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移动学习研究现状综述 一月 10, 2008

Filed under: 技术 — Iautumn @ 3:35 下午

作者: 寒彻骨(icewinter) 信息来源: 寒彻骨(icewinter)

摘 要:移动学习是继数字化学习后出现的又一新学习模式,是教育技术领域研究的又一个新热点。如何充分有效的使用无线技术和移动计算设备来辅助教学和学习成为移动学习研究的中心。本文针对移动学习目前存在的几种不同定义,提出了关于如何正确理解移动学习的几点看法。同时结合大量国外移动学习的研究事实,展示移动学习目前的研究状况和研究成果。
关键词:移动学习, 移动计算, 无线技术, 研究现状
  
  1 概述
  
  计算机技术和网络技术已经在教育领域得到了广泛的应用,它对教育所起到的积极作用是有口皆碑的。这两者相结合而产生的学习模式 ——数字化学习(e-learning)目前已经广泛的应用于远程教育和企业员工培训中。近几年来,随着移动计算技术(mobile computing)的迅猛发展,另一种全新的学习模式悄然而生,这就是移动学习(m-learning)。移动学习在数字化学习的基础上通过有效结合移动计算技术带给学习者随时随地学习的全新感受。移动学习被认为是一种未来的学习模式,或者说是未来学习不可缺少的一种学习模式。由于移动学习还是一个新生儿,作为一个全新的研究领域还有许多的问题有待我们去发现、去思考、去解决。如何充分的有效的使用移动计算技术辅助教学和学习成为这个领域研究的中心。
  
  2 理解移动学习
  
  目前对移动学习并没有一个确切的定义,领域内的专家学者各抒己见,从不同的角度去理解和诠释移动学习:
  Clark Quinn从技术的角度对移动学习作了这样的定义:移动学习是通过IA设备实现的数字化学习,这些IA设备包括Palms、Windows CE设备和数字蜂窝电话等。
  Chabra和Figueiredo结合了远程教育的思想,对移动学习作了一个较宽泛的定义:移动学习就是能够使用任何设备,在任何时间任何地点接受学习。
  Paul Harris给出的定义是:移动学习是移动计算技术和e-learning的交点,它能够为学习者带来一种随时随地学习的体验。Harris又进一步对此作了解释,他认为移动学习应该能够使学习者通过移动电话或PDA随时随地享受一个受教育的片断,用他的原话就是“enjoy an educational moment”,并且在这个过程中,往往更多使用的是PDA设备,虽然笔记本电脑被广泛使用,但它并不符合大多数移动学习的定义。
  在以上学者的基础上,Alexzander Dye等人在它们的题为《Mobile Education-a glance at the future》的文章中对m-learning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。
  综合上述专家学者对移动学习的定义我认为,正确理解移动学习的内涵应该从以下几个方面来把握:
  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。Sun公司的e-learning专家Michael Wenger针对移动学习提出了他独到的见解,他认为移动学习并不是什么新鲜事物,因为在传统学习中印刷课本同样能够很好的支持学习者随时随地进行学习,可以说课本在很早以前就已经成为支持移动学习的工具,而移动学习也一直就在我们的身边。由此可见,移动学习作为一个新事物新概念在现在提出,它必须与传统学习相区别开来,否则将失去它的意义。
  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,从它的实现方式来看,移动学习实现的技术基础是移动计算技术和互联网技术,即移动互连技术;实现的工具是小型化的移动计算设备,或者如 Quinn所说的IA设备。Sariola等人在对移动学习的概念进行讨论的过程中,对移动学习实现的设备从特征上作了这样的一个分析:可携带性(portability),即设备形状小、重量轻,便于随身携带;无线性(wireless),即设备无需连线;移动性(mobility),指使用者在移动中也可以很好的使用。根据Sariola等人的分析我们认为,目前支持移动学习的IA设备主要是指WAP蜂窝电话、PDA和混合设备(指混合了移动电话的语音功能和PDA的数据处理功能的设备)。但是随着技术的不断发展,我们相信在不久的将来会出现更多类型的设备。
  
  3 移动学习国外研究概述
  
  目前,移动学习在国外的研究主要集中在欧洲和北美的部分经济发达国家,开始较早的一些移动学习研究已经进行了 2-3年的时间。从研究目的来分主要有两类,一类是由目前的e-learning提供商发起,他们力求借鉴e-learning的经验,把m- learning推向市场,更多的用于企业培训;另一类则由教育机构发起,他们立足于学校教育,试图通过新技术来改善教学、学习和管理。
  虽然对移动学习的研究时间不长,但就目前的研究进展来看它的发展是非常迅猛的。研究所涉及的范围广,形式也是多种多样,研究所体现出的新技术、新思想和新方法很值得我们借鉴。以下通过结合大量国外移动学习的研究事实,介绍国外移动学习目前的研究现状和成果。
  
  3.1 移动设备应用教育的可行性研究
  m-learning这一新名词刚一出现,很多针对移动设备应用于教育领域的研究工作就随之展开了,这些研究从认知和教学角度出发,考查移动设备应用于实际教学和学习的可行性。一些研究者以学习理论为基础,通过实验来检验移动设备在辅助学习者进行阅读时的有效性,另一些研究者通过对学习者的学习特征进行分析,论证在何种学习情境下使用移动设备最为有效。在实验过程中,学习者对新技术的使用表现出了极大的好奇心和兴奋感,他们非常愿意和渴望在学习中使用这种新的技术;更重要的是,通过实验发现,在新技术的辅助下学习者的学习效果得到了明显的提高,这为移动学习进一步的研究和应用提供了良好的前提条件。
  尽管如此,仍然有一些研究者对移动设备的使用持怀疑态度,他们认为学习者表现出的兴奋和激动只是暂时性的。同时实验发现一些学习者在学习中并不能合理有效的使用移动设备,有些甚至把这些设备用作考试作弊和影响正常教学秩序的工具,这一现象同样让他们感到担忧。
  大多数研究者表示,PDA和WAP手机等移动设备只是目前在学习手段上的一种扩展,它们不能够替代现有的学习工具。更重要的是,并非所有的学习内容和学习活动都适合使用移动设备。
  
  3.2 移动学习资源的开发
  移动学习作为数字化学习和移动计算技术相结合的产物,它最直接的应用形式就是让学习者能够通过移动设备来实现数字化学习,一系列针对移动学习资源开发的研究由此展开。
  在芬兰赫尔辛基大学进行UniWap移动学习项目中,研究者试图将WAP技术应用于高等教育中,他们希望为学习者和教师创建一个可操作的移动学习环境,从而使学习者和教师能够通过WAP手机或smartphone随时随地访问教学和学习资源。这一研究项目的其中一个阶段就是要进行课程模块的开发、测试和评价。
  M-learning是一个由欧盟资助的移动学习项目。目前欧洲有相当数量的16-24岁的青年人缺乏基本的读写和数理能力,这些人中很多还未完成学业就离开了学校,并且大多数人在这之后就没有接受过任何形式的教育和职业培训。英国政府最早意识到了这一问题,一些研究者通过对这一群体的特征进行分析,创造性的提出使用移动技术来为他们提供教育服务的设想,M-learning计划由此产生。M-learning研究计划由英国、瑞典和意大利三个国家的五个组织共同承担,历时三年,项目的目标通过使用各种移动通信手段,为这一群体创建一个移动学习环境,同时开发出适合他们的移动学习资源,包括各种课程、服务和产品。2003年5月在英国举行的第二次M-learning项目年会上,参与项目的研究组织共同汇报了他们目前的研究进展,同时展示了部分研究成果。
  斯坦福大学学习实验室(SLL)从语言学习入手,开发出了适用于外语学习的移动学习模块,模块包括了生词训练、测验、单词和词组翻译等功能。同时,研究人员发现移动学习者很容易受到外界的影响,他们无法长时间保持注意力的集中。针对这一问题,他们在设计学习模块时从时间上加以把握,每个学习模块持续的时间被控制在30秒到10分钟之间。
  除此之外,还有其他一些目前正在进行的研究项目。研究者们根据学习者的不同需求开发出适用于PDA和WAP手机的学习内容、学习工具和其他应用程序。
  
  3.3 短信息服务
  作为一种通信交流的手段,短信息服务目前已经得到了广泛的使用,并且深得广大使用者的青睐。由于它在使用上的广泛性,一些研究者开始尝试将其应用于教学和学习中。
  英国Kingston大学进行了评价短信息服务应用于教育教学有效性的实验。根据实验需求他们开发了一套短信息服务系统,可用于向学习者发送课程安排、考试安排和考试成绩等信息。实验设计如下:参于实验的学习者被随机分成五个小组,其中一组通过e-mail获取信息,另一组通过Web查阅信息,剩余的三组通过短信息服务接收信息。通过对三组实验数据的分析和比较后发现,相对e-mail和Web,学习者在某些情境下更倾向于获得以SMS作为载体的信息。学习者普遍认为通过SMS接收到的信息更具个性化,同时更方便快捷。
  另一项评价短信息服务有效性的实验在英国的Sheffield Hallam大学进行。实验选取了67名心理学专业的本科学生,实验所建立的短信息系统并不直接应用于学习,而是针对学生的学习活动进行管理和控制,如提供指导、激励和支持等。实验结果同样非常令人满意,参与实验的学生对短信息服务的评价是:“快捷、方便和个性化”
  在芬兰赫尔辛基大学,短信息服务被应用于教师培训,初步的试验结果令人满意。同时他们计划在接下来的研究中把彩信(MMS)技术应用于教育教学,通过移动设备实现数字图像的生成和传送。
  以上针对短信息服务的实验和应用表明,短信息服务作为一种辅助手段应用于教育教学是完全可行的。它不仅可以用于学习者日常的通信交流,而且可以被用于课业信息、日程安排和重要通知等信息的发布。短信息服务所具有的随时随地性,使得它在某些学习情境下具有比e-mail和Web更为优秀的表现。
  
  3.4 WAP教育站点的建设
  WAP教育站点的建设是目前移动学习研究领域中的又一重要方面。WAP教育站点与普通WAP站点相比在技术上并没有太大的区别,不同之处在于应用的目的和面向的对象。英国Ultralab根据M-learning计划的研究目标,通过分析了16-24岁的欧洲青年人的学习特征,开发和建立了支持移动学习的WAP教育站点。为了能够迎合这些青年人的口味,使他们能够对移动学习保持持久的兴趣,研究人员在学习资源的建设下功夫,着重选取能够贴近学习者生活和工作同时又较为时尚和流行的主题作为学习内容。
  由于WAP教育站点对移动学习所起到的关键作用,在过去的几年里许多大学陆续建立了自己的WAP教育站点,这其中的一些典型例子如:美国的Griffith大学和Minnesota州立大学,加拿大的NAIT等。
  
  3.5 与终身学习、PBL和协作学习等的结合
  英国伯明翰大学立足于未来教育的发展方向,针对未来学习者对终身学习的需求,尝试把移动技术和设备结应用于终身学习。他们认为仅仅通过学校教育获取知识和技能是远远不够的,要想适应未来快速变化和发展的社会,人们必须在日常的生活和工作中不断学习新的知识和技能;同时未来的学习应该摆脱时间和空间的束缚,人们可以根据实际需求随时随地进行学习。在此基础之上,他们进行了被称为HandLeR的移动学习研究项目,计划开发出适用于不同年龄层次、不同实际需求的移动学习资源。目前研究小组已经开发出了针对9-11岁儿童使用的移动学习工具,试验效果令人满意。
  挪威奥斯陆大学进行了KNOWMOBILE研究项目,该项目以支持医学专业的学生进行PBL学习为目的。医学专业的学生经常需要离开校园到医院进行专业实习,在他们实习的过程中,移动设备可以很好的辅助他们进行问题的解决。例如,当他们遇到了某一疑难病症,可以通过PDA或WAP手机查询远程服务器上的相关资料,然后对病症做出正确的诊断。KNOWMOBILE项目针对这一应用开发出了相应的服务系统,初步的实验结果非常积极。但是实验中也反映出了一些问题,一些学习者并没有完全按预想的那样有效的使用设备进行PBL学习,设备往往更多的成为学习者进行通信交流的工具。针对这一问题,研究者们认为有必要在使用之前对学习者进行适当的指导和培训。
  芬兰的Tampere大学针对协作学习开发出了被称为XTask的移动学习系统,它能够支持台式电脑和PDA设备的访问,包含了多项支持协作学习的功能,如电子邮件、聊天、讨论区和概念地图等。这一系统使用Apache Web服务器和MySql数据库,并通过Perl和XML编程技术来实现,系统具有良好的扩展性和易用性。
  瑞典Vaxjo大学数学与系统工程学院的研究人员通过使用Java和XML技术创建了一个适用于PDA设备的应用程序,他们称之为C-Notes。 C-Notes能够有效的支持无线学习环境下的协作学习,尤其是协作的知识建构(Collaborative Knowledge Building)。实际应用中,教师针对某一主题为每个学习者指定相应的阅读材料,学习者在阅读时使用一种被称为C-Pen的设备(是一种包括了数字摄像头、处理器和存储器的小型设备,它能够通过数字摄像头抓取文字并把它们以文档格式存储起来)来抓取和存储重要的概念和观点。材料阅读完后,学习者把C- Pen上的信息通过红外线端口传送并保存到PDA上。在接下来的小组协作学习中,学习者把各自提取出的重要概念和观点通过无线局域网上传到运行了C- Notes的服务器上,这些信息被汇总到一起并最终通过电子白板显示出来,从而实现了一种协作的知识建构。
  
  4 结束语
  以上通过结合部分移动学习的研究事实,粗略的介绍了移动学习目前在国外的研究状况。移动学习作为一项新事物在我国才刚刚起步,针对移动学习的研究和应用还不多。我们认为,通过了解国外移动学习的研究动态,总结他们的研究经验,挖掘他们研究中蕴含的新思想、新方法和新技术,对我们以后从事移动学习的研究和应用具有非常重要的指导意义。移动学习是现代教育技术发展的一个新方向,作为教育技术工作者,我们将紧跟现代信息技术的发展,结合我们的实际情况积极开展移动学习方面的研究。
  
  日志链接地址:http://www.blogms.com/blog/CommList.aspx?BlogLogCode=1001557166

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