基于手机二维码的移动学习方式探析

饶国慧

(成都信息工程大学 外国语学院，四川 成都610225)

随着全球通讯产业的迅猛发展，移动学习(Mobile learning)已成为教育领域的一个关注热点。我国移动学习虽然起步较晚，但也呈现出蓬勃发展的态势。继2002 年国内第一个移动教育实验室——北京大学现代教育中心教育实验室实施相关项目后，南京大学、清华大学和北京师范大学等高校都启动了“移动教育”项目〔1〕。2010 年后，香港、上海、南京等地区也陆续开展了移动学习的实验项目。如今，有越来越多的学校和地区参加移动学习的研究和实践。

二维码出现于二十世纪六七十年代的美国，但真正让二维码在生活中大放异彩的是1994 年由日本Denso-Wave 公司发明的QR 码，这也是我们最常见的二维码。随着二维码的流行和普及，二维码的应用已经遍及物流、制造、广告、服务、新闻出版、图书管理等许多领域，但是在学习方面的应用并不多见。

如何在移动通讯技术迅猛发展的趋势下将二维码与移动学习有机结合，这是教育工作者和相关技术人员需要探讨的问题。

一、移动学习的概念及相关理论

移动学习既可以从技术设备层面去阐释，也可以从学习方式角度去阐释，还可以从M-learning 和E-learning 的关系等方面去阐释，因此，并未有一个统一而权威的定义。Knowledge Planet 公司认知系统部主任Clark Quinn 在谈到移动学习时说:“移动学习是移动计算与数字化学习的结合，它是通过诸如掌上电脑、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。”〔2〕

Dye 等人作了一个较具体的定义:移动学习是一种在移动计算设备帮助下的能够在任何时间任何地点发生的学习，移动学习所使用的移动计算设备必须能够有效的呈现学习内容，并且提供教师与学习者之间的双向交流〔3〕。

我国北京大学现代教育技术中心移动教育实验室给移动教育作出如下定义:移动教育是指依托目前比较成熟的无线移动网络、国际互联网以及多媒体技术，学生和教师通过使用移动设备(如手机等)来更为方便灵活地实现交互式教学活动〔4〕。

可见，移动学习具有学习便捷性、时空灵活性、移动交互性、情境相关性等特点。这些特点与非正式学习、境脉学习、活动学习、情境学习、经验学习等学习理论有着密切的关系〔5〕。

非正式学习是课堂外的一种学习，不依赖于教师的课堂教学，是一种根据个人兴趣和人际交流获得知识的方式;境脉学习理论强调学习者内部世界对于学习的重要性，重视对学习者现有知识结构、学习动机、学习兴趣的分析;活动学习是指在实践活动中的学习，即以问题为中心组成学习团队，在外部专家与团队成员之间的相互帮助下，通过主动学习、不断质疑、分享经验，使问题得到解决;情境学习是指情境认知与学习理论将学习者隐喻为“认知学徒”，重视隐性知识的学习，强调通过“活动感知”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。

二维码目前在学习上的应用还不多，正处于探索阶段，因此需要一定学习理论的指导，而移动学习及其相关理论恰好为二维码在学习上的应用提供了理论基础。

二、二维码的特点及手机二维码的发展

(一)二维码的特点

二维码是用某种特定的几何图形按一定规律在平面上(二维方向上)分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的;在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图像输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息的自动处理〔6〕。它具有以下特点:

(1)信息容量大，编码范围广。二维码能够在横向和纵向两个方位同时表达信息，因此能在很小的面积内表达大量的信息。二维码可容纳多达1850 个大写字母或2710 个数字或1108 个字节，或500 多个汉字，比普通条码信息容量高几十倍。此外，二维码可以把图片、声音、文字、签字、指纹等可以数字化的信息进行编码，用条码表示出来;可以表示多种语言文字;可表示图像数据。

(2)容错能力强，译码可靠性高。二维码采用了世界上最先进的数学纠错理论，当穿孔、污损等引起局部损坏时，照样可以正确得到识读，损毁面积达50%仍可恢复信息，而且它比普通条码译码百万分之二的错误率要低得多，误码率不超过千万分之一。

(3)形状、尺寸可变，内容可加密。二维码可根据实际需要，调节尺寸的大小比例;赋载同样的信息量时，二维码条码的形状可以根据载体面积及美工设计等进行自我调整，且携带方便，不怕折叠，具有一定的空间灵活性。二维码还可根据需要引入加密措施，可以采用密码防伪、软件加密等进行防伪，因此具有极强的保密防伪性能。

(4)成本低，实用性强。二维码制作成本低廉，利用现有的点阵、激光、喷墨、热敏/热转印、制卡机等打印技术，就可在纸张、卡片、PVC、金属表面上印出二维条码，费用仅是油墨的成本，因此人们又称二维码是“零成本”技术。二维码的保存时间还很长，且耐用，用途也很广泛，信息的存储、追踪、溯源、加密、识别、验证都可以简单实现。

二维码这些特点也正是它的优势，为它和移动学习的结合奠定了良好的基础。

(二)手机二维码的发展

二维码并不是一项新技术，但要实现二维码的功能和应用则需要阅读器进行识读。过去因读取设备所限，二维码未能得到普遍应用，现在的智能手机配备了新的应用处理单元，能满足日益增长的图文声像处理需要，“手机己经不仅仅是一个单纯的移动通话的装置，而逐渐地变成了一个移动的多媒体信息处理平台”〔7〕。手机二维码是将智能手机作为二维码的识读设备和载体，通过二维码来实现信息导航与信息承载的，包含主读和被读两类应用。主读类应用是把带有摄像头的手机当做扫描器对二维条码进行扫描，通过用户手机里安装的解码软件来获取二维条码中存储的信息，从而进行上网、自动文字输入、资料交换等应用;被读类应用通常是终端用户在完成各种在线或非在线交易后，二维码作为电子凭证通过移动网络传输，以短信或彩信的形式存储在用户手机上，之后再运用专用设备进行识读确认，以此来验证交易的真实性〔8〕。

智能手机和手机上网的迅速发展给二维码的发展创造了前所未有的机遇。全球著名的美国市场研究公司IDC(International Data Corporation)预测，2015 年全球智能手机出货量将比2014 年增加11.9%，达15 亿部〔9〕。手机二维码在中国的市场空间更是异常广阔，截至2014 年12 月，中国手机网民规模达5.57 亿，使用手机上网的人群占比提升至85.8%，手机无疑是我国网民的第一大上网终端〔10〕。

手机二维码是智能手机和手机上网迅速发展的结果，对于二维码应用的拓展和移动学习的推广是难得的机遇，手机的便携性、移动性及普及性是其他移动设备难以比拟的。

三、基于手机二维码的移动学习方式与传统学习方式的比较

(一)以纸质教材为主的传统学习方式

在传统的学习方式中，学生需要携带较为厚重的书本到教室里上课。传统纸质教材从内容上来讲比较精华和权威，但大都是书面文字，虽然有的也有图片穿插其中，但始终难以呈现动画、声音、视频等多媒体内容，在形式上显得较为单一，学生与教材的互动也较为有限;教材中的知识点、教师课堂上的扩充内容通常以板书或课件的形式呈现，学生则将要点记录在书本页边空白处或事先准备的笔记本上，虽然纸张记录清晰，但易皱易毁，不利于携带和保存，当要关联某个知识点时，需携带和查阅整本教材。这种传统学习方式可能导致一些学生阅读和学习兴趣不高、学习记录保存不便等问题。2013 年7 月，中国轻工业出版社发行了中国首套二维码互动型菜谱丛书，引起了业界极大反响，有了这种“数字媒体+传统纸质”相结合的菜谱书，只要用手机扫描二维码，就能跟着大厨示范的视频学做每道菜〔11〕。结合最新的二维码和微视频技术，华东师范大学出版社在2013 年推出了全新改版的《解题高手》系列丛书，将传统图书和移动互联网结合起来，在2013 年上海书展上获得了很好的评价〔12〕。这给我们利用二维码进行移动学习提供了很好的借鉴。

(二)基于手机二维码的移动学习方式

基于手机二维码的移动学习是在保持原有纸质教材内容完整性的基础上的一种“立体化、多维度”的学习方式。在纸质教材中可以放置高度关联的二维码，二维码是连接线下和线上的桥梁，是从平面信息到数字多媒体信息的窗口。但二维码本身存储的并不是实际内容信息，而是索引号，因此要实现这个桥梁和窗口的作用，还需要一个与二维码关联的信息内容平台，即要将手机二维码和移动学习相结合，则需要搭建一个移动学习平台。这个移动学习平台是用计算机编程技术和数据库技术构建、结合二维码技术来关联平台资源和实施信息管理的，教师可利用该平台发布和管理教学资源，学生则可使用手机借助二维码与平台来进行信息交互，以实现自主学习。

基于手机二维码的移动学习具有以下特点:

(1)可以进行多媒体趣味性体验。由于二维码能承载多种信息格式，学生可直接用手机解码学习内容，从而让教材突破平面文字的限制，具有立体的、直观的效果。在学习过程中，学生既能感受到解密的喜悦，又能增加学习的兴趣，从而主动解决学习上的疑难问题，促进探究性学习。

(2)便携式学习。二维码能够串联海量信息，却不受时间、空间、方式的限制。用智能手机扫描二维码，无论何时何地，不管是走着还是坐着，都能够进行学习和分享。

(3)学习内容能够精确传递。学生通过扫描二维码，可直接获取对应的信息。这种直接扫描二维码的方式取代了冗长web 网址或搜索信息的输入，大大省略了输入和搜寻时间，具有了学习针对性，提高了学习效率。教师还可利用二维码的简洁、趣味性、直观性和便捷性来安排教学，课后教师还可用二维码来发布知识点提要、课件摘要、重点难点提示、学习活动安排等内容，学生随时随地都能利用手机了解和掌握老师发布的信息。

(4)具有协作交互的特点。通过二维码，学生在自己学习的同时，还可与其他同学和教师进行交流。学习者可就感兴趣的问题向教师提问或探讨，学习者之间也可相互分享二维码，互通有无，共享学习资源;教师的教学任务可通过二维码传达，学生的完成情况及信息反馈也能通过智能手机实时上传到网页。

(5)数据统计分析。除了以页面浏览量、资源下载量或用户点评这些常用方式来统计分析学习数据外，还可以通过学生二维码扫码情况的数据分析，让教师了解学生的学习进度、学习内容以及学生的兴趣点所在，从而更好地安排教学。此外，学生也可以通过扫码记录了解自己的学习轨迹和学习内容。

基于手机二维码的移动学习是纸质教材学习的延伸，在一定程度上弥补了传统学习方式的一些不足。

四、基于手机二维码的移动学习方式的操作和运作流程

(一)师生的操作

教师与学生是学习活动中最主要的参与者，他们可通过移动学习平台，实施各自的教与学活动。

1.教师

教师是教学活动的引导者，教师以教师身份进入二维码移动学习平台时，可进行信息管理、课程管理和互动教学等主要活动。信息管理主要指教师登陆平台后，可实现教师自己个人信息和学生信息的双重管理，如名称、班级、登录时间和次数等管理，便于教师统计数据和掌握学生的学习动态;课程管理主要指教师可根据需要，发布管理课程内容，并将该内容生成二维码，对它和内容进行修改、增加、删除等，也包括利用二维码传达教学任务、搜集学生完成情况等。此外，教师还可通过互动学习系统进行在线答疑、课程讨论、处理学生留言等互动教学。

2.学生

学生只需要利用随身携带的智能手机，用手机摄像头扫描二维码，二维码就能转化为对应文本、网址、图片或音频、视频等可识别信息，这些信息正是教师在课程管理中的内容或任务的发布。在这个过程中，学生就像是一个揭密者，揭开了隐藏于二维码中的丰富的多媒体信息，而这些信息形式和信息容量是传统平面媒体难以承载的。当学生获得这些信息后，可针对该信息进行相应的操作，这是其个性化自主学习的过程。此外，他们还可浏览自己感兴趣或觉得有用的内容，收藏该二维码，以便下次直接链接，也可将感兴趣的内容直接下载到自己的手机上，还可将此二维码分享给其他同学。在互动方面，学生可参与在线讨论、进行评价与留言、分享内容到第三方平台(如微博、微信等)。而且，通过学习平台，学生可以管理个人信息、个人收藏，了解个人学习轨迹，提高个人学习的针对性。

(二)运作流程

二维码的扫描看似简单，实则是二维码移动学习平台在后台进行了一系列的运作。学生作为教学活动的主体，是手机二维码的移动学习方式最重要的参与者和最大的受益者。在此以学生操作为例，进行运作流程的简要说明:

(1)学生在相关位置找到对应的知识点的二维码，用手机摄像头对目标二维码进行拍摄，利用智能手机里的二维码软件对拍摄到的二维码图形进行识别、读取和解码。二维码中存储的不是实际内容，而是一个索引号。

(2)学生手机端向二维码移动学习平台发出访问请求，即将二维码对应的索引号信息发给二维码移动学习平台。

(3)二维码移动学习平台将索引号信息映射为对应的URI，并将学生端请求重新定向到相应的知识点的HTML5 网页。

(4)知识点所在的HTML5 网页为学生端手机返回响应的请求结果。

(5)学生和对应知识点的HTML5 网页进行交互，执行后续应用，如浏览学习知识点的内容、参与讨论区的讨论、进行知识点相关题目的练习、重难点知识的疑问解答和相关知识点资料的下载等。

五、结束语

英国开放大学教育技术研究所教育技术教授、国际移动学习协会的创会主席迈克·沙普尔斯在2013 年接受我国记者采访时说道:“当今成千上万的人通过手机接收学习资源，在中国或非洲国家发展移动学习有巨大机遇。我们要了解如何利用移动设施使学习变得不同，包括如何将课堂学习延伸至课外，如何利用移动设备进行远程学习以及如何创立大型学习共同体或开展互动式学习。移动学习在教育领域拥有无限可能，但了解这种基于移动设备的新型学习方式确实非常困难。”〔13〕

基于手机二维码的移动学习方式，是课堂内教学的有益延伸，是学生自主学习的有效方式，既有利于教师扩展补充教学内容，又让学生享受到了移动学习的便利。用智能手机扫描二维码，通过二维码串联的相关信息就能随时随地呈现，人们不管是走着还是坐着，都能够进行学习和分享。这种新的移动学习方式在科技和通讯日益发展的今天，有着更广阔的应用空间。

〔1〕傅 健，杨 雪. 国内移动学习理论研究与实践十年瞰览〔J〕.中国电化教育，2009，(7):36 -41.

〔2〕Clark Quinn. Mlearning:Mobile，Wireless，In-Your-Pocket Learning〔EB/OL〕.〔2014-09-20〕http://www. linezine.com/2.1/features/cqmmwiyp.htm.

〔3〕Aleksander Dye et al. Mobile Education-A Glance at The Future〔EB/OL〕.〔 2014-09-20〕http://www. dye. no/articles/a_glance_at_the_future/introduction.html.

〔4〕叶成林，徐福荫，许 骏. 移动学习研究综述〔J〕. 电化教育研究，2004，(3):12 -19.

〔5〕叶成林，徐福荫. 移动学习及其理论基础〔J〕. 开放教育研究，2004，(3):23 -26.

〔6〕徐 辉. QR code 二维条码编解码系统的应用研究〔D〕. 南京:南京邮电大学通信与信息工程学院，2011:5 -6.

〔7〕Kato H，Tan K T.2D Barcodes for Mobile Phones〔C〕∥IEE Mobility Conference.2nd International Conference on Mobile Technology，Applications and Systems.Guangzhou，2005:1-8.

〔8〕汪 琪. 浅议二维码技术在高校信息化建设中的应用〔J〕. 湖北经济学院学报(人文社会科学版)，2012，(9):173 -174.

〔9〕Ramon Llamas. Worldwide Smartphone 2015-2019 Forecast and Analysis〔EB/OL〕.〔2015-03-29〕. http://www. idc.com/getdoc.jsp?containerId=254912.

〔10〕中国互联网络信息中心. 第35 次中国互联网络发展状况统计报告〔EB/OL〕. (2015-02-03)〔2015-03-29〕.http://www. cnnic. net. cn/hlwfzyj/hlwxzbg/hlwtjbg/201502/t20150203_51634.htm.

〔11〕张 岱. “菜谱书”告别罗列时代〔EB/OL〕.(2013-10-11)〔2014-09-20〕. http://www. cbbr. com. cn/web/c_000000040001/d_32636.htm，.

〔12〕冯 翔，吴永和，王 健，任友群. 基于二维码技术的纸质教辅书服务平台〔J〕. 华东师范大学学报(自然科学版)，2013，(6):193 -201.

〔13〕魏雪峰，杨现民. 移动学习:国际研究实践与展望——访英国开放大学迈克· 沙普尔斯教授〔J〕. 开放教育研究，2014，(1):4 -8.