移動學習在高等學校教學改革中的應用

摘要:隨著移動計算技術的發展，以任何人，在任何時間、任何地點，使用任何方式進行學習為主要特征的移動學習技術得到了越來越廣泛的關注和應用。本文在深入探討移動學習的本質及其主要應用模式之后，結合目前高等學校教學的實際情況，提出把移動學習技術引入Java程序設計語言專業課的教學中，構建基于短信息的移動學習平臺，精心設計適合于移動學習的課程資源，積極探討移動學習在高等學校教學改革中的應用模式和實際效果。

關鍵詞:移動學習;短消息;課程資源;高校教學改革;Java程序設計

在討論移動學習之前，讓我們先關注一個數據:國家工業和信息化部發布的統計數據顯示，截至2009年2月底，中國的手機用戶已達6.6億，手機上網用戶超過1億。這個信息告訴我們，隨著移動計算技術的發展、移動設備價格的降低及性能的提高，以無線通訊技術為基礎的移動學習在中國已經擁有了成熟的土壤，它將在教育和培訓領域有著不可估量的應用潛力和巨大市場，移動學習一觸即發，逐步進入公眾主流視野。本文就是結合目前高等學校教學的實際情況，把移動學習技術引入Java程序設計語言課程的教學中，積極探討移動學習在高等學校教學改革中的應用模式和實際效果。

1什么是移動學習

目前對移動學習還沒有統一的、確定的定義，歐洲和美國一般以Mobile Learning(簡稱M-learning)或Mobile Education (簡稱M-education)來指稱，我國一般表述為移動學習。從廣義來講，移動學習是指借助于移動設備的學習。這樣的移動設備包括手機、電子詞典、Mp3播放器、袖珍字典等#63845;于攜帶的學習工具[1]。從教育技術發展的角度來看，移動學習是指依托目前比較成熟的無線移動網絡、國際互連網，以及多媒體技術，學生和教師通過利用目前較為普遍使用的移動設備(如手機、PDA、筆記本電腦等)，方便靈活地實現交互式教學活動，以及教育、科技方面的信息交流。移動學習使得任何人，在任何時間、任何地點，以任何方式進行自主學習成為現實，進而有助于實現學習的終身化和社會化[2]。

因此，我們可以從以下幾個方面來理解移動學習的內涵。首先，形式上是移動的，即學習者不再受時間、空間和有線網絡的限制，可以隨時隨地進行不同需求、不同方式的學習。學習環境是移動的，學習資源和學習者也是移動的。其次，內容上是互動的。移動學習的技術基礎是移動計算技術和互聯網技術，教育信息、教育資源與教育服務的傳輸都是依據這些技術來實現雙向交流。只有這種雙向交流的模式才能使“移動”更有意義，才能更充分的體現移動學習的優越性。最后，實現方式上是數字的。移動學習是基于無線移動設備進行的數字化學習，它是在數字化學習的基礎上發展起來的，是遠程學習發展的一個新階段[1]。

2移動學習的主要應用模式

根據移動學習的發展動態，從技術應用的角度總結出目前主要的移動學習分為兩大類:在線移動學習模式與存儲移動學習模式[3]。在線移動學習模式主要借助于移動網絡，可以隨時隨地訪問互聯網上的教育資源。這種資源訪問的形式是受移動設備與移動通信網之間以及移動通信網與互聯網之間的通信協議制約的。目前移動通信協議主要有兩種形式:一種是面向短信息的，另一種是面向連接的(實現實時通信)。因而目前的在線移動學習模式又可以分成兩種子模式:基于短信息的在線移動學習和基于連接的在線移動學習?；诙绦畔⒌脑诰€移動學習具有使用費低，設備普遍支持等諸多優點，主要應用于通信數據少，可用簡單文字描述的學習活動和學習服務。基于連接的在線移動學習可以利用移動學習終端，經過電信網關直接訪問教學服務器，進行瀏覽、查詢和實時交互，類似于普通的互連網用戶，主要應用于表達豐富信息，使用圖像、聲音、動畫等多媒體信息的學習活動和實時交互。目前，國內外已推出WAP 、GPRS、3G、無線局域網等多種基于連接的數據服務業務。值得一提的是，隨著3G通信服務業務的推出和廣泛使用，將使移動學習在方便性以及服務質量上都發生空前變化，教學活動將不受時間、空間和地域的限制，并確保高品質。

存儲移動學習模式主要借助于電子存儲設備，將電子書、多媒體課件、圖文課件等數字化內容存儲在#63845;攜式移動設備上，幫助學習者進#64008;隨時隨地的學習。存儲類移動學習類似于傳統意義上的“移動”過程中的學習?？梢钥闯?，在線類移動學習強調無線通信技術提供的學習實時性和交互性，而存儲類移動學習是一種泛在的、實用的移動學習方式。

從上面的分析可以看出，不同形式的移動學習各具特點。從未來的發展來看，基于連接的在線移動學習將成為今后遠程教育發展的主要方向。

然而，現階段在我國開展移動學習還存在很多問題。雖然移動設備的普及程度非常之高，這為移動學習的發展和學習社會的建立提供了廣闊的空間，但是由于人們使用的移動設備類型多種多樣，功能差異很大，而現有移動設備本身數據處理能力低、屏幕尺寸小、存儲能力差，再加上我國通信資費相對較高，這些因素都嚴重制約了我國移動學習的發展，以致于至今還沒有一個能真正實用、廣泛適用的移動學習系統被研制開發并實際應用。

短信息是目前國內普遍使用的一種最常用的移動通信方式，它具有適應性強(移動設備普遍支持)、操作簡捷、及時方便、安全可靠、費用低廉、按條發送等諸多特點，非常適用于移動環境下的片斷式學習，是最適合我國國情且可以大范圍應用的移動學習的形式。

另外，經過調查發現，高等學校大學生中，雖然手機已基本普及，但高性能手機的普及率并不高，而且，基于在線的數據服務業務費用很高，大學生普遍很難接受，基本很少開通或者很少使用;另一方面，大學生都有擁有電子辭典、或者Mp3、Mp4播放器等媒體播放設備，手機大多也都支持文本的閱讀、圖片的瀏覽和多媒體的播放。因此，可以看出，存儲移動學習和基于短信息的在線移動學習將是目前在大學生中最切實可行的最重要的移動學習應用模式[6]。本文所要進行的在Java程序設計語言課程的教學中引入移動學習技術實踐，就主要采用這兩種應用模式。

3短信息平臺的建設

為了能夠在教學中開展基于短信息的在線移動學習，筆者在深入研究手機短信息通信技術的基礎之上，通過手機和計算機串口相連，采用串口通訊技術來控制短信息的收發，并最終使用Java技術完成了整個系統的開發。系統主要包括六個功能模塊，學生空間功能模塊、教師空間功能模塊、管理員空間功能模塊、短信息監聽功能模塊、短信息智能處理功能模塊和短信息發送功能模塊。其中學生空間功能模塊是學生和系統交互的界面，完成系統對學生角色的支持;教師空間是教師和學生、系統交互的界面，完成系統對教師角色的支持;管理員空間主要完成教務管理和系統維護的工作;短信息監聽功能模塊用來實時監聽是否有短信息到達，如果有，馬上轉給短信息智能處理功能模塊進行處理，從而完成對系統短信息的相應;短信息智能處理功能模塊主要完成對各類短信息的智能處理和分發;短信息發送功能模塊用來對外單發和群發短信息。系統的使用者只需要和前三個模塊進行交互，而后邊的三個功能模塊用來為前三個模塊的提供相應的服務，由前三個模塊調用，和系統使用者沒有什么關系。這六個模塊都要和后臺數據庫打交道，完成數據的存儲、更新和檢索等功能。下面，僅對學生空間功能模塊做簡要介紹。

在該模塊中，學生可以通過兩種方式和系統進行交互。一種是通過移動終端進行移動學習，一種是通過連接互聯網的計算機或筆記本等進行在線學習。系統設計時要求學生在一個時間段內只能選擇一門課程進行學習。

(1) 注冊登陸。學生注冊登陸系統，學生查看和修改自己的注冊信息，學生注銷;

(2) 系統幫助。學生空間的使用說明;

(3) 課程定制。學生選擇想要學習的課程，設定和修改學習方式(學習的頻度和強度)和學習模式;

(4) 教務信息。查看由管理員發布的各類教務通知;

(5) 自主學習。系統會根據學生的實際學習情況，選擇發送適合該生學習的新知識點、供復習用的舊知識點，或者是測試題等，供學生自主學習;

(6) 課堂討論。和學習本門課程的其他所有同學進行討論;

(7) 疑難解答。隨時向其他同學或者是授課教師直接請教問題;

(8) 課程測試。對前面學習過的知識，或者學過的某一章的知識進行測試，查缺補漏。

學生空間子功能模塊如圖1所示:

為了能夠支持學生利用短信息和系統進行交互，我們設計了一系列的短信息命令，學生通過發送不同的命令就可以實現不同的系統功能。我們把短信息的前兩個字符作為命令字，用于表示學生和系統之間的操作請求，其余部分作為命令的參數，提供接受命令方所需要的數據。短信息格式如圖2所示。

其中，0和1位置字符為命令字，2及其后位置的字符為命令參數列表。

目前，系統支持的指令主要包括以下幾種。我們還可以進一步擴充指令集，不斷增強系統的功能。

(1) 學生注冊，格式:zc 昵稱;

(2) 課程定制，格式:dz 課程名|課程編號 [頻度][次數];

(3) 討論，格式:tl 內容;

(4) 自主學習，格式:xx 章號 [知識點個數];

(5) 考試，格式:ks [考試題個數];格式:ka 試題解答內容。

其中“a|b”為a和b兩個中任選其一，“[a]”表示a為可選項，既可以有，也可以沒有。

4課程內容資源的建設

為了能更好地在Java程序設計語言課程中開展移動學習，結合移動學習課程內容資源應具備“移動”的特點，以及學習者的移動學習需求，我們對現有的課程內容資源進#64008;區分、整合和重新制作，針對#63847;同的學習內容提供#63847;同類型的學習資源，使其適應#63847;同的終端，以便把它們更有效地應用到學生的移動學習中去，滿足學習者多樣化的學習需求，為學習者的學習活動提供#63845;#63965;的條件。

Java程序設計語言移動學習課程提供的教學資源主要分三大類:一是有關課程的各種教學說明文件，如課程說明、教學大綱、實驗大綱、課程實施計劃、考核說明等;二是課程內容的各種學習資源，如PPT 課件、多媒體課件、部分課程的錄音、錄像等;三是有關課程的各種輔導資料，如各章節的知識要點、#64002;展學習材#63934;、課程設計任務庫、程序設計案例庫、試題庫等[4-5]。

我們通過以下這些方式為學習者提供多樣化的移動學習資源，進而有效地開展移動學習。

(1) 凡涉及到重要的課程通知、實時導學信息、階段作業的提交截至期限、考試時間安排等信息，可以通過短信息平臺中的教師空間模塊的短信息發送功能，由教師直接“推送”到學習者的手機上。方#63845;學習者及時地獲取關鍵時間信息，提前有所準備，以免因為學習工作忙等原因延誤#63930;作業提交、考試等重要學習活動。當然，學習者也可以通過發送短信息指令的形式對這些信息進行及時查詢。

(2) 課程內容的各類學習資源，可以通過多種移動學習模式來實現。一方面，我們把課程內容按照“章—節—知識點”的層次模式進行組織，整理出每章每節的學習目標、重點、難點、學習指導、參考資料等內容，并概要總結出每個知識點的核心內容和若干測試題目，學習者可以通過短信息隨時隨地自由學習、復習這些重要的知識點，并對學習的效果進行測試。另一方面，我們為課程的核心內容提供文檔、圖片序列(由PPT課件轉成)、課程錄音、課程錄像等多種媒體格式、適合多種移動終端的學習資源，滿足學習者#63847;同的學習需求和學習習慣。比如，學習者只要把這些資源通過我們的教學網站，下載到自己的移動終端上，手機、電子詞典、Mp3播放器等均可，當他們在教室外面、公共汽車上等地方時，都可以通過移動終端來瀏覽這些教學文檔、圖片序列、音視頻教程等等，充分享受移動學習的便捷與方便，而且不需要承擔高昂的移動通訊費用。

(3) 移動學習最重要的是可以實時互動溝通交流。利用短信息平臺，當學生在遇到問題時，能得到老師和其他同學及時而有效的幫助，這對學習者的學習積極性的提高效果明顯。

5實驗結果

筆者利用這套移動學習系統和相關移動學習資源，從所教授的同年級的三個班級取出一個班級開展移動學習，實驗時間為一個學期。這三個班級均為我校同界計算機科學與技術專業統招學生，各班學習成績基本平均。期末考試平均成績分別為85.03分、76.26分、77.14分，可以看出開展移動學習的班級的教學質量的提升效果明顯。

另外，通過對移動學習實施前、實施過程中、以及實施后的三次問卷調查的有效問卷進行統計分析，我們得到了一些非常有價值的結論，期望對大家今后從事移動學習實踐有一定的借鑒意義。

(1) 學習者在實施前對移動學習了解很少，約96%的學習者是第一次聽說“移動學習”這一概念的，但他們普遍對這種學習方式表現出極大的興趣，非常愿意參與其中。但是在問及是否使用手機、Mp3播放器等移動設備下載過學習材料時，有65%的學習者表示曾使用過。由此可見，大部分同學有意無意地有過“移動學習”的經歷。而學習者移動學習的課程大多為外語類課程，幾乎沒有學習者進行過專業課程的移動學習。

(2) 學習者在整個實施過程中，進行移動學習的主要途徑仍然是通過下載音/視頻資源、圖片序列、學習文檔到手機、Mp3媒體播放器上進行學習，使用短信息所占比例很小。其主要原因是音/視頻資源、圖片序列等學習資源存取方便、信息豐富，不需要花費任何通訊費用，而且能和在電腦上的學習銜接上，由此可見，音頻、視頻、圖片、文檔首當其沖地成為大學生最喜歡的移動學習資源。而基于短信息的移動學習，不但要支付通訊費，其所包含的信息也不夠豐富，只是很枯燥的文本，因此大學生使用短信息進行移動學習的比較少。

(3) 學習者逐漸養成了使用短信息平臺進行信息獲取，以及信息交流的習慣。特別是，由于通過短信息平臺，學習者隨時隨地和指導教師進行溝通和交流，及時得到教師的指導和幫助，學習者都非常樂意使用。

(4) 學習者在實施后對移動學習的學習效果普遍認可，96%的學習者認為移動學習是課堂教學有益的補充，87%的學習者認為移動學習幫助他們獲得了更好的成績。其原因主要有以下幾個方面:①學習者對移動學習還是很好奇，對其形式的追求要高于內涵，因此，移動學習方式更好地激發了學習者學習的積極性。②學習者可以通過網絡下載更加豐富的學習內容，可以獲得課堂以外的更多的指導，可以更加深刻的理解課程的知識，進而學習效果更好。③學習者可以利用所有閑散時間，比如等車時、做車時，走路時、隨時隨地隨需學習，簡單方便、積少成多。④學習者基本上可以得到老師非常及時的指導，這對學習者在課外進行程序設計、課程設計時幫助很大，受到學習者的普遍歡迎。

6結語

移動學習在#63745;大程#64001;上突破#63930;時間、空間對學習者的限制，使得學習#64008;為無處#63847;在，真正實現#63930;E-Learning 曾經提出的Anytime、Anywhere、Anyone 的學習方式，是未來的學習。國際遠程教育權威、愛爾蘭教育技術專家德斯蒙德#8226;基更(Desmond Keegan)博士認為“成功的遠程教育技術，不是那些本身具有適合教學特性的技術，而是已經達到了廣泛普及的技術?！庇纱丝梢?，隨著無線通訊技術的迅猛發展和大范圍普及，借助于移動終端設備的移動學習必將擁有更廣闊的應用前景，必將向著融入主流學習方式的方向發展。與此同時，我們也更加期望，越來越多的高等學校教師在教學中開展移動學習實踐，讓移動學習在高等學校教學改革中發揮更大的作用。

參考文獻:

[1] 劉豫鈞，鬲淑芳. 移動學習:國外研究現狀之綜述[J]. 現代教育技術，2004(3):12-16.

[2] 德斯蒙德#8226;基更，徐輝富. 移動學習:下一代的學習——在亞洲開放大學協會第18屆年會上的主題報告[J]. 開放教育研究，2004，52(6):22-27.

[3] 李玉順，馬丁. 移動學習的現狀與趨勢[J]. 中國信息技術教育，2008(3):8-11.

[4] 韓愷，賈曉輝，劉鳳華. Java語言實踐教學的改革探索[J]. 計算機教育，2008(6):113-114.

[5] 俞輝. 計算機專業提高Java語言教學效果的探索與實踐[J]. 計算機教育，2008(14):48-49.

[6] 王偉，鐘紹春，呂森林. 大學生移動學習實證研究[J]. 開放教育研究，2009，15(2):22-27.

The Application of Mobile Learning in Higher Education Reform

ZHANG Long 1，2，WANG Jian-hua1，2，ZHANG Jun1，2，DI Jia-qi1

(1.Harbin Normal University Computer Science and Information Engineering College， Harbin 150025， China;

2. Heilongjiang Provincial Key Laboratory of Intelligence Education and Information Engineering， Harbin 150025， China)

Abstract: With the fast development of mobile computing， mobile learning which makes anyone to learn in anytime and anywhere by any methods of learning， gains more attention and has been used widely. After studying the nature of mobile learning and its main application models， this paper combined with the current teaching in higher school， leads mobile learning to the teaching of a specialized course， Java Programming Language. Then a SMS based mobile learning platform is built， and the related curriculum resources are well designed. At the end， the application models and practical results of mobile learning in higher education teaching reform is discussed.

Key words: mobile learning; short message system; curriculum resources; higher education reform; Java programming language

(編輯:白杰)