“漫游式学习”App设计开发与应用*

王 璐 ，史 政 ，姜永玲 ，肖立卿

（1.中国海洋大学 基础教学中心计算机基础部，山东 青岛266000；2.中国海洋大学 基础教学中心教育系，山东 青岛 266000）

一、引言

漫游是移动电话领域中的一种常用术语，是指在离开自己所在区域后，用户仍然可以享受移动电话的服务。本文中提到的“漫游式学习”，指的是移动学习者不仅可以学习本校的教学资源，还可以浏览学习其他学校的教学资源。漫游式学习可以说是移动学习和碎片化学习的结合体，不同的方面是学习者的学习资源不再局限于一个平台、一所学校，而是这些教学资源的整合。与学习者交流的其他学习者和教师也突破了这一限制，扩展到了更大的范围。

本研究设计并开发一个 “漫游式学习”App应用到教学中，整合学校可以使用的教学资源，学习者登录后可以选择自己感兴趣的课程进行学习。如果有的课程需要进行课前预习，可以把课程的相关材料发布到App上，由教师发布任务进行课前学习，在讨论区可以进行学习探讨。除此之外还可以和多所学校之间进行教学资源的共享，学习者在学习完一门课程后可以获取课程所在学校授予的证书，在一定程度上打破现在以教学者为中心的教学模式，坚持以学习者为中心，将学习者培养成多样化、个性化的人才。“漫游式学习”App基于学校教学资源进行开发设计，针对的用户人群主要是在校学习者。对比于市场上流行的移动学习软件，其学习资源质量更高，学习者与学习者、学习者与教师之间的交流更多，更有利于各学校之间的教学资源的交流。

二、漫游式学习的国内外研究现状

由于互联网技术的高速发展，对于出生在互联网时代的人来说，移动学习已经是生活中不可或缺的一部分。尤其高校学习者，更是对移动学习有着很大的热情。

国外移动学习研究主要集中在：促进团队协作和满足自我学习素质提升；促进不同学科之间的探索与交流；开发语言、文学等教学应用系统；降低学习者作业管理难度，加强教师与学习者的交流，打破传统课堂的限制，提高教学质量。国外的一些网络教学平台除了推出B/S的在线学习平台，还推出了C/S的移动学习端，如Coursera、edX等。例如，挪威对于移动端学习应用程序的研究主要是在小尺寸屏幕（例如 iPad及智能手机）上创造更多的学习环境[1]。德国的Cam-pus-Mobile项目，是德国三所大学共同开展的让学者通过手机服务，进行知识学习、数据共享、问题交流等，满足用户的基本学习需求，提高学者研究与开发的速度和质量[1]。移动创新项目是由美国博伊西州立大学创立的，该项目利用移动学习技术和互联网来实现教学、学习任务的分配以及学习资源的发布，促进不同学科的学习者进行跨学科学习[2]。学习者可以利用移动设备创建自己的学习内容，按照需要选择访问实时信息，与不同学科学习者进行交流学习，进行自我评估与反馈。这个项目非常成功，数百名学习者从中受益。美国西北大学利用移动学习技术在iPad上创建了一门汉语学习软件，在学习汉语时，可以利用iPad上的学习软件进行资源补充，例如查找汉语单词的词义，听单词的母语发音，软件还提供了汉字的笔画书写顺序，降低汉字的学习难度[3]。

国内移动学习出现的比较晚，但是发展的速度很快。将移动学习概念首次引入我国的是爱尔兰远程教育学家戴斯蒙德·基，在这之后国内学者就将越来多的目光移到了移动学习上[4]。中国的各大学校虽然通过互联网技术降低了学习者的作业管理难度，加大了学习者与学习者之间、学习者与教师之间的交流，但是做得比较成功的移动学习项目并不多。广东佛山市“漫游式”工程是国内规模较大、系统完善的一个移动学习项目。国内的学者认为漫游式学习系统是由学习者中心、数据中心等部分组成的系统。还有研究者总结出了漫游式学习层次和要素，对漫游式学习的理论实践有很深刻的认识和理解，这在国内是非常先进的。

三、理论基础

1.移动学习

移动学习简单来说就是利用移动设备获取学习资源和服务的一种学习，使学习者摆脱了时间、环境的限制，可以随时随地学习，学习环境是不固定的，是现在不可或缺的一种学习方式[5]。通过对中国互联网络信息中心发布的第42次《中国互联网络发展状况统计报告》中的数据进行计算，得知中国手机网民约有7.88亿人，其中学习者占比达24.8%。在中国移动学习的发展具有非常大的潜力，并且已经处于高速发展的阶段。

2.碎片化学习

碎片化学习是指学习者利用多样化的学习媒体、零散时间和自由空间，学习零散知识点的学习方式，是微型的、随时随地、自由自在发生的学习。在碎片化学习过程中，学习零散知识点是学习者进行系统化建构的过程，同时也是学习者与知识内容进行交互的过程。移动学习的情境是移动情境，学习者在移动情境中容易受到外界的干扰，就会导致移动学习的持续时间短，时间碎片化，注意力分散。在这种情况下，只有碎片化学习与移动学习相结合才能最大化地利用时间，提高学习效率。

3.微课程模式

微课是指以视频为主要载体，记录教师围绕某个知识点或技能点展开的简短、完整的教学活动[6]。认知负荷理论(Cognitive Load Theory,CLT)认为，学习资料的复杂性和呈现方式以及学习者先前的知识经验等因素影响认知负荷。从这点来看国内的教学现状，可以发现主要有两种情况：一是教学内容简单导致认知负荷低，造成教师浪费教学时间，学习者浪费学习时间；二是教学内容过于复杂，深奥难懂，导致认知负荷过高，学习者学习效率低下。教学的理想模式是学习者能够自主地针对某些难点、要点自主地进行满负荷的学习，并且花费的时间适宜。因此，微课时间短、讲解详细的特点能够很好地解决这些问题，把教学内容进行碎片化、情景化的整合，把复杂的教学内容融合在课堂中。

四、“漫游式学习”App设计与开发

1.需求分析

互联网时代，在线学习和移动学习发展迅猛，制度也日趋完善，虽然国内已经有很多的移动端学习软件，但是缺少整合校园教师与资源的校园移动端学习软件，“漫游式学习”App正是可以满足这种需求的，不仅可以整合自己学校的资源，还可以整合其他学校的资源，实现教学资源的共享，把有限的资源发挥出最大的作用。

在本软件中实现每一门课程的完整目录树，自上而下，可以轻松找到自己需要的学习资料。在应用内还有专门的群组来供大家讨论或是和教师沟通，这在移动端学习软件中是一个创新，因为目前网络上大多数的教学平台都只是提供了简单的评论功能。除此之外，本软件使用了比较新的Node.js和React Native开发移动端应用，使得移动端应用的运行会非常流畅，减少对移动端内存的压力，增加了应用软件在移动端存在的时间。

基于Android的“漫游式学习”App主要用来展示教师在后台上传的学习资源以及用户发表的评论等。“漫游式学习”App主要的特性如下：

（1）教师定制性

为了满足不同学科不同教师与课程一对多关系的现状，教师可以在不同的分类下创建相应的课程。课程的四级目录树完全由教师自定义，最后一级上传课程资料，在资料下方可以预留学习信息、学习任务和课程的解释说明等。

（2）用户友好性

本移动端应用采用React Native进行界面设计，简洁的页面和简单的配色使用户减少熟悉App的时间以及短时记忆的数量，使用户把更多的注意力集中到课程学习上。界面的简洁美观也会使软件在移动端存在时间延长。

2.“漫游式学习”App的总体架构

如图1所示，“漫游式学习”App主要由移动端软件、后台和服务器端三部分组成。

图1 总体结构

后台获取当前的教学资源并进行展示，将更新的教学资源上传到服务器。移动端软件将当前用户信息发送到服务器，然后从服务器获取到相应的用户信息、课程资源、用户评论等后进行展示，并将当前用户的评论评分等数据发送到服务器。服务器对后台以及移动端软件发送来的信息进行处理后，存储到数据库。

3．“漫游式学习”App的后台设计

为了满足移动端应用的功能需求，数据库建立了五个表：User表中存储用户ID、用户名、密码等用户信息；Category表中存储着课程分类的信息；Course表中存放了一门课程所有的信息，包括课程名、讲师、章节等内容，章节中存放着课程章节名和小节，小节中存放着视频及文档等主要的学习资源；Comment表中存放着所有的评论信息，评论可以针对小节，也可以针对已有的评论内容；Score表中存放着对小节打的分数。

后台接口设计主要分成用户与会话管理、课程管理、评论聊天管理三个部分，并在ShowDoc上进行了文档托管，详细说明了接口的使用方法，便于后期进行移动端应用的开发及二次开发。后台界面设计比较简单，左侧是课程树，通过课程分类和清晰的目录树可以轻易地找到所寻找的目标，还可以通过左上角的查询框进行查询。目录树可以通过鼠标右键进行重命名、删除和创建操作。右侧可以上传相应的课程资源（视频、文字和图片）。编辑后点击更新按钮即可上传到数据库。之前已经添加的内容会在右侧显示，以便于教师进行修改。

图2 后台界面

后台界面设计如图2所示，左侧是课程树，通过课程分类和清晰的目录树，可以很快找到寻找目标，还可以通过左上角的查询框进行查询。目录树可以通过鼠标右键进行重命名、删除和创建操作。右侧可以上传相应的课程资源（视频、文字和图片）。编辑后点击更新按钮即可上传到数据库。之前已经添加的内容会在右侧显示，以便于教师进行修改。

图3 软件界面逻辑图

移动端应用的概要界面逻辑如图3所示。登录、注册界面采用了蓝色背景，简约大方。新用户在注册时，数据经过前台检测符合要求后提交到服务器中，经过服务器中Node系统对数据进行二次检测成功后，将数据加密存入数据库中。两次检测中任何一次失败都会在界面出现错误信息，提示用户修改信息。登录时也有相似的数据检测过程。不同的是两次检测完成后，将密码加密，并从数据库中取出对应user的密码进行对比。

图4 课程界面

课程界面如图4所示，点击课程后会跳转到章节目录界面，出现相应课程的章节目录，点击章节会跳转到小节界面，出现相应章节的小节目录，点击小节后会跳转到课程界面，出现相应小节的课程资源。课程视频呈现在文档内容的上面，向下滑动可以查看完整的文档内容。视频点击后进行播放，再次点击暂停播放。课程界面顶部的导航栏有聊天室按钮，点击后会进入聊天室界面。课程界面底部的导航栏有三个图标，从左到右依次表示点赞评分、收藏和评论。点击“点赞评分”会出现1-5分五个选项，选择其中一个对课程进行评分。点击“收藏”，会将该小节内容收录到我的收藏中，方便以后回顾。点击“评论”功能会进入到评论界面。评论界面里的评论针对某一个小节，用户可以对教学内容进行评论，也可以回复评论，评论下方还可以点赞。每条评论右侧显示评论发布的时间。

聊天室是进行实时交流的平台，正在学习同一小节的用户可以进入聊天室进行交流互动，及时解决课程中遇到的问题，加快知识内化的过程。软件中的聊天室通过Socket.IO实现即时通讯的功能。

五、“漫游式学习”App的适用与调查反馈

在“漫游式学习”App设计开发完成后，打包成APK文件，组织学习者进行了试用。试用人群包括大一至大四四个年级的学习者，课程是以《C程序设计》为例。在本次软件试用中，共有52人参加，并在试用后对试用者进行了问卷调查（如图5所示）。在对试用者进行了问卷调查后，对问卷数据进行了分析统计。问卷主要分为两个部分，第一部分统计试用者对软件性能、界面设计和功能模块的满意程度，第二部分统计试用者对软件中不足的功能需求，问卷中提供了五个功能模块由试用者选择。

图5 调查问卷

对调查问卷的数据进行统计分析后，试用者对于软件的稳定性、流畅性、简便性、色彩搭配、课程分类及模块设计方面比较满意，但是对于登录、注册功能和软件中小图标的使用不满意。问卷中提供了五个本软件中缺少的功能由试用者进行选择，统计分析数据后发现试用者比较青睐第三方登录功能、下载功能和热门课程置顶功能。

六、结论

基于Android的“漫游式学习”App主要用来展示教师在后台上传的学习资源以及用户发表的评论等。“漫游式学习”App主要有两个特点，一是教师定制性，为了满足不同学科不同教师与课程一对多关系的现状，教师可以在不同的分类下创建相应的课程。课程的四级目录树完全由教师自定义，最后一级上传课程资料，在资料下方可以预留学习信息、学习任务和课程的解释说明等。二是用户友好性，本移动端应用采用React Native进行界面设计，简洁的页面和简单的配色使用户减少熟悉App的时间以及短时记忆的数量，使用户把更多的注意力集中到课程学习上。界面的简洁美观也会使软件在移动端存在时间延长。

漫游式学习不仅学习使用本校的学习资源，还应该各个学校之间进行共享，学习者可以在一个学习软件上访问各个高校的学习资源，达到相互交流、共同发展的目的。漫游式学习在学习者学习过程中占据很重要的位置，局限在一校、一地只能被慢慢淘汰。现在各大学校的学习资源已经在一定程度上实现了共享，但是各学校之间学习者与学习者，学习者与教师的交流非常少，目前这种情况已经越来越被学习者重视，相信移动学习软件会越来越成熟，在交流方面取得更大的进展。