赫尔辛基大学，短信息服务( s m s ，s h o r tm e s s a g es e r v i c e ) 被应用于教师 培训，初步的试验结果令人满意。同时他们计划在接下来的研究中把彩信( m m s ， m u l t i m e d i am e s s a g es e r v i c e ) 技术应用于教育教学，通过移动设备实现数字图像的生成 和传送f 8 】。这一实验表明，短信息服务作为一种辅助手段应用于移动学习是非常有效 的。它不仅仅局限于使用者的交流和沟通，对于课程的信息，资源的信息以及教学通 知的发布都有很好的支持作用。 目前移动学习的表现类型的又一重要的方面就是w a p 教育站点的建设。除了使用 的人群和功能的目的性差异外，它和其它的啪站点并没有太大的不同。u l 仃a l a b 在 英国，根据移动学习计划的目标，建立了移动学习的w a p 站点。此站点主要针对的 还是在欧洲生活学习的青年人群，为了能使这一人群在学习的过程中保持兴趣和坚 持，研究者放弃了传统的一些理论上的研究和案例，对新的教学资源重新进行了开发 和整理，大部分的教学资源的主题都以贴近日常的生活为主，加以流行和时尚的元 素，效果十分显著。 在英国，伯明翰大学为移动学习增加了新的支持，他们将移动学习和终身学习进 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 行了绑定。他们认为，首先学习是长远的事情，不能仅仅局限于在校学习期间，而是 一种可持续的学习，只有这样，才能适应当今社会快节奏的变化和对高端知识人才的 需求；其次，从学习的发展方向上看，未来的学习不应该是仅仅局限在教室中的，学 习者应可以在任何时间，任何地点获取有效的知识信息，也就是随时随地的进行知识 的学习。这一切并不是空谈，伯明翰大学以此理论为指导，开发了h a i l d l e r 的移动学 习研究项目。该项目针对9 1 1 岁左右的青少年，让其使用移动学习设备进行知识的吸 收，并研究这一人群的性格特点，效果十分满意【9 】。 挪威的奥斯陆大学开发了名为“l ( n o w m o b i l e 的实验应用，该系统的主要面 向对象是医学专业的学生，采用了p b l ( p r o b l e i nb a s e dl e a 玎l i n g ，以问题为主导的学 习) 学习方法【1 0 1 。医学专业的学生在校期间，就要到医院进行的专业的实践实习，往 往遇到了一些罕见的病例或者说是疑难杂症，无法即时的找到行之有效的解决方法， 这是他们可以通过移动学习设备，比如说人们使用的手机或者p a d 等，查询系统远程 服务器上的资料和案例，指导自己的专业【l 。 1 2 2 国内研究现状 2 0 0 0 年，d e s i n o n d k e e g a i l 首次将移动学习即m l e a m i n g 这一概念带到了中国，然 而，由于项目经费，技术背景等原因，在有关移动学习的研究并没有取得人们期待的 那样长足的进步。仅有的项目研究也局限在几所著名的大学中，而且主要的实现方式 也只是在无限局域网的建设方面，对于一些教学模式相关的构建实验并没有太深入的 发展。 2 0 0 2 年的5 月，北大启动了我国国内首个校园无线局域网的搭建；次年8 月，其 无线局域网搭建完成，北京大学的师生都可以在校园内的任意一个角落访问和查阅图 书馆的相关文献资料。2 0 0 4 年9 月，1 1 1 t e l 和我国的教育科研计算机网推出了“中国无 线大学计划”，在一批实验高校中，部署移动计算和无线技术的基本设施【1 2 】。 然而，影响国内移动学习的滞后的另一个主要的因素就是标准问题，尤其对于内 地的各个高校。到了2 0 0 6 年，w a p i ( w i r c l e s su na u t h e i l t i c a t i o na 1 1 dp r i v a c v i i l l j r a s t m 曲e ，无线局域网鉴别和保密基础结构) 与w i f i ( w i r e l e s sf i d e l i t y ，无线互联 技术) 之争夺才算告一段落，英特尔( i l l t e l ) 公司一直坚信的迅驰技术和w i f i 标准才 得以稳定。另外，还有一点就是目前国内的移动学习，主要是由一些移动学习的提供 商发起的，这些商人的主要目的当然还是将设备投向市场来获取更大的利益，所以他 们所关注的更多的是市场的走向和在不稳定情势下如何使移动学习在市场中获得最大 利益。他们缺乏像国外一些大学的研究项目和扎实的教育理念支持，也没有大量实践 经验和专业的研究队伍。 不过，目前移动学习在我国的重视程度已经大幅度的提高，很多学者正在专心的 研究相关项目，致力于更加完善的教学资源和工具的设计和开发。然而，由于刚刚起 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 步，无论在主观上还是客观上都受到了一些不好的原因影响，现在国内的许多机遇移 动学习的系统都存在系统响应较慢，u i ( u s e ri n t e 而c e ，用户界面) 反响不是很友好， 教学资源不完善等问题，但是只要人们多了解国外的成熟的项目经验和分析，深入了 解和研究使用学习者的特征，不断的使用新技术改善现有的问题，对于今后的研究和 发展会有非常长远的影响。 1 3 创新性研究 1 将三代移动学习的特点和典型的学习模型进行研究和分析，并结合新型的学习 理论构建移动学习平台的理论模型。 2 结合典型的移动学习模式和新型的教育理论，设计移动学习平台的功能模块， 满足使用人群的学习功能需求。 3 将移动学习软件与移动终端的a n d r o i d 系统相结合，在a n d r o i d 系统上实现移 动学习平台的功能需求。 1 4 论文研究内容及组织 l 。4 1 研究内容 论文主要研究的内容如下： 1 研究和分析移动学习的相关理论基础。包括移动学习定义及其学习环境、学习 模式、新型学习理论，并且分析这些学习模式和学习理论在移动学习中的应用。 2 移动学习平台学习活动设计模型研究。结合教学设计模型和现有典型的学习活 动设计模型，在多种学习理论支撑下，构建移动学习平台学习活动设计模型。 3 移动学习平台功能分析和设计。结合移动学习开发技术，在移动学习活动设计 模型基础上，进行移动学习平台架构的分析并设计学习平台功能，并完成数据库分析 设计。 4 基于a n d r o i d 的移动学习平台实现。实现移动学习平台服务器端和客户端，展 示移动学习平台功能。 1 4 2 组织结构 本课题的主要工作是研究课题是基于a n d r o i d 操作系统的移动学习平台。全文主 要包括六章，组织结构如下： 第一章绪论 简要描述了本课题的选题背景、国内外研究现状及本论文的主要研究内容。 第二章移动学习平台的理论基础 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 阐述移动学习相关的教育学理论。 第三章移动学习平台的理论模型研究 详细分析移动学习平台的理论模型。 第四章移动学习平台设计总体分析与功能设计 移动学习平台系统构架和功能设计。 第五章基于a n d r o i d 系统的移动学习平台实现 移动学习平台系统实现及应用示例。 总结与展望 致谢 参考文献 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 第2 章移动学习平台设计的理论基础 2 1 移动学习理论 2 1 1 移动学习定义 目前对于移动学习的定义还没有一个明确的解释，许许多多的专家和学者都结合 自身的专业背景给出了对移动学习的描述： k n o w l c d g ep 1 柚e t 公司认知系统部主任c l a r kq u i 如以自身的技术背景对移动学习作 了这样的定义：移动学习是通过认( h l d u 嘶a 1a p p l i a n c e ) 设备实现的数字化学习，这些 队设备，包括p a l m s 、w i n d o w sc e 设备和数字蜂窝电话等【1 3 】。在远程教育方面的专家 c h a b r 瘌f i g i l e i r o d 0 结合了他们所从事的远程教育的思想，对移动学习作了一个较为宽 泛的定义：移动学习就是能够使用任何设备，在任何时间以及任何地点接受的学习 【1 4 】。p a u lh a 而s 给出的定义是：移动学习是移动计算技术和e 1 e a m i n g 的交点，它能够 为学习者带来一种随时随地的学习体验，能够使学习者通过移动电话或p d a 随时随地 享受一个受教育的片断，用他的原话就是“e i l i o ya 1 1e d u c a t i o n a lm o m e i l t ”f 1 5 】。2 0 0 3 年， 国外研究者a l e x z a i l d e rd y e 等人在m o b i l ee d u c a t i o n a 西a 1 1 c ea tt h e 如t u r e 一文中对 m l e 锄i n g 做出以下定义：移动学习是一种在移动计算设备帮助下的能够在任何时间 任何地点发生的学习，移动学习所使用的移动计算设备必须能够有效的呈现学习内容 并且提供教师与学习者之间的双向交流1 1 6 j 。北京师范大学余胜泉博士给出的定义：移 动学习是指学习者在自己需要学习的任何时间、任何地点通过无线与移动设备和无线 通信网络获取学习资源，与他人交流所进行的学习f l7 1 。 综上对移动学习的定义，可以看出：移动学习的三个关键是移动无线设备、无线 互联技术和移动学习环境创设。信息技术的发展已经为前两个要素提供了强有力的支 撑，同时还需要融入教学设计理论，设计科学合理的教学系统，创设有效的移动学习 环境，为学习者提供便捷的学习和资源。因此，移动学习是充分运用无线、移动电话 网络以及无处不在的手持技术，结合多种新型学习理论，发展适合在无线终端设备上 进行的学习，用来促进、支持、加强和扩大教学范围。 2 1 2 网络学习环境与移动学习环境的比较 移动学习是一种全新的学习方式，它是移动通信技术、网络技术与教育教学的有 机整合，具有移动性、便携性、广泛性、交互性、共享性及个性化等学习特征，学习 者不再受桌子、电脑以及网线的限制，可以“随时、随地、随身 地进行学习。移动 学习的发展，大大改变了网络教学环境，两大学习环境比较，如图2 1 所示。 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 计算机 p d a p p c 手机 图2 1 网络学习环境和移动学习环境比较 分析对比两大环境，可以看出：网络教学环境和移动学习环境都是“以学生为中 心”构建自主学习环境，使得传统教学中的师生关系和角色的有了转变，教师更重要 的任务是为学生创设自由的学习情境。但是移动学习更加体现“以学生为中心”，学习 设备不再局限于单一的计算机，通过多种便携移动设备都可以接入，真正实现随时随 地的学习。网络学习环境和移动学习环境特征，见表2 1 所示。 表2 1 网络学习环境和移动学习环境特征 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 0 页 网络环境下的远程教育只是作为一种辅助手段对学校教育加以补充，不论是学生 还是老师通，过互联网进行资源共享的唯一手段就是通过个人电脑。然而移动学习的 到来打破了传统教学的单一模式，在原有学校教育的基础上极大拓展了教学的物理空 间，使学生通过电脑、p d a ( p e r s o n a ld 晒t a la s s i s t a i l t ，个人数字助理) 、p p c ( p e r s o n a l p o c k e tc o m p u t e r ，基于w i n d o w sm 0 b i l e 的掌上电脑) 、手机等多种终端建立与移动学习 拼图的连接，真正打破了空间与时间的限制，最大程度实现资源的实时共享。利用各 种便携移动设备，学习者可以通过无线互联网进行学习，意在帮助学生更好地自主学 习。学生不必在固定场所上网学习，只要拥有一部智能手机或其他移动设备，就可以 在任何场所，不论是公交车、地铁还是办公室都可以浏览新闻、学习课程、搜索信息 以及进行协作式探讨。移动学习使学校教育的环境拓展到整个信息化社会的大环境， 提供了多元化的学习模式，这对继续学习和终身学习都提供了必要条件，有利于全民 知识水平的提高。 2 2 移动学习的典型学习模式 移动学习发展的初始阶段的理论基础是基于行为主义理论的：这一阶段移动学习 核心考虑的是内容设计、内容传递和无线交互，基本上是数字化学习早期发展的模 仿，从电脑和互联网的内容设计和传递转移到手持式设备和无线网络的移动学习【l 8 1 。 认知主义认为学习者的获取知识过程不是由外界的刺激直接作用的，而是由外界产生 的刺激和学习者自身心理相互作用的产物，学习者自身的心理过程包括其学习的态 度、兴趣、需要以及知识经验，认知主义理论在移动学习系统的设计上所强调的内容 就是对教学资源的分析，对学习使用者的特征的调查以及对教学过程中策略的设计等 等。 第二代的移动学习以建构主义理论为基础。建构主义认为：“学习过程是人的认 知思维活动的主动建构的过程，是建构内在心理表征的过程，是人们通过原有的知识 经验与外界环境进行交互活动以获取、建构新知识的过程，知识并不是通过老师传授 从外界搬到记忆中，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助其他辅助手段 ( 包括教师和学习伙伴以及其它学习工具) ，利用必要的学习材料，通过意义建构的 方式而获得的。【l9 】”学生在学习中要主动建构客观事物及其关系的表征，这种建构不 是外界刺激的直接反应，而是通过已有的认知结构( 包括原有知识经验和认知策略) 对新信息进行主动加工而建构成的。这种学习更加强调学习的主动性、探究性、社会 性、情境性、协作性【2 0 】。随着身边的移动设备功能的强大，不仅仅是作为信息的传递 工具，而是对一些知识进行处理和加工， 题，使用者自己调节获取知识信息的进程， 辅助学习者解决实际生活中遇到的实际问 并强调了与周围环境的交互。 第三代移动学习强调了情境感知对学习者在学习过程中的作用和影响，它们不仅 仅是人们平时所使用的学习设备，而是集成了更多的传感器、探测器等等多种电子化 西南交通大学硕士研究生学位论文第11 页 的感知产品，将学习使用者带入数字化的虚拟世界中。教育学及媒体技术教授p 印e n 曾说过：“当每个人都买得起铅笔时，学习方式将会随之改变。同样，当每个人都 拥有一台具有便携、廉价、通信和交互，且具有强大情境感知能力的移动学习设备 时，我们的学习更会发生变纠2 1 1 。移动学习的发展过程中，每一代将随之涌现了适合 其发展的学习模式。 2 2 1 基于短消息的学习 基于短消息的移动学习出现在第一代移动学习时期，通过短消息可在用户间实现 有限字符的通信，也可实现用户与互联网服务器之间的有限字符的传送【2 2 1 。学习者利 用移动终端，将短信息内容发送到服务器端，服务器端将根据用户的信息请求，做出 相应的数据分析和处理，并将处理结果返回学习者的移动终端设备上供学习者查看， 完成教学互动。但是，这种模式的缺陷是数据的通信并不是实时连续的，所以不能实 现音视频这类多媒体资源的展示。 2 2 2 基于问题的学习 基于问题解决的学习( m o b i l ep b l ) 出现在第二代移动学习时期，是一种与建构主义 学习理论及其教学准则相吻合的教学设计思想【2 外。这种模式的重点在于展现问题的方 式，用生活化的真实问题构造解决问题的环境。以问题作为引导和背景启发学生者的 思维，鼓励学生者以解决问题为目标的学习，增长学习能力。 2 2 3 移动探究式学习 探究式学习( m o b i l ei n q u i 巧l e a n l i n g ) 出现在第二代移动学习时期，本质上是数 据库系统和情报检索技术的教学应用，能按照学生的提问从学科数据库中检索出有关 信息，诸如历史、地理、生物等涉及大量数据的领域。学生利用系统的信息服务功 能，通过信息收集和推理之类的智力活动，得出对预设( 通常由教师所给) 问题的解 放 口o 2 2 4 学习模式在移动学习的应用 1 短信息服务给手机用户所带来的方便和快捷是不可替代的，在学习者学习交流 中的作用尤为明显。学习者可以通过移动学习平台查询自己在学习过程中的认知难点 与疑问，系统会自动以短信息的方式发送到相关教师的手机中，专家对问题的解答会 保存在系统后台的数据库中同时也会发送到使用者的终端设备上。不仅如此，系统还 在短信息服务的基础上，提供微博交流功能，用户可以将疑问信息直接通过移动学习 平台更新到自己的微博上，使得系统的交互更为快捷。 2 在基于问题的学习过程中，教师的提出问题、学生在教师指导解决问题、在学 西南交通大学硕士研究生学位论文第12 页 习中获取知识。在移动学习平台中，基于问题的学习可以使得学生、教师的信息得到 有效的组织，有效的利用，如图2 2 所示，为移动学习平台中基于问题的学习模型， 学生在学习教学资源过程中，教师会针对每个学习资源指定相关的问题和学习目标， 以问题驱动的方式弓 导移动学习者的学习过程并对学习者的学习评价、学习任务的测 试结果在系统后台数据库中做相应的记录。 p b l 学习空间 问题解答知 教师 识库 学习记录 r 。 评价 。 l f 模块 问题库 l 学生 学习资源任务处理 图2 2 移动学习中基于问题的学习模型 3 在移动探究学习过程中，不仅学生的学习过程主要通过移动终端来进行，而且 学生的学习结果和问题解决方案也可以电子作品的形式通过网络进行交流和传播。学 生围绕着给定的任务主题，利用移动无线网络通过教师提供的相关资源线索或者通过 搜索引擎自行查找等直接搜集资料，然后做成简单的网页形式，上传到移动学习平 台。这种任务驱动式的探究学习，比教师在备课过程中花费大量的时间和精力来搜索 相关信息，然后在课堂上进行简单地演示呈现更有成效；它既能调动学生参与课堂教 学的积极性，同时也有助于在学科教学中培养了他们的信息意识和探究能力。 2 3 新型学习理论 近年来，在教育学中涌现出的许多适应现代教学观点的新型学习理论也和移动学 习相辅相成，他们是：非正式学习( h l f o n n a ll e a n l i n g ) 、情境学习( s i t u a t e d l e 踟i n g ) 、境脉学习( c o n t e x n l a ll e 锄i n g ) 、活动学习( a c t i o nk 锄i n g ) 、经验学 习( e x p 甜e l l t i a ll e 锄i n g ) 等新型学习理论。他们为移动学习带来了新的理论基础，使 得移动学习的发展更加的迅猛，同时移动学习技术也给他们提供了实践应用的技术手 段和更广阔的空间。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 3 页 2 3 1 非正式学习 非正式学习不同于传统的教学方式，学习过程并不是源于教师的课堂讲授，而是 来自社会性的交互活动所蕴含的暗示信息，在现实生活中，人们从伙伴中得到一种分 享以及启示，就是一种非正式学习，如表2 2 所示，非正式学习与正式学习的比较。 表2 2 非正式学习与正式学习的比较 非正式学习的应用比比皆是，无处不在的，具有基本特点如下： 1 非正式学习的主体是学习者。在非正式学习的过程中，一切依赖以及调控都是 由学习者负责，学习者本身是学习过程的主体。 2 社会性的学习。非正式学习强调知识不是在课堂上获得的，而是在任意地方， 有可能在地铁上，公交车上，甚至飞机上；而知识的来源也不一定是教师，而是任何 人，比如家人、朋友、伙伴等等。 3 非正式学习形式的多样化。非正式学习并不把教学固定在教师中，而是以任何 形式：在网吧与朋友聊天，阅览室检索信息，在小道的台阶上看书等等，无论你是在 电脑前还是走廊中，无论你运用什么工具。 4 协作。非正式学习鼓励在自我学习和发展的基础上强调团队的优势和能力，所 以，共享和交流是非正式学习的一大特点。 5 偶然性。在非正式学习过程中，未必在学习过程开始之前会有明确的目标和计 划安排，其学习结果往往是不可期望的。 2 3 2 情境学习 在情境学习中，强调知识的学习和认知是社会建构的，表现在人们的互动交流 中，需要人们理解学习，这其中包括学习发生的文化背景以及环境因素等等，而教师 在学习过程中主要是帮助和督促的作用。情境学习的特点有以下几点：( 1 ) 基于情境 的学习。情境学习理论认为，在人类与环境的交互中，通过接触和互动来决定人类的 行动；而学习者通过最直接的交互，可以更加明确的学习到知识信息。( 2 ) 实践。实 践的主要目标是参与到社会活动中的，强调其任务以及目标的真实性，并且是融入生 活的。( 3 ) 边缘性参与。边缘性参与是情境学习的核心特征，使之新加入的学习者部 分的参与学习共同体的活动，在知识获取的真实的情境活动中，学习者在与同伴和教 西南交通大学硕士研究生学位论文第14 页 师的交互下，学习构建知识体系。 情境学习与传统的学习有很大的区别，更加强点学习者的参与是否充分，而不仅 仅是被动的进行一些实验性的任务，学习者的参与、任务、目标等等都是真实的交互 活动。如表2 3 所示，情境学习与传统学习的比较。 表2 3 情境学习与传统学习的比较 2 3 3 境脉学习 境脉学习理论认为：学习者自身原有的记忆、经验、动机和反应构成了一个完整 的内部世界，学习者在处理新的信息或知识时，与其内部世界发生意义，这便是学 习，境脉学习理论强调学习者自身的内部世界对于学习的重要性的认知，重视对学习 者现有知识结构、学习动机、学习兴趣的分析【2 4 1 。 2 3 4 活动学习 活动学习是指在实践活动中的学习，即以问题为中心组成学习团队，在外部专家 与团队成员之间的相互帮助下，通过主动学习、不断质疑、分享经验，使问题得到解 决。活动理论是活动学习理论的主要思想来源。活动学习理论认为，自觉的学习和活 西南交通大学硕士研究生学位论文第15 页 动是完全相互作用和彼此依赖的( 人们不可能不假思索地行动，也不可能有缺乏行动 的思索) ，学习不是传输的过程，也不是接受的过程。学习需要有意图的、积极的、 自觉的、建构的实践，包括互动的意图、行动、反思活动【2 5 1 。 2 3 5 新型学习理论在移动学习中的应用 1 非正式学习在移动学习中的应用。非正式学习没有固定的学习目标，更多的是 基于学习者的学习兴趣和学习风格，而自发去探索学习。在移动学习中，用户可以发 布自己学习的资源信息，知识点信息以短信和微博的方式与朋友进行分享，这种学习 模型使得学习者的记忆更加的牢固，学习过程更加高效，如图2 3 所示，移动学习中 非正式学习模型。 图2 3 移动学习平台中非正式学习模型 2 境脉学习在移动学习中的应用。境脉学习强调移动学习者自身原有的记忆、经 验、动机和反应构成了一个完整的内部世界。移动学习平台中将为学习者提供知识贴 士功能，以知识点信息结构为基础，为移动学习者构建新知识信息与其内部世界的联 系。学习者用户根据自身的兴趣、爱好和需求选择相关的知识领域，系统在移动客户 端以每页一问一答呈现信息的形式供学习者学习。同时，移动学习平台还会记录学习 者所访问过的学习资源以及知识点信息等，总结出学习者的知识结构和学习风格等。 2 4 移动云计算 2 4 1 移动云计算定义 2 0 0 6 年，在搜索引擎大会上，g o o g l e 公司第一次提出了“云计算”的概念，此 西南交通大学硕士研究生学位论文第16 页 后，这种新的网络应用模式得到了快速的发展和应用以及各个专业领域的关注，一种 全新的计算模式已经来临。云计算通过互联网上异构自治的服务为个人和企业提供按 需即取的计算，