移動學習的系統環境路線圖

[摘要]移動學習研究與應用越來越受到關注，文章在對移動學習的理論與實踐研究進行分析的基礎上，從整體構建移動學習系統環境的應用與研究框架－－“移動學習的系統環境路線圖”，包含三層次和六要素結構。在此基礎上。歸納出了移動學習系統環境的四種典型應用模式，并結合近幾年國內外移動學習研究和實踐案例進行歸類分析，試圖挖掘不同案例中的內在聯系。最后，文章對移動學習的系統環境路線圖的發展方向及我國移動學習的系統環境發展趨勢進行展望，以期對本領域的研究和實踐具有探索啟發作用。

[關鍵詞]移動學習；系統環境；應用模式；路線圖

[中圖分類號]G40－057 [文獻標識碼]A [論文編號]1009－8097(2011)01－00141－07

一 緒論

移動學習(M－Learning)研究近年來越發成熟，已經形成了從E－Learning到M－Learning再到U－Learning的發展共識，并積累了從理論到資源，從終端到平臺、從活動到實踐等多方面的研究成果。但國內外關于移動學習的研究始終處于片面和模糊狀態，對移動學習的總體系統框架、具體應用形態和長期的發展趨勢均無法從根本把握清晰。本研究基于正在進行的來自中小學、教師教育和企業應用等項目，結合近幾年國內外移動學習研究和實踐案例，從整體上構建移動學習系統環境的應用與研究框架，即“移動學習的系統環境路線圖”，從而對不同層次的研究和實踐具有探索啟發作用。

美國加州大學伯克利分校(UC Berkeley)人機交互研究室從2000年啟動“Mobile Education”項目以來，M－Learning的研究和實踐收到極大關注。大型研究項目有歐盟的“從數字化學習到移動學習”(Ftom E－Learning to M－Learning)和“MOBIleam行動”項目，還有英國學習技能發展處的“M－Learning”項目，這三個項目對移動學習進行了宏觀的框架性的研究。英國伯明翰大學、斯坦福大學以及愛立信、諾基亞等商業公司開展的“移動學習”研究，從微觀細節的層次上，研究了移動學習中的交互技術、學習模式、與傳統課堂教學整合的方式與方法。

2000年，我國《開放教育研究》雜志的論文《移動遠程教育初探》和丁興富教授翻譯的《從遠程學習到電子學習再到移動學習》，這兩篇論文引起了對移動學習的關注。教育部高教司于2001年12月做出關于“移動教育”的理論與實踐研究項目的立項通知。2002年，北京大學現代教育技術中心承擔了教育部高教司試點項目－－“移動教育理論與實踐”：南京大學和日本松下通信工業公司以及SCC公司從1999年4月開始研發的多媒體移動教學網絡系統CALUMET系統實現了在校園網中實現了隨時隨地的教學：北京大學、清華大學和北京師范大學三所高校承擔了教育部“移動教育，項目2006年3月北京師范大學教育技術學院承擔的”手持式網絡學習系統在學科教學中的應用研究”正式獲得批準。隨后，越來越多的學校和企業加入到移動學習的研究和實踐中。

經過多年的努力，盡管國內外已建成各種典型的移動學習探索模式，但如何創建規范化的移動學習生態化機制，如何形成典型的移動學習大范圍推廣模式，如何應用移動學習的特點進行有效的學習環境建設，這些問題仍然是E－Leaming和M－Learning發展面臨的重大且迫切的現實問題。《現代教育技術》編輯部與我們共同策劃了“國內外移動學習研究與應用案例研究”，目的是為了系統分析國內外移動學習研究與應用案例，從中了解移動學習資源與平臺建設的不同應用層次和模式，并對其構建的學習環境進行分析，向國內讀者介紹移動學習在裝備環境，資源平臺環境和學習服務環境等方面比較典型的研究項目與應用案例，這對于國家推進計算服務與物聯網應用，從而建設大范圍可共享的終身學習的教育資源公共服務體系有著借鑒和重大的現實意義。

本專欄系列文章共12篇，分別從移動學習應用和研究體系進行全面的分析，分別包括：終端設備、接入網絡、學習平臺、資源應用、內容設計和活動設計六個方面。其中，第一篇為總體路線圖介紹，將進行全面應用體系的分析，作為系列論文的總體說明，為讀者從全方位把握移動學習奠定基礎，最后一篇為專欄的總結，總結應用模式進行發展趨勢的分析，中間整體框架分為四個部分：第一部分是移動學習使用的終端設備、網絡接入技術介紹，該篇定位為移動學習的裝備環境基礎；第二部分是移動學習服務平臺和資源設計，該篇定位為移動學習的網絡平臺學習環境基礎；第三部分是移動學習內容設計和活動設計，該篇定位移動學習的服務環境基礎；第四部分是移動學習研究與應用典型案例，該部分將從三個維度進行選擇：第一，國內外應用維度，挖掘國內創新應用；第二，教育和企業應用維度，研究與應用并舉；第三，最新的技術發展，前瞻性把握發展。本專欄對所選擇的典型案例進行深入分析，不但反映案例應用的價值和模式，還進行深入的環境和模式的分析，即每一個案例均遵循大框架路線圖的結構進行分析，力圖在案例的基礎上具有可實踐的理論和應用價值。

二 移動學習的理論研究現狀

移動學習理論研究更多的出發點是研究如何與實踐相結合，這樣，移動學習理論的研究就明顯帶有項目研究組織的理論背景的特點。當前國內外進行移動學習應用的代表性的理論實踐包括：非正式學習、情境學習、境脈學習、活動學習、經驗學習。學習理論為移動學習實踐提供了理論基礎；移動學習又為這些學習理論在實踐中的應用提供了技術手段與方法。相關理論說明如下：

非正式學習是一種隱含式的學習，源于直接的交互活動及來自他人的豐富的暗示信息，包括信息和內容在內的一切事物，以及非正式的人與人的交流，在任何地方向任何對象學習。非正式學習強調學習的泛在性，認為人際通信交流的本質就是學習。移動學習根據非正式學習的特點，也可為學習者提供協作交流的環境，并鼓勵他們參與討論，達到獲取知識的目的，使非正式學習在移動學習中得以延伸。

情境認知與學習理論強調外部學習環境對學習的重要意義，認為只有當學習被鑲嵌在運用該知識的情境中時，有意義學習才有可能發生。因此，在教學中要提供真實或逼真的情境與活動，以反映知識在真實生活中的應用方式，為理解和經驗的互動創造機會；重視隱性知識的學習，為學生建構學習模式，搭建拋錨式學習的支架，培養學生的自信心。在移動學習過程中，學習者在有問題時隨時利用移動設備訪問移動學習系統，獲取相關知識，用以解決實際問題。移動學習系統在設計時，也可以為學習者提供真實情境的學習環境，讓學習者將學習與現實生活結合起來，提高他們知識遷移和解決實際問題的能力。移動學習為情境認知與學習理論提供了技術上的支持，而情境認知與學習理論則為移動學習提供了理論依據。

境脈學習理論認為，學習者自身原有的記憶、經驗、動機和反應構成一個完整的內部世界，學習者在處理新的信息或知識時，與其內部世界發生意義，這便是學習。境脈學習理論假定，大腦本能地在境脈中搜尋意義，即在學習者所處環境中搜尋所處理的新信息或新知識與其內部世界之間發生意義或看似有用的關系。移動學習豐富了學習者的學習環境，便于學習者更好地進行意義建構，獲取新知。

活動學習是指在實踐活動中的學習，即以問題為中心組成學習團隊，在外部專家與團隊成員之間的相互幫助下，通過主動學習、不斷質疑、分享經驗，使問題得到解決。活動理論是活動學習理論的主要思想來源。活動理論認為，自覺的學習和活動是完全相互作用和彼此依賴的。學習需要有意圖的、積極的、自覺的、建構的實踐，包括互動的意圖、行動、反思活動。活動學習的效果主要取決于問題的界定、活動的設計與組織，以及學習團隊成員之間的分工協作。但是，在學習活動進行之中，學習者能否隨時隨地方便地獲取需要的知識與信息，是活動學習能否成功的一個關鍵因素。因而，移動學習為活動學習的開展提供了技術基礎，可以讓學習者充分發揮活動學習的優勢，優化活動學習的效果。關于活動的設計也是移動學習系統設計者應該考慮的問題。

經驗學習是通過各種真實情景的經驗活動，使學習者在親身經歷的學習與探究活動中獲得情緒感受，將其融入自身的經驗之中進行概念化，再應用于新的實踐，從而影響學習者的行為、情感、態度和價值觀。經驗學習理論強調抽象思考、實踐活動、形成經驗與反思觀察的重要性，并指出四個部分互動螺旋式上升是有效學習的基本特征。在抽象思考與實踐活動中，都需要大量的知識與信息做基礎；否則，思考將變成胡思亂想，實踐也會成為一種脫離知識與科學的蠻干。移動學習的出現，能更好地將經驗學習理論應用于實踐，使學習者在抽象思考與實踐活動過程中方便、及時地獲取所需的知識與信息，將極大地調動學習者的學習積極性，提高學習效果。

三 移動學習實踐研究分析

國內外的教育部門和企業進行了大量的有關移動學習的研究。其中研究比較典型的有歐洲MOBILearn項目、從數字化學習到移動學習和下一代學習——移動學習、英國的M－learning解困教育社會問題項目、MIT STEP手持式增強現實模擬游戲項目以及非洲農村的移動學習項目等。表1所示為近年來國內外移動學習典型的實踐研究項目和案例。

表1從移動學習研究的組織機構和服務對象兩個維度來分析了典型的研究案例，可以看出，政府機構組織的研究主要是服務社會群體，屬于公共服務；教育機構進行的研究占了很大比重，其中主要的服務對象是在校大學生：公司和企業進行的研究計劃涵蓋了各類人群中的學習者；企業和教育機構的研究是當前發展階段的主要推動力，而各自的目標用戶是相對獨立的。

四 移動學習的系統環境路線圖

移動學習的系統環境路線圖分為三個層次：移動學習裝備環境(DE)；移動學習支持環境(LE)；移動學習服務環境(SE)。其中每一層次包含兩個要素，共計六個要素：(1)移動學習終端設備；(2)移動學習網絡接入；(3)移動學習平臺開發；(4)移動學習資源建設；(5)移動學習的內容選擇與設計；(6)移動學習活動設計，如圖l所示。可以看到，從不同的方向進行的六個要素的驅動，分別產生了兩個不同的路線：學習驅動的移動學習系統環境路線A和技術驅動的移動學習系統環境路線B。當前移動學習的發展階段，更多的是按照后者路線B進行的，這是由于移動學習系統環境支持演化過程決定的，即首先由終端的支持到網絡的支持，然后由平臺的支持到資源的支持，最后由內容的支持到活動的支持演化過程。隨著移動學習研究和實踐的大范圍普及，后者路線B將逐漸被前者路線A取代。前者A的驅動路線將逐漸成為移動學習發展的主要驅動，由此將最終形成專業化的移動學習終端。移動學習的系統環境路線圖的六個要素分別加以說明如下：

1 移動學習終端設備：任何用于學習的通用型終端設備，目前比較流行的移動學習終端設備主要有：PDA、手機、智能手機、平板電腦、筆記本電腦、電子詞典、電子書、學習機、MP3／MP4、iPod／iPad、投票器等。有研究從移動學習終端的移動性(設備的便攜性和待機時間)、接入便利性、資源易獲取性、實時交流、學習輔助性、擴展性(硬件擴展和軟件擴展)和應用成本七個方面評價移動學習終端設備的優劣，然后據此進行理性選擇。

2 移動學習網絡接入：移動學習終端借助移動學習網絡及時獲得各種學習資源，起到支持學習的作用。目前接入網絡的模式主要有三種：1)通過數據線或者無線(紅外、藍牙等)的方式連接PC機，以PC為中介間接接入互聯網；2)通過移動電話網絡(GPRS，GSM，CDMA)接入互聯網；3)通過無線網卡連接一定區域內的無線路由器，從而聯通互聯網。

3 移動學習平臺開發：移動終端構造、性能和PC的區別導致了移動開發平臺的差異。目前基于手機的平臺開發工具是SDK，其他的移動開發技術平臺和工具有Iphone平臺、Android平臺、Windows Mobile平臺。在進行平臺開發選擇的時候首先是對開發的內容進行分析，再根據每個平臺的特點來選擇適合的應用平臺。

4 移動學習資源建設：追求實用是移動學習資源的最顯著特點。對移動學習資源的設計，更多地依據滿足即時性、實用性的學習需求，也就是能夠幫助學習者實現其實用的學習日的，幫助他們解決日常生活中的實際問題。移動學習資源建設更多采用的是開放方式，讓用戶能夠參與和共建資源，學習內容更多被轉換成各種移動設備能識別并輸出的XML文檔，根據移動設備的大小和網絡帶寬大小確定提供的學習資源。

5 移動學習內容選擇與設計：學習內容具有的片段化、學習時間零散化的特點，另一方面由于學習設備自身的限制，在進行移動學習內容的設計中應當滿足零散、簡單、少輸入、短文本等原則。在選擇合適的移動學習資源進行學習時還應當與學習需求或教學目標緊密結合。

6 移動學習活動設計：在正式學習中，教師為了達到更好的教學效果，除了選擇合適的學習內容，還應當對移動學習的學習活動進行設計，形成一個跨越時空的、連續的“無縫”學習經驗。在學習活動設計中要貫穿教學設計的思想和方法，同時還要發揮移動技術的優勢，重視學習者的移動學習體驗。論文提出了移動學習活動設計的六個原則，建立了移動學習活動設計框架。該框架提供了通過評價活動進行評價和反思設計過程的新方式。論文中提出了移動學習的活動設計的六個基本環節并建立了移動學習活動設計模型。這些移動學習活動設計的框架和模型都為開展移動學習活動提供了很好的借鑒。

移動學習的系統環境路線圖研究是關于移動學習的綜合研究的出發點，其延伸的研究內容包括以下幾個部分：(1)對不同層次移動學習系統環境的研究，主要傾向于環境中學習主體、學習服務、學習環境和學習裝備相關聯的直接移動學習環境的研究；(2)對移動學習系統環境的動態過程研究，主要分析系統環境的過程演化規律、發展趨勢及其驅動力；(3)對系統環境與學習主體與學習活動的相互作用問題，這也是移動學習系統環境研究研究的重點內容；(4)對系統整體環境優化的研究，主要從學習內容與學習目的為基礎，分析如何優化環境中的服務，以提高整體學習績效；(5)在具體案例分析中對系統環境進行評估。以上5個部分可以分別進行相關要素和動態機制分析，作為下一步深入的研究，暫不在此贅述。

與相關研究比較，論文從教學模式的特點將移動學習系統劃分為三代，第一代移動學習的核心是研究如何構建移動學習系統、學習環境和學習內容，以便更好地、更便捷地傳遞知識；第二代移動學習更多關注如何利用移動技術所提供的便利性和特點，構建合適的學習模式，規劃學習過程，促進學習者參與和認知內化；第三代移動學習更關注移動設備的情境感知和無縫學習空間的設計。在MOBILeam項目中，MOBILearn項目設計的系統功能模型包括：移動設備、用戶網站、內容、用戶等十方面，團隊提出了開發移動框架(OMAF)來解決系統在多種不同設備上兼容運行等問題，此外還設計了自適應的人機交互界面、實現了上下文感知技術獲取學習體驗，為復雜的移動學習系統的研發開創了一個良好的先例。移動學習的系統環境路線圖對其相關研究進行了很好的整合，圖2所示是路線圖和三代移動學習系統環境與OMAF整合的層次關系。

五 移動學習的系統環境路線圖的典型應用模式

移動學習的系統環境路線圖包括三個層次：裝備環境(DE)、支持環境(LE)和服務環境(SE)。學習者在進行移動學習的過程中處于移動學習系統環境中，但并不是必須具備完整的系統環境才能進行學習。移動學習的系統環境路線圖的典型應用模式可以概括為以下四種模式：DE+LE模式、DE+SE模式、DE+LE+SE模式和LE+SE模式。

DE+LE的移動學習模式指學習者利用移動設備以及現有的學習資源和移動學習平臺進行學習；DE+SE的移動學習模式指學習者利用手持移動設備，在教師設計的學習活動中進行學習；DE+LE+SE的移動學習模式指學習者利用手持移動設備，在教師設計的學習活動中學習移動設備上的資源；LE+SE的移動學習模式淡化了移動學習裝備，是基于泛在學習理念的無縫學習，這種移動學習模式強調學習者不受終端和網絡外在裝備環境的限制，可以直接根據教師設計的學習活動，獲得所需的學習資源并獲得移動學習服務支持。

表2中是典型的移動學習案例的應用模式，從中可以得出常見的應用模式是DE+LE、DE+LE+SE兩種模式，而LE+SE的模式由于受設備的隨時獲得性的限制現在還很少應用。

六 移動學習的系統環境路線圖發展方向

1 公共學習服務體系的對接

國家正在積極倡導建立的終身教育體系是要發展正規教育、非正規教育和非正式教育。其中非正式教育是指個人自學和社會教育。移動學習系統環境的建立和完善不僅為學習者提供了豐富的學習資源，而且提供了隨時隨地的學習環境，從而豐富了個人學習的方式和開展社會教育的途徑。同時，移動學習也為公共學習服務體系的完善起到了重要的推動作用。

2 融入泛在學習

移動學習強調學習者、學習設備及學習資源的移動性。當學習者不再關注學習設備、學習資源的移動性、可隨時獲得性，學習在真實情境中自然發生時，移動學習將融入到泛在學習中，成為泛在學習的一部分。泛在學習本身關注學習者的學習需求與不同的學習特點，尊重學習者的主體地位，旨在為學習者提供泛在的、適宜的學習支持，有助于增強學習者的學習體驗，促進學習者對知識的主動建構。未來的移動學習將融入泛在學習中。

3 支持非正式的終身學習

推動終身學習是世界各國應對社會發展需求的重要手段。雖然終身學習強調更多的是一種學習理念，而移動學習更多地強調利用信息技術對移動的學習需求的支持，但移動學習與終身學習在理念層次具有一致性。同時，移動學習也有望為以終身學習為理念基礎的學習型社會的構建提供有力支持。

4 云服務支持的個性化學習

隨著云服務功能和智能化知識管理體系的發展，移動學習不僅能夠為學習者提供隨時隨地的學習支持，而且能夠滿足學習者個性化的學習需求，提供智能化的云端學習支持服務。

七 我國移動學習系統環境的發展趨勢

移動學習的當前技術趨勢是集成化、普及化、便攜化以及網絡化，在未來五年到十年間，強大計算和通信功能將可能融合到一個可隨身攜帶的手持式網絡化媒體設備中。手持式設備將通過記錄你周圍的地點、天氣、人物、知識甚至思維等集成的情境感知功能來改變日常生活口。移動技術正在對學習產生重要的影響，學習將在更大程度上遷移到教室之外，進入學習者的真實和虛擬環境。移動技術將使學習環境、學習資源和其他學習者建立起豐富的聯系。

我國未來移動學習的發展預計將經歷基礎環境建設階段，知識體系化建設階段和學習服務建設階段三個階段，每個階段間的過渡是迭代循環的過程。基礎環境建設階段將逐步形成國家、地區和組織三個層次應用的網絡環境和主題資源的學習環境，這是移動學習的系統環境路線圖中的裝備環境(DE)和支持環境(LE)建設過程；知識體系化建設階段將在已有完善的移動環境基礎上進行大規模的知識體系的構建，完成學習內容內化關聯和已有資源的共享兼容，針對不同的學習主題和需求進行分類和定制化應用構建，這是移動學習的系統環境路線圖中的支持環境(LE)和服務環境(SE)建設過程；學習服務建設階段將是我國全面教育社會化發展進程的新起點，環境的交互成為隱性的移動學習過程，國家級的移動學習服務中心成為社會基礎設施，移動學習成為社會化的教育形式，相關資源進行系統化的兼并和整合。這時，移動學習將沒有任何察覺地融入到人們的日常生活中。

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編輯：宋樹