（教育技术学专业论文）基于智能手机的英语课堂助手的设计与实现.pdf

硕士学位论丈 m a s t e r st h e s i s 摘要 信息技术的普及一直在不断的扩大软件的服务群体 智能手机作为一种越来越 重要的通讯工具 逐渐成为人们获取信息的一种手段 但事实上 并不是有了手机 就能满足这种日益增长的需求 尤其是在教育领域 在这样的背景下 如何构建一 种数字化的学习环境来保证在合适的时间 合适的地点 以合适的方式提供给学习 者合适的学习交互信息成为了亟待解决的问题 鉴于上述问题 本文做了以下几个方面的工作 1 比较 分析了移动学习的传统模式 结合混合式学习的相关理论来阐述了 传统学习与移动学习相结合在于教学交互 的观点 2 从开发者的角度对移动应用程序的相关技术进行了详细的分类 并通过比 较常见的移动应用解决方案的优势与不足 肯定了基于锄d r o i d 平台开发英语课常 助手的可行性 3 针对传统英语课堂的现状 本文从操作交互以及信息交互的层面 设计并 实现了基于智能手机的英语课堂助手 给出了系统部分的关键代码 并测试了该套 系统的可用性 本文的特色之处在于 以教学交互为结合点 将传统课堂学习与移动学习的优 势结合起来 设计并实现了一套可移植的数据通讯模块作为整个课堂助手的系统基 础 该系统在一定程度上满足了课堂学习中学习者的随机交互需求 基于智能手机的英语课堂助手的设计与实现是希望提供一整套解决方案 来提 高传统英语课堂中学习者学习的主动性 创造性 帮助教师发挥引导 启发的主导 作用 关键词 智能手机 课堂助手 教学交互 混合式学习 a b s t r a c t w i m 也er a p i dd e v e l o p m e n to fi o m l a t i o nt e c h n o l o g y m o r e 觚dm o r ep i p l ei i k e t 0e 玛o yt h ed i f i e r e n tl i n d so fs o f h a r e a saw 呵i 1 i l p o r tc o m m u i l i c a t i o n a lt 0 0 l m e 跚斌p h o n e sa r eg 甜缅gm o 佗锄dm o f ep o 删 a n di t 萨l d 砌l yb e c 0 m e s 锄i m p o r t 锄t m e 趾sf o rp e o p l et 0 觚c c s si i l f o r m a t i o n h o w e v e r t h ef 砬ti sm a tn o t 廿l eo w n e r s l l i po fa s m a r tp h o r 圮c 锄m e e tt h eg r o w i i 唱r e q u i 犯m 伽峪 e s p e c i 宙l yi ne d u c a t i o r 脚f i e l d h o wt o c o n s t n l c tad i g 砒l e a n l i n ge n v 拍衄e n tt 0p r o v i d e 泓l ei n f o m a t i o na t 吼a p p 研a t e t i m ei na r i 咖p l a c ei sap r o b l e mt ob es 0 1 w du r g e n t l yi n sb a c k g r o u i l d a c c o r d i i l gt o 此p r o b l e ma b o v c t l l i sp a p c r c a 玎i e do u t 勰f o l l o s 1 b 弱e do n 让屺s t u d yo fn a d i t i o n a lm o d e lo f m o b i l el e a n l i n g 粕db l e n d e dl e a m i n g w e 锄脚y s i sn l ef e 嬲i b i l 时o f 恤e c as y s t c i n 锄di t i ss u g g e 咖dt h tm ej u i l c t i o n k 灿佗 订a d i t i 伽i a lc l 獬觚dm o b i l el e 锄i i l gi si i l 蛐舢m o 砌i i l t e 僦t i o n 2 b yc l 嬲s i 母i n g l e 阳l a t c d t c c l l i l o l o g r觚d锄a l 洒n gt h ea d v 锄t a g e sa n d d i s a d v 锄t a g e so ft h ec o 删m o ns o l u t i o 璐 w ep r o v em ef e 嬲i b i l i t ro f 啦i i l g 锄d r o i da so u r d e v e l o pp l a t f o 加 3 a c c o r d i n gt ot l l ep r e s e n ts i t u a t i o no ft l l e 缸a d i t i o n a le r 四i s hc l 嬲s 丘 0 mn l e o p e 枷0 n a la n di a t i o ni n 衙a 蕊o nl e v e l w ed e s i 乒锄di 巾l e 脒斌t l l ee c as y s t c i m k 墩诅o ns m a r tp h o n e s 粕df i n a l l yt e s ti t sa v a i l a b i l i 够 n l ec 妣r i s t i c 洫 l i sp a p e rl i e si i l l eb l e n d i n go f 恤ea d v a n t a g e sk t w e e n 的d i t i o n a lc l 嬲s 锄dm o b i l el e 龇i l i l 玛 m a tw e 电叮h a r dt od e s i g na n di i i l p l e m e n ta p o n a b l ec o m m u i l i 硎o nm o d u l e 嬲t t l eb 嬲i so ft l l ee c as y s t e m j i i l i c hc a nm e e tt h e 硒n 1 0 mi i l t e 僦0 nr e 叩血 e m n t so f 也es t u 蛐 t h ce c a s y s t e mw 锄t st 0p r 0 v i d eac o m p l e t es o l u t i o nf o ri n l p r o v i n g 廿l ei 1 1 i t i a t i v e 觚dc r e a t i v eo ft h ee n g l i s hl e 锄e 硌 趾da l s 0m 蛐gi te a s i e rf o rt e a c h e r st 0i n s p i 托 l c s t i l d e n t s k 叼哪o r d s s m a np h o 鹏s c l 勰sa s s i s 乜m t i n 汀u c t i o n a li 蛐皤豳0 n b l e n d e dl 蛐g 硕士学位论丈 m a s t e r st h e s i s 1 1 研究背景及研究意义 l 绪论 伴随着技术的日新月异 信息化境下的生活正经历着前所未有的变化 今天的 人们不再满足于禁锢在个人电脑前 而是追求一种更加个性化的信息生活方式 据 工信部统计 截至2 0 1 0 年1 0 月 我国移动电话用户已达到8 4 2 0 4 4 万户 1 j 其中 手机网民用户已达2 7 7 亿 后者的增幅 相比2 0 0 9 年底高达1 8 6 由此可见 手机作为一种较为常见的移动终端 j 下逐渐成为人们生活的一部分 正是在这样的技术环境下 国家教学行政学院在2 0 l o 年颁布了 国家中长期 教育改革和发展规划纲要 纲要明确了信息技术对教育发展的影响 并提出 在 数字化基础设旌方面 要注重优质资源的利用 实现并完善多种方式接入 确保加 快终端设施普及 在应用层面 鼓励学生利用信息手段增强其发现问题 解决问题 的能力 因此 如何构建一个为广大学习者提供合适机会与资源的学习环境将成为 亟待解决的问题 1 2 研究现状 1 2 1 英语教学现状 英语教学如火如荼的进行着 相比从前有了很多的发展 但依旧存在着一些问 题 从师资 教学资源 教学环境三个方面 总结如下 1 师资缺乏 且教师们普遍有技术恐惧 据统计1 2 北京邮电大学的英语教 学在2 0 0 1 年的时候还保持着 大班教学 一个英语班的上课人数就超过1 0 0 人 甚 至更多 这样的大班还不占少数 已超过班级总数的7 0 在有限的课堂教学内 随着班级规模的膨胀 学生与课堂的互动频率被日渐丰满的分母稀释下来 师资紧 张的问题也就凸显出来了 一方面 学生英语水平参差不齐 教师无法一一区别对 待 而另一方面 语言教学互动无法得到有效的开展 在师资紧张的情况下 教师 在教学过程中往往不愿意使用先进的技术手段 有很明显的技术抵制情绪 不占少 数的教师认为 新技术的使用不一定能提升课堂质量 反而对自身而言 新技术的 学习还增添了许多负担 从英国文化委员会的一项调查中可以看到 3 有7 5 2 的人 认为媒体和技术的发展将从根本上改变学习教材 可是 8 4 6 的人却坚持认为在 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 自己工作的国家里 对文字教材的需求将不会大幅度减少 这个看似矛盾的调查报 告 从侧面佐证了教师们技术恐惧的特点 2 不能正确对待教材与课件 大学英语教材往往追求 经典 却常常忽视了实 用性1 4 j 而语言植根于生活 生活的潮流与进步则带来了语言的发展 但教材内容 由于出版等诸多因素 没有办法得到及时的更新 因此内容总显得有些滞后 当学 生被问起 最近看过什么电影 最爱吃什么菜肴 这些生活中常见的问题时 教材上 的内容就显得 捉襟见肘 了 作为教材的补充 课件则是一种很好的选择 但我国 课件内容的质量普遍都不高 5 主要体现在课件的制作过于线性化 这种预先打包 好的课件对于使用者来说失去了灵活性 与传统课堂类似 学习者只能被动的接受 只不过引入了较为先进的信息技术作为工具 而这样的教学却变成了名副其实的 电灌 机械的使用工具 不如不用 不然 就像刚从陷阱里出来 却又掉进了另 一个陷阱 3 单一的语言环境 学生在英语学习过程中所能接触到的语言环境过于单一 词汇 句型均来自于课本 有限的外语对话发生在课堂 对于许多学生来说几乎就 没有真正的英语使用场景 有学者认为1 6 应该充分利用互联网 声响设备 课本 资源以及教师与学生问的互动 来构建优质的学习环境 应该提倡多维度的教学坏 境 而不是现行的单维度环境 1 2 2 移动学习研究现状 将移动通讯技术应用到校园环境最早始于美国 1 9 9 3 年卡内基梅隆信息网络学 院的研究员启动了一个名叫w i 化l e s sa n d r e w 的研究计划 旨在通过无线网络构建 一个校园范围内的学生社区1 7 j 此后 各国对此的研究则一发而不可收拾 教育机 构 电信运营商分分开展合作 相关工作也广泛的拓展开来 1 由教育机构发起的研究 新的技术优势被这类研究引入 用来改善教与学的各个环节 它们通常立足于 学校教育 传统的教学过程 也更加注重研究的学术性 往往从学习者的角度去 辨别方案的优势与不足 例如 斯坦福大学s s l s t 锄f o r dl e a n 血gl a b 的学者当时就普遍认为 通过 大家已经拥有的移动终端就可以提供信息层面的交互机会 在此共识上 外语教学 被选作为使用终端教授的内容 通过该项目的研究 最终得出的结论是 3 l 学习过 程不仅需要注意力 更加强调学习者能够对学习内容有深度的思考 而移动学习带 来了高度片状化的学习体验 若需满足上述对学习过程的要求 除了在教学内容上 要重视这一特点外 移动设备的使用环境对学习效果的影响也不容小视 2 硕士学位论丈 m a s t e r st h e s i s 教育部首个移动教学试点项目由北大现代教育中心教育实验室承担 9 该研究在 不同的阶段 一共开发了三个版本的平台 对于日渐碎片化的设备种类 还尝试着 开发了与之适应的教育资源 以便于学习者随时随地的能够获取到他们需要的教育 服务 2 由电信运营商发起的研究 与教育机构发起的研究不同 运营开发商的研究则更加注重技术实现的可行 性 以便为今后的商用市场做准备 例如 诺基亚曾和法国的课程培训机构合作 针对特定的教学内容 同时开发多个版本分别支持桌面设备和移动设备访问 介于 这样的措施 学习者可以更加方便的参与到课程中来嗍 通过以上对国内外研究现状的总结可以看出 他们对手机支持学习的研究主要 还瞄准在移动学习的相关领域 而这种传统的基于短消息或者在线访问的移动教学 模式 存在着明显的技术问题 除此之外 我们还注意到研究中描述的学习 通常 是非正式 时间上是离散的 场所是不固定的 而如何将传统的学习方式与这种 新兴的学习方式相结合则鲜有提及 j 下如s s l 的研究结果所指出的那样 m 1 e 锄f l i i l g 具有高度片状化的特性 由此看来 它并不适合作为一种独立的学习方式作用于系 统的课程学习 1 2 3 课堂诉求现状 在对英语课堂教学交互活动的探讨中 有学者认为 1 0 l 在客观上一个好的交互情 境能够保证课堂交互的有效性 而造成交互失效的原因却主要体现在主观方面 例 如 学生通常因为胆怯而不敢举手发言 在交互情境的讨论中 我们还注意到 不 论是学生自发的交互需求 还是通过教师引导产生的 其过程都不约而同的体现了 学生交互欲望的随机性 例如 学生可能随时遇到不认识 不确定的单词 需要向 老师提问 而教师的引导语中 也会有很多语句让学生产生疑惑的地方 因此 在 学习过程中引入一个能随时随地响应学习者提问的 助教 改善教学交互氛围是很 有必要的 在1 2 1 节里提到了 师资缺乏 的问题 而这里又提到需要更多的教学助 手 这很明显是一个有着深刻矛盾的内在诉求 也有学者认为 l i 英语词汇的学习在英语教学中扮演着重要的角色 这种提法的 一个主要原因是 就我国目前普遍的教学现状来看 不大可能像外国的学习者学习 母语一样获得良好的情境与语义的支持 词汇先行的提法就由此得来 语言教学目 标的实现体现在听 说 读 写四个方面 而词汇只占其中很小的一个部分 若仅 仅只关注词汇的学习 则显得有些本末倒置 在课堂资源有限的情况下 如何保证 词汇学习的有效性 又能让语言教学目标得到实现 则是当前英语课堂的另一个内 在诉求 互 硕士学位论丈 m a s t e r st h e s i s 1 3 论文的主要工作 针对上述的现状与问题 本文提出了一种基于智能手机的英语课堂助手的解决 方案 以英语课堂为例 依据学习者在课堂中未能满足的诉求进行分析 设计并实 现了这样一套智能手机助手 该助手为学习者提供了一个协作互助的自学环境 也 为传统课堂的师生提供了一种交互辅助的工具 其主要工作如下 1 比较 分析了移动学习的传统模式 结合混合式学习的相关理论来阐述了 传统学习与移动学习相结合在于教学交互 的观点 2 从开发者的角度对移动应用程序的相关技术进行了详细的分类 并通过比 较常见的移动应用解决方案的优势与不足 肯定了基于觚d r o i d 平台开发英语课堂 助手的可行性 3 针对传统英语课堂的现状 本文从操作交互以及信息交互的层面 设计并 实现了基于智能手机的英语课堂助手 给出了系统部分的关键代码 并测试了该套 系统的可用性 英语课堂助手希望提供一整套解决方案 来提高传统英语课堂中学习者学习的 主动性 创造性 帮助教师发挥引导 启发的主导作用 其中 黑板交互助手使得 学习者可以 原地不动 的与老师进行课堂互动 帮助其克服课堂发言的紧张情绪 翻译 词典模块能够更加及时的提供教学辅导 保证了词汇学习的有效性 交流讨 论助手为学习者通讯提供了技术保证 对促进协作 共同完成学习目标起到了积极 的作用 1 4 论文组织结构 本文的章节组织结构如下 第一章也就是这一章节 首先交代了本文的研究背景及研究意义 然后通过描 述国内外相关方向的研究现状 在一定程度上确定了研究路径 最后梳理了本文的 主要工作 规划了文章的组织结构 第二章是 基于智能手机的英语课堂助手的理论基础 论述了 基于交互而结 合 的观点 首先比较并分析了传统移动学习的模式 并在实践的基础上归纳总结 了传统模式的一些弊端 然后 结合 混合式学习 的相关理论 探讨如何克服学习 模式过于 单一 的问题 最后综合分析了国内外各个学者对教学交互的观点 为实 践中遇到的交互设计阐明了研究思路 第三章是英语课堂助手的 技术基础 本章首先对移动应用类型做了分类和比 正 硕士学位论丈 m a s t e r st h e s l s 较 认为作为特殊应用目的的教育类应用程序不仅仅要关注其可用性 可行性 开 发成本 更应该关注它的教育性 然后 综合分析了主流智能手机平台的现状 肯 定了选择批i d 平台的理由 并从多个角度对其技术要点进行了剖析 第四章是 系统设计 首先介绍了本系统的基本思想和体系结构 然后阐述了 英语课堂助手各个模块的实现原理 第五章是 系统实现 阐述了英语课堂助手的具体实现方案 首先描述了开发 环境 然后具体到各功能模块的实现方法 最后给出了英语课堂助手的部署与测试 的结果 论文各章节的关系如图1 1 所示 理论基础从传统教学和移动学习两个方面着 手 以教学交互为着力点 结合移动技术平台提供的解决方案 在此基础上设计并 实现了基于智能手机的英语课堂助手 图1 1 论文各章节的关系 5 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 2 理论基础 2 1 传统移动学习的模式及其弊端 模式 其实就是以简化的形式来重现目标对象 是解决一类问题的方法论 就 目前来看 移动学习的模式主要有以下几种1 1 2 1 基于短消息的移动学习 通过g s m 网络传递信息的服务被称为短消息服务 由于其消息长度受限制的 特点 通常也被人们称为 短信 随着通讯业务的发展 我们不但可以发送纯文本 的消息 还可以发送包含图片 视频等多媒体资源的信息 因此 基于短消息的服 务通常用来描述学习活动 也常常以通知的形式推送给用户 如 成绩单的查询 或用于概念性的知识片段的获取等 2 基于在线访问的移动学习 学习者可以通过使用手机上自带的浏览器 以在线的方式与教学资源 老师或 同学进行实时的交互 这种模式其本身类似于桌面的互联网 具有较强的互动性与 扩展性 除此之外还有其自身的特点 因此对于很多研究者来说有很大的想象空间 3 基于离线浏览的移动学习 这种模式通常是将数字化学习资源从其他媒介 如c d 硬盘等 转存到移动设 备上来 借以移动设备灵活的优势 帮助学习者能够方便的访问学习资源 该模式 对学习资源提出了较高的要求 不仅要考虑到资源本身的移动性 平台的适应性 还要考虑到学习者与其互动时的情景状态 从笔者以往的实践经验来看 上述三种模式至少存在以下的几类问题 a 短消息的呈现方式较为单一 尽管彩信的出现扩充了短消息的媒体形式 但 其交互程度以及交互形式依然受到了数据通信方式的限制 b 网络问题 一方面3 g 网络的发展使得移动网络的质量得到了大幅的提升 但相应资费标准的提升也无形的给广大的学习者带来了一定的经济负担 另一方 面 移动网络的不稳定不仅使得在线访问的学习效果大打折扣 更进一步的影响了 学习者的积极性 c 移动学习资源匮乏 绝大多数的课件 学习资源都只适合在个人电脑上运行 除此之外 受到 早期 手机功能的限制 大量的移动学习资源通常都设计粗糙 缺乏交互 并不能给学习者带来理想的收获 6 硕士学位论丈 m a s t e r st h e s i s 我们还注意到 国内外研究中所描述的移动学习通常是非正式的 时问上是离 散的 场所是不固定的 而这种时空上非连续的特性 对于学习者的情绪影响是可 想而知的 正如s s l 的研究结果所指出的那样 m 1 e 锄血g 具有高度片状化的特性 由此看来 它并不适合作为一种独立的学习方式作用于系统的课程学习 2 2 混合式学习 数字化的实践过程让人们逐渐意识到 没有放之四海而皆准的e 1 e 锄i n g 针对 具体的问题需要有更具体的解决方案 2 2 1 混合式学习的背景 随着e 1 e a m i n g 的流行 其存在的问题也逐渐被暴露在大众眼前 比如 对隐性 知识的传授无能为力 缺乏真实的人际交互等等 人们逐渐意识到企图使用 e l e 锄i n g 完全取代传统课堂是费力而不讨好的 尤其表现在投资回报率上 往往大 量的投资却不能带来显著的教学效果的提升 而反观传统课堂在人际交互方面的 天生 优势 恰恰是e l 伽n n j n g 所欠缺的 因此在企业培训的实践中 基于网络的 教学与传统培训被结合起来 这种更为有效 也更为灵活的 混合 方式使得学习者 普遍的更容易接受 因此 混合式学习就以较为快速的步伐出现在人们的视野当中 但也有学者认为 混合式学习 看上去像理论上的 怀旧 而笔者并不这么认为 正 如何克抗教授提到的那样 1 3 j 混合式学习从表面上看是理论上的回归 但实际上它 是按照螺旋方式上升的 是对技术 理论更深刻的认识 2 2 2 混合式学习的概念 和很多本学科的其他问题一样 混合式学习并没有一个权威的定义 通过对文 献的调研 笔者收集了国内外几位著名学者对此问题的看法 混合学习手册 全球化视野 本地化设计 的作者柯蒂斯 j 邦克认为 1 4 混 合式学习就是面对面教学和计算机辅助在线学习的结合 之所以这样定义 是出 于以下两个方面的考虑 一方面 由于混合式学习的概念是在因特网出现后才逐渐 形成 多数人的潜意识里就认为混合式学习就是两者的结合 而另一方面 由于 混 合 一词的宽泛性 容易形成一个包罗万象的概念 因此 为了使 混合 具有可操作 性 我们需要一个简洁的定义 黎加厚教授认为i l5 j 所谓 融合性学习 是指对所有的教学要素进行优化选择 和组合 以达到教学目标 学者m i c h 船io r e y 的观点是从三种人的角度进行定义 学习者 教师 教学设 计者 以及教学管理者1 1 6 对于学习者而言 混合式学习 是从已习得的知识 技 7 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 术 方法中进行选择与组合 从而更好的达到学习目标 是一种自身能力的体现 对于教师而言 则是为达到教学目标 尽可能高效的组织教学素材 组合教学方法 从教学管理者的角度来看 其任务则是尽可能高回报的组织 分配 切资源 何克抗教授认为i b j 所谓b l e n d i n gl e a n l i n g 就是要把传统学习方式和 e 1 e a n l i n g 的优势结合起来 也就是说 既要发挥教师引导 启发 监控教学过程 的主导作用 又要充分体现学生作为学习过程主体的主动性 积极性与创造性 纵观以上学者的定义 虽然他们是从不同的角度在考虑问题 甚至在词汇翻译 的问题上都没能达成统一的意见 但他们普遍认为 混合的 比 单一的 更有优势 2 2 3 混合式学习的内涵 不论你认同以上哪位学者的定义 作为一个实践者 更重要的是弄清楚混合式 学习到底是要混合什么 以及如何混合 通过对国内外文献资料的调研与总结 笔 者认为混合式学习的内涵如下 学习主体与教学主导优势的混合 许多企业培训的项目在实施时就体现了 主导 一主体 思想 例如 在 欧洲复兴计划 中 1 9 j 教师在不同阶段使用各类会议阐述项 目要点 充分发挥了其职能的主导作用 会后 由学习者通过在线访问的方式进行 自主学习与研究 教师在合适的时机 再对其学习效果进行综合评价 这种 面对 面教学 与在线教学相结合就是混合式学习的最基本的形式 墙 不但可以发挥学习 者的主动性 还有利于教师主导作用的发挥 信息媒介的混合 信息媒介是学习者进行有效学习的先决条件 针对具体的学 习任务 学习者可以选择与其学习风格相适应的媒介 而不拘泥于单纯的一种 比 如上课时 使用传统的黑板 纸质的书本 回家的路上 坐在校车里 可以使用移 动设备复习课堂上的相关笔记 而回到家里 则可通过互联网从课程网站上获取相 关学习任务 与其他同学协作交流 向助教提问 寻求帮助等 结构化与非结构化学习资源的混合 非结构化学习资源是指那些既无稳定来源 也无稳定结构 更无稳定内容的资源 而结构化的学习资源 通常是教师有目的地 按照教学目标安排组织 设计的稳定的学习资源 在实际操作中 并非所有的学习 任务所面对的都是良构的 有序的学习资源 事实上 在工作场景中经常发生的学 习就是非结构化的 比如 邮件交流 视频会议等 混合式学习就是要将学习任务 中可能分离的这两个部分有机的结合起来 运用其各自的优势带给学习者更加有效 的学习体验 这样看来 混合式学习是既要混合有形的教学要素 也要混合无形的教学方法 当这个动态的过程趋于一个稳定平衡点的时候 必将是一个崭新的模式 但在这之 8 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 前 混合学习要做的工作是 在适当的时空 时间和场所 为特定的一类人 用 适当的媒介 采取适当的方法 提供适当的学习资源 2 3 教学交互理论 2 3 1 交互的定义与内涵 交互 是一种十分普遍的现象 广义上讲 它是一个输入与反馈的循环过程 其主客体的身份会随着时间 场景的变化而变化 笔者通过对国内外有关教学交互 的研究分析总结 发现以下四种解释比较经典 解释l 学习中的交互是教学系统与学习者之间 包括相关信息交互在内的 实时的 动态的 相互的 给予 提取 过程 1 9 m e 玎i l l j 0 n e s 1 9 9 0 解释2 交互是两个或多个个体在学习环境中为完成学习任务或建设社会关系 而进行的双向通信 2 0 l m o o r e 1 9 9 8 解释3 社会互动是在共同的活动背景中 人们之间心理与行为的相互影响 依赖 作用和制约 2 1 李虹 1 9 9 8 解释4 教学交互是学习过程中 以学习者对学习内容产生正确意义建构为目 的 学习者与学习环境之间相互交流与相互作用 阎 陈丽 2 0 0 4 以上的四种解释分别从不同的研究角度对交互进行了阐述 解释l 主要强调了 其内在的过程特性 解释2 则强调了其体现出来的社会性 更倾向于认为交互是人 与人之间的信息交流 解释3 阐述的是交互本质中的对象关系 而解释4 则是从本 质出发 根据教学目的给 交互 下了一个明确的定义 2 3 2 交互的分类 教学交互有多种分类方法 不同的分类方法实际上体现了研究者的研究角度与 研究需求 根据交互对象的社会性 可以分为 个别性交互 与 社会性交互 根据 反馈时间延迟的不同田j 又可以分为 同步交互 与 异步交互 笔者通过整理国内 外对交互的分类研究 将其归纳为以下几种 m 0 0 陀提出的交互作用理论将教学环境中的交互划分为三类 2 4 学习者与教学 内容的交互 师生之间的交互 学习者与学习者之间的交互 在此之后 a n d e r s o n 和 g a i t i s o n 提出了六分法 在m o o r e 的理论基础上添加了 教师之间的交互 教学内 容之间的交互以及教师与教学内容的交互瞵l 与m o o r e 的分类理论相比 a g 分 类体系的元素没有变化 但更为深入的从一个教学设计者的角度分析了元素自身交 互带来的影响 h i l l m 姐在m o o r e 分类的理论基础上添加了新的元素 并提出了第四种交互 2 6 g 硕士学位论文 m a s t e r st h e s l s 学习者与界面的交互 也被其他学者称之为 人机交互 在数字化的学习环境中 学习者与其他要素发生交互之前 都要产生人机交互 人机交互的好坏 或者说由 交互设计产出的用户体验对于学习者的学习效果将产生直接的影响 如果说m o o r e 提出的分类体系既适用于传统教学 又在数字化教学领域也说的过去的话 那么 h i l l i i l 趾的理论则向后者更进了一步 2 0 0 1 年l a 埘l l 莉从教与学互动的角度出发 提出了学习过程的会话模型1 2 7 1 该模型描绘了学习过程中 两个层次的互动 一类是可被直接观察到的适应性交互 主要是学习者与教师构建的学习环境的互动 另一类是不能被直接观察到的会话性 交互 主要是学习者头脑中原有的概念与新概念之间的互动 2 0 0 4 年 陈丽在l a 埘l l a r d 提出的会话模型的基础上 总结出了远程学习的教 学交互模型2 8 如图2 1 所示 她将教学交互分为3 类 学生与媒体界面的 操作交 互 学生与教学要素的 信息交互 原有概念与新概念的 概念交互 操作交互是 学习者操作媒体资源的过程 随着技术的日新月异 媒体交互界面的本身也需要提 前学习 因此熟练掌握媒介操作成为完成其它交互的前提条件 信息交互不仅仅发 生在师生之间 还发生在学习者之间 更多的发生在学习者与学习资源的交互之间 例 概念交互是学习者头脑中新知识与旧的经验之间的融合 这个交互的结果潜在 的影响其他交互的过程 对上述交互分类的阐述 不是为了比较出哪个分类结论更科学 更权威 而是 希望通过对分类的总结与归纳 以便更清晰的把握交互作用的脉络 为复杂的教学 交互研究指明方向 图2 1 远程学习的教学交互模型 1 0 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 2 3 3 教学交互层次塔理论 陈丽教授在分析了教学交互模型的基础上 总结并归纳出了 教学交互层次塔 如图2 2 所示 教学交互层次塔与戴尔的 经验之塔 类似 两塔的底层都代表具体 的经验 越往上 越抽象 从图中 我们可以看到学习是一个循序渐进的 爬塔 过 程 操作交互 和 信息交互 是 概念交互 的基础 换句话说 如果没有前两者作 为基础 就不可能产生概念交互 没有产生概念交互 就没有产生学习效果 因此 离 塔尖 越近 级别越高的交互 对学习目标的实现更关键 图2 2 教学交互层次塔 在信息技术的支持下 数字化教育环境中的交互对象也越来越多 通过学习研 究 教学交互层次塔 对理清教学过程中的各种交互现象的作用与联系起到了积极 的作用 2 4 移动学习与传统课堂相结合 正如绪论中所提到的 相对于传统学习 移动学习正带来越来越多的可能性 但移动学习在时空上的非连续性 也使得我们不得不怀疑在未知环境中 移动学习 本身也得承受其它负面因素的影响 如 恶劣的天气 环境噪音等 其 高度片状化 的特点对于系统的课程学习 往往表现的脆弱无力 因此 很多学者也认为 移动 学习本身不适合作为一种独立的方式作用于系统的课程 不仅如此 它更需要与其 它的方案进行组合 以寻求自身的发展 在这里 提到了两者的结合 是要拿传统 课堂的优势与移动学习的优势相结合 其本质是一种混合学习 正如本章前面章节 所谈到的 传统课堂在入际交互方面具有 天生 的优势 能够更好的体现学习的社 会性 互动性 将移动学习所带来的有益的 可能性 嫁接到传统课堂 这就是我们 想要看到的结合了 观察教学交互层次之塔 我们会发现各个层面的交互是结合的要点 交互的起 硕士学位论丈 m a s t e r st h e s l s 点发生在学习者与媒体界面之间 而终点发生在学习者的新旧概念之间 前几个层 次的交互 都是为顶层的交互做准备的 在操作交互层面 媒介操作不再单一的依 赖书本 移动学习中涌现的新设备 新方式都可以在不同阶段的学习过程中参加进 来为学习者提高学习效率 在信息交互层面 我们完全可以将移动学习中便捷的通 讯优势引入传统课堂 不但可以发挥学习者的主动性 积极性 也完全不影响传统 课堂中教师的引导作用 在概念交互层面 新的交互手段可以在适当的时候提醒学 习者复习刚摄入的新知识 帮助学习者进一步巩固学习效果 因此 传统学习与移动学习的结合点应该在上述这样的教学交互 2 5 本章小结 本章主要论述了 传统学习与移动学习相结合在于教学交互 为了表达这个观 点 在2 1 节首先探讨分析了传统移动学习的模式 并在实践的基础上归纳总结了 传统模式存在的一些弊端 在2 2 节提出的混合式学习的相关理论则为解决前述学 习模式过于 单一 的问题 给出了解决思路 最后综合分析了国内外各个学者对教 学交互的观点 探讨了交互的定义 分类并对教学交互模型和教学交互层次塔进行 了详细的论述 为实践中遇到的交互设计理清了研究思路 也为基于智能手机的英 语课堂助手奠定了理论基础 硕士学位论文 m a s t e r st h e s l s 3 移动平台的应用开发技术的分析 互联网的发展得到了前所未有的爆发 而手机与互联网的融合 巨大并快速的 加速了手机用户群体的滋长 与p c 上的开发类似 手机由于厂家的不同 分别对 应着不同的开发平台 而不同的平台提供不同的开发环境 决定采用哪个平台技术 来实现移动终端的应用是本章需要解决的问题 3 1 移动应用类型的比较 现阶段 常见的移动应用可以大致可以分为 单机应用程序 w e ba p p 网页 应用程序 n a t i v c a p p 本地应用程序 1 单机应用程序 单机应用程序是历史遗留下的产物 早期的手机 p d a 个人掌上电脑 等移动 终端允许用户通过数据线从个人电脑上转载有限的程序到移动设备上来 但由于早 期的移动设备通讯能力较弱 这些被转载到终端上的程序通常不与外界发生联网通 讯 而只使用终端自身的计算能力与用户发生交互并完成程序的逻辑 其比较常见 的形式有 媒体播放器 离线游戏等 虽然这样的程序历史久远 但由于其简单和 稳定的特点 一直被移动终端以各种形式保留了下来 这样一来 很明显的缺点是 由于不具备联网能力 这种程序的数据信息只能通过定期手动同步了 或者从不更 新 2 w r e b a p p w 曲a p p 是一种典型的c s 架构的代表应用程序 它通常采用 砷儿 h m l 5 j a v a s c r i p t 等普通浏览器就可以渲染执行的语言进行编写 提供交互界 面 并透过网络与服务器获得通讯 从而为用户提供各式各样的应用服务 如图3 1 所示 w r e ba p p 的流行得益于手机浏览器的普遍存在 以及使用浏览器作为客户端带 来的便利性 w e ba p p 无需安装 对设备碎片化的适应性优于n a t i v ca p p 以及单机 应用程序 对于w 曲a p p 的开发者而言 跨平台 适配多种移动终端的成本降低 并且程序迭代更新更容易 但劣势也是很明显的 w e ba p p 调用本地文件系统的能 力弱 消息推送不够灵活 不够及时 因此浏览体验短期内还无法超越本地应用 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 趟固鬯瞧置 跫嘿臻 橐毫圣 爨 亳 t t j 怒雹黾 愁0 毫e 萨编女c 蜘 e 觚辨渊擞娥黼 一翻g 工 嶝瑟爱疆曩雕 纛 i 塞曼熟器蠢黼 州i 坩m 黼 州l 蕊 未 曩器怒徽 一蛳 4 56 翱囊翩嘲氐 鳓l 黼 铆 锄嚣慧鬻嚣 羹l 墨 9 黼蝴黼 黼l 3 撇程 爱撼曛骚一 p 一觚讯嘲嚣 谲嚣一 誓鍪黛嘲豳簟 予 一 豳豳函圈豳豳翻誓 圈瞳豳国 图3 1g i 州c v o i 和g m a i l 是w 曲a p p 设计的典范 3 n a 丘y c a p p 移动终端的发展 积累了大量的本地应用开发经验 这些经验得益于历史悠久 的单机应用程序 虽然早期的开发者对于n a t 如ea p p 的开发仅局限于有限的领域 但随着移动终端的计算能力的大幅提升 通讯技术的稳步发展 触控技术的成熟化 趋势 越来越多的联网原生应用开始进入大家的视野 相比于单机应用程序而言 n a t i v ea p p 可以借助移动互联网提供更强大的计算 能力与服务 而毋庸置疑的是 本地应用可以充分发挥设备硬件以及操作系统的特 性 运行效率更高 除此之外 相比于w e ba p e 其优势还在于可以同时支持离线 和在线两种模式 消息推送和本地资源访问也更加方便自如 但是 由于设备的碎 片化 n 撕v c a p p 的开发成本相对过高 不同的平台 需要采用不同的a p i 维护 多个版本的a p p 更新也比较麻烦 对于用户而言 一个新的n a l i v ea p p 的安装门 槛也较高 表3 1 移动应用类型的比较 联网模式离线模式消息推送本地资源跨平台 单机应用 a n a w 曲a p p ooo n a t i v e a p p 口 在表3 1 中 代表功能表现良好 o 代表功能表现欠佳 n 代表欠缺该功能 综合上述分析我们不难发现 w 曲a p p 只是我们作为设计者和开发者所期待的一种 理想化结果 不仅开发成本低 还能轻松跨平台 最重要的是迭代更新快 能够更 好的响应用户的反馈 而单机应用程序无法联网更新数据的弊端也是捉襟见肘的 1 4 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 所以 很显然的是 在现阶段不论是用户的期待还是功能的体验上 更胜一筹的是 n a t i v ea p p 尤其是对教育软件的用户而言 唯有尽可能的满足用户操作方面的体 验 才有可能在学习效果上取得满意的结果 3 2 智能手机平台现状比较 摩尔定律认为 集成电路上可容纳的晶体管数目 每隔1 8 个月 在价格不变的 情况下 可以增加一倍 也就是说性能也将提升一倍 该定律解释了信息技术进 步的速度 因此也同样适用于移动设备的发展 从1 9 7 3 年m 枷nc o o p c r 发明了第 一台移动电话起 发展至今 移动通讯领域已经发生了翻天覆地的变化 人们已经 不再满足使用手机收发短信 接打电话了 越来越多的功能强劲的智能手机得到了 用户的青睐 当前主流的智能手机平台有四种 它们分别是 s m b i a i l w i n d o w s m o b i l e i o s 和a n d r o i d 3 2 1s y m b i a n s y i n b i 觚系统是塞班公司为手机而设计的操作系统 它的前身是e p o c e l e c 咖n i cp i e c eo fc h e e s e 该产品的理念是 使用电子产品时可以像吃乳酪一样简 单 2 0 0 8 年1 2 月2 日 诺基亚公司收购塞班 并将s y m b i 趾转移至塞班基金会 由于背后有行业巨头的撑腰 该系统很快的在智能手机市场大放异彩 塞班认为在提供语音通讯的基础上 还应同时具备多种交互 因此在硬件设计 上 它允许使用真实键盘或虚拟键盘 此外在操作系统的扩展性方面为制造商预留 了多种接口 使得同一种系统可以同时应对多种场合 如智能机 掌上电脑等 塞班作为一款市场占有率较高的操作系统 其主要特点如下 1 从开发者的角度来看 塞班提供了一个资源足够丰富的开发平台 使得来自 全球各地的第三方软件作者能够很自由的为其贡献应用程序 2 以e p o c 为基础 使得塞班与桌面型系统相似 包含多任务和存储器保护等 3 塞班的开发使用事件驱动的模型 因此 若当前没有事件处理时 c p u 会自 动关闭 很显然 这种主动式对象的编程理念对于延长电池寿命是很有利的 4 从使用者的角度来看 塞班运行稳定 且扩展性好 不仅如此 塞班对于内 存的要求较低 因此很多软件能够较为流畅的运行在机器配置较低的环境下 当然 塞班的缺点也是不容忽视的 1 2 0 1 1 年 诺基亚公司称塞班只对企业开源 使得塞班开源变成只是种口号 2 塞班在多媒体方面 对于支持主流媒体格式也相对较差 3 版本兼容性差 前面谈到同一种塞班系统 不同的版本可以应付不同的场景 5 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 但版本之间 第三方软件通常无法兼容 加上软件授权等诸多问题 使得塞班的兼 容性问题更加尖锐 3 2 2w i n d o w sm o b 订e w i i m o v sm o b i l e 光听名字 就很容易让人联想到微软 事实上这是微软旗下的 产品 而微软也借用这款操作系统将用户熟知的p c 体验 迁移到智能手机上来 但手机必须有手机自己的体验 直到呲w sm o b i l e7 微软才意识到需要让该操 作系统支持类似i p h o n e 的全触摸输入方案 w i n d o w sm o b i l e 的优点 1 从开发者角度来看 蛐w sm o b i l e 系列的操作系统都内置 n e t 舶m e v o r k 平台 因此 在代码层面上为开发者提高了代码的复用率 2 开发工具方面 可以使用微软提供的功能强大的i d e 配合专用版本的模拟器 进行开发 为开发者带来了另一层面的效率保障 3 从使用者的角度来看 诵n d o sm o b i l e 与熟知的桌面操作类似 用户的学习 成本降低 因此更容易上手 4 w i n d o w sm o b i l e 配套的应用程序 桌面程序丰富 无论是官方的 还是非官 方的 对于用户的使用来说 都提供了很大的方便 w i n d o w sm o b i l e 的缺点 1 微软将丽n d o w s 的优势和劣势一起迁移到了智能手机上来 诎w sm o b i l e 和微软的桌面系统一样容易死机 2 w i n d o w sm o b i l e 系统对硬件的要求较高 由此导致功耗大 电池续航能力弱 等诸多问题 3 w i n d o w sm 0 b i l e 并非自由系统 除了每份拷贝都需要额外的支付版权外 该 系统的发展完全依赖于微软一家公司 因此w i n d o w sm o b i l e 是一个相对封闭 微 软专属的手机操作系统 3 2 3i o s i o s 是由苹果公司开发的操作系统 因为最早只在i p h o m 这一个终端上使用 因此原本取名为i p h o n eo s 但由于其出色的表现 苹果将其陆续部署到了该公司的 其他产品上 所以 这个以a p p l ed 椭为基础的操作系统 在一次苹果开发者大 会上正式更名为i o s 这个系统应该可以说颠覆了传统的智能手机的使用 其主要 优点如下 1 i o s 用户界面的一大特色在于使用多点触控技术实现了对手机的操作 突破 了传统的键盘操作 以及单点触控的限制 其控制方法包括拖拽 滑动以及轻触等 1 6 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 2 手机自带的加速器 传感器 加深了用户的操作体验 创造性的综合运用了 以上技术 使得i p h o n c 在很长一段时间内得到了市场的好评 3 i o s 注重用户体验的设计 不单单体现在硬件上 包括软件 外观视觉