无缝学习环境下基于片段式资源的移动学习系统设计

无缝学习环境下基于片段式资源的移动学习系统设计
摘要：移动学习运用技术无缝连结不同的学习情境已经越来越普遍。

根据无缝学习环境下学习者的学习时间是零碎的、无规律的这一特点，从设计理念、系统体系架构、功能模块、互动交流、学习情境等方面出发，设计了符合心理学中无意识记的学习条件的基于片段式资源的移动学习系统，从理论和实践、硬件条件、技术等方面对设计方案的可行性进行了分析阐述。

关键词：无缝学习环境；片段式资源；移动学习系统
0引言
随着无线通信技术的不断发展，移动学习的研究与应用不断趋于成熟。

利用移动技术及其它教育科技手段为学习者构建一个由正式学习情景和非正式学习情景无缝衔接、整合起来的学习空间[1]，而学习者随身携带的移动设备将成为他们无缝学习的中介工具或“学习中枢”[2]。

移动学习作为一种全新的学习形式在学校教育和培训领域有着不可估量的应用潜力，但到目前为止，无论是理论研究还是应用实践，移动学习都还处于发展的初级阶段[3]。

如何应用移动技术的发展成果，挖掘移动学习的应用潜力，构建适合学习者个性化学习的移动学习系统，值得我们深入研究。

无缝学习环境下的学习者除了在课堂上有统一的学习时间外，课外的学习时间都较为零碎，例如在午休前很多学习者都有看新闻的习惯，选择看新闻的原因是看一篇新闻不会花
很长的时间又可以了解自己关心且感兴趣的事。

如果我们将学习内容剪切成适宜学习者高效吸收的片段，通过查看方便的移动设备呈现出来，学习者就可在零碎的、无规律的学习时间内进行有效的学习，这符合心理学中无意识记的学习条件，学习者不易疲劳。

学习者可以在工作或者休息聚会娱乐之余，学习推送到移动设备的学习内容或学习片断。

因此，本研究中提出无缝学习环境下基于片段式资源的移动学习系统设计方案，并从理论与实践两个方面进行可行性分析。

1设计方案可行性分析
基于片段式的移动学习系统的设计，符合心理学中无意识记的学习条件，学习者不易疲劳。

学习者可以在工作或者休息聚会娱乐之余，学习推送到移动设备的学习内容或学习片断。

当前，智能手机功能越来越强大，手机价格不断走低，使用手机接入互联网便捷的方式。

2013年2月，移动分析公司Flurry 调查报告显示，中国将拥有数量最多的Android 和ios 激活设备，中国的移动设备数量达到2.21亿部，与同期的美国持平，成为全球移动智能设备持有量第一的国家，这为无缝学习环境下基于片段式资源的移动学习系统的应用与实践奠定了良好的硬件基础。

目前我国智能手机中，Google推出的开源项目Android手机操作系统市场占有份额最多，达到了58%，使用Java语言作为其开发语言，可移植性较好，可以广泛支持智能手机、平板电脑等移动设备，是移动学习软件研究和开发的首选平台。

此外，苹果公司推出的IOS 手机操作系统版本不断更新，智能移动设备的市场占有率持续上升，
Microsoft推出的Windows Phone系统也在不断完善。

这充分说明，移动客户端的智能操作系统不断发展成熟，为移动端应用程序的设计、开发提供了良好的技术支持。

2移动学习系统设计
2.1设计理念
移动通信技术和移动终端设备的发展，促使学习理念变革，给学习者带来新的学习方式[4]。

在校大学生在非正式学习情境下的学习时间远大于正式学习情境下的学习时间，而不同学习风格的学习者，对非正式学习环境下的学习时间有着不同利用方式。

因此，移动学习系统的设计从学习者学习风格出发，将多媒体教学资源分割成多个片段，满足不同学习风格学习者的个性化需求，激发不同水平学习者的学习动机，使学习者根据自己的兴趣爱好充分利用课外的、零碎的时间来高效地学习。

同时，无缝学习环境下移动学习系统重视学生与教师之间的互动交流，关注学习之间的相互协作、知识共享，强调学习过程中通过人与人的交互构建稳定和谐发展的社会性网络，避免学习者产生“孤独感”，保证无缝学习的持续进行和良性发展。

2.2系统体系架构
为了提高移动应用程序的交互性和减少交互过程中内容的传输量，系统采用C/S 体系架构。

无缝学习环境下基于片段式资源的移动学习系统体系架构如图1所示，系统由移动客户端和服务器端组成，移动客户端通过Internet访问Web服务，并请求获取课程学习资
源和相关信息；Web服务器接收到客户端的请求，连接数据库获取资源和信息，将处理结果返回客户端，完成移动客户端与服务器端的交互。

2.3系统功能模块设计
基于片段式资源移动学习系统流程如图2所示，用户注册登录后，系统会自动判断用户信息，进入教师端的学习管理子系统或学生端的移动学习子系统。

学习管理系统由资源上传模块、学习活动设计模块、学生数据查看与分析模块、在线答疑模块组成，移动学习系统由在线学习模块、师生互动模块、在线测试模块、协作交流模块组成。

（1）用户注册登录子系统。

为分析无缝学习环境学习者的学习风格，我们在学生首次注册登陆使用学习系统时设计了了解学生学习风格的问题，如“两个课时（90min）的学习内容，我喜欢分成几段来学习”、“我喜欢的课程内容是（具体材料，抽象材料）”、“我比较容易学习的内容是（实时性内容，概念性内容）”等（如图3所示），使学习者根据自己的兴趣爱好充分利用课外的、零碎的时间来高效率和高质量学习相关内容。

（2）教师端学习管理子系统。

教师端的学习管理系统与学生端的移动学习子系统使用同一个Login入口。

教师使用特定权限的用户名进入学习管理子系统，通过移动设备上传资源，及时回答学习者提出的问题，设计相关活动引导学习者充分利用该系统，统计并分析学习者的相关数据，制定下一步学习计划。

在无缝学习环境中，教师随时随地上传相关学习资源，保证学习过程高效率和高质量进行；关注
每个学习者的学习情况，推送适合学习进度的资源，满足不同学习风格学习者的个性化需求，激发不同水平学习者的学习动机，真正实现基于移动设备的个性化学习。

此外，教师可以在论坛发布学生学习过程中遇到的典型问题，引导学生积极参与到特定群体中讨论和交流，当大部分学生参与到讨论中就会逐渐形成特定领域的“移动学习共同体”，有效促进信息资源的共享获取，增强学习者的团队协作意识，增进学生与学生之间、学生与教师之间的感情。

（3）学生端移动学习子系统。

支持移动学习的设备除了具有无线通信的特点外，还可以呈现多种媒体资源。

因此，在基于C/S的移动学习系统中，采用可扩展标记语言（Extensible Markup Language，XML）编辑多媒体（文本、视频、声音、图片等）教学资源内容，XML可以减小内容编辑的难度、自适应复杂多样的移动终端，但同时也使客户端内容解析的效率降低。

依据设计理念，学生端的移动学习子系统主要包括在线学习模块、师生互动模块、在线测试模块和协作交流模块：
在线学习模块：
在线学习模块不仅要将学习资源以多种媒体结合的方式呈现给学生，还应记录学生在学习过程中产生的数据（包括学习时间、已学过的片段、学习进度等）；学生注册时，根据自己的学习风格填写相关问题，通过这些问题的答案，系统会自动向不同学习风格的学习者推送适合他们的学习内容。

学习内容中设计有大量与课程内容相关的
名词解释、知识点测试等弹出式窗口，保证学习者与学习资源之间的持续性交互。

即时互动、协作交流模块：
求助教师是解决学习者在学习过程中遇到问题的一个有效途径，同时学习者也可以通过系统中即时互动交流工具，与同学交流探讨、共享资源，共同努力解决问题。

这样的协作交流既可以增强学习者的交际能力，又可以培养学习者的团队合作意识。

无缝学习环境下基于片段式资源的移动学习系统采用可扩展消息与存在协议（Extensible Massaging and Presence Protocol：XMPP）与开源的Openfire服务器，开发IM功能模块并集成在移动学习系统中，保证学习者之间的协作交流、师生之间的互动反馈畅通无阻。

在线测试模块：
学习者学习完一个片段、一节、一章或一个专题的学习内容时，可以进入在线测试模块，对近期的学习效果进行自我评价，测试成绩会被存储在数据库中。

教师可以通过管理系统查看学习者的测试成绩，对学生学习较为薄弱的环节进行有针对性的辅导、帮助。

2.4移动学习系统交互设计
移动学习系统设计过程中应重视教师与学生、学生与学生之间互动交流反馈的设计，让学习者在互动交流过程中获取新信息、构建新知识。

移动学习系统中交互的设计，不仅要考虑学习者与物化的学习资源之间的交互，更重要的是学习者在参与学习过程中，汲取他人智慧，透过学习资源在学习者、教师之间建立动态的联系[3]，从同伴
那里获取新知识，得到学习上的帮助，更好地促进学习。

这种趋势使得“人”也被纳入学习资源的范畴，成为一种重要的资源。

因此，在设计学习活动时，不仅要考虑学习内容的多媒体表现形式，以保证学习者与学习资源之间的持续交互；更要考虑如何提供促进学习的实时反馈，如何设计有效的学习活动引导学习者积极参与等问题。

2.5情景设计
移动设备的便携性，使移动设备被用户带到一个情景中，在这个情景中有意义的学习才会发生；与传统的课堂教学相比，移动情景下的学习更难控制学习过程。

因此，移动学习需要对“情境性”进行特殊关照，“情境”是移动技术支持下无缝学习的一条关键线索，也是未来移动学习大有可为的领域。

学习的“情境”包括两个层面：技术使用的现实情境和用技术创设的人机交互情境，通过两种情境的合理贯通为学习者创设一种无缝学习空间[1-5]；新加坡南洋理工大学的Chee-Kit Looi教授在2011移动学习世界会议中提出，利用移动技术联通现实情境与人机情境仅是实现无缝学习的一种技术性手段，其关键在于通过移动学习活动的设计保证学习者在不同学习情境中学习体验的连续性，即由技术的联通性推动学习活动的连续性成为无缝学习的关键[6]。

因此，在移动学习系统中设计连续的、群体性的、个性化的学习活动，保证学习者在不同学习情境中学习体验的连续性，促进学习者的深层认知和综合能力的持续发展，这既是移动学习的终极目标，更是移动学习发展的核心价值所在。

3结语
无缝学习是指传统课堂学习与基于移动设备的数字化学习的无缝衔接，而学习者随身携带的移动设备将成为他们无缝学习的中介工具或“学习中枢”。

本文根据无缝学习环境下学习者的学习时间是零碎的、无规律的这一特点，设计了符合心理学中无意识记的学习条件且基于片段式资源移动学习系统；又依据目前无缝学习环境互动中缺少教师、学生之间的互动这一现状，更加侧重移动学习系统中协作交流模块的设计，因此通过这样的移动学习系统可以增强学习者的团队协作能力，增进同学之间、师生之间的感情。

本文创新性地提出了基于移动设备的学习管理、内容发布、资源上传等模块的设计，虽然现在移动端的网络速度有限、网费昂贵等原因使得这样的提法显得有些牵强，但是相信不久的将来，随着硬件设施的不断优化、云计算等技术的不断成熟，系统的实现条件会越来越好。

参考文献参考文献：
[1]刘军，邱勤，余胜泉.无缝学习空间的技术、资源与学习创新——2011年第10届mLearn世界会议述评[J].开放教育研究，2011（6）：8-19.
[2]L WONG.From facilitated seamless learning to self-directed seamless learning[C].Proceedings of the Global Chinese Conference on Computers in Education，2010：33-40.
[3]余胜泉.从知识传递到认知建构、再到情境认知——三代移动
学习的发展与展望[J].中国电化教育，2007（6）：7-18.
[4]黄荣怀，JYRI SALOMAA. 移动学习——理论、现状、趋势[M].北京：科学出版社，2007：94.
[5]SHARPLES M.Innovation in mobile learning：An international perspective[EB/OL].[2011-11-3].http：///Key-notesSpeech.html.
[6]LOOI C K.Sustainable seamless learning：What havewe learned and where are we going[EB / OL].[2011-11-3].http：///KeynotesSpeech.html.。