智能移动终端APP中的交互模型设计与实现

史高音

摘要摘要：随着移动学习在人们日常学习和生活中的日渐深入，移动学习终端APP的设计开发技术也日趋完善和多样化，然而学习者在进行移动学习过程中仍然存在许多问题，如移动学习应用平台的资源形式单一、缺乏交互等。为提升用户的移动学习体验，实现人机交互，通过对已有的教学模式进行分析，结合移动学习终端的使用特点，设计并实现了适用于移动学习终端APP的交互模型，旨在为人机交互和移动终端交互技术的研究提供理论借鉴，同时为移动终端APP的设计和开发提供参考。

关键词关键词：交互模式；移动学习；移动终端

DOIDOI：10.11907/rjdk.171035

中图分类号：TP319

文献标识码：A文章编号文章编号：16727800（2017）005005103

0引言

随着计算机技术、网络技术和移动通信技术的迅猛发展，以及信息技术与课程整合的不断推进，MOOC、微课、翻转课堂、智慧教育等教育的新模式、新思想风靡全球，人们对灵活有效的学习方式的追求也愈加强烈，移动学习作为一种新的学习方式已悄然融入人们的日常学习中。目前移动学习的主要形式是将资源下载到本地及通过手机软件进行在线互动学习[1]，然而学习者在移动学习过程中还存在着许多问题。如移动应用平台上的资源质量参差不齐，并且主要以视频、文本为主，资源形式单一，缺乏交互，难以吸引学习者持续性学习。美国的理查德·迈耶等[2]在90年代期间的研究中发现除了一些多媒体信息设计原则之外的效应，交互性效应是其中的重要一种。研究发现，有效的交互性动画可以促进学习者对学习内容的加工和知识建构。因此，如何设计有效的交互动画移动学习资源，对于提高学习者的移动学习效率，取得良好的教学效果至关重要。

交互相关问题一直受到国内外学者的共同关注。国外对于交互动画的相关理论和实践的研究都相对成熟。理论层面上，提出了教师中心式、学生中心式和知识中心式3种交互模式，分别以教师价值取向、学生价值取向和知识中心课堂为导向；实践应用层面上，致力于研究拓展人机交互、数字媒体技术等领域，iPhone、iPad等移动终端产品的相继流行及语音控制能摆脱键盘鼠标束缚的功能实现，让手指触碰的移动学习交互研究广受关注。国内关于教学交互的直接研究相对较少，主要是对于多媒体课件的交互研究和模式建構，以清华大学、湖南大学、江南大学为代表，陆续开始人机交互、移动终端交互技术领域的研究。纵观现有研究，理论层面上关注现有教学模式的交互模型研究相对较多，实践层面上呈现对人机交互和移动终端交互技术的研究趋势。

相对于已有的教学模式，移动学习正深入人们的日常学习中，移动终端交互技术的研究也少不了移动终端交互模型的设计基础，但是目前国内关于移动学习交互模型的研究很少。因此，本文通过对现有教学交互模式的研究，试图在已有交互模式的基础上，结合智能终端移动学习特征，提出符合智能终端移动学习APP设计开发的交互模型，以提高学习者使用移动终端进行移动学习的效率，并更好地支持教学交互。

1智能移动终端中的交互特点

随着交互技术的不断深入发展，iPhone、iPad等智能移动终端产品的相继问世代表着全触屏时代的到来，这一阶段的移动学习特征是摆脱了键盘鼠标束缚，给用户提供了丰富多样的操作方式，使移动学习得到迅速发展，其交互研究也广受关注。

1.1智能移动终端设备特点

研究表明，用户对移动终端设备交互上的最大期望就是简单易用、快捷方便[3]。4G时代的到来更使得全触屏智能移动终端与传统键盘设备相比，不仅能够处理图像、音频、视频等多种媒体形式，传输速度更是支持100～150Mbps的下行网络带宽，也即4G意味着用户可以体验到最大12.5～18.75MB/s的下行速度。其直接的操作方式更是便于用户理解，降低了用户认知负担。然而，现实用户在使用智能移动终端设备过程中依然存在许多问题，其中影响用户交互体验的主要有交互设计因素和设备环境因素两方面。

1.2基于智能终端的移动学习特点

基于智能终端的移动学习特点主要表现在以下几个方面：①设备特点。受移动终端屏幕尺寸、分辨率、内存、处理器等物理性质的影响，其信息呈现内容有所局限，内容设计应相对短小，以符合学习者的认知需求，学习者对小块的学习内容更能集中注意力。此外，当个人使用移动终端进行学习时，没有传统与教师间的交互，一切知识反馈都来源于呈现内容，因此内容的交互尤为重要。常见的内容呈现形式有文本、图片、音频、视频动画等，恰当有趣的交互效果能让用户的使用过程更加顺畅。动画是一种具有较高交互性的内容呈现方式，其主要特点在于播放时可以接受某种控制。这种控制可以是动画播放者的某种操作，也可以是动画制作时预先准备的操作。这种交互性提供了学习者参与和控制动画播放内容的手段，使学习者由被动接受变为主动参与；②软件平台特点。基于智能终端的移动学习，其实质是借助软件学习平台，整合优质学习资源进行随时随地的学习[4]。学习平台的设计关系到内容呈现、学习记录、人机交互等多方面的学习效果。因此，在操作设计上，要充分考虑移动终端的使用习惯，直观便捷的操作是学习平台的设计关键。此外，由于使用移动终端进行学习时缺少与教师的交互，知识反馈机制至关重要。

在基于智能终端的移动学习中，用户主要通过不同的交互方式来完成任务，同时体验过程中产生的交互效果。交互效果是相对操作方式而言，交互效果和操作方式都是用户与界面之间的重要互动，后者是人的手势，而前者是指界面对用户使用行为的反馈[5]。因此，交互设计是为了达到更好的交互效果，使用户在内容、行为和形式3个层面得到需求的满足。

2教学交互模型

教学交互有多种分类方法，一般的分类方法主要依据教学过程定义交互模型。依据概念形成的抽象程度可将交互分为深浅两种交互模型，根据不同环境中的交互，可将交互定义为不同层次的交互模型。

2001年，Laurillard[6]首次提出了“学习过程的会话模型”，该模型证明学习就是通过教学交互来实现的，教学交互是学习过程的基本功能属性。同时，也体现了在交互过程中的各类媒体：表述（Narrative）媒体、交互（Interactive）媒體、可调（Adaptive）媒体、通信（Communicative）媒体、制作（Productive）媒体；2004年，我国学者陈丽[7]认为，Laurillard的会话模型可以理解为“适应性交互”和“会话性交互”两个层次的模型，并在Laurillard的会话模型基础上，首先提出了远程学习中的教学交互模式和教学交互层次塔。教学交互层次塔类似于戴尔的经验之塔，经验是由具体到抽象，由低级到高级的递进，从操作交互到信息交互再到概念交互，层次越高越抽象也越高级，并且操作交互和信息交互是概念交互的基础。从图中可知，学习是一个循序渐进的过程，概念交互是产生学习效果的关键。因此，新旧知识的交互对学习目标的实现更加关键；2006年，国内学者丁兴富[6]在以上两位学者的研究基础上，提出了“教学交互层次双塔”模型，该模型将教学交互层次塔和远程教学中的交互层次塔合并，便于分析比较因师生时空关系和教学行为性质的不同导致教育形态和教学环境不同，从而带来的教学交互结构的差异。

3体系结构与功能设计

3.1智能终端移动学习APP中交互模型体系结构

不同的教学交互模式体现了不同学者对交互的理解，由于基于智能终端的移动学习区别于传统的移动学习，基于智能移动终端的移动学习必须考虑到设备特点和软件平台等多方面因素，不能完全照搬一般的教学交互设计理论。基于智能设备的移动学习中，学习资源的交互设计是决定学习效果的关键，良好的内容交互、操作交互和过程反馈能更好地促进概念形成。为此，笔者根据上述对其它教学交互模式的分析，提出智能终端移动学习中的动画交互模型，如图1所示。

智能终端移动学习中的动画交互模式主要分为两层，用户层和程序控制层。用户层主要包括学习者及其学习环境等。通过注册登录学习平台即可进入学习系统。用户通过简单友好的平台界面，轻松实现操作交互；程序控制层是本模型的核心模块，支持整个学习系统的智能控制和调节反馈，主要包含学习资源媒体、学习内容、媒体呈现方式、行为判断、反馈机制等，其核心功能依赖程序后台的行为监控和调节，对学习者的操作进行行为判断，并反馈为新知识或旧知识，再将判断结果传递为学习者已掌握的知识和以及未掌握的知识。若为未掌握的知识，则重新反馈为新知识，重新进行学习者和媒体交互。

3.2交互功能设计

移动学习终端的交互移动学习平台除了支持各种学习活动外，还能够智能地为学习者提供操作交互行为分析，判断并调节学习者对知识的掌握情况，并作出相应反馈，不断调整学习进度。在功能设计中，后台脚本需要对操作行为进行智能判断与调节交互。

智能终端移动学习平台交互功能结构如图2所示，即如果学习者在学习过程中进行相应的操作选择，平台APP后台则会根据学习者的行为，先进行行为判断，若选择错误，则对应的知识对于学习者而言是新知识；之后对其进行行为决策，将该部分知识调节为新概念，让学习者重新学习。行为判断的目的是了解学习者的掌握程度，与现实课堂上的水平测试一样，主要通过行为脚本设置相应操作选择，根据学习者的操作选择实现行为交互，然后根据行为判断所得的结果进行行为决策；行为决策将学习者操作选择对应的知识判断为新知识或旧知识，并通过调节作为反馈再次进行概念的交互，判断为学习者已掌握的旧知识或学习者未掌握的新知识。

4交互模型实现

根据智能移动终端APP交互模型的体系结构，实现了各种交互行为，学习者与智能终端设备之间可通过学习平台中的文本、视频、音频等媒体进行交互。

（1）概念之间的交互。知识的获得是学习者与概念的交互和内化过程，也是隐性知识和显性知识的交互过程，本模型概念与概念之间主要通过后台反馈。一方面将学习者未掌握的概念作为新知识传递给媒体，让学习者反复学习；另一方面将学习者已掌握的概念作为旧知识进行储备。所以在设计开发APP时应注意概念与整体知识之间的层级关系，以及概念图的合理应用。新知识的呈现要符合学习者的学习水平和特点，概念与概念之间是层层递进的关系。

（2）媒体之间的交互。媒体与媒体之间的交互为非线性交互，主要表现为界面与界面之间的跳转以及场景和控件的分布。在设计开发APP时应充分考虑学习者的使用习惯，界面风格要统一，场景与界面元素分布合理，适合移动终端阅读和操作，页面不能过多，文字内容符合学习者的视觉习惯，按钮位置和功能及界面跳转符合学习者使用习惯。

（3）生生之间的交互。基于本文中的交互模型所设计的学习平台APP可以提供一个学习者之间的沟通交流空间，让学习者参与其中。生生之间的交互给学习者提供了同伴，让学习者有了学习的参考者、咨询者和讨论者，同时也提升了学习者在APP中的存在感，从而提升APP使用频率。

（4）学生与概念的交互。此处所指的概念即知识，学习平台APP中概念的呈现大多是隐性的，部分文本类的知识点以显性知识的方式呈现。学习者在阅读、使用和操作过程中获得新概念，经过反复练习掌握新知识，将隐性知识内化，转化为旧知识。

（5）学生与界面的交互。学习者与界面间通过场景按钮、文字、视频和声音等媒体进行交互。学习者在使用过程中，伴随语音、手势、文本显示、文本输入等多种操作进行选择，后台进行智能判断达到及时反馈的一个交互过程。

5结语

依托本文设计的交互模型，设计开发了移动网络课程，并选择教育技术学专业开展了教学实践。实践发现，首先，学习者使用基于本交互模型设计的APP频率相对同类教育APP有所提升。学习者在学习过程中，参与讨论交流的频率较高，生生之间的交流互动频繁，体现了移动学习的宗旨和团队合作意识，增进了生生之间的情感交流。其次，学习者根据APP界面导航，能够独自完成网络课程学习，学习效率较高。由此可见，基于交互模型的移动终端网络课程在一定程度上弱化了教师在课程中的主导地位，增加了师生间的交互。同时，良好的交互激发了学习者之间的互动，提升了学习者的学习积极性和主动性。

参考文献参考文献：

[1]赵丽秀.浅谈Flash教学中的“做中学，做中教”[J].中国科教创新导刊，2012（4）：163164.

[2][美]理查德·E·迈耶.多媒体学习[M].傅小兰，严正，译.北京：商务印书馆，2006：1317.

[3]王海燕. 移动环境下触屏手机交互设计研究[D].北京：北京邮电大学，2012.

[4]贾靖林，杨玉辉. 基于智能手机的移动学习研究[J]. 软件导刊：教育技术，2009（1）：8082.

[5]秦敦涛. 基于可用性的触屏手机交互界面设计研究[D]. 沈阳：东北大学，2012.

[6]丁兴富.论远程学习的理论和模式[J].中国科教创新导刊，2012（4）：163164.

[7]陈丽.远程学习的教学交互模型和教学交互层次塔[J].中国远程教育，2014（5）：2428，78.

[8]陈丽. 远程教学中交互规律的研究现状述评[J]. 中国远程教育，2004（1）：1320.

[9]韦晓红. 基于远程教学交互理论的微视频设计开发与实践研究[D]. 桂林：广西师范大学，2014.

[10]李鸣华.面向远程教育的智能虚拟教室的设计[J]. 中国电化教育，2008（6）：97101.

[11]秦敦涛. 基于可用性的触屏手机交互界面设计研究[D]. 沈阳：东北大学，2012.

[12]汪志平.网络环境下交互式学习探讨[J].中国教育信息化，2011（2）：1415.

[13]杨露，李鸣华.网络课程学习平台的交互机制设计及其应用[J]. 现代教育技术，2013（5）：9397.

责任编辑（责任编辑：黄健）