基于NGB平台的泛在学习模式研究

韩建华

(安庆师范学院教育学院，安徽安庆 246133)

随着普适计算、云计算技术的不断发展，以及“三网融合”、物联网、下一代网络的建设，学习者的学习方式也从传统学习逐步过渡到移动学习、泛在学习。泛在学习是一种任何人可以在任何地方、任何时刻获取任何所需信息的方式，它是未来学习的主要方式之一。以下一代广播电视网(NGB)、传感网、物联网等构建的网络学习平台，具有全程全网的信号覆盖，便捷的无线、有线终端设备，广播级的视、音频信号等特点，并体现泛在学习的特征。借助NGB学习平台，学习者可以在任何时间、任何地点与任何可以的对象进行学习，从而获得自己所需要的学习内容和学习支持，实现泛在学习。

一、NGB及物联网支持技术

下一代广播电视网(NGB)是综合集成已经取得的高性能宽带信息网(3TNet)、移动数字多媒体广播(CMMB)、有线电视网数字化整体转换等相关核心技术成果，自主发展和建设的广播电视网。NGB实现了无线、有线、卫星网络的互联及全国无缝覆盖，具有交互、定制、迁移、漫游、互通、扩展、联网、控制、追踪、管理、运营等功能［1］。具有以“三网融合”为基本特征、满足现代数字媒体和信息服务等产业发展需求的新一代国家信息基础设施。NGB的核心传播带宽将超过1000Gbit/s，比目前核心网带宽提升了近1000倍。与现有的电视网络相比较，NGB在技术上不仅能够传输超过1000套的高清电视节目，而且还能保证用户接入带宽超过40Mbit/s，并提供高清晰视频、高保真音频的服务。

物联网是通过各种信息传感设备，如传感器、射频识别(RFID)技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，获取各种应用需要的信息［2］。其目的是实现物与物、人与物，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。物联网将无处不在的末端设备，通过各种无线/有线的长短距离信息通信网络和信息安全保障机制，实现互联互通、应用集成、安全可控的管理服务业务平台。传感网络是由传感器、数据处理单元和通信单元的微小节点，随机部署在检测区域内，节点之间通过无线通信技术相互协作和感知，从而形成一个自组织网络系统，采集和处理网络覆盖区域里被检测对象的信息，最终将信息集中在一个汇聚节点上，发给观察者。无线传感器网络是一种“无处不在”的传感技术，它使用户可以更加深入地了解和把握周围的环境。

二、NGB的学习平台

“泛在网”是指无所不在的网络，它以“无所不在”、“无所不包”、“无所不能”为基本特征，可以实现随时随地、任何人或物之间的通信，涵盖了各种应用;是一个容纳了智能感知/控制、广泛的网络连接及深度的ICT(Information and Communication Technologies)应用等技术，超越了原有电信范畴的更大的网络体系［3］。NGB可支持“三网融合”基础业务和融合新业务，服务提供机制引入了云计算，使其具备海量的数据存储计算能力，这些特点是传统互联网所不能达到的。物联网的末端感知网络产生大量的数据，不仅要依赖高速网络，还必须要有云计算和云存储这样的框架来支撑，使物联网能够提供高速、优质、无处不在的服务，NGB可作为物联网的数据传输以及数据处理网络。NGB可以开展与互联网、电信网等的互联互通，实现学习资源的共享。

NGB的学习平台由NGB、传感网络及物联网等构成，其中，NGB有线系统和NGB无线系统(含卫星传送和地面增补无线发射两部分)确保了信号的全程全网覆盖。学习终端包括移动终端的多模手机、便携PC、GPS、MP5和固定终端的数字电视机、台式计算机等。学习者根据自己所处的学习环境、利用身边方便的终端设备，接入NGB平台进行学习，利用NGB的有线系统和无线系统实现不同终端间的学习迁移、交互、定制等功能，并实现学习者在不同城市间的漫游学习，且保持学习内容的连续性。在学习者通过NGB平台进行智能感知学习时，由传感网络采集的大量图像、声音、温度和压力等各种所需智能信息，通过云计算处理并经NGB传输，平台根据学习者的需要开展相关的学习以及个性化的学习。基于NGB的新型综合网管系统，能够实现业务和网络的实时管控，运营商可以方便地实现内容监管、网络管理、业务管理，可对学习用户业务需求进行快速响应并提供高QoS的业务，有效解决物联网的管理问题。

三、NGB平台的泛在学习特征

NGB平台具有可获取性、即时性、交互性、场景性、适应性、普及性等的学习特征，能够满足泛在学习的需要。一是学习可获取性和即时性。NGB可在全国范围内无线和有线的迁移、漫游，即全程全网，学习者可从任何地方的任何接入点和接入终端，随时获得该环境下可能得到的学习业务。不论在何处接入，学习者都有相同的学习感受和操作，不受固定场所的限制，实现无缝学习。二是学习交互性。通过NGB平台以视频、音频、图文等学习资源、数据信息的双向交流，实现同步和异步的交互。交互、定制学习能满足学习者个性化学习的需求。三是学习场景性。NGB通过其扩展功能与物联网及传感网络合作，将学习过程中所遇到的问题或所需的知识，以场景的形式呈现在不同的智能终端上，智能场景的运用将学习融入学习者的日常生活中。四是学习适应性。学习者可以通过NGB无线学习终端或有线学习终端，以适合自己的方式获得适合自己所需求的学习信息，并能保证学习过程中的连续性和一致性。五是学习普及性。由于广播电视有线网络通达千家万户，加之无线手机电视、卫星广播电视的广泛运用，有利于促进全民学习的发展。

四、NGB平台的泛在学习模式

学习的泛在性体现在三个方面:泛在的学习行为、泛在的学习接口、泛在的学习支持服务。泛在的学习行为指学习活动的发生无时不在，无处不在;泛在的学习接口是指学习者可以通过多种通道、多种方式与生活空间中的人、物体和设备进行交互，获取泛在学习资源;泛在的学习支持服务是指学习者可通过感知技术和分析推理方法获得全方位的学习支持［4］。基于NGB平台的泛在学习，包括无缝学习模式、感知学习模式、个性化学习模式、协作学习模式等。

(一)无缝学习模式

NGB的迁移、漫游功能，实现学习内容在家庭、车载、手持等多种学习终端间的无缝迁移，学习者在漫游状态下接入广播电视网络，并使用与归属地完全一致的学习服务。基于NGB的学习平台能为学习者提供无缝的学习体验，学习者能够在不同的情景中学习，并且能够通过个人学习终端设备，快速地实现学习情境与学习方式的切换，提供不间断的学习内容和学习服务，使学习得以连续进行。无缝学习模式使学习者畅游于教室、校园、工作场所、家庭、公园、海滩等不同场所环境，融合正式与非正式学习，让学习真正成为一种生活的方式。学习者在家庭、工作场所环境时，可借助于数字电视机、台式计算机等固定终端进行学习，此终端屏幕大、图像清晰、高保真音质，使学习者处在一种舒适、愉悦的学习环境中;学习者在旅途中及室外环境时，可借助于多模手机、便携PC、GPS、MP5等移动终端进行学习，给学习者带来便捷的学习方式;学习者在室内转至户外时，若想保持学习的连续性，可将学习内容从固定终端设备上迁移至自己的移动终端上继续进行学习;学习者从一个城市转至另一个城市时，移动终端可在漫游状态下接入广播电视网络，并使用与归属地完全一致的学习服务。无缝学习模式使学习者根据需要，选择自己适合的时间，在多样的空间、以多样的方式进行学习，为学习者提供了一个充分自由的学习空间。

广播电视运营商中广传播集团有限公司已与电信、移动、联通以及其他企业开展了不同形式的业务合作，可实现学习内容在不同网络终端间的互通。与中国移动TD合作将CMMB作为TD主流手机的标准配置、在TD上网本中置入CMMB模块;与计算机生产企业合作将CMMB芯片装入笔记本计算机;与一汽合作成为汽车导航仪GPS的标准配置;等等。这些合作的案例，使学习者能用普通笔记本电脑既可通过TD网络无线上网学习，也可通过CMMB网络收听、收看多套的教育教学广播电视节目，对两个网络的操作互不影响。路途旅行的学习者也可通过汽车导航仪GPS与CMMB网络连接，方便开展NGB的学习。

(二)感知学习模式

NGB平台具有对学习环境的自然感知，实现物与物、物与人的泛在链接，以及对物品和过程的智能化感知、识别和管理。感知学习模式分实验感知教学和情境感知学习两种模式。

1．实验感知教学模式。学习者根据远程教学提供的智能环境实验室以及实验内容，操作学习终端设备，通过NGB的感知处理信道远程控制、操作实验现场的相关仪器设备。让人与物泛在连接，实现实验操作、实验数据处理等，完成各种预定的实验项目，并在学习终端设备上呈现实验场景及实验数据结果，使学习者具有身临其境的感觉。

2．情境感知学习模式。情境感知意味着能够从学习者的周围收集环境信息以及工具设备信息等，并为学习者提供与情境相关的学习活动和内容［5］。在智能学习环境空间中，利用RFID技术监测学习者周围的环境对象，以及感知学习者的兴趣、爱好等的信息，并实时通过NGB的感知处理信道获取于之相关的学习服务项目;也可利用智能标签识别需要学习的对象，并且根据学习者的学习行为记录，调整学习内容。该模式对情景式、体验式学习具有良好的支持。

(三)个性化学习模式

适应性学习的发生，是基于系统使用获取的学习者特征信息，参与到给学习者提供其所需的过程中，不仅仅是记住一些设置属性，比如字体、颜色、背景图片等，而是真正适应学习者的需要提供相应的适应性服务［6］。基于NGB的学习平台与传统学习网络不同，该平台不再是被动地满足学习者的需求，而是通过智能感知学习者场景的变化，甚至是学习者的心情微妙变化等，从感知数据信息来分析学习者的学习意愿、学习需求等，主动、即时为学习者提供所需的个性化学习服务。

由传感网络感知场景等的信息，经网络传输、处理，最后由学习平台(学习资源)向学习者提供感知个性学习服务的内容或学习的帮助;此外，NGB学习平台还可支持学习者的学习定制请求，实现界面、内容、提醒等多种定制学习服务，满足学习者所需的个性化学习要求，体现以人为本的理念。学习者若平时经常阅读文学书籍，通过智能感知NGB学习资源就会主动的、有意识的、经常的向该学习者提供文学方面的学习资源供其选择。NGB学习平台的个性化学习，学习者可以在需要的时间、需要的地点，得到需要的学习资源;以学习者方便的方式、以学习者喜欢的方式进行各种学习的选择。

(四)协作学习模式

协作学习是一种通过小组或团队形式组织学习者进行学习的一种策略，对于提高学习者的学习效果，促进良好的非认知品质发展起到了积极的作用。协作学习被看作多个学习者提供对同一问题用多种不同观点进行观察比较和分析综合的机会［7］。对话理论和社会建构理论为泛在学习提供了理论基础和支持。对话理论认为学习过程需要教师与学习者以及学习者间的双向对话和互动。社会建构理论则认为学习者都是在某一环境中做出反应和思考的，在学习者进行思考、总结和提高经验知识后，即可解决问题［8］。传统的广播电视网由于是单向广播网络，无法支持学习者之间的交流和对话，造成了学习效果不明显等问题。

NGB的教育电视节目、广播节目、图文信息等的实时交互和定制功能为学习者协作学习提供了良好的技术支持，NGB基于双向广播电视网络的架构，具有对话、参与、交互的特性，可实现各种双向交互学习业务，学习者可借助于NGB平台开展协作学习。由学习者组成的协作小组可以是自发的、松散的，学习者在不同的地域通过NGB平台参与到学习中来，通过视频、音频、图文等进行协作交流学习。教师也可组织讨论、监控协作学习的过程、评价协作学习的结果等，并且在学习者无法通过协作或自学达到学习目标时进行有效的指导。学习者可与教师互动，教师可及时解答学习者学习过程中的问题，也可根据学习者反馈的信息，及时调整学习计划、学习内容以及采取教学的针对性措施。亦可通过NGB小组协作完成感知实验项目。

五、结语

基于NGB平台的泛在学习使学习与生活无缝连接，将学习融入到学习者的日常生活中，实现正式学习、正规学习与非正式学习、非正规学习的融合，满足了学习型社会所需的泛在学习环境。NGB平台的无缝学习模式、感知学习模式、个性化学习模式和协作学习模式还有待完善，随着NGB技术、物联网技术、云计算技术等的进一步发展，泛在学习的手段、形式以及模式将更趋于人性化、智能化、多样化和便利化。

［1］张 丽，等．NGB的发展与思考［J］．广播与电视技术，2010(2)．

［2］梅海涛．基于云计算的物联网运营平台浅析［J］．电信技术，2011(5)．

［3］黄 颖，李 健．泛在网国内外标准化总体情况［J］．电信网技术，2010(3)．

［4］陈维维．应然的泛在学习技术［J］．中国电化教育，2010(11)．

［5］余胜泉．从知识传递到认知建构、再到情境认知［J］．中国电化教育，2007(6)．

［6］李文宏．以认知建模为支架的适应性学习系统构建［J］．电化教育研究，2011(9)．

［7］何克抗．教学系统设计［M］．北京:北京师范大学出版社，2002．

［8］甘文凝，温植胜．基于播客技术的移动学习在大学外语教学中的应用研究［J］．中国远程教育，2010(5)．