（教育技术学专业论文）基于sms的移动教育系统的设计与实现.pdf

摘要 现代社会是一个信息发达、科技日新月异的社会，终身教育的观 念越来越深入人心。基于互联网和多媒体技术的现代远程教育为更多 人提供了学习的机会，但是这种教育模式要求学习者在一个相对固定 的场所进行学习，而现代社会又是一个人口流动频繁的社会，人们渴 望能够随时随地获取知识。移动通信技术、互联网技术的发展使这种 愿望变得可能，一种新的教育模式移动教育越来越引起人们的关 注。 移动教育作为一个新兴的研究领域，已经有不少的机构开始对其 进行研究，但总的来说现有的研究成果与实际应用还有距离。如何基 于现有的技术条件，在不增加学习者额外负担的情况下，设计一个实 用的移动教育系统( 或称为准移动教育系统) 显得更有实际意义。本 文正是基于这个出发点来对移动教育进行探讨的。 本文首先介绍了移动教育的基本概念，对移动教育的理论基础进 行了探讨，并分析了这些理论对移动教育系统设计和开发的启示。然 后，本文介绍了移动教育的相关技术及移动教育三种技术实现方式， 通过对这几种方式的分析比较，确定了本文研究的是基于短消息的移 动教育系统。在系统的设计中，利用x m l 对不同的短消息通信协议 进行封装，从而实现了统一的短消息通信接口，使通信层对业务层透 明，使之具有良好的通用性和可扩展性。 关键词：移动教育短消息短信网关c m p p a b s 打a c t a b s t i a c t hm o d e mt i m e s ，w i t hb u l k so fj l l f o 瑚a t i o nn o wa n dr a p i d d e v e l o p m e n to ft e c h n o l o g y t h ec o n c e p to f l i f c l o n ge d u c a t i o n g e t sm o r e a p p f o v a l 锄o n gp e 叩l e m o d e m d i s t a n c ee d u c a t i o nb a s e do nt ec ：h n o l o g y i ni n t e m e t 柚dm u l t i m e d i ae n a b l e sm o r ep e o p l eh a v em o r cs t u d yc h a n c e s ， h o w e v e r ， l c a m e r sa r ec o n f i n e dw i t h i no n ep a n i c u l a rp l a c ei n t h i s e d u c a t i o nm o d e ，w h i c hi si nc o n t r a d i c t i o nw i t ht h e i rh o p et ol e a m w h e n e v e ra n dw h e r e v e rt h e yw a n tt oi nt l l i ss o c i e t yw i t hh i g hm o b i l i ty i d 吖e l o p m e n t o fm o b i l ec o 眦u l l i c a t i o n st e c h n o l o g ya n d 证t e m e th e l pt o r e a l i z et h i sd r e 锄，a dm o b i l ee d u c a t i o n ，an e wm o d eo fe d u c a t i o n ，h a v e a r o u s e dm o r ea n di n o r ea t t e n t i o n o u i t eaf b wr e s e a r c hi n s t i t u t i o 咀sh a v ef b c u s e dt h e i rs t u d i e so nt t l e n e wf i e l do fm o b i 】ee d u c a t i o n ，b u tr e s e a r d lf i n d i n g sa r en o ts oa p p l i c a b l e i np r a c i i c es of a lh o wt od e s i g nap r a c t j c a lm o b i l ee d u c a t j o ns y s t e m ( o r q u a s i m o b i l ee d u c a t i o ns y s t e m ) b a s e d 蛐e x i s t i n gt e c l l n i q u e sw i t l l o u t a d d j n gb u t d e nt o1 e a m e t sh a v e 粤e a tp r a c t i c a ls i 印i f i c a n c et o d a y a n d t h a t sw h yt h j st h e s j sp a p e rp m b e si n t om o b i l ee d u c a t i o n t h e 丘r s tp a r to ft h i sp 印e ri n 的d u c e sb a s i cc o c e p t sc o n c e m i n g m o b i l ee d u c a t i o n ，d i s c u s s e si t st h e o r c t i c a lb a c k 伊o u n d s ，a n da n a l y z e s t h e 打i l l u m i n a t i o nt ot t l e d e s j g n 如de x p l o r a t i o no fm o b i l ee d u c a t i o n s y s t e m t h e nf e l a t e dt e d m o l o g y 卸dt h r e er e a l i z a t i o nm o d e l so fm o b i l e e d u c a t i o na f ep r e s e m e d ，a n ds e tt h o s eb a s e do ns m sa si a r g e to ft h j s 尘! 型 。e s e a r c hb yc o m p a r i s o no ft h e m h ld e s i 鲫n gt h i ss y s t e m ，u n i f o n i ls m s c o m m u n l c a t l o n si n t e r f a c ei s r e a l i z e d u s j d gc n c a p s u l a t j o do fx m l t o w a r d s 鲥殆r e n tc o m m u n i c a d o n sp m t o c o l s n u sm a k e si t 口o s s i b l et o c o n n e c to d m m u n i c a t j o n sl a y e ra n do p e r a t i o nl a y e ra n db eu s e dw i d e l v a n de x t e n s i v e l y i l 【e yw o r d s ：m o b i l ee d u 训o ns h o nm e s s a g cs e i c e c m p p 关于论文使用授权的说明 y8 7 9 5 0 9 本人完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论 文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许 论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内 容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。论 文中所有创新和成果归北京交通大学计算机与信息技 术学院所有。未经许可，任何单位和个人不得拷贝。版 权所有，违者必究。 本人签名：数 日期：丝年上月丝日 独创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是我个人在导师指导 下进行的研究工作及取得的研究成果。尽本人所知，除 了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北 京交通大学或其他教学机构的学位或证书而使用过的 材料。与我一起工作的同志对本研究所做的任何贡献已 在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 本人签名：盘生 日期：一三受_ _ 年月生日 绪论 1 绪论 1 1 论文的研究背景 教育的发展总是与技术的进步息息相关，每一次技术的革新都会 带来教育方式的变革：广播电视技术使远距离教学成为可能；录音录 像技术将教与学从空间和时间上分离；计算机技术带来了教育信息 化；多媒体技术使得教学内容更形象生动；网络技术提供了更方便的 远程交互和信息共享能力，产生了现代远程教育，其教育规模和教育 质量是以前的远程教育所无法比拟的。 基于互联网和多媒体技术的现代远程教育为更多人提供了学习 的机会，但是这种教育模式要求学习者在一个相对固定的场所进行学 习，而现代社会又是一个人口流动频繁的社会。人们渴望能够随时随 地获取知识，移动通信技术和互联网技术的发展使这种愿望的实现成 为可能。 据美国e m p o w 甜n gt c c l l i l o l o 百e s 公司的一份统计数据显示： 超过5 0 的员工一半以上工作时间是在办公室外度过； 自2 0 0 0 年以来，移动用户人数增加了2 倍； 2 0 0 5 年，全球移动用户用户近1 5 亿，约是世界人口的四分之 2 0 0 5 年，全球移动电子商务市场达到6 0 0 0 亿美元； 2 0 0 5 年，全世界范围内有超过2 0 亿的无线i n t e n l e t 服务订户； 2 0 0 5 年，多功能掌上设备( p d a 和手机) 的销售量超过笔记 北京交通大学硕士学位论文 本和台式电脑的总和； 到2 0 0 8 年，大多数的美国公司将采用无线网络。 据中国信息产业部公布的统计数据，截至2 0 0 5 年1 0 月，我国 手机用户已经达到3 8 亿。 所有的这些数据显示，随着移动通信技术的蓬勃发展，各种移动 设备已经非常普及，人们通过各种移动设备可以很便利的获取信息服 务。这无疑给教育又一次提供了有力的改进手段。3 g 、移动i p 等技 术使得手机、p d a 、笔记本电脑等各种移动终端可以随时随地的高速 上网，将它们用于移动远程教育将真正实现教育的柚y w h e r e 、a n y t i m e 。 这种基于移动因特网技术的教育革新技术被称为移动教育( m o b i l e e d u c a 石o n ) 。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 国外对移动教育的研究现状 目前，国外的移动教育研究主要集中在欧洲和北美的部分经济发 达国家，其研究时问较早，研究范围及内容也比较广泛深入。几个主 要的典型项目有： 1 美国卡内基梅隆大学的无线局域网a n d r e w 实验 该项目开始于1 9 9 4 年，卡内基梅隆大学和l u c c n l 技术有限公司 合作建设了4 0 0 个无线局域网的访问节点，以替代已有的校园网络并 服务于1 7 0 0 个用户。2 0 0 0 年该网络升级到为所有的3 2 个科研和管理 大楼以及一些关键的校外地区服务。随着网络用户密度的不断增加， 每个学生有了更大的带宽。该项目被命名为“h a d h e l d a n d r e w ”，通 绪论 过无线网络连接p d a 和笔记本设备。该项目开发出移动教育中最常 见的三种应用方式：无线电子邮件、日历管理和事件通知。所有应用 集中于员工和小组的交流。 2 英国英格兰工艺大学u l t r a l a b 实验中心项目 该项目主要研究w a p 在教育中的应用。并带动了许多有关技术 在教育中的应用研究。其中有些项目是针对移动学习( m k 锄i n g ) 的。移动学习项目是一个为期三年的研究项目，主要研究三个与年轻 成人有关的社会和教育问题，即：文盲问题、缺少继续教育问题以及 由于缺少信息技术知识导致的某些不公平的问题。该项目将开发出一 些利用较便宜的便携式技术进行移动学习的模式。u l t r a l a b 实验中心 还将开发至少两种该类型的学习模式和一个智能导师系统。 3 新加坡的m o b i s k 0 0 l z 项目 该项目于2 0 0 1 年在新加坡的一个中学启动，有4 0 名学生1 0 名 教师参与了此项目的研究。m d b i s k o o l z 项目利用已有的i n t e m e t 平台， 结合移动设备，以改善教学环境，使学生可以在任何时候访问在线作 业、进行在线测试或查看考试分数。教师则可以通过电子邮件将作业 发送给学生，从而减轻了许多负担。学生也可以将完成的作业发送给 教师。 4 维也纳技术大学的p o c k e t w 1 项目 2 0 0 1 年1 月，维也纳技术大学新医学院主席介绍了p o c k e t w 1 项目和a v a n t ( 沁一c h 砌e l 。它包括了三门课程，学生可以免费订阅其 中的资源。其中，a v a m g o c h a 衄e l 提供了微阅览器的功能。这是欧 洲第一个包含教育内容的频道。其内容可以很容易被教师更新。利用 该频道学习者可以下载某个站点，并可以离线阅读文档，因此，可以 北京交通大学硕士学位论文 大大降低学习费用。 5 德国c a m p u s m 0 b i l 项目 c a m p u s m o b i l 项目是柏林技术大学、柏林应用技术大学和柏林 艺术大学三所高校共同开展的研究项目。该项目使用西门子公司免费 提供的手机设各，承担较低的通讯费用。项目参与者可以利用手机打 电话或收发短信，并通过g s m 或者g p r s 进行w 廿访问。该项目 为学生提供了个性化的服务，不同的数据来源将通过一个特殊的门户 服务器进行转换，以满足用户不同的需要。 6 美国南达科他大学的掌上设备项目 该项目为南达科他大学法律和医学专业的学生配备了一个崭新 的p d a 设备，作为管理和学习的工具。p d a 中安装了各种经济计算 器、参考书( 如词典、百科全书等) 、学术图书、课程管理器和文档 管理器等。掌上电脑主要用来增加学生四个方面的教学经验。是让 学生进行时间管理、记录保存和小组工作；二是允许学生快速访问课 题大纲、课程作业、参考资料和相关资料：三是允许学生通过p d a 实现和教师的约会，从而更好地与教师进行面对面的交流，并可以上 交电子版作业，共享诸如网址、学术报告的概要和邀请函等其他信息； 四是通过掌上电脑的可移动性和广泛的应用，为学习者提供一种机制 和动机，以促进学习者利用移动技术进行学习。 1 2 2 国内对移动教育的研究现状 国内关于移动教育的理论与实践研究项目正式立项于2 0 0 1 年。 该项目的核心内容主要有两个：一是建立“移动教育”信息网。利用 中国移动的短信息平台和g p r s 平台向广大师生提供教育科研、教学 绪论 管理、生活资讯等方面的信息服务。同时，让师生能够享用更加优质 优惠的移动电话服务。二是建立移动教育服务站体系。在各主要大学 建立移动教育服务站，为参与移动教育项目的用户提供各种服务，以 及电信卡、手机、笔记本电脑、掌上电脑、无线网络设备等移动教育 项目相关产品。 目前，国内关于移动教育研究的代表性项目主要有两项： 1 _ 北京大学的移动教育实验项目 该研究分为四个阶段：一是基于g s m 网络和移动设备的移动教 育平台。该阶段主要利用短信进行，重点是解决信息交换问题，实现 基于s m s 的移动网和互联网共享。二是基于g p r s 的移动教育平台。 该平台主要是针对g p r s 数据服务，开发适合多种设备的教育资源， 如课件、网站等，主要解决资源共享问题，使得g p r s 手机、p d a 和p c 可以浏览同一种资源。三是基于本体的教育资源制作、发布和 浏览平台。该平台主要在上述平台的基础上增加了本体技术，目的是 提高教育资源和教育服务的开发规范、动态扩充和可定制性，并为教 育语义w 曲打下基础。四是教育语义网络平台。它主要利用语义w 曲 技术提高教育服务平台的智能性，利用语义w 曲以及本体技术建立 多功能的教育服务平台。 2 南京大学多媒体移动教学c u j m e t 项目 c a l u m e t 项目的全称是“多媒体移动教学网络系统”。该系统 预期通过先进的多媒体教育技术、移动通信技术和互联网技术，在校 园网中实现随时随地的教学。c a u j m e t 项目是由南京大学和日本松 下通信工业公司以及s c c ( s o f t w a r cc o n s u l t 锄tc o r p o r a t i o n ) 软件公 司联合进行的一个多媒体移动教育实验。该实验由日本松下通信工业 北京交通大学硕士学位论文 公司提供所有的硬件设备，包括一套p h s 通信系统和若干笔记本电 脑。南京大学与s c c 公司合作开发用于移动教学的软件和有关教学 课件。南京大学计算机系负责日常运行、维护和教学管理。实验从1 9 9 9 年4 月开始，到2 0 0 0 年4 月结束第一阶段工作，即试验使用和功能 完善阶段：2 0 0 0 年5 月进入第二阶段，即正式使用阶段。c a i lj m e t 系统是建立在p h s 移动通信系统所提供的无线网络基础上的多媒体 教学网络。它可以被看作是校园网的子网，是校园网在p h s 移动通 信网络基础上的延伸。该系统提供移动通信、无线接入、网络多媒体 教学等多项功能。其中，网络多媒体教学部分提供了课件浏览、网络 信息智能检索、课件服务器访问、智能交互回答、即时测验以及其他 一些辅助功能。 1 3 本文研究的主要内容 作为教育技术研究领域一个新的热点，移动教育的相关理论还未 形成完善的体系，对移动教育内涵的理解专家学者间还存在分歧，本 文在介绍各种不同观点的基础上阐述了自己的理解，并对移动教育的 特点及理论基础进行探讨。 本文还对现有技术条件下移动教育的各种实现方式进行了分析 比较，确定了本文所研究的是基于短消息的移动教育系统。本系统是 对现有的北京交通大学在线教学平台的功能扩展，使教学平台具有移 动功能。针对目前不同的短消息通信协议，本文设计了短消息通用收 发接口，通过x m l 来对各种协议进行封装，使通信层对业务层透明， 从而使系统具有良好的通用性和扩展性。最后对系统的关键部分 短消息收发接口模块的实现做了详细的说明。 1 4 本章小结 本章首先介绍了移动教育的产生背景，然后对移动教育目前在国 内外的研究现状做了简单介绍，最后提出了本文研究的主要内容。 北京交通大学硕士学位论文 2 移动教育及其理论基础 任何一种教育形式都有其理论基础，移动教育作为一种新兴的教 育形式，目前存在各种不同的认识和理解。本章内容将对移动教育的 概念、内涵进行阐述，并对移动教育的理论基础进行探讨。 2 1 移动教育的基本概念 2 1 1 对移动教育的不同认识与理解 移动教育是近几年才提出的新概念，进行相关研究的专家学者各 抒己见，从不同的角度去理解和诠释移动教育。对于移动教育，目前 存在三种不同的认识与理解： 一、移动教育是数字化学习的扩展 欧盟在数字化欧洲行动研究计划中开展了一项名为 “m o b i l e a n l 行动”的移动教育专项研究，其中对移动教育作的界定 是：移动教育是数字化学习的扩展，学习内容与数字化学习相同，只 是信息与知识的获取借助于移动通信网络和移动通信设备。 二、移动教育是远程教育的一种形式 爱尔兰的远程教育学家戴斯蒙德基更( d e s m o n dk e e g a l l ) 在学 习的未来：从e 1 e a r n i n g 到m 1 c 锄i n g 一书中明确指出：移动教育是 远程教育的一种形式。他将远程教育划分为三个发展阶段：远程学习 ( d l e a r n i g ) 数字化学习( e l e a m i i l g ) 移动学习( m l e a m i n g ) 。 他认为移动教育满足远程教育的特点，另外，移动教育还具有最本质 的特点为学习者提供随时随地的学习。 移动教育及其理论基础 三、移动教育是一种全新的学习技术与方式 英国伯明翰大学移动教育研究小组的观点：从认知与学习的角度 来开展研究，认为从内容与形式方面看，移动教育与数字化学习、网 络学习没有本质区别，但是移动学习的移动性、情境相关的特点使得 其成为一种完全不同于数字化学习、网络化学习的一种全新的学习技 术与方式。 对于这三种观点，我认为就目前来说，移动教育还仅仅是数字化 学习的扩展，因为现在的移动通信由于技术、市场等方面的原因，还 不足以大规模的开展移动教育，对学习者来说现在比较普遍的移动终 端就是手机和p d a ，而这两种移动终端的显示屏幕很小，无法有效的 呈现教学内容，用它们来进行移动教学显然不太现实，但是可以充分 利用它们普及量大、信号覆盖范围广的优势，将其作为远程教育的辅 助工具。 随着3 g 等移动通信技术的发展，移动教育将会变演变成远程教 育的一种新形式，为学习者提供随时随地的学习。最终移动教育必将 会发展成为一种全新的教育方式，上面所说的三种观点应该是移动教 育发展的三个阶段。 2 1 2 移动教育的定义 目前对移动教育还没有统一的、确定的定义，欧濑和美国一般以 m l e a m j n g 或m e d u c a t i o n 来表示，我国一般称为移动教育。下面是 国内外的一些专家给移动教育所下的定义： 一、国外专家对移动教育的定义 1 在芬兰，由e r i c s s o n 、i l l s i e 、1 c l e n o rm o b i l e 与m b m e b u 北京交通大学硕士学位论文 k n o w a t i o n 联合发起的名为“t e l e n o rw a pm o b i l ek 枷i n g ”研究项目 的报告中给出的移动教育定义是：由于人们地理空间流动性和弹性学 习需求的增加而使用移动终端设备进行学习的一种新型学习方式。 2 k n o w l e d g cp l a n e t 公司认知系统部主任c l a r ko u i n n 从技术的 角度对移动教育的定义是：移动教育是移动计算与数字化学习的结 合，它包括随时、随地的学习资源，强大的搜索能力，丰富的交互性， 对有效学习的强力支持和基于绩效的评价。它是通过诸如掌上电脑、 个人数字助理或移动电话等信息设备所进行的数字化学习。 3 c h a b m 和f i g i l e i f e d o 结合了远程教育的思想，对移动教育作 了个较宽泛的定义：移动教育就是能够使用任何设备，在任何时间、 任何地点进行学习。 4 d y e 等人对移动教育作了较具体的定义：移动教育是一种在 移动计算设备帮助下的能够在任何时间、任何地点开展的学习，移动 学习所使用的移动计算设备必须能够有效呈现学习内容并提供教师 与学习者之间的双向交流。 5 h 栅s 对移动教育的定义是：移动教育是移动计算技术和 e - i e a m i n g 的交点，它能够为学习者带来一种随时随地学习的体验。 他认为，移动教育应该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，并且在这个过程中，往往更多使用的是p d a 设备。 二、国内专家对移动教育的定义 1 北京大学现代教育技术中心移动教育实验室对移动教育的定 义是：移动教育指依托目前比较成熟的无线移动网络、国际互联网和 多媒体技术，学生和教师通过使用移动设备( 如手机、p d a 等) 来更 移动教育及其理论基础 为方便灵活地实现交互式教学活动。 2 全国高等学校教育技术协作委员会的定义为：移动教育是指 依托目前比较成熟的无线移动网络、国际互连网，以及多媒体技术， 学生和教师通过利用目前较为普遍使用的无线设备( 如手机、p d j a 、 笔记本电脑等) 来更为方便灵活地实现交互式教学活动，以及教育、 科技方亟的信息交流。 综合上述专家学者对移动教育的定义，正确理解移动教育的内涵 应该从以下几个方面来把握： 首先，移动教育是在数字化学习的基础上发展起来的，是数字化 学习的扩展，它有别于一般学习。s u n 公司的e k 唧i n g 专家m i d 地e l w j n g e r 针对移动教育提出了他独到的见解，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教 育的工具，而移动教育也一直就在我们的身边。由此可见，移动教育 作为一个新事物新概念来提出，它必须与传统教育相区别开来否则 将失去它的意义。 其次，移动教育除具备了数字化学习的所有特征之外。还有它独 一无二的特性，即学习者不再被限制在电脑桌前，可以自由自在、随 时随地进行不同目的、不同方式的学习。学习环境是移动的，教师、 研究人员、技术人员和学生都是移动的。 最后，从它的实现方式来看，移动教育实现的技术基础是移动计 算技术和互联网技术，即移动互连技术；实现的工具是小型化的移动 计算设备。s a r i 0 1 a 等人在对移动教育的概念迸行讨论的过程中，对移 动教育实现的设备从特征上作了这样的一个分析：可携带性 北京交通大学硕士学位论文 ( p o r t a b i l i t y ) ，即设备形状小、重量轻，便于随身携带；无线性 ( w i r e l e s s ) ，即设备无需连线；移动性( m o b i l i t y ) ，指使用者在移动 中也可以很好的使用。根据s a r i o l a 等人的分析我们认为，目前支持 移动教育设备主要是手机和p d a ，但是随着技术的不断发展，相信在 不久的将来会出现更多类型的智能终端设备。 2 1 3 移动教育的特点 移动教育是运用移动通信技术进行的现代远程教育，它是现代远 程教育体系的有机组成部分。m t e m e t 的兴起及其在远程教育中的广 泛应用，为现代远程教育展现了一个独特的学习环境，但由于信息传 播媒介的局限，仍然无法达到“在任何时间( 纽y w h e e ) 、任何地点 ( a n y w h e r c ) 为任何学习者( a i i y o n e ) 提供任何学习支持”的目标。 移动教育的出现使这种目标的实现成为可能。与其他形式的学习相比 较，移动教育具有以下特点： 1 灵活性 手机、p d a 等便携式移动终端突破了有线连接所带来的束缚，可 以不受时间、空间的限制来进行语音、视频、数据等信息的交流，从 而为学习者创造灵活的学习条件。 2 高效性 移动教育使学习者摆脱固定时间、固定地点的束缚，学习者可以 随时获取网上的学习信息，进行学习交流。同时在移动学习中学习者 可以利用自己的零碎时间( 例如乘车、等车的时间) 进行学习，从而 提高学习效率。 3 个性化 移动教育及其理论基础 在现代社会中，传统的固定学习很难满足学习者学习的需要，而 在移动教育中，学习者可以根据自己的需要选择学习的时间、地点及 学习内容，还可以自定步调，自主决定学习进度，从而实现个别化学 习。 4 广泛性 随着3 g 等移动通讯技术的发展和应用，各种移动设备将会越来 越普及，这将会极大的拓宽受教育的范围，促进学习型社会、终身教 育的发展。 2 2 移动教育的理论基础 任何一种学习技术和方式都有自己的理论基础，如数字化学习是 以建构主义和人本主义作为其理论基础的。移动教育是移动通信技术 在教育中的具体应用，移动教育的实践必须有新型学习理论做指导。 另外，从人类学、社会学的角度思考移动教育，分析移动教育出现的 必然性，也有助于我们深入地认识这一新型学习方式。 移动教育与非正式学习( 1 n f o 衄a lk 枷血g ) 、情境学习( s i t i l a t e d k a m i n g ) 、境脉学习( c o n t e x t l l a lk a m i n g ) 、活动学习( a d i o n k a m i n g ) 、经验学习( e x p 甜e n t i a lk a m i n g ) 等学习理论有着密切的 关系。一方面，这些新型的学习理论为移动教育实践提供了理论基础： 另一方面，移动教育又为这些学习理论在实践中的应用提供了技术手 段与方法。 北京交通大学硕士学位论文 2 2 1 非正式学习 非正式学习是一种隐含式的学习，源于直接的交互活动及来自伙 伴和教师的丰富的暗示信息，这些暗示信息远远超出了明确教授的内 容( e w e l l ，1 9 9 7 ) 。斯坦福大学荣誉校长约翰斯通出席“2 0 0 2 年北 京中外大学校长论坛”在接受媒体采访时指出，学生在大学期间5 0 以上的知识与技能是从伙伴或同学那里学到的，而不是从课堂或教 授那里学到的。因此，正规学习不再构成学习的主体，非正式学习成 为学习的重要部分。 非正式学习强调学习的泛在性，认为人际通信交流的本质就是学 习。非正式学习几乎存在于生活的每时每刻，与朋友的聊天、同事间 的交流都是非正式学习。目前，大多数的培训机构是以一种正式学习 的形式来进行的。但事实上，普遍认为有8 0 的学习是以非正式形式 进行的。从这个意义上讲，现代大学制度的成功在于将年龄相仿的一 群人聚集在一起，为其相互充分学习与交流提供机会，而不仅仅是教 师的课堂讲授。 非正式学习相对于正式学习而言，对学习者的学习自主能力、学 习应变能力、知识管理能力、个人人际品质要求和感悟能力提出了更 高的要求。 非正式学习理论为移动教育的可行性提供了理论依据。学习既具 有个体性特点( 思考、阅读等) ，也具有社会性特点( 听讲座、讨论 等) 。基于阅读和思考等个体性学习活动所获得的知识深刻且带有一 定的倾向性( 个人感兴趣的) ，但花费时间较多，需要一定的毅力； 而基于听讲座、讨论和社会交往等社会性学习活动所获得的知识广泛 移动教育及其理论基础 且不深入，且花费时间较少，不需要太大的毅力。因此，在进行移动 教育设计时，根据非正式学习的特点，为学习者创设协作交流的环境， 并鼓励他们参与讨论交流，达到获取知识的目的。 2 2 2 情境认知与学习理论 2 0 世纪9 0 年代以来，情境认知与学习理论依赖其深刻广泛的理 论基础，超越了传统的、基于心理学的情境观，并从人类学、批判理 论、生态学与政治学等相关学科的研究中反思自身的发展，进而成为 9 0 年代学习理论领域研究的主流。情境认知与学习作为一种能够提供 有意义学习并促进知识向真实生活情境转化的重要学习理论，有着丰 富的内容和鲜明的特征。维果茨基的社会建构主义是情境学习理论的 关键思想( l a v e ，1 9 9 0 ) 。教育心理学的情境认知理论与人类学的情 境学习理论虽然采用不同的术语进行表述，但他们都认为，学习是学 习者基于一定的社会文化情境，在与学习环境的互动中自我建构意 义、身份的活动。情境认知与学习理论将学习者隐喻为“认知学徒” ( c 0 印i t i v e a p p r e n t i c e ) ，重视隐性知识( t a c i tk n o w l e d g c ) 的学习， 强调通过“活动感知”( a c t i v ep e r c e p t i o n ) 为学生建构学习模式、搭 建抛锚式学习的支架、发展学生的自信心。 情境认知与学习理论强调外部学习环境对于学习的重要意义。对 于自然科学知识的学习，他们主张学生走进大自然，进行野外考察； 对于社会科学知识的学习，他们主张学生走进社会，进行调查研究与 访谈。但是，野外考察、调查研究与访谈等学习活动难以组织、成本 较高，在一般的学校教育( 尤其是基础教育) 中开展得较少；另一方 面，在学生走进大自然或社会进行考察、调查研究等学习活动时，知 北京交通大学硕士学位论文 识的获取变得困难，这大大影响了学习质量。现在，移动通信技术使 随时随地获取任何知识成为可能，将极大地提高学习活动的质量。因 此移动教育为情境认知与学习理论提供了技术支持，情境认知与学 习理论则为移动教育提供理论基础。 2 2 3 境脉学习理论 境脉学习理论( c o n t e x t i i a lh 锄i n g ) 认为，学习者自身原有的记 忆、经验、动机和反应构成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 假定，大脑本能地在境脉( c o n t e x t ) 中搜寻意义，即在学习者所处环 境中搜寻所处理的新信息或新知识与其内部世界之间发生意义或看 似有用的关系( h u l l ，1 9 9 3 ) 。境脉学习理论强调学习者内部世界对 于学习的重要性，重视对学习者现有知识结构、学习动机、学习兴趣 的分析。如果说情境认知与学习理论所强调的学习者社会文化情境是 一种外部学习环境的话，那么境脉学习理论所强调的学习者自身原有 的记忆、经验、动机和反应则是一种内部学习环境。 在传统学校教育中，学习者和教师能显著认识到学习者在学习动 机、学习兴趣方面的差异，但对于学习者在知识结构和学习习惯等方 面的差异性则重视不够。而在网络学习和移动学习等数字化学习中， 能很方便地记录学生所访问过的学习网站、阅读过的学习内容，从而 分析和总结出学习者的知识结构与学习习惯。因此，网络学习与移动 学习为境脉学习理论在教学中的应用提供了技术基础，而境脉学习理 论为移动教育的开展提供了理论基础。 移动教育及其理论基础 2 2 4 活动学习理论 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。活动理论认为，自觉的学习和活动是完全相互作用和彼此 依赖的( 我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( j o n a s s e n ， 2 0 0 0 ) 。 活动学习的效果主要取决于问题的界定、活动的设计与组织以及 学习团队成员之间的分工协作。但是，在学习活动进行之中，学习者 能否随时随地方便地获取需要的知识与信息，是活动学习能否成功的 一个关键因素。因而，移动教育为活动学习的开展提供了技术基础， 可以让学习者充分发挥活动学习的优势，优化活动学习的效果。同时， 在移动教育系统中，关于活动的设计也是应该考虑的问题。 2 2 5 经验学习理论 考博( k o l b ，1 9 8 4 ) 的经验学习理论认为，学习中的自主性就是 独立和相互依赖，并提出学习的四步骤循环的观点。他认为，学习是 由抽象概念( a b s t r a c tc 0 n c e p t u a l i z a t i o n ) 、活动实验( a c t i v e e x p e r i m 锄t a t i 锄) 、具体经验( c o n c r e t ee x p e r i e n c c ) 、反思观察 ( r e n c c t i v eo b s e r v a t i o n ) 四个阶段构成的循环往复的过程。莱思 ( r a c e ，1 9 9 4 ) 进一步把考博的四步骤简化为：思考、活动、反馈、 北京交通大学硕士学位论文 理解。 经验学习理论强调抽象思考、实践活动、形成经验与反思观察的 重要性，并指出四个部分互动并螺旋式上升是有效学习的基本特征。 在抽象思考与实践活动中，都需要大量的知识与信息做基础，否则， 思考将变成胡思乱想，实践也会成为一种脱离了知识与科学的蛮干。 利用移动学习技术，在抽象思考与实践活动过程中方便、及时地获取 所需的知识与信息，将极大地调动学习者的学习积极性，提高学习效 果。 2 3 移动教育的本质 移动教育的出现可以满足现代人对于学习的需求，解决工作繁忙 与流动性较大等不利于传统学习的问题。但从更深层次来看，学习的 目的是为了在工作及生活中更好地适应社会与自我发展。杜威在民 主与教育一书中指出：“社会不仅通过传播与通信交流丽延续，确 切地说社会更是在传播与通信交流中延续着的。在词语“共同” ( c o 咖o n ) 、“社会”( c o m m u n i t y ) 和“通信交流“( c o m m u n i c a t i o n ) 之间不仅只是拼写上的联系。人类借助于我们拥有的共同的东西( 如 价值、信仰和生活方式等) 而生活在社会之中，而通信交流是一种让 大家互相走到一起获取这些共同的东西( 如价值、信仰和生活方式) 的一种方式。”这表明通信交流本身就是一种学习，在学校出现以前， 人际与代际的通信交流是人类学习及文明延续的主要途径。当社会发 展到一定阶段，社会传统如此丰富并应加以记录与保存，从而要求一 部分入具有读写能力以完成这样的工作。而掌握读写能力是通过零散 的日常通信交流无法实现的，学校正是在这个时候出现的。 移动教育及其理论基础 2 0 世纪6 0 年代，麦克卢汉也指出，“今天大多数的学习发生在课 堂之外。通过报刊、杂志、电影、电视和广播所传送的信息量要远远 超过学校教学和课本所传送的信息量。”2 1 世纪的今天，随着互联网 的出现，使得信息无处不在。传统学校教育面临着巨大挑战，课程改 革是各国教育改革的主旋律。甚至有人指出，“课程、文凭和分年龄 教学的一整套概念是完全过时了的传播知识的产物。学校仅为过去的 原始技术所决定的产物。学校这一人造学习的地方，仅让学生学 习他们不能在生活及学习环境中自然获得的内容。当人们在生活中可 以自然地学习任何他们想学的内容时，学校也就消失了。”( p a p e n ， 2 0 0 1 ) 当今学校真正的意义，正在于其为许多年龄相仿的人走到一起 交流、讨论，参与学习活动所提供的机会。而灌输式、乏味的课堂教 学却成了学校最需要改革的内容。 教育与学习的重要性入所共知，但如何教育、如何学习却是一个 值得深入思考的问题。传统学校教育制度的缺陷已暴露得较为充分， 各国课程改革的一个共同方向就是倡导基于问题的学习、研究性学 习、综合课程、活动课程。在过去，教育技术与手段的落后与教育内 容的复杂性导致生活与学习的分离以及学校的出现；而现在，先进的 教育技术与手段的跟进使得生活与教育的界限、社会与学校的界限、 通信交流与学习的界限开始逐步消解，人类有可能再次进入一个没有 学校的社会，或者学校经过了改革成为一个模拟型社会。从宏观角度 看，教育就是生活：从微观角度看，学习就是对话与通信交流。人类 社会从其诞生时起，就是一个学习型社会，一个全民教育的社会，一 个终身学习的社会。 技术的发展使得知识的获取与技能的习得不必局限于学校。学校 北京交通大学硕士学位论文 与社会之间的界限日渐模糊，通信交流的作用与意义被人们重视与理 解。无线网络技术使得通信交流非常方便，学习也可以随时随地进行。 以无线网络技术和移动通信技术为基础的移动学习将进一步消解生 活与教育、学校与社会、通信交流与学习、学科与学科之间的界限， 还原学习的真正本质。 2 4 本章小结 本章首先对移动教育目前存在的各种不同认识与理解做了简单 的分析，在此基础上提出自己的观点。然后介绍了国内外专家给移动 教育下的不同定义，总结出移动教育的特点。最后对移动教育的理论 基础及其本质进行了研究与探讨。 移动教育的相关技术 3 移动教育的相关技术 移动教育是伴随着移动通信技术、互联网技术等的发展而发展 的，一个完整的移动教育系统包括教育资源库、移动教学平台、各种 智能移动终端，本章将介绍与移动教育相关的各种技术和设备。 3 1 各种智能移动终端介绍 用于移动教育的设备应是移动的、便携的、无线的。随着技术的 发展，各种智能移动终端功能越来越强、普及率越来越高。下面就来 介绍几种适合用于移动教育的智能移动终端。 1 手机 随着移动教育的出现，手机成为教育领域的一种新型学习工具， 支持人们随时随地开展学习。手机这种智能终端虽大的特点就是即 时、无限移动、经济、实惠。它使人们可以随心所欲地传达信息、联 络沟通。 手机可以通过短消息和基于w a p ( w i r e l e s s a p p i i c a t i o np r o t o c 0 1 ) 浏览两种方式来获取教育信息，来达到学习的目的。通过手机进行移 动学习无疑是最方便的，它的便携性和易用性是其他移动学习设备无 法比拟的。基于手机的移动教育具有更个性化、更方便快捷的特点。 手机用于移动教育目前还存在一些的缺陷；屏幕太小、信息处理 能力弱、存储量有限、扩展性差，网络连接带宽低。不过随着3 g 等 移动通信技术的发展这些问题会得到相应的解决，手机的功能会变 得更强，从而推动移动教育的发展。 得更强，从而推动移动教育的发展。 北京交通大学硕士学位论文 2 笔记本电脑 笔记本电脑除具备p c 的所有功能外，还可以实现无线上网。使 用了迅驰技术的笔记本电脑具有使用范围广、带宽高的特性。另外， 使用笔记本电脑进行移动教育，不需要对各种远程教育资源做任何的 改动就可以直接使用，最大限度的保护投资。笔记本电脑是进行移动 教育的一个很好的智能移动终端。 但是，笔记本电脑作为移动教育工具，还存在一些不足。首先它 的体积相对较大，不便于携带。另外，就目前来看，笔记本电脑价格 过高，普及面不广。不过随着技术的不断完善，将会出现更高性能、 更方便、更便携的笔记本电脑，从而推动移动教育的发展。 3 p d a 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) 兼具手机的便 携性与笔记本电脑的开放性、易操作性的特点，被教育技术人员认为 是最理想的移动教育工具。随着p d a 的不断升级，其硬件性能不断 提升，处理能力越来越强，所具备的功能也不断增多。不但可以用它 来进行简单的信息存储和处理，还可以利用g p r s 或w a p 技术上网 来随时随地的获取信息，p d a 在移动教育中将有广阔的应用。 p d a 具有开放性。如使用p a l mo s 系统的p d a ，目前就拥有 1 5 ，0 0 0 多种p a l m 软件及