基于移动技术系统架构方法的微课程设计模式的构想

蒋国莉，白克强，潘 娅

（1.西南科技大学 计算机科学与技术学院，四川 绵阳 621010；2.西南科技大学 研究生院，四川 绵阳 621010）

基于移动技术系统架构方法的微课程设计模式的构想

蒋国莉1，白克强2*，潘 娅1

（1.西南科技大学 计算机科学与技术学院，四川 绵阳 621010；2.西南科技大学 研究生院，四川 绵阳 621010）

文章通过对移动学习技术和微课程设计研究现状的概述，探讨了最近几年微课程的发展趋势，分析了移动学习的优势，提出基于移动技术系统架构的微课程设计模式的构想，用图例法阐述了这种微课程设计方法的可行性.另外还指出该构想要真正得到实践应用，还需要对相应的教学设计、需求分析、不同人群所需要的不同微视频以及这些课程的辅助教学资源等大数据融合进行深入的研究.

移动技术系统架构；微课程；课程设计

MOOC（Massive Open Online Course）是2011年以来开放教育领域出现的一种新课程模式，是面向社会公众的免费开放式网络课程，其通过开放教育资源的形式发展而来，2012年，被《纽约时报》称为“慕课元年”.微课程是MOOC的重要研究内容，研究主要集中在传统的网络课堂教学模式.随着移动电话和因特网技术的发展，以“微”字开头的教育资源的应用改变着人们的学习方式，已从最初的远程教育在线学习到网上学习、移动学习；从小规模学习到大规模学习；从封闭学习到开放学习的转变.青少年步入社会工作后，需要不断地进行自身能力提高，需学习各种知识来适应高速发展的社会.远程教育方式满足了成人学习者的需求，已成为终身学习的最佳方式.但传统的网络课程在线学习已经不能很好地满足学习者的需求，以微课程为单位的各种环境应运而生.微课程的设计模式研究已逐渐成为学者关注的焦点，微课程设计对MOOC的研究以及改变高等教育全球化的竞争模式具有现实意义.了解微课程基本特征对认识微课程和微课程设计模式有重要的意义.本文就最近10年特别是近5年国内外学界对微课程设计的关键问题进行了概述和分析，并提出基于移动技术系统架构的微课程设计构想，以期对微课程的深入研究和可持续发展提供借鉴.

1 文献与研究概况

1.1 微课程设计模式的研究

微课程（Minicourse、Microlecture、Microlesson）的雏形最早见于美国北爱荷华大学Le Roy A.McGrew教授，他于1993年提出60秒课程，即课程设计成三部分：概念引入、解释、结合生活列举例子［1］.之后，1995年英国纳皮尔大学T.P.Kee教授提出一分钟演讲，要求内容精炼，逻辑结构清晰，并包含一些例子［2］.2009年，新加坡国家教育研究院认为微课程（micro LESSONSTM）具有半独立性的专题、容量小的特点，时间短至一两个学时，教学内容广泛，教学目标单纯、集中，强调的是信息技术的重要性，重视情景学习，将现代化的教学手段和信息技术与传统课堂教学相结合，为学生提供更加有效的支架［3］.

国内微课程的研究还处在用于基础教育阶段，很多方法还只是探索性的，对一线教师的教学活动起到了一定的辅助作用.而相比较国外的微课程研究，国内学习者完全是在MOOC在线环境中学习.

针对微课程在线上环境的研究，最为典型的是萨尔曼·可汗25美元罗技耳机、Camtasia Recorder的200美元桌面视频软件、80美元的平板电脑Wacom Bamboo Tablet和自由绘图软件SmoothDraw3，其记录超过2000多个微教学视频在YouTube上，创建了可汗学院在线网上开放课程.网站系统中，学生和教师可以使用常见的课程网站，学生在学习过程中，该系统将帮助它来生成一个知识图，帮助学习者了解自己的学习情况.

因此，要使得微课程充分发挥它的优势，让学习者能随时随地学习和提高，让微课持续发展，从课程设计上借鉴国外可汗学院等先进的模式，我们还需要在现有的学习管理系统模型上突破.

1.2 移动学习系统架构方法的研究

随着智能手机和移动网络的发展，移动学习将会成为教育的主要趋势之一.移动学习相对于传统学习方式，不需要固定的或预定的位置，学习者可以不受时间限制，通过移动技术进行学习.文献［4］则指出移动学习作为其中一个互动的学习，教师、学生和学习内容通过无线网络进行传播.美国卡耐基-梅隆大学于1994年将移动学习付之于实践，促使移动技术在各个领域被应用和研究.傅骞等人（2007）［5］认为移动学习是远程教育的一种或者是数字化学习的扩展，提出了更具文献文本构建移动学习的概念图. Forhberg（2009）等人［6］运用Sharpies和Taylor提出的移动学习者任务模型，可严格筛选每个项目分析，创造性地提出：“在情境中，移动学习能更好地为相应学习提供支持，但在情境中学习者只是运用知识而不是得到知识”.Park（2011）［7］从移动学习划分的不同方面，认为移动学习在特定领域中，每一种的优势都有其不可取代性.Keskin和Metcalf（2011）［8］应用移动学习理论，对各领域移动学习的文献进行分析和研究，得出每种学习理论所依赖的移动技术实施要点.缪玲（2012）等人［9］认为，MOOC在国内的研究学习还远远落后于其他国家，在设计移动学习平台时，应针对性地提高硬件设备，以保证实时更新MOOC资源.

随着移动通讯技术的发展，人们的学习正在随时随地发生和进行.研究发现，利用微信、微博和APP客户端进行微课程学习也是值得探讨的一大领域，而利用微信公众平台进行学习也成为了移动学习中的一种方式.移动学习平台和微课程设计的有机结合，如何能让学习者快速查找到需要的微课程，这是一个当前需要解决的问题.

2 微课程设计模式的构想

2.1 学习技术系统体系结构

学习技术系统体系结构是IEEE1484标准的主要标准学习技术，它包含4个进程（学习者实体、评价、教练、交付）和2店（学习者记录和学习资源）［10］.其连接过程和方法，处理和存储见图1.实线表示数据流，虚线表示控制流.

图1 学习技术系统体系结构模型Fig.1Learning Technology Systems Architecture Model

在这种架构中，学习者可以交换所谓的学习与教练的参数信息，同时，将通过系统和学习者的学习，从当前信息记录存储自动传送学习者的行为数据来评估学习效果.该评估将更新学习者记录存储后传递给教练，教练输入学习参数，搜索学习资源商店，然后使用交付通过多媒体提供给学习者学习内容.比如对于《计算机文化基础》课程按照上述体系架构，学习者首先需要对课程感兴趣的内容与教练交换信息，如果学习者提出第4章Word 2003需要快速掌握，教练会从信息记录中提取数据，按照学习者的要求制作Word 2003的概述、文档的基本操作、编辑文档、格式设置与编排、图文混排、表格操作、文档的排版、版面设置与打印预览、公式编辑与自动校正的简易视频和评估反馈后台记录库，传递给学习者；并基于上述微课程视频和过程性评价设计，评估学习者的学习效果.教师可以从知识点和知识特性分析制定该部分的教学目标，学习者和教练可以通过学习技术系统交互式微课资源的学与教设计，通过对学习者进行网上访谈，教练整理出学习者对虚拟现实技术微课资源的学习效果，根据学习效果评估微课程设计的好坏和学习者接受知识的程度.最后搜索资源商店，通过多媒体制作更加有利于学习者接受和提高的虚拟现实技术概述的微课程.

2.2 移动计算技术的系统架构

系统架构如图2所示，移动交互元素的主要功能是提供一个平台，使参与者（学生和学生，教师和教师，学生和教师）可由移动终端进行交互式学习，可以访问微课程或参与移动终端设置的讨论.该平台支持移动电话，PDA或掌上电脑与其他移动通信设备之间交互.学习者会以这种互动的学习方式掌握更多的知识，解决在线教育单向和教学资源不足问题，使学习者的教学资源最终回收，有助于学习环境的发散.在移动互动平台，教师和学生互动将得到进一步加强，学习者可以通过搜索的方式寻求教师的答案、专题讨论或留言.在远程教育课程论坛中，学生可以通过发起重要关注和讨论，教师将不断地完成没有及时回复的讨论和任务.

2.2.1 2路评价程序

2路评估增加了移动互动元件和评价元件之间的相互作用.学习者和教师可以相互评价和评分，使学习结果可以通过这2路评价进行量化，使微课程和学生的资源同时发展和增长.大规模的评估师可以自动删除过时的一部分教学资源和一部分长期未互动的老师，这就激发更好的师资和教学资源进入这一领域，从很大程度上优化了教学资源和微课程环境.

2.2.2 知识库更新

在学习技术系统体系结构中，知识库是最重要的元素，其资源通常是由教师提前存储有限的知识.在图3中，建设移动计算技术的系统架构需要运用学习技术系统体系结构的功能，尤其是对不断扩大的知识库.

图2 移动计算技术的系统架构Fig.2System architecture for mobile computing technology

图3 知识库更新过程Fig.3Knowledge update process

总之，在移动互动平台，新知识的讨论资源数据来自教师与学习者，学习者与学习者之间.这些新知识资源数据包括各种形式，诸如视频，文本图形等.完善的教学资源移动平台可以委托给系统的管理员管理，系统管理员将当天起更新的知识库收集和整理.另一种方式是一旦管理员发现课程内容不完美，通知老师直接对需要更新的内容进行处理.针对移动互动平台的知识库，我们拟采用求极小不协调子集的基本思想和方法，实现知识库的更新训练.这方面的研究已经比较成熟，在微课程设计模式中可以参考和借鉴.

3 结语与展望

本文通过文献阅读与整理，对移动技术系统架构方法和微课程设计模式这两方面的理论进行了概述与分析，提出了从移动的新视角进行移动计算技术系统微课程设计架构的想法.交互性是本构想的亮点，该思路主要强调教师和学生之间移动互动元素的重要性；在移动互动平台，学生和学生、教师和学生通过讨论、收集和总结学到的新知识，这些新的知识将进一步被更新到数据库中；当学习者和教师登录到移动互动平台，数据库将记录他们的行为，并通过记录对其评价.研究出的微课资源设计与开发模式—“基于移动技术系统架构方法”仅是初步的构想，实现真正意义上的人机交互式微课资源模式是将来研究的方向之一.该构想要真正得到实践应用，还需要对相应的教学设计、需求分析、不同人群所需要的不同微视频以及这些课程的辅助教学资源等大数据融合进行深入的研究.

［1］McGrew L A.A 60-second course in Organic Chemistry［J］.Journal of Chemistry Education，1993，70（7）：543-544.

［2］Kee T P.The one minute lecture［J］.Education in Chemistry，1995（32）：100-101.

［3］汤雪梅.微内容对互联网的价值重构［J］.新闻爱好者，2009（12）：65-66.

［4］Wei J，Zhuo J，Zhang H.Development of a mobile learning model with usability features for online education［J］.International Journal of Mobile Learning and Organization，2008，2（1）：18-35.

［5］傅骞，魏顺平，贺龙祥.移动学习领域概念图的构建研究［J］.中国电化教育，2007（10）：96-99.

［6］Frohberg Goth C，Schwabe G.Mobile Learning Projects：A Critical Analysis of the State of the Art［J］.Journal of Computer Assisted Learning，2009（4）：307-331.

［7］Park Y.A Pedagogical Framework for Mobile Learning：Categorizing Educational Applications of Mobile Technologies into Four Types［J］.International Review of Research in Open and Distance Learning，2011（12）：78-102.

［8］Keskin N O，Metcalf D.The Current Perspectives，Theories and Practices of Mobile Learning［J］.The Turkish Online Journal of Educational Technology，2011（2）：202-208.

［9］缪玲，潘战生，武丽志.我国移动学习研究综述［J］.现代教育技术，2012，22（11）：23-28.

［10］李巧芳，杨文美.我国微课程研究现状及发展趋势分析［J］.中国教育技术装备，2013，24（30）：12-14.

责任编辑：黄 澜

Micro Curriculum Design ModelBased on Mobile Technology System Architecture Approach

JIANG Guoli1，BAI Keqiang2*，PAN Ya1

（1.School of Computer Science and Technology，Southwest University of Science and Technology，Mianyang 621010，China；
2.Graduate School，Southwest University of Science and Technology，Mianyang 621010，China）

Through reviewingthe mobile learning technologyand design of micro courses，the article analyzes the development trend of micro course of recent years.Making full use of the advantages of mobile learning，the article proposes the micro curriculum design model based on mobile technology system architecture，and expounds the feasibility of this method by means of illustration.However，toget practical application of this method，we need to further study the corresponding teaching design，need analysis，different micro video required bydifferent people，as well as the auxiliary teaching resources，etc.

Mobile technology system architecture；micro courses；course design

G 434

A

1674-4942（2016）02-0233-04

2015-12-11

西南科技大学继续教育研究与发展基金项目（14JYF09）

*通讯作者