电气工程专业教学中的移动学习环境设计

易 斌，米红菊，赵宏伟，龙 燕

(解放军后勤工程学院机械与电气工程系，重庆 401331)

移动学习是指借助于移动通信网络与移动通信设备，学生随时随地地获取学习资源和学习服务，达到自主学习目的一种学习方法。移动学习的概念自提出以来，国内外学者对移动学习环境的构建、移动学习的应用方式等方面进行了广泛研究。关于移动学习的实际案例，已涵盖到非正式学习和正式学习领域，涉及基础教育和高等教育和职业教育等各个层次及多个学科[1]。随着通信技术的发展，手持设备计算能力的加强与交互方式的改善，移动学习以其学习过程的灵活化，交互的及时性，学习方式的个性化，学习对象的广泛化等特点，将成为非正式学习(泛在学习)以及远程教育的发展方向。

1 移动学习应用现状

国内外目前较为成功的移动学习案例，在研究内容上偏重于基于移动通信技术的学习体系的建立，以及基于移动设备的探究学习与团队协作两大研究重点。前者如欧盟的MOBILearn项目和我国教育部的移动教育项目等，主要从理论和实践上探索移动学习体系的教学设计、内容开发、平台实现、体系评价和商业模式上。后者如美国MIT主持的手持式增强现实模拟游戏项目和台湾清华大学主持的观察蝴蝶的现场学习支持系统项目等，主要针对某一具体特定的内容设计虚拟现实、模拟游戏等场景，强调学习与认知情境的自然融入。其研究内容侧重于利用移动设备在获取信息，交互讨论功能上的便利性[2，3]。我国教育机构所主导的项目，如教育部的“移动教育”信息网等，则着重研究教学支持系统的实现;由商业公司推出的项目，如NOKIA公司的“行学一族”等，以外语或时尚休闲类实用知识的非正式学习为主。

目前，国内移动学习研究与正规教育，特别是专业课教学的有效融合涉及很少，移动学习研究项目尚缺乏公认的实证结果与数据支撑。应该说，我国目前移动学习环境研究，在规模与影响力上与国外研究尚存在一定差距，在移动学习研究的广度与深度上都有必要进一步加以拓展。

有理由相信，随着移动通信技术的发展与移动终端性能的改善，移动学习的研究会深入到移动教学模式设计上来，即探索更加适应移动学习环境的教学资源、教学组织以及教学评价方式等，以帮助实现无线通信网络和移动终端的终身化学习支持体系。基于这一判断，笔者在我院“电力系统分析”系列课程重点建设项目实施过程中，也对专业课教学中的移动学习应用模式、微型移动学习环境构建、课堂教学与非正式学习的无缝融合等课题作了积极地尝试，希望为移动学习与正规教学，特别是与专业课程教学的结合，探索可行的途径。

2 微型移动学习环境构建

2.1 移动学习方式总体设计原则

(1)移动终端的引入并不会影响课堂教学的中心地位。但移动学习会给学生带来注意力的高度分散、零碎的学习时间以及更大的外界干扰[4]。在这样的学习环境中，学生投入的精力和信息处理的能力有限，掌握陈述性知识(事实、概念、资料、资讯等)尚有可为，对于程序性知识(方法、原理、技能等)的学习则勉为其难。

(2)在移动学习的环境中，学生对于学习内容的选择更具个性化与目的性，移动学习持续的时间长短与学生对于学习内容的兴趣，及其自我控制能力密切相关。因此，若试图借助移动学习来提高教学效果，教学内容的取舍上，必须选择那些能够真正吸引学生的教学资源，将其移送到移动终端上来，否则只会适得其反。

(3)正如UNESCO在《关于知识获取与分享的Kronberg宣言》中提到的:“未来学习者社会的和情绪的能力与技能的发展，学习者的学习能力，以及在复杂系统中寻求某种途径的能力，去探求、判断、组织和创造性地运用有关信息的能力将变得更加重要[5]”。移动学习环境的构建，也应围绕这一培养目标来设定，即更好地培养学生协作式学习与知识管理的能力，共享学习经验，提高学习效率。

(4)专业课教学中对于移动学习的引入，不应产生过高的成本。这里的成本，既包括移动学习方式实现所产生的软硬件开发成本，也包括学生利用移动终端进行学习的过程中所发生的资费。为此，移动学习环境的创建，应尽可能的选择免费、与软硬件平台无关及对于移动终端要求不高的技术来加以实现的同时，充分利用已有的网络课程等资源。

2.2 实现方式选择

在对比了各类主流技术后，我们选择了以课堂(WiFi+VNC)加课后(PODCAST)结合的方式，将移动学习微环境的应用场所，重点放在了课堂授课过程中。通过搭建的 WiFi无线局域网，利用基于VNC协议的免费桌面共享软件，完成出勤考查、资料分发与作业提交、学生反馈和小组创建等任务，促使学生积极参与到课堂教学活动中来，提高课堂学习，特别是协作式学习的效率。

为了将网络课程教育由PC终端向移动终端上延伸，充分发挥随时随地交互学习的优势，将网络课程中的课程标准、教学重难点、学习方法和相关资源等网页，针对移动终端的屏幕尺寸、分辨率等进行调整，打包发布供学生下载。在教学过程中借助教室录播设备，将每次授课的音频/视频资源上传到“电力系统分析”网络课程主页，便于学生下载至移动终端上随时复习。为适应移动学习时间短的要求，将多媒体资源尽可能的按照知识点分段成3～5分钟的片断，以便学生更好的调整学习进度。

2.3 学习资源开发

考虑到目前主流的智能手机和PDA等移动终端，其软件操作系统尚未执行通用的标准，各商业公司为占有市场，甚至故意设置技术门槛。笔者认为，移动课件资源开发不应只基于某一特定的软硬件产品，否则，资源的标准化和复用性上都会产生困难。为最大可能做到通用性，同时兼顾多媒体呈现的便利性，我们选择了PDF文件作为移动学习资源发布的文件格式。

另外，在知识点的划分上，原则上既要保持简约原则，同时也要将隐含的逻辑结构贯穿始终。笔者将“电力系统分析”教学内容按照稳态分析、暂态分析和可靠性分析三大块划分。这三大块各自相对独立，通过超链接和导航条等方式将各知识点联系起来，做到学习中能举一反三，触类旁通。

2.4 交互活动设计

在教学模式上，以课后个人学习与课堂小组讨论相结合，安排更多的课时用于案例讨论等协作式学习情境。通过精心挑选的教学案例与交互活动，最大限度培养学生通过自主学习获取信息进而创造信息、彼此交流和合作解决问题等方面的能力。

以“电力系统分析”稳态分析中的潮流计算为例，教师在介绍完基本原理等内容后，将学生分组，并将设计好的潮流计算仿真包分发，要求各小组利用不同的计算方法进行仿真计算，并对仿真结果加以分析讨论。利用这一过程，让学生通过小组的合作学习，培养其自主学习能力与团队协作能力。小组完成仿真实验报告后，在课堂上进行讨论。讨论过程中，学生利用WiFi局域网和VNC服务器，可以方便快捷地由手机、PDA等移动终端向教师的笔记本电脑提交仿真源文件与实验报告。教师将各小组提交的仿真文件加以投影，并要求完成人介绍其方法与结果，供大家评价讨论。此期间主讲的学生可利用移动终端访问VNC服务器，获得临时的控制权限后便可在手机、PDA和个人电脑上遥控操作教师的笔记本电脑，对提交的仿真实验加以解释和说明。其它学生也可访问服务器，获取文件，共享资源，共享桌面参与讨论。

3 结语

我们在电气工程专业课的教学过程中，将移动学习模式与传统课堂教学相结合，取得了一些可喜的成果。但是，我们也应清醒的认识到，移动学习的引入，无法解决教学内容是否具有吸引力、课堂管理是否有效、教学活动是否能达到预期的效果的问题。

移动学习环境可以支持个性化学习与协作学习，但前提是学生需要首先成为《关于未来知识获得与分享的Kronberg宣言》中所提到的积极主动者[5]。在基于移动学习的自主学习组织中，所有成员都是知识的贡献者。在互动过程中，教学双方知识获取与分享的能力、协作创新能力都必须得以提升，这也对教学双方都提出了更高的要求。

[1]李彦敏.国际视阈下移动学习典型案例分析及启示[J].青岛:山东科技大学学报(社会科学版)，2009，11(6):88-92

[2]德斯蒙德基，更.移动学习--下一代的学习[J].上海:开放教育研究，2004(6):22-27

[3]顾凤佳，李舒愫，顾小清.微型学习现状调查与分析[J].上海:开放教育研究，2008.06，14(3):94-99

[4]詹青龙.活动理论视域的移动学习活动设计[J].兰州:电化教育研究，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