電氣工程專業教學中的移動學習環境設計

易 斌，米紅菊，趙宏偉，龍 燕

(解放軍后勤工程學院機械與電氣工程系，重慶 401331)

移動學習是指借助于移動通信網絡與移動通信設備，學生隨時隨地地獲取學習資源和學習服務，達到自主學習目的一種學習方法。移動學習的概念自提出以來，國內外學者對移動學習環境的構建、移動學習的應用方式等方面進行了廣泛研究。關于移動學習的實際案例，已涵蓋到非正式學習和正式學習領域，涉及基礎教育和高等教育和職業教育等各個層次及多個學科[1]。隨著通信技術的發展，手持設備計算能力的加強與交互方式的改善，移動學習以其學習過程的靈活化，交互的及時性，學習方式的個性化，學習對象的廣泛化等特點，將成為非正式學習(泛在學習)以及遠程教育的發展方向。

1 移動學習應用現狀

國內外目前較為成功的移動學習案例，在研究內容上偏重于基于移動通信技術的學習體系的建立，以及基于移動設備的探究學習與團隊協作兩大研究重點。前者如歐盟的MOBILearn項目和我國教育部的移動教育項目等，主要從理論和實踐上探索移動學習體系的教學設計、內容開發、平臺實現、體系評價和商業模式上。后者如美國MIT主持的手持式增強現實模擬游戲項目和臺灣清華大學主持的觀察蝴蝶的現場學習支持系統項目等，主要針對某一具體特定的內容設計虛擬現實、模擬游戲等場景，強調學習與認知情境的自然融入。其研究內容側重于利用移動設備在獲取信息，交互討論功能上的便利性[2，3]。我國教育機構所主導的項目，如教育部的“移動教育”信息網等，則著重研究教學支持系統的實現;由商業公司推出的項目，如NOKIA公司的“行學一族”等，以外語或時尚休閑類實用知識的非正式學習為主。

目前，國內移動學習研究與正規教育，特別是專業課教學的有效融合涉及很少，移動學習研究項目尚缺乏公認的實證結果與數據支撐。應該說，我國目前移動學習環境研究，在規模與影響力上與國外研究尚存在一定差距，在移動學習研究的廣度與深度上都有必要進一步加以拓展。

有理由相信，隨著移動通信技術的發展與移動終端性能的改善，移動學習的研究會深入到移動教學模式設計上來，即探索更加適應移動學習環境的教學資源、教學組織以及教學評價方式等，以幫助實現無線通信網絡和移動終端的終身化學習支持體系。基于這一判斷，筆者在我院“電力系統分析”系列課程重點建設項目實施過程中，也對專業課教學中的移動學習應用模式、微型移動學習環境構建、課堂教學與非正式學習的無縫融合等課題作了積極地嘗試，希望為移動學習與正規教學，特別是與專業課程教學的結合，探索可行的途徑。

2 微型移動學習環境構建

2.1 移動學習方式總體設計原則

(1)移動終端的引入并不會影響課堂教學的中心地位。但移動學習會給學生帶來注意力的高度分散、零碎的學習時間以及更大的外界干擾[4]。在這樣的學習環境中，學生投入的精力和信息處理的能力有限，掌握陳述性知識(事實、概念、資料、資訊等)尚有可為，對于程序性知識(方法、原理、技能等)的學習則勉為其難。

(2)在移動學習的環境中，學生對于學習內容的選擇更具個性化與目的性，移動學習持續的時間長短與學生對于學習內容的興趣，及其自我控制能力密切相關。因此，若試圖借助移動學習來提高教學效果，教學內容的取舍上，必須選擇那些能夠真正吸引學生的教學資源，將其移送到移動終端上來，否則只會適得其反。

(3)正如UNESCO在《關于知識獲取與分享的Kronberg宣言》中提到的:“未來學習者社會的和情緒的能力與技能的發展，學習者的學習能力，以及在復雜系統中尋求某種途徑的能力，去探求、判斷、組織和創造性地運用有關信息的能力將變得更加重要[5]”。移動學習環境的構建，也應圍繞這一培養目標來設定，即更好地培養學生協作式學習與知識管理的能力，共享學習經驗，提高學習效率。

(4)專業課教學中對于移動學習的引入，不應產生過高的成本。這里的成本，既包括移動學習方式實現所產生的軟硬件開發成本，也包括學生利用移動終端進行學習的過程中所發生的資費。為此，移動學習環境的創建，應盡可能的選擇免費、與軟硬件平臺無關及對于移動終端要求不高的技術來加以實現的同時，充分利用已有的網絡課程等資源。

2.2 實現方式選擇

在對比了各類主流技術后，我們選擇了以課堂(WiFi+VNC)加課后(PODCAST)結合的方式，將移動學習微環境的應用場所，重點放在了課堂授課過程中。通過搭建的 WiFi無線局域網，利用基于VNC協議的免費桌面共享軟件，完成出勤考查、資料分發與作業提交、學生反饋和小組創建等任務，促使學生積極參與到課堂教學活動中來，提高課堂學習，特別是協作式學習的效率。

為了將網絡課程教育由PC終端向移動終端上延伸，充分發揮隨時隨地交互學習的優勢，將網絡課程中的課程標準、教學重難點、學習方法和相關資源等網頁，針對移動終端的屏幕尺寸、分辨率等進行調整，打包發布供學生下載。在教學過程中借助教室錄播設備，將每次授課的音頻/視頻資源上傳到“電力系統分析”網絡課程主頁，便于學生下載至移動終端上隨時復習。為適應移動學習時間短的要求，將多媒體資源盡可能的按照知識點分段成3～5分鐘的片斷，以便學生更好的調整學習進度。

2.3 學習資源開發

考慮到目前主流的智能手機和PDA等移動終端，其軟件操作系統尚未執行通用的標準，各商業公司為占有市場，甚至故意設置技術門檻。筆者認為，移動課件資源開發不應只基于某一特定的軟硬件產品，否則，資源的標準化和復用性上都會產生困難。為最大可能做到通用性，同時兼顧多媒體呈現的便利性，我們選擇了PDF文件作為移動學習資源發布的文件格式。

另外，在知識點的劃分上，原則上既要保持簡約原則，同時也要將隱含的邏輯結構貫穿始終。筆者將“電力系統分析”教學內容按照穩態分析、暫態分析和可靠性分析三大塊劃分。這三大塊各自相對獨立，通過超鏈接和導航條等方式將各知識點聯系起來，做到學習中能舉一反三，觸類旁通。

2.4 交互活動設計

在教學模式上，以課后個人學習與課堂小組討論相結合，安排更多的課時用于案例討論等協作式學習情境。通過精心挑選的教學案例與交互活動，最大限度培養學生通過自主學習獲取信息進而創造信息、彼此交流和合作解決問題等方面的能力。

以“電力系統分析”穩態分析中的潮流計算為例，教師在介紹完基本原理等內容后，將學生分組，并將設計好的潮流計算仿真包分發，要求各小組利用不同的計算方法進行仿真計算，并對仿真結果加以分析討論。利用這一過程，讓學生通過小組的合作學習，培養其自主學習能力與團隊協作能力。小組完成仿真實驗報告后，在課堂上進行討論。討論過程中，學生利用WiFi局域網和VNC服務器，可以方便快捷地由手機、PDA等移動終端向教師的筆記本電腦提交仿真源文件與實驗報告。教師將各小組提交的仿真文件加以投影，并要求完成人介紹其方法與結果，供大家評價討論。此期間主講的學生可利用移動終端訪問VNC服務器，獲得臨時的控制權限后便可在手機、PDA和個人電腦上遙控操作教師的筆記本電腦，對提交的仿真實驗加以解釋和說明。其它學生也可訪問服務器，獲取文件，共享資源，共享桌面參與討論。

3 結語

我們在電氣工程專業課的教學過程中，將移動學習模式與傳統課堂教學相結合，取得了一些可喜的成果。但是，我們也應清醒的認識到，移動學習的引入，無法解決教學內容是否具有吸引力、課堂管理是否有效、教學活動是否能達到預期的效果的問題。

移動學習環境可以支持個性化學習與協作學習，但前提是學生需要首先成為《關于未來知識獲得與分享的Kronberg宣言》中所提到的積極主動者[5]。在基于移動學習的自主學習組織中，所有成員都是知識的貢獻者。在互動過程中，教學雙方知識獲取與分享的能力、協作創新能力都必須得以提升，這也對教學雙方都提出了更高的要求。

[1]李彥敏.國際視閾下移動學習典型案例分析及啟示[J].青島:山東科技大學學報(社會科學版)，2009，11(6):88-92

[2]德斯蒙德基，更.移動學習--下一代的學習[J].上海:開放教育研究，2004(6):22-27

[3]顧鳳佳，李舒愫，顧小清.微型學習現狀調查與分析[J].上海:開放教育研究，2008.06，14(3):94-99

[4]詹青龍.活動理論視域的移動學習活動設計[J].蘭州:電化教育研究，2010(2):58-60

[5]UNESCO High Level Group on Knowledge Acquisition and Sharing.Kronberg Declaration on the Future of Knowledge Acquisition and Sharing[M].Kronberg，Germany，June 2007