移动学习系统研究综述

王琴

摘要：以内容分析法分析移动学习系统研究现状，从案例出发挖掘研究移动学习系统多种学习功能，研究移动学习系统设计和实现的关键技术，探讨移动学习系统发展趋势，以期为今后相关研究提供参考，使移动学习更好地适应学习者的需求。

关键词：移动学习；移动学习系统；移动学习模式

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2012）34-8221-04

随着移动计算技术、无线通讯技术和软硬件技术的发展，移动学习已经成为研究的热点，在学校教育、远程教育、企业培训等不同学习形态中都得到了不同程度的实践应用，受到了广泛的关注。为了让学习者更好的利用无线移动通信网络技术以及无线移动通信设备（如移动电话、个人数字助理PDA、PocketPC等）获取教育信息、教育资源和教育服务，开展移动学习，达到在任何时间、任何地点、以任何方式学习任何内容的目的，构建适合的移动学习系统、展开相应研究是迫在眉睫的工作。

1移动学习系统的概述

学习系统有广义和狭义的区分，广义的学习系统是指学习者在学习中所涉及各种要素的总称，包括学习者的内部系统（学习者的生理和心理状态）和外部系统（包括学习技术系统和学习者所处的社会文化系统）。狭义概念上的学习系统是指学习技术系统，即在教学与学习中应用了主流技术的学习外部系统（IEEELTCS，2001）。在当代，学习技术系统主要是指为促进学习与教学应用计算机技术、网络技术与通信技术的计算机软件系统。

移动学习系统（MobileLearningSystem）是学习技术系统的发展，是数字化学习系统的特例，是在数字化学习系统的基础上，融合了无线网络技术与移动终端设备技术的学习技术系统，是运用无线通信技术或无线网络技术为学习者提供移动学习信息与学习服务支持的软件系统。也就是说，移动学习系统是由于人们地理空间流动性和弹性学习需求的增加而为学习所建构起的一种由支持网络、资源平台、移动学习设备组成的学习环境[1]。移动学习系统旨在为学习者创设一个随时随地学习的环境，让学习者可以自主选择学习内容学习，而且学生之间以及学生与教师之间可以进行实时或非实时的交流讨论。

2移动学习系统研究现状

选取教育领域核心类学术期刊《电化教育研究》、《中国电化教育》等杂志和中国优秀硕士、博士学位论文数据库作为样本。从样本源中国期刊全文数据库及中国优秀硕士、博士学位论文数据库，以“移动学习系统”、“移动学习平台”或“移动教育系统”为有效关键词，截止2012年10月30日最终抽取有效样本67篇，占移动学习研究文献的31.6%，这正表明移动学习系统研究是近年来移动学习研究重点。其中博士论文2篇，硕士论文47篇，核心期刊18篇。纵观研究数量，从2006年开始增长，2008年迅猛增长，2009年稍有回落，2010年以后继续增长，总体而言，2002-2012年移动学习研究数量总体呈上升趋势（见图1）。

根据内容类目，移动学习系统研究视角宽广。蔡宏洲[2]、张银芝[3]、邢子涯[4]等人从开发技术角度研究基于J2EE和J2ME的移动学习系统；刘春雷[5]、熊晓波[6]从通信网络角度研究基于WAP的移动学习平台；解攀科[7]从移动终端操作系统角度研究基于Android的移动学习系统；郭林[8]、戴敏[9]、从立钢[10]从资源标准分析基于SCORM标准的移动学习平台；胡顺、覃基笙、张豪锋、王春丽、韦钰等从关键技术研究移动学习系统中的文本压缩技术[11]、资源推送技术[12]、自动答疑技术[13]等。总而言之，移动学习系统设计越来越功能强大，越来越具专业化和针对性，越来越呈多元化趋势。

3移动学习系统的功能和案例

随着技术的发展，移动学习系统提供的功能也越发多样化。

3.1短信服务

作为第一代的无线数据服务，短信服务已经成为移动学习系统最主要的功能之一。短信包含基于文本的SMS（ShortMessagingSystem）和基于多媒体消息的MMS（MultimediaMessagingSystem）。SMS传递的文本信息长度被限定在140字节之内，MMS传送的文字、图片、动画、音频和视频等多媒体信息大小通常被限定在50KB以内。因此教学管理通知、课程大纲、重难点提示、测验信息等教育资源可以分割成SMS或MMS信息及时传递。

短信采用一般采用存储转发形式，即消息不是直接送达用户，而是先送至消息中心，再经过消息中心转发到用户。从具体方式上看短信服务可以分为两种。一种为被动接收式。教师或管理人员借助消息中心主动向学习者群体推送重要的学习信息，学习者被动接收消息。另一种为主动获取式。学习者可以利用移动终端向消息中心发送消息，消息中心对消息进行分析预处理，或者转发给相关教师处理，再把反馈结果返回学习者。

短消息服务具有方便、快捷、使用广、费用低等优点，同时也能提供较为丰富的学习信息，学习者可以随时随地接收短信开展学习。但其缺点也比较突出：基于文本的SMS服务存在展现方式过于单调、每条短信字数受限不利于大容量学习；基于多媒体的MMS服务内容缺少互动、占用过多的手机存储空间，信息交互间隔时间长。

案例：英国的金斯顿大学和谢菲尔德海兰姆大学开发了一套短信息服务系统，向学习者发送课程安排、考试安排和考试成绩等信息，开展了评价短信息服务应用于教育教学有效性的实验。中国移动与教育部签约，大规模推广校讯通业务、通过短信、彩信等多种方式开发面向幼儿教育、义务教育、高等教育的校讯通产品。新东方也推出了移动新东方英语系统，提供英文拓展知识，定期向用户发送各类英语学习资料。上海电视大学开发了“移动英语学习系统”，每日向学生自动发送基于短消息（SMS）的英语试题，第二天及时发送答案和试题讲解，学生反馈良好。

3.2在线浏览服务

在线浏览服务是一种基于资源的学习，即以基于WAP的在线信息访问形式实现学习者与学习资源的交互。目前，移动终端对WAP浏览的支持率已经超过90%。基于WAP1.X协议的浏览器可以通过WAP网关转换访问因特网，而基于WAP2.0协议的浏览器可以直接访问HTTP网页。根据需求，学习者主动通过具有Android、Symbian等操作系统的移动终端，经过电信的网关后，连接互联网，访问教学服务器，搜索资源，浏览资源[14]。学习资源形式可以多样，包括学术期刊、电子书、电子讲稿、直播课堂、点播课堂、虚拟图书馆、虚拟博物馆等，也包括一些在线的应用软件和软件库等软件资源[15]。移动学习系统中的电子书、期刊、图书馆等资源特有的可移动性，使阅读成为一种随时随地可以进行的活动。点播、直播课堂则是通过将教师的授课过程制作成为视频，按一定的标准进行分类。然后通过压缩之后在移动学习系统上发布，供学生进行直播或者点播学习。

在线信息浏览服务优点在于学习资源较为丰富，满足随时学习的需求。有研究表明在教学支持方面，基于WAP的在线浏览服务和基于WEB浏览学习两者效果没有显著差异，但在技术支持方面，WAP技术比WEB技术更有优势，更方便，更易获取，更适合语言类、市场销售等专门内容的教学[16]。该方式缺点是目前信息通道依然狭窄，不能保证视频数据如课程点播直播资源没有延时的传输，而且流量费用较大，此外移动终端设备的屏幕一般较小，给学习者浏览资源造成不便。

案例：Griffith大学应用了移动学习WAP网站系统——HyWeb，课程内容在移动终端以多媒体动画的方式呈现，有效地提高了课程学习效果[17]。目前国内有些学校也已经开始尝试利用WAP技术，为学习者提供部分课程手机资源在线浏览服务。上海电视大学还提供了移动式的课程点播和直播服务。

3.3信息下载服务

在线信息下载服务是在线信息浏览服务的延伸，学习者可以在信号较好或网速较快的时候从服务器端下载电子书、电子教案、音视频资源等，将它保存在移动终端上，然后在脱机环境下学习，有效避免了外部因素对学习的干扰，确保了学习的顺利开展。而随着智能机的发展和普及，移动终端存储容量不断扩大，信息下载服务更具有优势。

信息下载服务最根本的优点在于不但让学习者摆脱了时空的限制，更重要的是减少了对网络的依赖，减少了网络流量的支出，减轻了经济负担。当然，网络质量也会影响资源的下载速度，随着移动技术的发展，下载速度也将得到改善。

案例：新东方和诺基亚联合推出基于移动电话的英语学习系统，利用该系统，学习者可以到相关网站上下载资源进行移动学习。若干app教育资源提供免费下载。

3.4在线交互服务

移动学习系统基础的功能就是在线交互。它为学生之间及学生与教师之间的人际交互提供了电话、移动QQ、微博、Email、论坛等众多有力的技术支撑。电话是一种有效的实时交互工具，双方电话联系，方便快捷，由于涉及通信费用以及对方实时交流意愿不确定性等问题，因此移动学习中采取这种方式不是太多。移动QQ、微博、Email、论坛也是比较常用的工具，可以实时交互，也可以非实时交互。通过移动QQ、Email，学生可以和特定对象交流观点、交换信息资源，教师可以布置作业、回收作业、批改作业、解疑答惑；通过论坛、微博，学生可以面向大众就相关的问题发表看法，得到回应，教师可以及时了解学生的学习情况，组织开展群体讨论学习和协作学习。

在线交互服务优势在于为学习者创造了共同学习的氛围，克服独立学习的孤单感，轻松适应移动学习环境，及时解决遇到的问题。但是网络传输的速度会影响交互的及时性，进而影响学习的积极性。长时间的在线实时信息交互的移动学习为学习者增加了很大的经济负担。另一方面，实际应用中，学习者过多运用交流通信功能，会影响系统学习内容的利用率和吸收率。

案例：台湾真理大学开发的eSchoolbag移动学习系统和芬兰Tampere大学开发的XTask移动学习系统在内置大量的专业学习内容的同时也提供交流和讨论的功能[18]。日本Kurashiki大学和英国Birmingham大学的学生可以通过电脑和手机（PDA）直接访问的学习管理系统，参与邮件列表的讨论，研究表明，电子邮件可以成为一个有效的学习工具。

4移动学习系统设计和实现的关键技术

4.1系统架构合理

目前移动开发的主流技术有C++、Java/JavaME、Mcirosoft.NET和Objective-C等开发技术，它们各有特色，设计时可以根据用户需求和已有的技术平台进行选择。在系统架构选择上，鉴于目前手机终端及和手机操作系统的多样化，手机浏览器发展也处于初级阶段，而C/S架构的系统功能强大、B/S架构的系统方便快捷，两种架构结构各有优势，因此移动学习系统可采用C/S和B/S两种架构相互结合的方式保障系统的稳定性和可用性。

4.2导航良好[19]

移动设备的屏幕尺寸通常较小，学习者在移动学习系统面对丰富资源页面时，往往会失去方向，产生疑惑，增加认知负担。因此系统需要提供清晰、明确、简单的导航。导航的设计常常被看作是移动学习系统设计中的一个重要的环节，它与信息资源的组织形式、结构特点有密切的关系，因此要求学习资源结构设计合理，符合学生认知心理。在细节上也要求所有窗体共享一个屏幕，同一时刻只全屏显示一个窗体；每个窗体中控件的数量、体积和控件间距适中，以方便用户顺利操作控件；及时提供用户合理的反馈。

4.3显示自适应[20]

移动通信网络性能多样，移动终端品牌多样，操作系统多样，显示屏幕尺寸多样，功能特性多样。因此需要根据物理终端种类和特性动态调整文件格式来适应终端设备的呈现。最简单的方法是针对设备的页面编辑，即为针对特定设备设计内容。此方法虽然效果较好，但需针对每种设备进行资源、界面等设计，人力财力耗费过大，而没有得到广泛推广。第二种方法是基于缩略图的浏览方式，也就是将网页转换成图像，学习者通过操作图像完成对网页信息的浏览。但缩略图显示页面上的内容变得过小，为清晰阅读带来了一定障碍。第三种方法是智能布局，就是感知用户所使用的移动终端设备和移动通信网络的相关技术性能，通过缩小字体、图片以及删除空白等技术将网页调整为移动终端屏幕的宽度，使其信息量和组织形式符合小屏幕设备的特点和要求[21]。相比而言，此方法效率高、效果较好，但它也有自身的问题，一方面智能技术有待进一步提高，另一方面经过破坏了原本网页布局的重构网页不可避免地影响了学习者的学习兴趣。

5未来发展趋势

随着移动学习的发展，移动学习系统的要求也越来越高。未来发展趋势可能集中在以下方面：

1）移动学习活动管理。也就是全方位管理学生用户学习过程。通过跟踪，收集、记录、存储、分析学习情况，建立移动学习档案袋，记录学习者学习轨迹，为用户学习提供准确信息，客观评价学习效果。

2）学习内容个性化包装和同步更新。根据移动学习者的学习轨迹和用户的特征，通过数据挖掘，对不同学习对象提供个性化的学习通道，定期为特定学习者推送或提供及时更新的个性化包装的学习内容。

3）广适用性学习。移动学习系统要不断拓展功能，除了适用于自主学习外，还要与更多学习模式相结合，如协作学习模式、讨论式学习模式、基于位置的移动学习等。

4）技术增强式开发。随着3G技术、云计算在中国的发展，需要结合3G的特色和云计算的特点开发应用性强、用户体验良好的移动学习软件。

5）apps方式资源。以apps的方式，制作海量知识点，满足碎片化学习的海量市场需求。

总之，移动学习系统研究虽然已经得到广大重视，在理论和实践上做出了很多有益的尝试，但是作为一项涉及移动计算、移动通信、嵌入式系统等多个领域复合的系统，在通信网络条件不断发展、技术不断创新的前提下，相关的关键技术都还不是很成熟，仍需继续深入研究。

参考文献：

[1]郭绍青，黄建军，袁庆飞.国外移动学习应用发展综述[J].电化教育研究，2011（5）：105-109.

[2]蔡宏洲.基于J2ME移动学习平台的构建与研究[D].武汉：武汉理工大学，2012.

[3]张银芝.基于J2EE和J2ME的移动学习系统的设计[D].南宁：广西师范学院，2011.

[4]邢子涯.基于J2EE的移动学习系统的研究[D].贵阳：贵州大学，2008.

[5]刘春雷.基于WAP2_0技术的成人移动学习平台建设研究[D].曲阜：师范大学，2008.

[6]熊晓波.基于WAP的移动学习平台解决方案及关键技术研究[D].长沙：湖南大学，2010.

[7]解攀科.基于Android的移动学习系统设计与实现[D].成都：西南交通大学，2012.

[8]郭林.基于Scorm2004的移动学习系统的研究与实现[D].北京：北京邮电大学，2011.

[9]戴敏.基于SCORM标准的移动学习平台的设计与实现[D].武汉：华中师范大学，2009.

[10]从立钢.基于SCORM规范的移动学习系统设计与研究[D].长春：长春理工大学，2009.

[11]胡顺，覃基笙.大学英语移动学习系统中的文本压缩技术研究[J].科技通报，2012（6）：146-148.

[12]张豪锋，王春丽.基于RFID的移动学习资源推送系统设计[J].中国电化教育，2012（2）：131-135.

[13]韦钰.可自动答疑的移动学习系统研究[D].上海：上海交通大学，2008.

[14]林海云，赵庆江，王宇娇，李晓凤.基于3G核心网IMS的移动学习系统[J].计算机与数字工程，2011（9）：69-71.

[15]付卉.移动学习系统的设计与开发[D]武汉：华中师范大学，2005.

[16]庄欣中小学教师移动学习模式探析[J].教育学术月刊，2010（9）：76-77.

[17]JonesV，JoJH，CranitchG.HyWeb：AHolisticApproachtoTechnology-basedTertiaryEducation[A].BarkerP，RebelskyS.Proceedingsof14thWorldConferenceonEducationalMultimedia，HypermediaandTelecommunications[C].Chesapeake，VA：AACE，2002：896-897.

[18]郑凯，许骏.高校移动学习体系的构建与发展研究[J].中国电化教育，2011（9）：20-24.

[19]熊文钦.基于WindowsMobile平台的移动学习系统的设计与实现[D].北京：北京邮电大学，2010.

[20]高辉，程罡，余胜泉，杨现民.泛在学习资源在移动终端上的自适应呈现模型设计[J].中国电化教育，2012（4）：122-128.

[21]黄文蓓.基于网页分割和摘要的小屏幕设备网页自适应研究与实现[D].上海：华东师范大学，2008.