智能移動終端APP中的交互模型設計與實現

史高音

摘要摘要：隨著移動學習在人們日常學習和生活中的日漸深入，移動學習終端APP的設計開發技術也日趨完善和多樣化，然而學習者在進行移動學習過程中仍然存在許多問題，如移動學習應用平臺的資源形式單一、缺乏交互等。為提升用戶的移動學習體驗，實現人機交互，通過對已有的教學模式進行分析，結合移動學習終端的使用特點，設計并實現了適用于移動學習終端APP的交互模型，旨在為人機交互和移動終端交互技術的研究提供理論借鑒，同時為移動終端APP的設計和開發提供參考。

關鍵詞關鍵詞：交互模式；移動學習；移動終端

DOIDOI：10.11907/rjdk.171035

中圖分類號：TP319

文獻標識碼：A文章編號文章編號：16727800（2017）005005103

0引言

隨著計算機技術、網絡技術和移動通信技術的迅猛發展，以及信息技術與課程整合的不斷推進，MOOC、微課、翻轉課堂、智慧教育等教育的新模式、新思想風靡全球，人們對靈活有效的學習方式的追求也愈加強烈，移動學習作為一種新的學習方式已悄然融入人們的日常學習中。目前移動學習的主要形式是將資源下載到本地及通過手機軟件進行在線互動學習[1]，然而學習者在移動學習過程中還存在著許多問題。如移動應用平臺上的資源質量參差不齊，并且主要以視頻、文本為主，資源形式單一，缺乏交互，難以吸引學習者持續性學習。美國的理查德·邁耶等[2]在90年代期間的研究中發現除了一些多媒體信息設計原則之外的效應，交互性效應是其中的重要一種。研究發現，有效的交互性動畫可以促進學習者對學習內容的加工和知識建構。因此，如何設計有效的交互動畫移動學習資源，對于提高學習者的移動學習效率，取得良好的教學效果至關重要。

交互相關問題一直受到國內外學者的共同關注。國外對于交互動畫的相關理論和實踐的研究都相對成熟。理論層面上，提出了教師中心式、學生中心式和知識中心式3種交互模式，分別以教師價值取向、學生價值取向和知識中心課堂為導向；實踐應用層面上，致力于研究拓展人機交互、數字媒體技術等領域，iPhone、iPad等移動終端產品的相繼流行及語音控制能擺脫鍵盤鼠標束縛的功能實現，讓手指觸碰的移動學習交互研究廣受關注。國內關于教學交互的直接研究相對較少，主要是對于多媒體課件的交互研究和模式建構，以清華大學、湖南大學、江南大學為代表，陸續開始人機交互、移動終端交互技術領域的研究。縱觀現有研究，理論層面上關注現有教學模式的交互模型研究相對較多，實踐層面上呈現對人機交互和移動終端交互技術的研究趨勢。

相對于已有的教學模式，移動學習正深入人們的日常學習中，移動終端交互技術的研究也少不了移動終端交互模型的設計基礎，但是目前國內關于移動學習交互模型的研究很少。因此，本文通過對現有教學交互模式的研究，試圖在已有交互模式的基礎上，結合智能終端移動學習特征，提出符合智能終端移動學習APP設計開發的交互模型，以提高學習者使用移動終端進行移動學習的效率，并更好地支持教學交互。

1智能移動終端中的交互特點

隨著交互技術的不斷深入發展，iPhone、iPad等智能移動終端產品的相繼問世代表著全觸屏時代的到來，這一階段的移動學習特征是擺脫了鍵盤鼠標束縛，給用戶提供了豐富多樣的操作方式，使移動學習得到迅速發展，其交互研究也廣受關注。

1.1智能移動終端設備特點

研究表明，用戶對移動終端設備交互上的最大期望就是簡單易用、快捷方便[3]。4G時代的到來更使得全觸屏智能移動終端與傳統鍵盤設備相比，不僅能夠處理圖像、音頻、視頻等多種媒體形式，傳輸速度更是支持100～150Mbps的下行網絡帶寬，也即4G意味著用戶可以體驗到最大12.5～18.75MB/s的下行速度。其直接的操作方式更是便于用戶理解，降低了用戶認知負擔。然而，現實用戶在使用智能移動終端設備過程中依然存在許多問題，其中影響用戶交互體驗的主要有交互設計因素和設備環境因素兩方面。

1.2基于智能終端的移動學習特點

基于智能終端的移動學習特點主要表現在以下幾個方面：①設備特點。受移動終端屏幕尺寸、分辨率、內存、處理器等物理性質的影響，其信息呈現內容有所局限，內容設計應相對短小，以符合學習者的認知需求，學習者對小塊的學習內容更能集中注意力。此外，當個人使用移動終端進行學習時，沒有傳統與教師間的交互，一切知識反饋都來源于呈現內容，因此內容的交互尤為重要。常見的內容呈現形式有文本、圖片、音頻、視頻動畫等，恰當有趣的交互效果能讓用戶的使用過程更加順暢。動畫是一種具有較高交互性的內容呈現方式，其主要特點在于播放時可以接受某種控制。這種控制可以是動畫播放者的某種操作，也可以是動畫制作時預先準備的操作。這種交互性提供了學習者參與和控制動畫播放內容的手段，使學習者由被動接受變為主動參與；②軟件平臺特點。基于智能終端的移動學習，其實質是借助軟件學習平臺，整合優質學習資源進行隨時隨地的學習[4]。學習平臺的設計關系到內容呈現、學習記錄、人機交互等多方面的學習效果。因此，在操作設計上，要充分考慮移動終端的使用習慣，直觀便捷的操作是學習平臺的設計關鍵。此外，由于使用移動終端進行學習時缺少與教師的交互，知識反饋機制至關重要。

在基于智能終端的移動學習中，用戶主要通過不同的交互方式來完成任務，同時體驗過程中產生的交互效果。交互效果是相對操作方式而言，交互效果和操作方式都是用戶與界面之間的重要互動，后者是人的手勢，而前者是指界面對用戶使用行為的反饋[5]。因此，交互設計是為了達到更好的交互效果，使用戶在內容、行為和形式3個層面得到需求的滿足。

2教學交互模型

教學交互有多種分類方法，一般的分類方法主要依據教學過程定義交互模型。依據概念形成的抽象程度可將交互分為深淺兩種交互模型，根據不同環境中的交互，可將交互定義為不同層次的交互模型。

2001年，Laurillard[6]首次提出了“學習過程的會話模型”，該模型證明學習就是通過教學交互來實現的，教學交互是學習過程的基本功能屬性。同時，也體現了在交互過程中的各類媒體：表述（Narrative）媒體、交互（Interactive）媒體、可調（Adaptive）媒體、通信（Communicative）媒體、制作（Productive）媒體；2004年，我國學者陳麗[7]認為，Laurillard的會話模型可以理解為“適應性交互”和“會話性交互”兩個層次的模型，并在Laurillard的會話模型基礎上，首先提出了遠程學習中的教學交互模式和教學交互層次塔。教學交互層次塔類似于戴爾的經驗之塔，經驗是由具體到抽象，由低級到高級的遞進，從操作交互到信息交互再到概念交互，層次越高越抽象也越高級，并且操作交互和信息交互是概念交互的基礎。從圖中可知，學習是一個循序漸進的過程，概念交互是產生學習效果的關鍵。因此，新舊知識的交互對學習目標的實現更加關鍵；2006年，國內學者丁興富[6]在以上兩位學者的研究基礎上，提出了“教學交互層次雙塔”模型，該模型將教學交互層次塔和遠程教學中的交互層次塔合并，便于分析比較因師生時空關系和教學行為性質的不同導致教育形態和教學環境不同，從而帶來的教學交互結構的差異。

3體系結構與功能設計

3.1智能終端移動學習APP中交互模型體系結構

不同的教學交互模式體現了不同學者對交互的理解，由于基于智能終端的移動學習區別于傳統的移動學習，基于智能移動終端的移動學習必須考慮到設備特點和軟件平臺等多方面因素，不能完全照搬一般的教學交互設計理論。基于智能設備的移動學習中，學習資源的交互設計是決定學習效果的關鍵，良好的內容交互、操作交互和過程反饋能更好地促進概念形成。為此，筆者根據上述對其它教學交互模式的分析，提出智能終端移動學習中的動畫交互模型，如圖1所示。

智能終端移動學習中的動畫交互模式主要分為兩層，用戶層和程序控制層。用戶層主要包括學習者及其學習環境等。通過注冊登錄學習平臺即可進入學習系統。用戶通過簡單友好的平臺界面，輕松實現操作交互；程序控制層是本模型的核心模塊，支持整個學習系統的智能控制和調節反饋，主要包含學習資源媒體、學習內容、媒體呈現方式、行為判斷、反饋機制等，其核心功能依賴程序后臺的行為監控和調節，對學習者的操作進行行為判斷，并反饋為新知識或舊知識，再將判斷結果傳遞為學習者已掌握的知識和以及未掌握的知識。若為未掌握的知識，則重新反饋為新知識，重新進行學習者和媒體交互。

3.2交互功能設計

移動學習終端的交互移動學習平臺除了支持各種學習活動外，還能夠智能地為學習者提供操作交互行為分析，判斷并調節學習者對知識的掌握情況，并作出相應反饋，不斷調整學習進度。在功能設計中，后臺腳本需要對操作行為進行智能判斷與調節交互。

智能終端移動學習平臺交互功能結構如圖2所示，即如果學習者在學習過程中進行相應的操作選擇，平臺APP后臺則會根據學習者的行為，先進行行為判斷，若選擇錯誤，則對應的知識對于學習者而言是新知識；之后對其進行行為決策，將該部分知識調節為新概念，讓學習者重新學習。行為判斷的目的是了解學習者的掌握程度，與現實課堂上的水平測試一樣，主要通過行為腳本設置相應操作選擇，根據學習者的操作選擇實現行為交互，然后根據行為判斷所得的結果進行行為決策；行為決策將學習者操作選擇對應的知識判斷為新知識或舊知識，并通過調節作為反饋再次進行概念的交互，判斷為學習者已掌握的舊知識或學習者未掌握的新知識。

4交互模型實現

根據智能移動終端APP交互模型的體系結構，實現了各種交互行為，學習者與智能終端設備之間可通過學習平臺中的文本、視頻、音頻等媒體進行交互。

（1）概念之間的交互。知識的獲得是學習者與概念的交互和內化過程，也是隱性知識和顯性知識的交互過程，本模型概念與概念之間主要通過后臺反饋。一方面將學習者未掌握的概念作為新知識傳遞給媒體，讓學習者反復學習；另一方面將學習者已掌握的概念作為舊知識進行儲備。所以在設計開發APP時應注意概念與整體知識之間的層級關系，以及概念圖的合理應用。新知識的呈現要符合學習者的學習水平和特點，概念與概念之間是層層遞進的關系。

（2）媒體之間的交互。媒體與媒體之間的交互為非線性交互，主要表現為界面與界面之間的跳轉以及場景和控件的分布。在設計開發APP時應充分考慮學習者的使用習慣，界面風格要統一，場景與界面元素分布合理，適合移動終端閱讀和操作，頁面不能過多，文字內容符合學習者的視覺習慣，按鈕位置和功能及界面跳轉符合學習者使用習慣。

（3）生生之間的交互。基于本文中的交互模型所設計的學習平臺APP可以提供一個學習者之間的溝通交流空間，讓學習者參與其中。生生之間的交互給學習者提供了同伴，讓學習者有了學習的參考者、咨詢者和討論者，同時也提升了學習者在APP中的存在感，從而提升APP使用頻率。

（4）學生與概念的交互。此處所指的概念即知識，學習平臺APP中概念的呈現大多是隱性的，部分文本類的知識點以顯性知識的方式呈現。學習者在閱讀、使用和操作過程中獲得新概念，經過反復練習掌握新知識，將隱性知識內化，轉化為舊知識。

（5）學生與界面的交互。學習者與界面間通過場景按鈕、文字、視頻和聲音等媒體進行交互。學習者在使用過程中，伴隨語音、手勢、文本顯示、文本輸入等多種操作進行選擇，后臺進行智能判斷達到及時反饋的一個交互過程。

5結語

依托本文設計的交互模型，設計開發了移動網絡課程，并選擇教育技術學專業開展了教學實踐。實踐發現，首先，學習者使用基于本交互模型設計的APP頻率相對同類教育APP有所提升。學習者在學習過程中，參與討論交流的頻率較高，生生之間的交流互動頻繁，體現了移動學習的宗旨和團隊合作意識，增進了生生之間的情感交流。其次，學習者根據APP界面導航，能夠獨自完成網絡課程學習，學習效率較高。由此可見，基于交互模型的移動終端網絡課程在一定程度上弱化了教師在課程中的主導地位，增加了師生間的交互。同時，良好的交互激發了學習者之間的互動，提升了學習者的學習積極性和主動性。

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責任編輯（責任編輯：黃健）