移动学习在高等学校教学改革中的应用

移动学习在高等学校教学改革中的应用

摘要:随着移动计算技术的发展,以任何人,在任何时间、任何地点,使用任何方式进行学习为主要特征的移动学习技术得到了越来越广泛的关注和应用。本文在深入探讨移动学习的本质及其主要应用模式之后,结合目前高等学校教学的实际情况,提出把移动学习技术引入Java程序设计语言专业课的教学中,构建基于短信息的移动学习平台,精心设计适合于移动学习的课程资源,积极探讨移动学习在高等学校教学改革中的应用模式和实际效果。

关键词:移动学习;短消息;课程资源;高校教学改革;Java程序设计

在讨论移动学习之前,让我们先关注一个数据:国家工业和信息化部发布的统计数据显示,截至2009年2月底,中国的手机用户已达6.6亿,手机上网用户超过1亿。这个信息告诉我们,随着移动计算技术的发展、移动设备价格的降低及性能的提高,以无线通讯技术为基础的移动学习在中国已经拥有了成熟的土壤,它将在教育和培训领域有着不可估量的应用潜力和巨大市场,移动学习一触即发,逐步进入公众主流视野。本文就是结合目前高等学校教学的实际情况,把移动学习技术引入Java程序设计语言课程的教学中,积极探讨移动学习在高等学校教学改革中的应用模式和实际效果。

1什么是移动学习

目前对移动学习还没有统一的、确定的定义,欧洲和美国一般以Mobile Learning(简称M-learning)或Mobile Education (简称M-education)来指称,我国一般表述为移动学习。从广义来讲,移动学习是指借助于移动设备的学习。这样的移动设备包括手机、电子词典、Mp3播放器、袖珍字典等便于携带的学习工具[1]。从教育技术发展的角度来看,移动学习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移动设备(如手机、PDA、笔记本电脑等),方便灵活地实现交互式教学活动,以及教育、科技方面的信息交流。移动学习使得任何人,在任何时间、任何地点,以任何方式进行自主学习成为现实,进而有助于实现学习的终身化和社会化[2]。

因此,我们可以从以下几个方面来理解移动学习的内涵。首先,形式上是移动的,即学习者不再受时间、空间和有线网络的限制,可以随时随地进行不同需求、不同方式的学习。学习环境是移动的,学习资源和学习者也是移动的。其次,内容上是互动的。移动学习的技术基础是移动计算技术和互联网技术,教育信息、教育资源与教育服务的传输都是依据这些技术来实现双向交流。只有这种双向交流的模式才能使“移动”更有意义,才能更充分的体现移动学习的优越性。最后,实现方式上是数字的。移动学习是基于无线移动设备进行的数字化学习,它是在数字化学习的基础上发展起来的,是远程学习发展的一个新阶段[1]。

2移动学习的主要应用模式

根据移动学习的发展动态,从技术应用的角度总结出目前主要的移动学习分为两大类:在线移动学习模式与存储移动学习模式[3]。在线移动学习模式主要借助于移动网络,可以随时随地访问互联网上的教育资源。这种资源访问的形式是受移动设备与移动通信网之间以及移动通信网与互联网之间的通信协议制约的。目前移动通信协议主要有两种形式:一种是面向短信息的,另一种是面向连接的(实现实时通信)。因而目前的在线移动学习模式又可以分成两种子模式:基于短信息的在线移动学习和基于连接的在线移动学习。基于短信息的在线移动学习具有使用费低,设备普遍支持等诸多优点,主要应用于通信数据少,可用简单文字描述的学习活动和学习服务。基于连接的在线移动学习可以利用移动学习终端,经过电信网关直接访问教学服务器,进行浏览、查询和实时交互,类似于普通的互连网用户,主要应用于表达丰富信息,使用图像、声音、动画等多媒体信息的学习活动和实时交互。目前,国内外已推出WAP 、GPRS、3G、无线局域网等多种基于连接的数据服务业务。值得一提的是,随着3G通信服务业务的推出和广泛使用,将使移动学习在方便性以及服务质量上都发生空前变化,教学活动将不受时间、空间和地域的限制,并确保高品质。

存储移动学习模式主要借助于电子存储设备,将电子书、多媒体课件、图文课件等数字化内容存储在便携式移动设备上,帮助学习者进行随时随地的学习。存储类移动学习类似于传统意义上的“移动”过程中的学习。可以看出,在线类移动学习强调无线通信技术提供的学习实时性和交互性,而存储类移动学习是一种泛在的、实用的移动学习方式。

从上面的分析可以看出,不同形式的移动学习各具特点。从未来的发展来看,基于连接的在线移动学习将成为今后远程教育发展的主要方向。

然而,现阶段在我国开展移动学习还存在很多问题。虽然移动设备的普及程度非常之高,这为移动学习的发展和学习社会的建立提供了广阔的空间,但是由于人们使用的移动设备类型多种多样,功能差异很大,而现有移动设备本身数据处理能力低、屏幕尺寸小、存储能力差,再加上我国通信资费相对较高,这些因素都严重制约了我国移动学习的发展,以致于至今还没有一个能真正实用、广泛适用的移动学习系统被研制开发并实际应用。

短信息是目前国内普遍使用的一种最常用的移动通信方式,它具有适应性强(移动设备普遍支持)、操作简捷、及时方便、安全可靠、费用低廉、按条发送等诸多特点,非常适用于移动环境下的片断式学习,是最适合我国国情且可以大范围应用的移动学习的形式。

另外,经过调查发现,高等学校大学生中,虽然手机已基本普及,但高性能手机的普及率并不高,而且,基于在线的数据服务业务费用很高,大学生普遍很难接受,基本很少开通或者很少使用;另一方面,大学生都有拥有电子辞典、或者Mp3、Mp4播放器等媒体播放设备,手机大多也都支持文本的阅读、图片的浏览和多媒体的播放。因此,可以看出,存储移动学习和基于短信息的在线移动学习将是目前在大学生中最切实可行的最重要的移动学习应用模式[6]。本文所要进行的在Java程序设计语言课程的教学中引入移动学习技术实践,就主要采用这两种应用模式。

3短信息平台的建设

为了能够在教学中开展基于短信息的在线移动学习,笔者在深入研究手机短信息通信技术的基础之上,通过手机和计算机串口相连,采用串口通讯技术来控制短信息的收发,并最终使用Java技术完成了整个系统的开发。系统主要包括六个功能模块,学生空间功能模块、教师空间功能模块、管理员空间功能模块、短信息监听功能模块、短信息智能处理功能模块和短信息发送功能模块。其中学生空间功能模块是学生和系统交互的界面,完成系统对学生角色的支持;教师空间是教师和学生、系统交互的界面,完成系统对教师角色的支持;管理员空间主要完成教务管理和系统维护的工作;短信息监听功能模块用来实时监听是否有短信息到达,如果有,马上转给短信息智能处理功能模块进行处理,从而完成对系统短信息的相应;短信息智能处理功能模块主要完成对各类短信息的智能处理和分发;短信息发送功能模块用来对外单发和群发短信息。系统的使用者只需要和前三个模块进行交互,而后边的三个功能模块用来为前三个模块的提供相应的服务,由前三个模块调用,和系统使用者没有什么关系。这六个模块都要和后台数据库打交道,完成数据的存储、更新和检索等功能。下面,仅对学生空间功能模块做简要介绍。

在该模块中,学生可以通过两种方式和系统进行交互。一种是通过移动终端进行移动学习,一种是通过连接互联网的计算机或笔记本等进行在线学习。系统设计时要求学生在一个时间段内只能选择一门课程进行学习。

(1) 注册登陆。学生注册登陆系统,学生查看和修改自己的注册信息,学生注销;

(2) 系统帮助。学生空间的使用说明;

(3) 课程定制。学生选择想要学习的课程,设定和修改学习方式(学习的频度和强度)和学习模式;

(4) 教务信息。查看由管理员发布的各类教务通知;

(5) 自主学习。系统会根据学生的实际学习情况,选择发送适合该生学习的新知识点、供复习用的旧知识点,或者是测试题等,供学生自主学习;

(6) 课堂讨论。和学习本门课程的其他所有同学进行讨论;

(7) 疑难解答。随时向其他同学或者是授课教师直接请教问题;

(8) 课程测试。对前面学习过的知识,或者学过的某一章的知识进行测试,查缺补漏。

学生空间子功能模块如图1所示: