移动互联网环境下基础力学移动学习模式研究

李剑光　王艳春　朱惠华

摘  要：为探究移动互联网环境下基础力学移动学习模式开展的可行性，文章分析了移动互联网环境下高校智能终端设备的使用现状和影响、现代远程教育和移动学习模式的现状，结合基础力学课程特点和资源建设现状，对学生持有手机等智能设备和移动学习现状展开调查，认为：利用基础力学课程丰富的网络教学资源与移动学习相结合，同时考虑在学生当中展开的问卷调查结果，开发或利用现有的符合学生要求的移动学习系统，进一步加强学生平时的自学自测自练，具有较大的可行性和实用性。研发了基于无线互联网和智能手机的课程自测系统，并在教学中实践，取得较好的效果。

关键词：移动互联网;移动学习;远程教育;基础力学;智能终端

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2019）19-0076-04

Abstract： In order to explore the feasibility of mobile learning mode of basic mechanics in mobile Internet environment， the following points are studied， the current Application situation and influence of smart terminal devices in colleges and universities under mobile Internet environment， the current situation of modern distance education and mobile learning mode， and combines the characteristics of basic mechanics course and the current situation of resource construction. The investigation is carried out about smart devices such as mobile phones and mobile learning situation for students. It is believed that it is feasible and practical to combine the rich network teaching resources of basic mechanics course and mobile learning， and consider the results of questionnaire survey， develop or utilize the existing mobile learning system that meets the requirements of students， and further strengthen students' self-study and self-test in daily. The course self-test system based on wireless Internet and smart phone has been developed and applied in teaching， which has achieved good results.

Keywords： mobile internet; mobile learning; distance education; basic mechanics; intelligent terminal

一、移動互联网环境下高校智能终端设备的使用现状和影响

移动互联网是移动和互联网融合的产物，继承了移动随时、随地、随身和互联网开放、分享、互动的优势，是一个全国性的、以宽带IP为技术核心的，可同时提供话音、传真、数据、图像、多媒体等高品质电信服务的新一代开放的电信基础网络，由运营商提供无线接入，互联网企业提供各种成熟的应用。

目前，移动互联网正逐渐渗透到人们生活、工作的各个领域，微信、支付宝、位置服务等丰富多彩的移动互联网应用迅猛发展，正在深刻改变信息时代的社会生活，近几年，更是实现了3G经4G到5G的跨越式发展。全球覆盖的网络信号，使得身处大洋和沙漠中的用户，仍可随时随地保持与世界的联系。

作为移动互联网的最普及的终端设备，手机，二十年前还是身份的象征，如今，已成为普通人生活的必需品，尤其，近几年流行的功能强大的智能手机，已成为多数用户接入互联网的首选设备。据中新社报道，中国工业和信息化部统计：截至2014年5月底，中国手机用户达到12.56亿户，移动互联网用户数达到8.57亿户，其中用手机上网的用户8.2亿户。而华经情报网统计：2015年至2017年间，全球智能手机用户数量从 28.71 亿增长到 36.66 亿，年均复合增长率为 13.0%。其中，中国境内的智能手机用户从8.08亿人增至9.24亿人。

如此高的手机保有率，使得手机用户遍及不同年龄、不同职业、不同学历等的所有人群，不可避免的，也在大学生群体中大量存在。据有关研究人员调查显示[1-3]，2013年，华东师范大学98.2%的学生拥有手机;2008年，浙江大学宁波理工学院98.9%的学生拥有手机。而据课题组多年的观察及与同行的交流，也发现近年我校大学生手机持有率接近100%，使用手机上网95%以上（不含MP3＼MP4＼MP5＼PAD＼笔记本等可联网设备），且呈逐年上升态势。大多数学生上网不分场合、不分时段、不分地点，影响了自身健康，也影响了学习效率。

一些研究者对学生使用手机的负面影响进行过总结，认为：手机的听筒和屏幕对学生的耳朵和眼睛有损害;学生使用手机会受到不良内容的毒害;学生使用手机会成为谈情说爱的工具;学生使用手机会浪费钱财等;另一些研究者认为：手机对高校正常教学秩序产生一定冲击;手机正逐渐改变大学生的生活方式与思维方式;手机对大学生个性与心理发展有影响;手机刺激了大学生的攀比消费，助长了虚荣心理，加重家庭负担等。申请人也在之前发表相关文章，认为：智能化手机进入校园后，对现代大学的教学过程管理的各个环节，产生了显著的影响，带来积极作用的同时，也因为学生的使用不当，带来消极影响，对教师备课和学生预习，对教师上课和学生听课，对教师成绩考评和学生掌握应用带来挑战，最终，导致教学效率下降。尤其近两年，由于运营商套餐资费的优惠力度加大，以及各种互联网应用的大量涌现，学生滥用手机成为国内高校普遍现象，手机的普及给各高校教学和管理工作带来更为现实和严峻的挑战。在无法禁止学生携带和使用手机的情况下，如何合理引导学生，以学习知识为导向，扬长避短，就显得非常有必要。

二、现代远程教育与移动学习模式现状

上世纪末，传统的互联网刚流行时，教育界遭遇过挑战，甚至视其为洪水猛兽，但在体验到互联网的开放、共享与互动后，人们逐渐意识到这是机遇。借助互联网，第三代的现代远程教育取代了第一代的函授教育和第二代的广播电视教育[4]。随着国外开放大学的兴起，国内的许多广播电视大学都转型为开放大学，如国家开放大学、上海开放大学、江苏开放大学、云南开放大学等，甚至教育部也推出了国家精品课和国家精品资源共享课，各高校都纷纷建立精品课程网站，将全国高校优质教学资源向全社会免费开放共享。

远程教育与传统教育相比，优势在于突破了时空界限，随时随地进行教学活动。一些教育教学研究者，在综合比较远程教育和传统教育后，提出了“移动学习“的概念。著名国际远程教育专家德斯蒙德·基更博士在2000年上海电视大学40年校庆时，用电子学习（E-learning）、远程学习（D-learning）、移动学习（M-learning）三个概念，回顾和展望了远程教育的过去、现在和未来。2004年，基更博士进一步系统地介绍了移动学习的发展与现状，他指出：移动学习的发展将使学生在远程学习上更加自由，下一代的远程学习将是移动学习。

一段时间内，人们认为互联网背景下的第三代远程教育最能体现移动学习的内涵，真正意义上实现了随时随地学习，但是，当新一代的移动互联网出现，体会到移动设备终端普及带来的便利后，人们才认识到之前的移动学习还是要受到硬件设备的限制，只能局限在特定的时间和地点。

刘豫钧和鬲淑芳[5]在综合研究了移动学习的国内外研究现状后提出要正确理解移动学习的内涵应该从三个方面来把握：首先，移动学习是在数字化学习的基础上发展起来的，是数字化学习的扩展，它有别于一般学习。其次，移动学习除具备了数字化学习的所有特征之外，还有它独一无二的特性，即学习者不再被限制在电脑桌前，可以自由自在、随时随地进行不同目的、不同方式的学习。学习环境是移动的，教师、研究人员、技术人员和学生都是移动的。最后，从他的实现方式来看，移动学习实现的技术基础是移动计算技术和互联网技术，即移动互联技术;实现的小工具是小型化的移动计算设备。

综合多位研究者观点，可以将移动学习理解为：利用移动设备、移动通信技术以及移动通信设备（如掌上电脑、手机、MP3、MP4、平板电脑、电子书等）获取教育信息、教育资源和教育服务的一种新型学习方式。移动学习是现代远程教育发展的新阶段，特点是实现“Anyone、Anytime、Anywhere、Anystyle”（4A）下进行自由的学习，能够给学习者提供真正的“随时、随地、随身”（三随）个性化学习，在任何时间，任何地点通过移动通信网络获取学习资源、与教师和同学进行交流和学习，实现学习目标。

目前，随着移动互联网和个人终端智能设备的普及，移动学习的实践已经非常广泛。一些移动学习网站已经建立，一些博物館和纪念馆进行移动解说，一些企事业单位进行移动职业培训，一些高校建立移动图书馆，而微课、慕课、开放课程、翻转课堂等更是颠覆和创新了传统的教、学方式。可以预见，未来的移动学习将成为移动互联网环境下高效、便捷的学习模式。

然而，我们不必担心，传统的教学模式会被移动学习模式所取代。因为所有的便携式个人智能终端设备，如手机，都有类似的限制：屏幕的限制、CPU的限制、存储容量限制、网络流量限制等。而且，不是所有学习资源都适合移动学习。因此，提倡移动学习，并不意味着将原有的学习模式全盘否定或者推翻，而是，有选择地进行，并且尽量避免重复建设。如能有效地减少移动互联网时代的智能终端设备（如手机、PAD等）滥用，并能充分施展其便捷性引导学习者进行移动学习，将是移动互联网对教育界的最大贡献。

三、基础力学课程特点和资源建设

基础力学课程主要面向理工科学生开展，代表性课程为《理论力学》、《材料力学》、《工程力学》和《流体力学》，目前的教学模式为多媒体教学与传统板书结合。特点如下：

1. 课程理论性强。基础力学的课程定位为技术基础课，一般在第三、四学期开设，偏理科性质，各门课程间较为独立，教学内容中公式多、定理、推论多，对学习者的数学功底要求较高;多理想化模型，专业针对性不强，对学习者逻辑思维能力和抽象化思维能力要求较高。

2. 教学班管理难。受师资力量限制，基础力学课程普遍教学班级规模为2-4班，学生数众多，且部分教学班生源差异大，人为合班，在学习进度上难以同步，少数同学的不良课堂行为（主要表现为滥用手机）会影响其他同学，任课教师难以在每次课堂教学中强调纪律，有效管理[6]。

3. 作业习题量大。与课程性质相符，由于其基础性和知识点的分散性，基础力学的各门课程都需要一定的作业和习题来保证，及时的完成作业，才能有效地吸收所学知识点。每章都有练习题，题量保持在中等学生2-4小时完成，只听不练，不动手实践，或只进行少量的练习，都难以通过成绩考核。

4. 教学资源多。多数学校基础力学课程为精品课程或优质课程，在课程建设方面，成果较多，教学资源涵盖了：教材、教学录像、教学课件、电子教案、教学大纲、课程简介、习题解答、课程网站、答疑系统等。具备了互联网环境下远程教育的条件，可实现优质教学资源共享。

5. 考试不及格多。每次期末考试，不及格率在30%左右，部分班级甚至大于50%;经过学期初补考，依然有10%-20%的学生重修。不及格率低于高等数学等基础课程，但明显高于其他机械专业课程。

对于教学资源多，教学模式多样，主讲教师经验丰富的基础力学课程，长期维持学生高不及格率的原因，除与试题难度和批改尺度有关外，我们认为：直接原因是学生平时练习少，而根本原因是课程理论性太强，学习积极性不高，受手机的影响，听课效率不高。因此，如何引导学生正确使用手机，提高学习积极性，加强习题练习，成为保证基础课程教学效率的关键问题。

课题组在深刻分析基础力学课程教学现状和移动互联网时代特点后，认为可以在对学生持有智能设备和学习意愿摸底调查的基础上，从学生作业练习入手，开发迎合学生口味并适合手机应用的自测系统，实现随时、随地、随身的个性化学习，刺激学生主动投入，并结合课程原有教学资源，形成全方位的课程移动学习模式。成果的实现，不但可以改善基础力学课程的教学管理，减少学生对手机滥用，而且可以极大提高学生学习积极性和主动性，进而提高教学效率，同时，也可以推广到其他课程，引领学习模式创新，可行性大，应用价值高。

四、学生持有手机等智能设备和移动学习现状调查

采用调查问卷方式，对学生持有手机等智能设备和移动学习现状进行摸底。以青岛科技大学机电学院机械类专业（包括机械设计制造及其自动化、过程装备与控制工程、材料成型与控制工程、能源工程及自动化、高分子机械等）基础力学教学班级的大二学生为调查对象，以班级整体为调查样本，问卷设计为单选、多选和简答三种题型，调查内容包含：持有智能设备种类、电池数量、智能程度、使用功能、使用时长、话费情况、移动学习经历、学习内容、学习场所、学习动机以及建议和意见等。实际发放调查问卷415份，收回有效问卷376份，有效回收率为91%，并对调查问卷的结果进行了数据统计和分析处理，研究其规律性，论证在教学班级内推广移动学习的可行性。调查细节在其他文章中已经列出，参看文献[7]。

综合调查结果，得出结论如下：

1. 大学生中智能手机基本普及，具备开展移动学习的物质条件。2. 大学生使用手机上网频率高，但用在学习方面偏少，有待改善。3. 对课堂使用手机的行为需要适当的管理，正确引导。4. 大学生对移动学习呈积极、开放态度，可以因势利导。5. 自测系统可作为课堂教学补充，但在题型等方面要科学设计。

以上调查显示，该校机械类专业大学生手机的普及率已经相当高，而且呈逐年递增趋势，特别是同样较高拥有率的智能手机是进行移动学习的前提，且现阶段绝大部分手机均已具备移动上网的功能，这些为移动学习的开展提供了平台和物质条件。

五、基于无线互联网和智能手机的课程自测系统

移动学习平台研发首要的是试题库，对于基础力学课程而言，理论性强是主要特点，若试题库中试题全部为文字表述，则很难将相关知识点涵盖和讲透，如受力图，没有图片，仅靠文字描述，无法正确表达，类似的“公式部分”也存在相同的问题。课题组利用Java语言编程，开发了可安装于手机的课程自测系统App，空间占用小，安装轻松，操作简单。在电脑上将试题库导入后，生成的数据库文件，发送到手机，即可更新题库。所有测试题分为选择题和判断题，既可以显示文字，也可以顯示公式和图片，点击相应选项，提交后，即可实时反馈作答情况和解释，帮助用户了解当前知识点的要点，对于有疑问的还可以返回上一题。此外，自测系统的功能还包括实时查看总题目数、已做题数、正确答案和错误答案数，帮助用户了解自己对当前章节的掌握程度，轻松实现分章节自测。更重要的是，只要改变试题库的内容，就可以推广到其他课程的自测，轻松应用到各种测试场合，有广泛的应用前景。所开发的试题库，不同于现有市面上的抽题、组卷，应用于期末考试的试题库，而重在实时自测，以及充分利用智能手机这一优势平台，实现随时、随地、随身的移动学习。与雨课堂、学习通等也有实质差别。

六、结束语

本文研究了当下移动互联网、远程教育和移动学习模式的现状，结合基础力学课程特点和资源建设现状，认为：利用基础力学课程丰富的网络教学资源（教学录像、教学课件、课程网站、答疑系统等）与移动学习相结合，同时考虑在学生当中展开的调查结果，开发出符合学生要求的移动学习系统，进一步加强学生平时的自学自测自练，具有较大的可行性和实用性。研发了基于无线互联网和智能手机的课程自测系统，并在教学中实践，取得较好的效果。

当前得益于信息化教学的改革，雨课堂、学习通、对分易等软件在各高校广泛推广，其功能和本文所开发的课程自测系统多有重合，且更强大，成为移动学习模式的有力支撑。另一方面，随着课程思政理念的深入，知识传授和能力培养同时，实现价值引领的理念也被广大教育者认同，如能结合当前信息化教学功能强大和移动学习随时、随地、随身优势，在课前、课中、课后将价值引领贯穿其中，必将相辅相成，获得事半功倍的效果。

参考文献：

[1]楼锡锦，沈黎勇，林博峰.大学生使用手机状况研究报告[J].中国青年研究，2009（2）：74-77.

[2]刘博.第三代手机媒体对大学生的负面影响前瞻及对策思考[J].网络财富，2010（5）：5-6.

[3]陈晓慧，徐晶.基于手机的移动学习在开展中面临的挑战[J].现代教育技术，2009（10）：83-85.

[4]糟志科，陈延文，魏凯斌.论现代远程教育的优势及其特征[J].天水师范学院学报，2003（02）：78-80.

[5]刘豫钧，鬲淑芳.移动学习——国外研究现状之综述[J].现代教育技术，2004（03）：12-16.

[6]王艳春，李剑光.基础力学移动学习现状及课程内容框架构建[J].青岛科技大学学报（社科版），2016（32）增：84-85.

[7]郭鹏，李剑光.我校机械类专业大学生基础力学移动学习现状调查[J].青岛科技大学学报（社会科学版），2015（31）增：126-128.