（教育技术学专业论文）基于智能手机的移动学习系统设计与开发.pdf

中文摘要 捅要 信息技术的迅猛发展，推进了整个社会的信息化进程，也加快了教育迈向现 代化、信息化的步伐。远程教育作为现代社会的一种重要教育形式，也随着信息 技术的发展而得到了快速的发展。计算机技术、多媒体技术、有线通信技术的成 熟，使得远程教育的手段有了质的飞跃，促使远程教育在近些年得到了长足的发 展和巨大的成功。随着移动学习终端的普及和移动通信网络的发展，移动学习逐 渐成为了远程教育中研究和应用的趋势和热点。 移动学习( m o b i l el e a r n i n g ，简称m - l e a r n i n g ) 是数字化学习( e l e a r n i n g ) 和无线通信技术两者相结合的产物，它是以手机、p d a 等移动终端为学习工具， 通过无线通信技术来传递教学信息，学习者可以随时随地进行学习的一种学习方 式1 2 j 。它具有灵活性、高效性、交互性、广泛性、个性化等特点，可以给学习者 带来随时随地随身进行学习的全新感受。智能手机移动学习作为一个新兴的研究 领域，对它的研究还非常有限。到目前为止，还没有实现具体、理想的广域或区 域的移动学习系统的应用。因此，关于移动学习的研究和系统设计开发，对移动 学习的发展、学习社会的建立都具有重要意义。 w a p 2 0 是w a p 论坛在2 0 0 1 年6 月公布的w a p 版本，它在w a p l x 的基 础上进行了很大的优化和改进，提供了更多的业务和应用，其指定的x h t m l m p 和w c s s 开发语言也具有更丰富的表现形式和内容精确设定功能，因此其在开 发移动学习平台方面具有得天独厚的优势。本文从实践的视角通过调研、比较论 证了基于手机的学习应该采用的方式，提出了建立w a p 2 0 网络学习平台是基于 手机学习的最佳方式之一，是其应用发展的趋势。作为本论文的核心性工作，笔 者设计开发了一个基于手机的w a p 2 0 学习系统平台以作为该论文写作中的主要 内容并希冀为后续的深入研究提供建议和参考。 本文在分析了智能手机移动学习的背景、意义的基础上，通过研究智能手机 移动学习的相关理论和特点，分析了手机移动学习适应对象和范围，对智能手机 学习应用作了可行性研究。本文接着介绍了智能手机移动学习系统的设计，包括 系统设计原则，系统设计目标、相关的支撑技术、系统体系结构设计和功能模块 设计。应用实践部分展示智能手机基于w a p 2 0 的移动学习系统，描述了移动学 习系统的开发环境，介绍了移动学习系统的六个功能模块，并给出了各模块的逻 辑架构、部分重点代码以及最后的运行效果截图。 关键字：移动学习，智能手机，w a p 2 0 ，学习系统 英文摘要 a b s t r a c t t h er a p i dd e v e l o p m e n to fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yp r o m o t e st h ei n f o r m a t i o n p r o c e s so ft h ew h o l es o c i e t y , a n dh a s a l s o s t e p p e du pi t s e d u c a t i o nt o w a r d s m o d e r n i z a t i o na n dt h ep a c eo fi n f o r m a t i o n i z a t i o n a sa ni m p o r t a n te d u c a t i o nf o r m ， d i s t a n c ee d u c a t i o nw i l lh a v ear a p i dd e v e l o p m e n tw i t ht h ed e v e l o p m e n to ft h e i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y t h em a t u r eo ft h ec o m p u t e rt e c h n o l o g y , m u l t i m e d i a t e c h n o l o g y , w i r e dc o m m u n i c a t i o nt e c h n o l o g i e sm a k e st h em e a n so fl o n g - d i s t a n c e e d u c a t i o nh a v eaq u a l i t a t i v el e a pa n da l s om a k el o n g - d i s t a n c ee d u c a t i o nh a v ea s i g n i f i c a n td e v e l o p m e n ta n dag r e a ts u c c e s si nr e c e n ty e a r s w i t ht h em o b i l el e a r n i n g i sb e i n gw i d e l yu s e da n dt h ed e v e l o p m e n to fm o b i l ec o m m u n i c a t i o n sn e t w o r k ，m o b i l e l e a r n i n gg r a d u a l l yb e c o m e st h et r e n d sa n dh o ts p o t si nt h er e s e a r c ha n da p p l i c a t i o no f t h el o n g - d i s t a n c ee d u c a t i o n m o b i l e l e a r n i n g ( i ns h o r tm l e a r n i n g ) i s ac o m b i n e dp r o d u c to ft h ed i g i t a l l e a r n i n ga n dt h ew i r e l e s sm o b i l ec o m m u n i c a t i o nt e c h n o l o g y , i tt a k e st h em o b i l e p h o n e ，t h ep d aa n dt h eo t h e rm o b i l et e r m i n a l sa st h es t u d yt o o l s ，d e l i v e r st h e t e a c h i n gi n f o r m a t i o nb yw i r e l e s sc o m m u n i c a t i o n st e c h n o l o g y , a l s oi t i sal e a r n i n g m o d et h a tt h el e a r n e r sc a ns t u d ya ta n y t i m ea n di na n y w h e r e 2 i th a st h ec h a r a c t e r so f f l e x m i l i t y , e f f i c i e n c y , i n t e r a c t i v i t y , e x t e n s i v e n e s s ，p e r s o n a l i t ya n ds oo n , i t 锄b r i n g t h el e a r n e r st h en e wf e e l i n g so fs t u d y i n ga ta n y t i m ea n di na n y w h e r e m o b i l e l e a r n i n gi san e wd e v e l o p i n gr e s e a r c hf i e l da n dt h es t u d yo ni ti ss t i l lv e r yl i m i t e d t i l ln o w , t h e r ea r en o tc o n c r e t e ，i d e a lm o b i l el e a m i n gs y s t e m si nw i d ea r e a s ot h e k e yo fr e s e a r c ho nm o b i l el e a r n i n g ，t h ed e s i g na n dd e v e l o p m e n to ft h em o b i l e l e a r n i n gs y s t e ma r ei m p o r t a n tf o rt h ed e v e l o p m e n to fm o b i l el e a r n i n ga n dt h e s e t t i n g - u po fl e a r n i n gs o c i e t y w a p 2 0i st h ew a pv e r s i o np u b l i s h e db yt h ew a pf o r u mi nj u n e2 0 0 1 i tm a k e s al o to fo p t i m i z a t i o na n di m p r o v e m e n to nt h eb a s i so ft h ew a p l x t h ed e s i g n a t e d d e v e l o p m e n tl a n g u a g ex h t m lm pa n dw c s sh a v ear i c h e rf o r ma n dc a nb em o r e e x a c ti nd e s c r i b i n gc o n t e n t t h e r e f o r ei th a sau n i q u ea d v a n t a g ei nd e v e l o p i n gt h e m o b i l el e a r n i n gp l a t f o r m b a s e do nt h ea b o v ei s s u e so ft h i sp a p e r , f r o mt h ev i e wo f p r a c t i c e ，t h r o u g hr e s e a r c h ，c o m p a r i s o nt h et h e o r yo fs t u d yb a s e do nm o b i l ep h o n e ， t h ea u t h o rp r o p o s e st h a tt h ee s t a b l i s h m e n to fw a p 2 0l e a r n i n gs u p p o r tn e t w o r k 英文摘要 p l a t f o r mb a s e do nt h em o b i l ep h o n ei st h eb e s tw a yt ol e a r na n dt h et r e n dt oa p p l y a s t h ec o r eo ft h i sr e s e a r c hw o r k , t h ea u t h o rd e s i g na n dd e v e l o pam o b i l ep h o n ew a p 2 0 l e a r n i n gs u p p o r ts y s t e ma san e t w o r kp l a t f o r ma n df i n a l l yh o p ef o rp r o v i d i n g r e c o m m e n d a t i o n sa n di n f o r m a t i o nw i t ht h ei n - d e p t hf o l l o w - u ps t u d y f i r s t ，t h ea r t i c l es t a r t sf r o mt h eb a c k g r o u n do ft h i st o p i c t h r o u g hc a r r y i n go n 、 r e s e a r c ha b o u tr e l a t e dt h e o r i e sa n dc h a r a c t e r i s t i c so ns m a r tp h o n el e a r n i n g , a n a l y z e t h es u i t a b l eo b j e c t sa n ds c o p e so fm o b i l el e a r n i n g ；c a r r yo nf e a s i b i l i t yr e s e a r c ho f s t u d yo nm o b i l ep h o n el e a r n i n ga p p l i c a t i o n t h e nt h i sp a p e ri n t r o d u c e st h ed e s i g no f m o b i l el e a r n i n gs y s t e m , i n c l u d e ss y s t e m a t i cd e s i g np r i n c i p l e , s y s t e m a t i cd e s i g n o b j e c t ，r e l e v a n ts u p p o r tt e c h n o l o g y ，s y s t e ms t r u c t u r a ld e s i g na n df u n c t i o nm o d u l e d e s i g n t h el a s tp a r td i s p l a y st h em l e a r n i n gs y s t e mb a s e do nw a p2 0 i n c l u d i n g s i xm o d u l e so f e a c hf u n c t i o n e a c hm o d u l eh a sa l o g i s t i cs t r u c t u r e ，p a r to ft h es c r i p t s o nm a i nf u n c t i o na n dt h ep i c t u r eo ft h er e a lv i s u a l i z e ds y s t e m k e yw o r d s ：m o b i l el e a r n i n g ，s m a r tp h o n e ，w a p2 0 ，l e a r n i n gs y s t e m m 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得苤鲞监整盘堂或其它教育 机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡 献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文版权使用授权书 期： 本人完全了解天津师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交 论文的复印件和磁盘。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 一 第一章绪论 第一章绪论 1 1 选题背景 上个世纪的后半叶，人类在信息技术的两个领域中获得了极大的发展。首先 是计算机技术，从最初的大型计算机( m a i n f r a m e ) 到后来的个人电脑( p c ) ，人类 逐步实现了信息电子化。其次是通信技术，在完善了固定电话网络的基础之上， 人们逐渐开始尝试建立大规模的民用移动通信网络，从最初的第一代基于模拟技 术的移动通信到第二代基于数字技术的移动通信，再到现在正成为媒体讨论热点 的第三代宽带移动通信技术，人们正在实现随时随地同任何人通信的梦想。 在上面提及的两大技术取得大发展的同时，作为接入网络所必需的终端设备 也同步取得了很大的发展。最初，人们对移动通信的需求仅局限在车载通信这一 层面，主要原因是当时西方发达国家的汽车普及率达到了一定的水平，人们希望 能够在驾驶过程中同外界继续保持联系。在这一个阶段，移动终端由于技术水平 的限制，在功能上只是完成语音通话，终端的外形尺寸、重量对使用都造成不便。 进入九十年代以后，随着第二代基于数字技术的蜂窝移动通信技术的发展，人们 逐渐地实现了移动终端的小型化，多样化。这是因为随着市场容量的急剧增大， 生产终端所需的大规模集成电路实现了模块化、低成本、大批量的制造，同时也 实现了镍氢电池技术到铿电池技术的过渡，所以在这些基础上移动终端能够越来 越符合人们对于“移动、便携的心理需求。由此发展起的具有独立的操作系统， 可以由用户自行安装软件、游戏等程序，通过此类程序对手机的功能进行扩充， 并且可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入的一类手机智能手机大量出现 和应用。 从2 0 0 0 年起，欧美发达国家就己经开始了移动学习的研究，同时我国也引 入了这个概念，但基于手机的移动学习的实践研究开展的很少，基本上直处于 学术理论研究阶段，忽如一夜春风来，2 0 0 6 年移动学习由研究阶段进入商业推 广应用阶段，成为移动学习市场启动的重要拐点，学习型手机大放异彩。 国际远程教育权威、爱尔兰教育技术专家戴斯孟德基更( o e s m o n dk e e g a n ) 博士认为，“成功的远程教育技术，不是那些本身具有适合教学特性的技术，而 是己经达到了广泛普及的技术川。( 2 0 0 6 中国i t 品牌网络调查研究报告称信 息产业部去年1 1 月的统计数据显示，我国手机用户己有5 4 8 亿，其中，移动电 话用户4 5 5 亿，小灵通用户9 3 0 9 万，比2 0 0 5 年同期增长了o 7 4 亿户。其预测， 今年年底我国手机用户将在去年的基础上，继续增长至6 3 亿。移动电话的普及 第一章绪论 率达到了每百人3 5 3 部。手机已由时代新贵走入寻常百姓家，己经成为绝大多 数人生活的必需品。哈瓦斯旗下媒介购买商m p g 的北美区c e o 查尔斯卢曼说， 人们对手机的依赖性已达到了前所未有的程度，“看看那些青少年，手机已如同 做过外科手术般地粘在了他们身上。从宏观市场看，根据中国互联网络信息中 心( c n n i c ) 发布的中国第1 7 次网络调查报告，中国只有4 9 5 0 万台的电脑。远远 少于中国移动的手机用户数量，可见手机用户的群体更庞大d 1 。基于手机的移动 网络凭借“随时、随地、口袋中的互联网 的特性，对传统的信息传播方式有突 破性创新，手机比电脑更普及，比报纸更互动，比电视更便携，比广播更丰富， 集四大媒体的优势于一身，给人们带来的是视听方式、传播模式和学习的革命。 手机的高度普及，其便利性、开放性、个性化以及随身特性，让它成为一个 最理想的融合平台。人们熟知的互联网上的一切体验：在线浏览学习，和同伴互 动交流的协作学习、网页浏览、资讯查询、即时通讯、音乐下载、图像上传、共 享或下载、电子邮件、在线游戏、社区交友，甚至博客、b b s 等，都将延伸到用 户的手机上，并获得全新的生命力一因为手机的特质，移动互联网比固定互联网 具有更个性化的互动性，从而将互联网的功能发挥到极致。手机技术的发展以及 互联网与移动通信技术的进一步融合，使手机的业务更加丰富，随着3 g 的到来， 手机上网将成为人们重要的上网方式，也必将为人类提供更加个性化的学习方 式。 基于手机的移动网络已不仅仅是一个新鲜的名词，而是一个清晰地呈现在人 们面前的鲜活的市场。2 0 0 8 年1 月2 3 日，c n n i c 发布了第1 9 次中国互联网络 发展状况统计报告，报告显示，手机上网人数达到1 7 0 0 万，占网民数的1 2 4 1 。 基于手机的学习在国外已经进行了几年的研究，有很多关于比较有影响的基 于手机学习的移动教育研究项目，但是基于短信学习的研究居多，基于w a p 网站 的学习支持研究少。在我国对手机学习的研究实践始于几年前，主要是在教育部 的策划下开展的，与欧美等国家相比，我们的研究水平还比较低，研究规模还比 较小。在人类历史上从来没有一项技术像手机这样被大众应用到如此普及的地 步，手机的普及及技术的成熟和w a p 网络技术的发展为基于手机的学习的发展奠 定了坚实的基础，而关于使用手机学习的研究和基于手机的学习市场的启动将为 手机学习点燃新的希望，手机学习亦将成为教育技术研究领域的新热点。 1 2 研究内容与方法 在国内基于手机的移动学习应用实践研究是少而又少，上海电视大学正在实 第一章绪论 施“移动校园计划，即教师在正常课堂教学之外利用手机无线网络和学生保持 联系，这是国内首家基于手机的学习应用，但也仅限于手机短信应用h 1 。短信应 用于学习尽管有很多优势，但是其信息量小，资费高等都是其应用的瓶颈。 由于w a p 2 0 功能强大、业务种类多样，手机高度普及，基于手机的移动学 习支持系统潜力无限，所以基于手机的移动学习亟需理论研究和实践应用研究， 以此作为促进基于手机的移动学习的开展。 手机是不是适于学习，如何认识基于手机的移动学习，怎样才是手机用于学 习的有效方式，笔者带着这些问题进行了深入调查和分析，经过研究认为通过手 机w a p 2 0 网站进行学习将是利用手机进行学习的有效形式，是其应用发展的趋 势，本文将围绕着如何在技术上实现w a p 2 0 的建站包括服务器配置、编程语言 的使用，以及如何设计开发出优秀的w a p 2 0 学习类网站等几个问题进行探讨， 并对基于w a p 2 0 学习支持系统进行了设计和开发。 在对本系统的开发过程中笔者主要研究了如下一些内容： 在研究了课题的背景基础上，以及对国内外相关研究的分析，提出了本 课题的研究内容和研究意义。 对基于智能手机移动学习的相关理论进行了研究，分析了智能手机移动 学习适宜开展的范围、优势和逻辑体系架构。 开发智能手机基于w a p 2 0 的移动学习系统，描述了移动学习系统的开发 环境，介绍各模块架构，列入重点代码及实物效果截图，为学生和教师提供最即 时的交流平台，进行资源共享，疑难解答，充分体现移动的优越性。 本文在撰写的过程中主要用到下几种方法： ( 1 ) 文献调研 通过查阅大量的国内外相关资料和学习网站，然后在此基础上进行分析、总 结、归纳，汲取已有的成功经验，查出其中的不足和缺陷。 ( 2 ) 案例调研 通过访问一些已经存在的w a p 教育站点和其他一些相关w a p 站点，然后从结 构上、设计思想上、功能上等各方面进行学习和借鉴。 ( 3 ) 实验研究 通过反复的开发、调试、完善，使系统的功能、安全性、运行稳定性等方面 都得到了提高。 ( 4 ) 问卷调查 第一章绪论 通过向需求者进行功能需求调查，了解了用户的需求，这样开发更具有了针 对性和目标，通过试用调查，得到了用户的反馈，这对迸一步完善系统起到了重 要作用。 1 3 研究意义及创新 移动学习己经成为远程教育中一个新兴的研究领域，进行相关研究是社会和 个人发展的一种需求。但作为一种新兴事物，移动学习还面临许多需要解决的问 题。本研究中将尝试性地建构有理论支持的移动学习技术实现方式和进行移动学 习系统的相关研究，期望能够促进学习者在移动环境下的高效率的学习，也将为 移动学习中的教学设计与移动学习内容开发提供参考意义。而且，开展移动学习 系统研究，对建立学习社会也具有非常重大的意义。 总的来说，探索开发基于智能手机的移动学习平台，提出开发的整体解决方 案，将对移动学习理论的进一步完善、推动移动学习从理论到应用的转化、提高 学习者受教育的机会、调动学习者的兴趣和积极性等都具有非常重要的意义。本 选题的研究有着先进的时代特征和鲜明的教育特色，具有一定的科学研究价值和 极大的社会应用潜力。 本文的创新之处在于： 引入了w a p 技术用于智能手机学习，并且丰富了移动学习实现模式。 研究了国内外手机移动学习的发展现状，针对中国市场的需求，提出一 个移动学习平台的解决方案。 实现了可商业化的移动学习平台。 1 4 论文的组织结构 本文分为六个章节，每个章节内容如下： 第一章是绪论，主要介绍课题的研究背景、研究的意义和内容方法等。 第二章是研究开发的理论支持，分析了基于智能手机移动学习的研究趋势和 国内外研究现状，研究了手机移动学习的相关理论和适用范围。 第三章介绍了移动学习系统体系结构的构建，包括系统设计原则、系统设计 目标、相关的支撑技术、系统体系结构设计和功能模块设计以及移动学习形式研 究。 第四章是论文的重点章节，给出了基于w a p 2 0 技术移动学习系统的详细设 计，选定了系统开发环境及运行条件，系统包括六个功能模块，给出了各模块的 逻辑结构图。 第章绪论 第五章对系统部分功能模块的实现进行了详细介绍，给出了各模块运行界面 截图以及部分重点代码。 最后一章是总结。概括了本文所做的工作，分析了所取得的成果和不足，并 对进一步的研究进行了展望。 第二章移动学习相关理论分析 第二章移动学习相关理论基础 2 1 移动学习与智能手机学习 2 1 1 移动学习 近年来，随着移动计算技术和互联网技术的发展，种新的学习模式一移动 学习出现了。移动学习即m - l e a r n i n g ，是由e - l e a r n i n g 延续发展而来，借助于 网络和现代先进的通讯设备，使学习不再受时间、地域或者教师的限制，这是移 动学习最大的优点。但作为一种全新的学习方式，对于移动学习的概念界定，目 前仍没有一个统一的认识。 ( 1 ) “t e l e n o rw a p 移动学习一项目给出的定义 在芬兰，“t e l e n o rw a p 移动学习 研究项目的报告中给出了移动学习的定 义：由于人们地理空间流动性和弹性学习需求的增加而使用移动终端设备进行学 习的一种新型学习方式。 ( 2 ) d y e 等人对移动学习的定义 d y e 等人对移动学习的定义是：移动学习是一种在移动计算设备帮助下的能 够在任何时闻、任何地点开展的学习，移动学习所使用的移动计算设备必须能够 有效地呈现学习内容并且提供教师与学习者之间的双向交流。 ( 3 ) 国内学者给出的定义 北京师范大学教育技术研究所魏顺平在当代移动学习研究与实践回顾与展 望一文中指出：移动学习是指学习者在自己需要学习的任何时间、任何地点通 过无线与无线设备和无线通信网络获取学习资源，与他人进行交流与学习。 ( 4 ) c l a r k q u i n n 对移动学习的定义 k n o w l e d g e p l a n e t 公司认知系统部主任c l a r k q u i n n 认为移动学习是移动计 算与数字化学习的结合，它包括随时、随地的学习资源，强大的搜索能力，丰富 的交互性，对有效学习的强力支持和基于绩效的评价。它是通过掌上电脑、个人 数字助理或移动电话等信息设备所进行的数字化学习。璐1 综合大家的看法，可以从下面几个方面理解移动学习的内涵： 移动学习是一种能够在任何时间、任何地点开展的学习。 移动学习是移动计算和数字化学习的结合。 移动学习是通过无线通信网络，获取教学资源，并且可以通过无线设备 实现师生问的交流。 谈到移动学习，最明显的特征就是它的移动性，学习者能够突破时空的限制， 第二章移动学习相关理论分析 随时进行学习。但是如果仅仅认为随时随地进行学习就算是移动学习的话，那么 随身带有书本进行学习也就是移动学习了。因此，移动性只是移动学习其中的一 个特征。第二种看法提出了移动学习是一种数字化的学习，这是与以往传统的书 本学习区分的标志。移动学习是随着移动互联技术的发展而发展的，移动互联技 术是移动通信技术和互联网技术的简称，学习者不仅可以通过移动设备和无线网 络获得教学资源，还可以与教师互动，达到双向交流的且的。 通过以上的分析，要了解移动学习，必须把握它的核心内涵。移动学习是一 种新型的学习方式，它是对数字化学习的一种扩展，在学习过程中，环境是移动 的，学习者和教师也是移动的，同时，学习者和教师之问还可以实现互动交流。 与其他形式的学习比较，移动学习具有学习便捷性、教学个性化、交互丰富性、 情境相关性等特点。移动学习是移动计算技术与数字化学习技术嫁接的产物，代 表着学习的未来。 2 1 2 智能手机学习 移动电话是至今最为广泛应用的技术之一，截止2 0 0 8 年底，我国手机普及 率已经达到4 0 以上，利用手机进行学习已成为构建学习型社会的重要途径之一， 手机移动学习的概念也应运而生。本文中的学习支持系统是基于智能手机开发 的，因此，在这里主要指智能手机。 智能手机是指具有独立的操作系统，可以由用户自行安装软件、游戏等程序， 通过此类程序对手机的功能进行扩充，并且可以通过移动通讯网络来实现无线网 络接入的这样一类手机的总称阳1 。 从广义上说，智能手机除了具备手机的通话功能外，还具备了p d a 的大部分 功能，特别是个人信息管理以及基于无线数据通信的浏览器和电子邮件功能。智 能手机为用户提供了足够的屏幕尺寸和带宽，既方便随身携带，又为软件运行和 内容服务提供了广阔的舞台，很多增值业务可以就此展开，如：股票、新闻、天 气、交通、商品、应用程序下载、音乐图片下载等等。结合移动通信网络的支持， 智能手机的发展趋势，势必将成为一个功能强大，集通话、短信、网络接入、影 视娱乐为一体的综合性个人手持终端设备。智能手机的诞生，是通讯技术与i t 计算逐步融合的结果。最早的掌上电脑( p a c k e tp c ) 是不具备手机的通话功能， 但是随着用户对于掌上电脑的个人信息处理方面功能的需求的出现。厂商也开始 将掌上电脑的功能整合到了手机中，于是才出现了智能手机这个概念。 相比普通手机，智能手机的计算性能更高；开放的应用接口，也使得第二方 第二章移动学习相关理论分析 厂家可为智能手机开发各种扩展应用程序和扩展硬件外设。目前手机向智能化发 展已经是一个趋势。但是智能手机也有着不可避免的缺陷。智能手机采用了高级 的系统，就像计算机上的w i n d o w so s 一样，出错的频率也要高于一般普通手机， 故在智能手机身上常发生死机；另外由于智能手机采用了开放式的操作系统，难 免会遭到非法程序的影响，例如最近出现的多个智能手机病毒问题，这些都会影 响到智能手机的正常使用。另外智能手机的耗电量，比一般普通手机多，但不算 严重，以功能和性能来对比仍然是合理的。 2 2 目前智能手机移动学习研究的问题 2 2 1 可行性研究 m - l e a r n i n g 这一新名词刚出现，针对移动设备应用于教育领域的研究工作 就随之展开了，这些研究从认知和教学角度出发，考查移动设备应用于教学的可 行性。一些研究者以学习理论为基础，通过实验来检验移动设备在辅助学习者进 行阅读时的有效性，另一些研究者通过对学习者的学习特征进行分析，论证在何 种学习情境下使用移动设备最为有效。在实验过程中，学习者对新技术的使用表 现出了极大的好奇心和兴奋感，他们非常愿意和渴望在学习中使用这种新的技 术；更重要的是，通过实验发现，在新技术的辅助下学习者的学习效果得到了明 显的提高，这为移动学习进一步的研究和应用提供了良好的前提条件。尽管如此， 仍然有一些研究者对移动设备的使用持怀疑态度，他们认为学习者表现出的兴奋 和激动只是暂时性的。同时实验发现一些学习者在学习中并不能合理有效的使用 移动设备，有些甚至把这些设备用作考试作弊和影响正常教学秩序的工具，这一 现象同样让他们感到担忧。大多数研究者表示，p d a 和w a p 手机等移动设备只是 目前在学习手段上的一种扩展，它们不能够替代现有的学习工具啼1 。更重要的是， 并非所有的学习内容和学习活动都适合使用移动设备。 2 2 2 学习应用模式研究 1 基于问题的学习 基于问题的学习( p r o b l e m b a s e dl e a r n i n g ，简称p b l ) 是1 9 6 9 年由美国的 神经病学教授8 a r r o w s 首创，它强调以学生的主动学习为主，而不是传统教学中 的以教师讲授为主。它设计真实性任务，强调把任务置于有意义的问题情景中， 通过学习者自主探究和合作来解决问题。 基于问题的学习提倡学生应该到真实的情境中去，由于手机的便携性，非常 适合p b l 的学习模式，比如某个英文单词不知道怎么写，而此时又无法打开电 第二章移动学习相关理论分析 脑或接入互联网，这个时候就可以借助手机本身的知识库或移动通信网络解决问 题。 英国约翰莫瑞斯大学开发的乳腺癌移动学习就是基于问题的学习模式，他们 设计出一种p d a 用于乳腺癌病人的个性化教育，通过互联网和医院内部网络把文 本、图片等资料传送到病人的p d h 上，传送的信息是他们的个性化病历资料。病 人可以通过s m s 进行交流，并分享有价值的经验口1 。 2 基于资源的学习 基于资源的学习是一种以学习者为中心，通过对各种不同的学习资源进行开 发和利用，来完成课程目标和信息文化目标的学习。 基于资源的学习也是以学生为中心的，学习者在学习过程中使用大量的资 源，学习地点多样，学习时间灵活。随着学习资源的不断增加，手机移动学习也 可以实现基于资源的学习，学习者随时随地都可以学习。 2 2 3 国内外的研究现状 1 国外研究 国外对于移动学习的研究比国内要早，主要集中在欧洲和北美的一些经济发 达国家，一些有企业支持的研究机构，将移动学习应用于企业培训；另一类则是 由教育机构发起，立足于学校教育，试图通过新技术来改善教学和管理。 在国外的研究中，大致可以分为以下几种类型的项目： ( 1 ) 针对不同学习对象而开发的移动学习项目 m - l e a r n i n g 项目是一个由欧盟资助的移动学习项目。项目为期二年，从2 0 0 1 年1 0 月开始，2 0 0 4 年1 2 月截止。这个项目希望通过简捷便利的技术手段向大 多数1 6 至2 4 岁的公民提供学习机会。这些公民在还未完成学业就因为种种原因 离开学校，读写算的能力低下，也没有资格参加社会组织的培训。项目研究能否 应用这些青年人手中的移动电话，培养他们学习的兴趣，给他们提供学习机会， 从而增加就业机会。再如英国伯明翰大学，关注到了学习者对于终身学习的需求， 尝试把移动技术和设备应用于终身学习。他们认为仅仅通过学校教育获取知识和 技能是远远不够的，要想适应飞速变化发展的社会，人们必须在日常的生活工作 中不断学习新的知识和技能；同时未来的学习应该摆脱时间和空问的束缚，人们 可以根据实际需求随时随地进行学习。在此基础之上，他们进行了被称为h a n d l e r 的移动学习研究项目，计划开发出适用于不同年龄层次、不同实际需求的移动学 习资源。璐1 第二章移动学习相关理论分析 ( 2 ) 根据学习情境的不同而开发的移动学习项目 比较著名的有针对课堂教学的课堂反馈系统，以及面对自然环境开发的探究 式实验系统。课堂反馈系统是一个基于无线网络支持交互性的课堂提问与回答系 统。在课堂上，学生手中拿着一个遥控器，与一个与计算机联机的接收器，就可 以进行随堂测验活动。系统将学生的反应数据，及时反馈给教师，教师能够马上 诊断学生的学习效果，及时补救教学。台湾中央大学开发的“p d a 自然系统是 一个支持小学自然课程进行户外实验的系统。该系统创造出了一种使得学生在课 堂之外也能学习的机制，使教学情境变得更多元化。活动是基于移动设备进行的， 教师在上课前，要求学生事先了解学习方句，学生可以通过无线网络获得信息和 任务，并将客观现实与虚拟现实进行对照。在上课时，老师可以动态监看学生的 实验进度，给予必要的协助。嘲 2 国内研究 国内对于移动学习的研究起步较晚，但随着我国移动通信技术和网络技术的 快速发展，在这方面的研究也越来越多。这些研究可以分为几个不同的方向： ( 1 ) 对国外移动教育发展状况的研究 陕西师范大学的刘豫钧、葛淑芳的文章“移动学习一国外研究现状之综述 阐述了目前关于移动学习的几种不同定义，分析了目前国外对于移动学习的研究 状况和研究成果。 ( 2 ) 对移动学习的特点和发展前景的探讨 白娟在“m - l e a r n i n g ：2 1 世纪教育技术的新发展 一文中对移动技术对人类 学习方式产生的深刻影响和移动学习的发展前景作了相应的探讨。还有黄德群的 “移动学习研究对远程教育的影响 等等。 ( 3 ) 对移动教育系统的研究 胡新和在“基于j 2 e e 体系结构的移动教育系统的研究 一文中探讨了j 2 e e 体系结构的技术特点，结合移动教育平台的现状，从技术的角度对涉及的若干问 题进行了系统的分析和比较，给出了一个基于j 2 e e 体系结构的移动教育系统解 决方案。 ( 4 ) 国内第一个移动教育项目 目前国内第一个移动教育项目是北京大学现代教育技术中心承担的教育部 项且“移动教育的理论和实践 。董爱琴、崔光佐在“一个基于手持移动设备的 现代教育信息平台 一文中通过对移动教育特点的分析，设计并实现了一个基于 第二章移动学习相关理论分析 手持设备的移动教育平台。宋权华在“用于移动学习的智能答疑系统 文中论述 了对智能答疑系统的总体设想和系统功能设计，并构建了一个基于手机短信息的 智能答疑系统。 国内外的研究表明，伴随着移动通信技术的发展，无线技术应用于教育和培 训的方便程度越来越大，移动学习的潜力也越来越大。从数字化学习到移动学习， 从简单移动学习到复杂移动学习，从一般性的移动学习扩展到高等教育、基础教 育、全民化的知识教育等，移动学习应用的广泛性可想而知。在我国，移动学习 的探索十分有限。通过挖掘国外研究中蕴含的新理念、新方法和新技术，对我们 从事移动学习的研究具有重要的意义，并且随着我国无线通信技术的普及，也为 我们开展移动学习的工作奠定了非常坚实的基础。 2 3 移动学习理论基础 移动学习是宽带移动多媒体通信技术在教育中的具体应用，移动学习的实践 必须有新型学习理论做指导。另外，从人类学、社会学的角度思考移动学习，分 析移动学习出现的必然性，也有助于我们深入地认识这一新型学习方式。移动学 习与非正式学习( i n f o r m a ll e a r n i n g ) 、情境学习( s i t u a t e dl e a r n i n g ) 、境 脉学习( c o n t e x t u a ll e a r n i n g ) 、活动学习( a c t i o nl e a r n i n g ) 、经验学习 ( e x p e r i e n t i a ll e a r n i n g ) 等学习理论有着密切的关系。一方面，这些新型的 学习理论为移动学习实践提供了理论基础；另一方面，移动学习又为这些学习理 论在实践中的应用提供了技术手段与方法。 2 3 1 非正式学习 非正式学习是一种隐含式的学习，源于直接的交互活动及来自伙伴和教师的 丰富的暗示信息，这些暗示信息远远超出了明确教授的内容( e w e l l ，1 9 9 7 ) 。斯 坦福大学荣誉校长约翰斯通出席“2 0 0 2 年北京中外大学校长论坛一在接受媒 体采访时指出，学生在大学期间5 0 以上的知识与技能是从伙伴或同学那里学到 的，而不是从课堂或教授那里学到的阳1 。从伙伴那里学习就是一种非正式学习， 从这个意义上讲，现代大学制度的成功在于将年龄相仿的一群人聚集在一起，为 其相互充分学习与交流提供机会，而不仅仅是教师的课堂讲授。非正式学习强调 学习的泛在性，认为人际通信交流的本质就是学习。 非正式学习理论为移动学习的可行性提供了理论依据。学习既具有个体性特 点( 思考、阅读等) ，也具有社会性特点( 听讲座、讨论等) 。基于阅读和思考等 个体性学习活动所获得的知识深刻且带有一定的倾向性( 个人感兴趣的) ，但花 第二章移动学习相关理论分析 费时间较多，需要一定的毅力；而基于听讲座、讨论和社会交往等社会性学习活 动所获得的知识广泛且不深入，且花费时间较少，不需要太大的毅力。现代社会 中，除学术研究人员外，大多数人倾向于主要通过听讲座、讨论和社会交往等社 会性学习活动来获取知识。 2 3 2 情境认知与学习 2 0 世纪9 0 年代以来，情境认知与学习理论依赖其深刻广泛的理论基础，超 越了传统的、基于心理学的情境观，并从人类学、批判理论、生态学与政治学等 相关学科的研究中反思自身的发展，进而成为9 0 年代学习理论领域研究的主流 ( 王文静，2 0 0 2 ) 。维果茨基的社会建构主义是情境学习理论的关键思想 ( l a v e ，1 9 9 0 ) 。教育心理学的情境认知理论与人类学的情境学习理论虽然采用 不同的术语进行表述，但他们都认为，学习是学习者基于一定的社会文化情境， 在与学习环境的互动中自我建构意义、身份的活动。情境认知与学习理论将学习 者隐喻为“认知学徒刀( c o g n i t i v ea p p r e n t i c e ) ，重视隐性知识( t a c i t k n o w l e d g e ) 的学习，强调通过“活动感知 ( a c t i v ep e r c e p t i o n ) 为学生建构 学习模式、搭建抛锚式学习的支架、发展学生的自信心口1 。 情境认知与学习理论强调外部学习环境对于学习的重要意义。对于自然科学 知识的学习，他们主张学生走进大自然，进行野外考察；对于社会科学知识的学 习，他们主张学生走进社会，进行调查研究与访谈。但是，野外考察、调查研究 与访谈等学习活动难以组织、成本较高，在一般的学校教育( 尤其是基础教育) 中开展得较少；另一方面，在学生走进大自然或社会进行考察、调查研究等学习 活动时，知识的获取变得困难，这大大影响了学习质量。现在，移动通信技术使 随