基于NGB平臺的泛在學習模式研究

韓建華

(安慶師范學院教育學院，安徽安慶 246133)

隨著普適計算、云計算技術(shù)的不斷發(fā)展，以及“三網(wǎng)融合”、物聯(lián)網(wǎng)、下一代網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，學習者的學習方式也從傳統(tǒng)學習逐步過渡到移動學習、泛在學習。泛在學習是一種任何人可以在任何地方、任何時刻獲取任何所需信息的方式，它是未來學習的主要方式之一。以下一代廣播電視網(wǎng)(NGB)、傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)學習平臺，具有全程全網(wǎng)的信號覆蓋，便捷的無線、有線終端設(shè)備，廣播級的視、音頻信號等特點，并體現(xiàn)泛在學習的特征。借助NGB學習平臺，學習者可以在任何時間、任何地點與任何可以的對象進行學習，從而獲得自己所需要的學習內(nèi)容和學習支持，實現(xiàn)泛在學習。

一、NGB及物聯(lián)網(wǎng)支持技術(shù)

下一代廣播電視網(wǎng)(NGB)是綜合集成已經(jīng)取得的高性能寬帶信息網(wǎng)(3TNet)、移動數(shù)字多媒體廣播(CMMB)、有線電視網(wǎng)數(shù)字化整體轉(zhuǎn)換等相關(guān)核心技術(shù)成果，自主發(fā)展和建設(shè)的廣播電視網(wǎng)。NGB實現(xiàn)了無線、有線、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)及全國無縫覆蓋，具有交互、定制、遷移、漫游、互通、擴展、聯(lián)網(wǎng)、控制、追蹤、管理、運營等功能［1］。具有以“三網(wǎng)融合”為基本特征、滿足現(xiàn)代數(shù)字媒體和信息服務(wù)等產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的新一代國家信息基礎(chǔ)設(shè)施。NGB的核心傳播帶寬將超過1000Gbit/s，比目前核心網(wǎng)帶寬提升了近1000倍。與現(xiàn)有的電視網(wǎng)絡(luò)相比較，NGB在技術(shù)上不僅能夠傳輸超過1000套的高清電視節(jié)目，而且還能保證用戶接入帶寬超過40Mbit/s，并提供高清晰視頻、高保真音頻的服務(wù)。

物聯(lián)網(wǎng)是通過各種信息傳感設(shè)備，如傳感器、射頻識別(RFID)技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等各種裝置與技術(shù)，實時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程，獲取各種應(yīng)用需要的信息［2］。其目的是實現(xiàn)物與物、人與物，所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接，方便識別、管理和控制。物聯(lián)網(wǎng)將無處不在的末端設(shè)備，通過各種無線/有線的長短距離信息通信網(wǎng)絡(luò)和信息安全保障機制，實現(xiàn)互聯(lián)互通、應(yīng)用集成、安全可控的管理服務(wù)業(yè)務(wù)平臺。傳感網(wǎng)絡(luò)是由傳感器、數(shù)據(jù)處理單元和通信單元的微小節(jié)點，隨機部署在檢測區(qū)域內(nèi)，節(jié)點之間通過無線通信技術(shù)相互協(xié)作和感知，從而形成一個自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域里被檢測對象的信息，最終將信息集中在一個匯聚節(jié)點上，發(fā)給觀察者。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種“無處不在”的傳感技術(shù)，它使用戶可以更加深入地了解和把握周圍的環(huán)境。

二、NGB的學習平臺

“泛在網(wǎng)”是指無所不在的網(wǎng)絡(luò)，它以“無所不在”、“無所不包”、“無所不能”為基本特征，可以實現(xiàn)隨時隨地、任何人或物之間的通信，涵蓋了各種應(yīng)用;是一個容納了智能感知/控制、廣泛的網(wǎng)絡(luò)連接及深度的ICT(Information and Communication Technologies)應(yīng)用等技術(shù)，超越了原有電信范疇的更大的網(wǎng)絡(luò)體系［3］。NGB可支持“三網(wǎng)融合”基礎(chǔ)業(yè)務(wù)和融合新業(yè)務(wù)，服務(wù)提供機制引入了云計算，使其具備海量的數(shù)據(jù)存儲計算能力，這些特點是傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)所不能達到的。物聯(lián)網(wǎng)的末端感知網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，不僅要依賴高速網(wǎng)絡(luò)，還必須要有云計算和云存儲這樣的框架來支撐，使物聯(lián)網(wǎng)能夠提供高速、優(yōu)質(zhì)、無處不在的服務(wù)，NGB可作為物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸以及數(shù)據(jù)處理網(wǎng)絡(luò)。NGB可以開展與互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)等的互聯(lián)互通，實現(xiàn)學習資源的共享。

NGB的學習平臺由NGB、傳感網(wǎng)絡(luò)及物聯(lián)網(wǎng)等構(gòu)成，其中，NGB有線系統(tǒng)和NGB無線系統(tǒng)(含衛(wèi)星傳送和地面增補無線發(fā)射兩部分)確保了信號的全程全網(wǎng)覆蓋。學習終端包括移動終端的多模手機、便攜PC、GPS、MP5和固定終端的數(shù)字電視機、臺式計算機等。學習者根據(jù)自己所處的學習環(huán)境、利用身邊方便的終端設(shè)備，接入NGB平臺進行學習，利用NGB的有線系統(tǒng)和無線系統(tǒng)實現(xiàn)不同終端間的學習遷移、交互、定制等功能，并實現(xiàn)學習者在不同城市間的漫游學習，且保持學習內(nèi)容的連續(xù)性。在學習者通過NGB平臺進行智能感知學習時，由傳感網(wǎng)絡(luò)采集的大量圖像、聲音、溫度和壓力等各種所需智能信息，通過云計算處理并經(jīng)NGB傳輸，平臺根據(jù)學習者的需要開展相關(guān)的學習以及個性化的學習。基于NGB的新型綜合網(wǎng)管系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)的實時管控，運營商可以方便地實現(xiàn)內(nèi)容監(jiān)管、網(wǎng)絡(luò)管理、業(yè)務(wù)管理，可對學習用戶業(yè)務(wù)需求進行快速響應(yīng)并提供高QoS的業(yè)務(wù)，有效解決物聯(lián)網(wǎng)的管理問題。

三、NGB平臺的泛在學習特征

NGB平臺具有可獲取性、即時性、交互性、場景性、適應(yīng)性、普及性等的學習特征，能夠滿足泛在學習的需要。一是學習可獲取性和即時性。NGB可在全國范圍內(nèi)無線和有線的遷移、漫游，即全程全網(wǎng)，學習者可從任何地方的任何接入點和接入終端，隨時獲得該環(huán)境下可能得到的學習業(yè)務(wù)。不論在何處接入，學習者都有相同的學習感受和操作，不受固定場所的限制，實現(xiàn)無縫學習。二是學習交互性。通過NGB平臺以視頻、音頻、圖文等學習資源、數(shù)據(jù)信息的雙向交流，實現(xiàn)同步和異步的交互。交互、定制學習能滿足學習者個性化學習的需求。三是學習場景性。NGB通過其擴展功能與物聯(lián)網(wǎng)及傳感網(wǎng)絡(luò)合作，將學習過程中所遇到的問題或所需的知識，以場景的形式呈現(xiàn)在不同的智能終端上，智能場景的運用將學習融入學習者的日常生活中。四是學習適應(yīng)性。學習者可以通過NGB無線學習終端或有線學習終端，以適合自己的方式獲得適合自己所需求的學習信息，并能保證學習過程中的連續(xù)性和一致性。五是學習普及性。由于廣播電視有線網(wǎng)絡(luò)通達千家萬戶，加之無線手機電視、衛(wèi)星廣播電視的廣泛運用，有利于促進全民學習的發(fā)展。

四、NGB平臺的泛在學習模式

學習的泛在性體現(xiàn)在三個方面:泛在的學習行為、泛在的學習接口、泛在的學習支持服務(wù)。泛在的學習行為指學習活動的發(fā)生無時不在，無處不在;泛在的學習接口是指學習者可以通過多種通道、多種方式與生活空間中的人、物體和設(shè)備進行交互，獲取泛在學習資源;泛在的學習支持服務(wù)是指學習者可通過感知技術(shù)和分析推理方法獲得全方位的學習支持［4］。基于NGB平臺的泛在學習，包括無縫學習模式、感知學習模式、個性化學習模式、協(xié)作學習模式等。

(一)無縫學習模式

NGB的遷移、漫游功能，實現(xiàn)學習內(nèi)容在家庭、車載、手持等多種學習終端間的無縫遷移，學習者在漫游狀態(tài)下接入廣播電視網(wǎng)絡(luò)，并使用與歸屬地完全一致的學習服務(wù)。基于NGB的學習平臺能為學習者提供無縫的學習體驗，學習者能夠在不同的情景中學習，并且能夠通過個人學習終端設(shè)備，快速地實現(xiàn)學習情境與學習方式的切換，提供不間斷的學習內(nèi)容和學習服務(wù)，使學習得以連續(xù)進行。無縫學習模式使學習者暢游于教室、校園、工作場所、家庭、公園、海灘等不同場所環(huán)境，融合正式與非正式學習，讓學習真正成為一種生活的方式。學習者在家庭、工作場所環(huán)境時，可借助于數(shù)字電視機、臺式計算機等固定終端進行學習，此終端屏幕大、圖像清晰、高保真音質(zhì)，使學習者處在一種舒適、愉悅的學習環(huán)境中;學習者在旅途中及室外環(huán)境時，可借助于多模手機、便攜PC、GPS、MP5等移動終端進行學習，給學習者帶來便捷的學習方式;學習者在室內(nèi)轉(zhuǎn)至戶外時，若想保持學習的連續(xù)性，可將學習內(nèi)容從固定終端設(shè)備上遷移至自己的移動終端上繼續(xù)進行學習;學習者從一個城市轉(zhuǎn)至另一個城市時，移動終端可在漫游狀態(tài)下接入廣播電視網(wǎng)絡(luò)，并使用與歸屬地完全一致的學習服務(wù)。無縫學習模式使學習者根據(jù)需要，選擇自己適合的時間，在多樣的空間、以多樣的方式進行學習，為學習者提供了一個充分自由的學習空間。

廣播電視運營商中廣傳播集團有限公司已與電信、移動、聯(lián)通以及其他企業(yè)開展了不同形式的業(yè)務(wù)合作，可實現(xiàn)學習內(nèi)容在不同網(wǎng)絡(luò)終端間的互通。與中國移動TD合作將CMMB作為TD主流手機的標準配置、在TD上網(wǎng)本中置入CMMB模塊;與計算機生產(chǎn)企業(yè)合作將CMMB芯片裝入筆記本計算機;與一汽合作成為汽車導航儀GPS的標準配置;等等。這些合作的案例，使學習者能用普通筆記本電腦既可通過TD網(wǎng)絡(luò)無線上網(wǎng)學習，也可通過CMMB網(wǎng)絡(luò)收聽、收看多套的教育教學廣播電視節(jié)目，對兩個網(wǎng)絡(luò)的操作互不影響。路途旅行的學習者也可通過汽車導航儀GPS與CMMB網(wǎng)絡(luò)連接，方便開展NGB的學習。

(二)感知學習模式

NGB平臺具有對學習環(huán)境的自然感知，實現(xiàn)物與物、物與人的泛在鏈接，以及對物品和過程的智能化感知、識別和管理。感知學習模式分實驗感知教學和情境感知學習兩種模式。

1．實驗感知教學模式。學習者根據(jù)遠程教學提供的智能環(huán)境實驗室以及實驗內(nèi)容，操作學習終端設(shè)備，通過NGB的感知處理信道遠程控制、操作實驗現(xiàn)場的相關(guān)儀器設(shè)備。讓人與物泛在連接，實現(xiàn)實驗操作、實驗數(shù)據(jù)處理等，完成各種預(yù)定的實驗項目，并在學習終端設(shè)備上呈現(xiàn)實驗場景及實驗數(shù)據(jù)結(jié)果，使學習者具有身臨其境的感覺。

2．情境感知學習模式。情境感知意味著能夠從學習者的周圍收集環(huán)境信息以及工具設(shè)備信息等，并為學習者提供與情境相關(guān)的學習活動和內(nèi)容［5］。在智能學習環(huán)境空間中，利用RFID技術(shù)監(jiān)測學習者周圍的環(huán)境對象，以及感知學習者的興趣、愛好等的信息，并實時通過NGB的感知處理信道獲取于之相關(guān)的學習服務(wù)項目;也可利用智能標簽識別需要學習的對象，并且根據(jù)學習者的學習行為記錄，調(diào)整學習內(nèi)容。該模式對情景式、體驗式學習具有良好的支持。

(三)個性化學習模式

適應(yīng)性學習的發(fā)生，是基于系統(tǒng)使用獲取的學習者特征信息，參與到給學習者提供其所需的過程中，不僅僅是記住一些設(shè)置屬性，比如字體、顏色、背景圖片等，而是真正適應(yīng)學習者的需要提供相應(yīng)的適應(yīng)性服務(wù)［6］。基于NGB的學習平臺與傳統(tǒng)學習網(wǎng)絡(luò)不同，該平臺不再是被動地滿足學習者的需求，而是通過智能感知學習者場景的變化，甚至是學習者的心情微妙變化等，從感知數(shù)據(jù)信息來分析學習者的學習意愿、學習需求等，主動、即時為學習者提供所需的個性化學習服務(wù)。

由傳感網(wǎng)絡(luò)感知場景等的信息，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸、處理，最后由學習平臺(學習資源)向?qū)W習者提供感知個性學習服務(wù)的內(nèi)容或?qū)W習的幫助;此外，NGB學習平臺還可支持學習者的學習定制請求，實現(xiàn)界面、內(nèi)容、提醒等多種定制學習服務(wù)，滿足學習者所需的個性化學習要求，體現(xiàn)以人為本的理念。學習者若平時經(jīng)常閱讀文學書籍，通過智能感知NGB學習資源就會主動的、有意識的、經(jīng)常的向該學習者提供文學方面的學習資源供其選擇。NGB學習平臺的個性化學習，學習者可以在需要的時間、需要的地點，得到需要的學習資源;以學習者方便的方式、以學習者喜歡的方式進行各種學習的選擇。

(四)協(xié)作學習模式

協(xié)作學習是一種通過小組或團隊形式組織學習者進行學習的一種策略，對于提高學習者的學習效果，促進良好的非認知品質(zhì)發(fā)展起到了積極的作用。協(xié)作學習被看作多個學習者提供對同一問題用多種不同觀點進行觀察比較和分析綜合的機會［7］。對話理論和社會建構(gòu)理論為泛在學習提供了理論基礎(chǔ)和支持。對話理論認為學習過程需要教師與學習者以及學習者間的雙向?qū)υ捄突印Ｉ鐣?gòu)理論則認為學習者都是在某一環(huán)境中做出反應(yīng)和思考的，在學習者進行思考、總結(jié)和提高經(jīng)驗知識后，即可解決問題［8］。傳統(tǒng)的廣播電視網(wǎng)由于是單向廣播網(wǎng)絡(luò)，無法支持學習者之間的交流和對話，造成了學習效果不明顯等問題。

NGB的教育電視節(jié)目、廣播節(jié)目、圖文信息等的實時交互和定制功能為學習者協(xié)作學習提供了良好的技術(shù)支持，NGB基于雙向廣播電視網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)，具有對話、參與、交互的特性，可實現(xiàn)各種雙向交互學習業(yè)務(wù)，學習者可借助于NGB平臺開展協(xié)作學習。由學習者組成的協(xié)作小組可以是自發(fā)的、松散的，學習者在不同的地域通過NGB平臺參與到學習中來，通過視頻、音頻、圖文等進行協(xié)作交流學習。教師也可組織討論、監(jiān)控協(xié)作學習的過程、評價協(xié)作學習的結(jié)果等，并且在學習者無法通過協(xié)作或自學達到學習目標時進行有效的指導。學習者可與教師互動，教師可及時解答學習者學習過程中的問題，也可根據(jù)學習者反饋的信息，及時調(diào)整學習計劃、學習內(nèi)容以及采取教學的針對性措施。亦可通過NGB小組協(xié)作完成感知實驗項目。

五、結(jié)語

基于NGB平臺的泛在學習使學習與生活無縫連接，將學習融入到學習者的日常生活中，實現(xiàn)正式學習、正規(guī)學習與非正式學習、非正規(guī)學習的融合，滿足了學習型社會所需的泛在學習環(huán)境。NGB平臺的無縫學習模式、感知學習模式、個性化學習模式和協(xié)作學習模式還有待完善，隨著NGB技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算技術(shù)等的進一步發(fā)展，泛在學習的手段、形式以及模式將更趨于人性化、智能化、多樣化和便利化。

［1］張 麗，等．NGB的發(fā)展與思考［J］．廣播與電視技術(shù)，2010(2)．

［2］梅海濤．基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)運營平臺淺析［J］．電信技術(shù)，2011(5)．

［3］黃 穎，李 健．泛在網(wǎng)國內(nèi)外標準化總體情況［J］．電信網(wǎng)技術(shù)，2010(3)．

［4］陳維維．應(yīng)然的泛在學習技術(shù)［J］．中國電化教育，2010(11)．

［5］余勝泉．從知識傳遞到認知建構(gòu)、再到情境認知［J］．中國電化教育，2007(6)．

［6］李文宏．以認知建模為支架的適應(yīng)性學習系統(tǒng)構(gòu)建［J］．電化教育研究，2011(9)．

［7］何克抗．教學系統(tǒng)設(shè)計［M］．北京:北京師范大學出版社，2002．

［8］甘文凝，溫植勝．基于播客技術(shù)的移動學習在大學外語教學中的應(yīng)用研究［J］．中國遠程教育，2010(5)．