2024年4月11日发(作者：)

2009．7

中国电化教育总第

270

期

文章编号：

1006

—

9860

（

2009

）

07

—

0051

—

05

移动学习专题

基于学习对象化的移动学习资源

自适应引擎的研究

方海光

1

，刘静

1

，黄荣怀

2

，李玉顺

2

（

1.

首都师范大学教育技术系

，

北京

100048

；

2.

北京师范大学教育技术学院

，

北京

100875

）

摘要：目前一些国家在移动学习和学习对象方面的研究已取得了一定的研究成果，但对移动学习资源自适应方

面涉足甚少。本文运用EML教育建模语言，通过对移动学习过程因素的分析、移动学习资源自适应引擎的系统模型

组成的分析，建立了基于学习资源自适应引擎的移动学习系统过程模型，并对该模型进行了深入分析，以期达到有

效提高移动学习效率，促进终身学习和学习化社会建设的目的。

关键词：学习对象化；移动学习；学习资源；自适应引擎

中图分类号：G434文献标识码：A

一、引言

远程教育学家

DesmondKeegan

将技术发展分为

三个阶段

：“

工业革命

”“

电子革命

”“

无线革命

”

[1]

。

技术

环境的进步使得移动学习由可能变成现实

，

我国及欧

美部分经济发达国家都已开展了移动学习研究

[2]

，

取

得了初步的实践成果

，

在学习对象方面形成了较为统

一的标准

[3]

，

但对移动学习资源自适应方面涉足甚少

。

国外在对自适应系统的研究中

，

一些智能教学系统

(ITS)

以及自适应超媒体系统

(AHS)

已经研制成功

，

但

通常被应用在局部环境中

，“

特别是应用在由自适应

系统创始人带领的研究机构里

”（

Brusilovsky

，

2003

）。

但有人预计

，

网络以其强大的技术将有助于推动这些

系统走出实验室应用到现实中

[4]

。

我国在自适应系统方面的研究成果多应用于数

控机床

[5]

、

移动无线自组织准自适应设备

（

一种移动无

模型也可被用来分析比较不同特征人群对待新技术

接受情况存在的相似度和差异性

。

参考文献：

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[4]Davis,F.D.,Bagozzi,shaw,ceptanceof

computertechnology:acomparisonoftwotheoreticalmodels[J].

ManagementScience,1989,35(8):982-1003.

线自组织准自适应系统的实现方法及设备

，

申请号

和专利号

：

2

）、

电动机速度估算

（

使用混

合模型参考自适应系统的电动机速度估算系统和方

法

，

申请号和专利号

：

2

）

等领域

，

而自适

应系统在教育方面的应用研究相对稀缺

。

陈尚文提

出了一种自适应机制

，

能实现实时监视周围环境的

变化

，

动态地改变系统的行为

，

但其局限性是没有一

种合适的系统模型来实现这种机制

[6]

。

在人们的网络

移动学习中

，

搜索引擎扮演着重要的角色

，

它能够极

大提高人们定位和搜集信息的能力

。

但传统的搜索

技术的局限性日益明显

，

最突出的表现就是对用户

的需求缺乏有效的理解

[7]

，

造成信息搜集不准确

、

冗

余度大等问题

，

降低了网络移动学习的效率

。

基于此

，

本文探讨了移动学习资源自适应引擎

系统

，

它是指根据学习者的基本特点和所处学习环

境

，

自动匹配出最恰当的学习内容及其呈现方式以

[5]Adams,D.A.,Nelson,d,P.A..Perceivedusefulness,

easeofuse,andusageofinformationtechnology:areplication[J].

MISQuarterly,1992,16(2):227-247.

[6]Control[A].FromCognitionto

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[7]Agarwal,sad,ividualdifferencesgermanetothe

acceptanceofnewinformationtechnologies?[J].DecisionSciences,

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[8]

侯杰泰

,

温忠麟

,

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北京

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出版社

,2004.

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胡秋灵

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林振旭

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苏勇

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科技接受模式对网络购买意愿影响探析

[J].

商业时

代

，

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2009年4月24日

誅

收稿日期：

责任编辑：李晓华

誅誅誅誅誅誅誅誅誅誅誅誅誅誅誅誅誅誅誅誅誅誅誅誅誅誅誅誅誅誅誅誅誅誅誅誅誅誅誅誅誅誅誅誅誅誅

51

移动学习专题

满足学习者随时随地的学习需要的实时移动网络交

互系统

。

该引擎的广泛应用能使人们充分利用零散

的学习时间

，

有效提高移动学习效率

，

促进终身学习

和学习化社会建设

。

总第

270

期中国电化教育

2009．7

二、移动学习过程因素分析

对移动学习过程因素的分析为构建移动学习资

源自适应引擎的系统模型提供了理论支持与依据

。

该过程因素包括四个方面

：

学习者

、

学习环境

、

学习

对象和呈现方式

。

（

一

）

学习者

学习者分析是针对不同学生进行学习资源及其

呈现方式选择的依据之一

，

包括两方面的内容

：

学习

准备分析和学习风格分析

。

早在若干年前对学习者

的分析就已经形成了一定体系

，

这里不再赘述

。

在移

动学习中

，

学习者分析也从学习准备和学习风格这

两方面出发

，

了解学习者的特征

，

并把学习者特征作

为选择学习内容和相应呈现方式的一个标准

。

需要

注意

，

在移动学习中学习者有不同于普通学习者的

特点

：

移动学习者是利用空闲时间进行学习

，

时间短

暂且零散

；

由于外界因素的影响

，

学习过程可能随时

中断

，

学习者的情绪也会有较大波动

。

（

二

）

学习环境

学习环境是学习资源和人际关系的一种动态组

合

[8]

。

它包括物质条件和非物质条件

。

物质条件主要指

学习资源

，

非物质条件包括学习气氛

、

人际关系

、

教学

模式

、

教学策略等

。

本文所涉及的学习环境主要是指

学习者在学习过程中进行学习活动时所处的外在条

件

，

移动学习环境不同于普通学习环境

———

有固定的

学习地点

、

相对完备的配套学习设备

、

周围基本没有

噪声干扰等

，

相反

，

移动学习场所不确定

，

学习设施不

完善

。

这些特点是学习者进行学习对象和呈现方式选

择的重要参考因素之一

。

（

三

）

学习对象

IEEELTSC

为学习对象下的定义

(LOM

，

2000)

：

“

学习对象是在技术支持的学习中使用

，

重用和参考

的数字或非数字实体

”

[9]

。

这是传统学习对象的定义

。

随着技术的发展

，

学习对象的定义也有所改变

：“

任

何具有重用特性并用来支持学习的数字化资源

(Any

式等

(Alearningobjectisareusableonlinelearning

resource

，

whichcouldbeapplet

，

ananimation

，

ablock

oftext

，

asegmentofstreamingvideo

，

oranotherform

……

)

[12]

。”

总的来说

，

学习对象的数字化和可重用性这两

大特点是一致的

。

本文认为

，

学习对象就是

“

可重用

的数字化资源

”。

在学习对象的定义中可以看到

，

学

习对象的两大特点数字化和可重用性

，

非常适合于

移动学习

。

由于移动学习用到的是移动设备

，

比如笔

记本电脑

、

智能手机

、

PDA(

个人数字辅助设备

)

、

网络

学习机等

，

因此将学习对象数字化是知识通过移动

设备传递的必要前提

。

结合面向对象理念和相关教

学理论

，

把学习对象改造为大小适当

、

能在不同学习

情境下多次重复使用的数字化资源

，

便可将其灵活

地运用于移动学习中

。

（

四

）

呈现方式

与学习对象相适应的呈现方式的选择不容忽

视

，

根据特定学习者

、

具体情境

，

选择恰当的呈现方

式具有重要作用

。

不同呈现方式可以产生不同的学

习效果

，

比如纯文本形式

，

用于概念性知识的呈现会

更容易使人理解

；

比如多媒体形式

（

包括声音

、

图像

、

文本

），

能使抽象知识直观化

。

三、移动学习资源自适应引擎的系统模型组成

（

一

）

学习者模型

学习者的学习准备所包含的一般特征和初始能

力的分析属于学习者基本信息的搜集与整理范畴

，

这是大家都很熟悉的内容

，

不再详述

。

而学习风格的

分析既是必不可少的

，

也是相对难以精确描述的

，

因

此本文引入

EML

建模语言建立模型

，

用

XML

代码

对其进行解析

。

下页图

1

说明了学习者分析的内容层次

，

更详细

的分析层次如下

：

认知

(Cognitive)

方面包括辨别

、

归

类

、

信息加工

、

分析与综合

、

记忆过程中的趋同与趋

异

、

沉思与冲动

；

情感

(Emotion)

方面包括理性水平

、

学

习兴趣与好奇

、

成就动机

、

控制点

、

抱负水准

、

焦虑水

平等

；

意动

(Conation)

方面包括坚持性

、

言语表达

、

冒

险与谨慎

、

动手操作等

；

生理性倾向

(PhysiologicalOri-

entation)

，

包括个体对外界环境生理刺激

（

如声

、

光

、

温

等

），

对一天内时间节律以及在接受外界信息时对不

同感觉的偏爱

；

社会性倾向

(SocialOrientation)

，

包括

独立学习与结伴学习

、

竞争与合作

[13]

。

（

二

）

移动学习环境模型

移动学习可以满足任何时间

、

任何地点的学习

，

所

以移动学习的学习环境具有信息传输无线性

、

场所不

确定性等特征

。

这种特点从某种意义上说

，

使随时随地

digitalresourcethatcanbereusedtosupportlearn-

ing.)

”

[10]

，“

能够用来支持学习的

，

模块化的

，

以元数

据唯一标识的数字化资源

(modulardigitalresources

，

uniquelyidentifiedandmeta-tagged

，

thatcanbeused

tosupportlearning)

—

NationalLearningInfrastructure

Initiative

”

[11]

，“

一个学习对象是可重用的在线学习资

源

，

它可以是

Applet

、

动画

、

文本块

、

视频流或其他形

52

2009．7

中国电化教育总第

270

期

移动学习专题

的学习成为可能

。

对移动学习环境进行分析

，

可以建立

真实学习情境下的理想学习环境

，

可以培养学习者自

主学习和终身学习的技能

。

其分析模型如图

2

所示

。

图

2

分析了移动学习环境因素分析的几个方

面

：

周围干扰

(AroundInterference)

会影响学习者的

情绪

，

因此需要考虑周围其他人对学习者学习的态

度和噪音大小

；

学习时间

(StudyTime)

一般可以从时

间长短这方面考虑

；

硬件设施

(HardwareFacilities)

会

产生对学习者生理性倾向的影响

，

一般包括书桌

、

座

位

、

气候状况

、

空间大小

、

光线等方面

；

人际关系

(In-

terpersonalRelations)

对学习者社会性倾向也有一定

影响

，

包括学生之间和师生之间的交互

。

（

三

）

移动学习对象模型

移动学习是一种利用专用学习资源

，

通过移动

通信技术进行教学内容的传递

，

学习者与教师之间

的交互协作的

“

片断式

”

学习

。

学习者通过移动通信

方式

，

对小知识点进行学习

，

并掌握在整体上把握学

习内容的方法

。

移动学习方式同以往的传统学习和

e-Learning

学习方式都有不同

，

特别强调学习者的

逻辑思维和概括能力

，

这样才能在一个个学习内容

的

“

片断

”

中总结出学习内容的整体结构

，

真正掌握

学习内容

。

因此

，

设计移动学习对象模型尤为重要

。

本文将从教学纲要

(TeachingOutline)

、

文章内容

(ArticleContent)

、

单个词语

(SingleWord)

、

视频课程

(VideoCurriculum)

及测试问题

(Test)

等方面分析如

何划分移动学习对象

。

如图

3

所示

。

（

四

）

移动学习对象的呈现方式模型

在已有研究成果的基础上

，

我们总结出以下几

种移动学习对象的呈现方式

[14]

。

1.

电子图书

(e-Book)

：

是专门制作的适合于移动

学习设备的学习资源呈现方式

，

其内容设计成超级

链接的形式

，

可以实现对每一个知识点的详细解读

，

供学习者深入学习使用

。

2.

电子词典

(ElectronicDictionary)

：

是有关定律

、

概念

、

名词解释

、

知识背景等内容的存储库

，

作为课

堂教学的补充和延伸

，

可供学习者随时查阅

。

3.

电子教案

(ElectronicTeachingPlan)

：

是结合教

学内容提纲挈领地向学习者介绍教学目的

、

教学要

53

移动学习专题

求

、

教学重难点等的学习资源呈现方式

。

课件

(WebCourseware)

：

是将文字

、

图片

、

声音

、

视频等多种媒体信息集成起来供学

习者在线浏览学习的网络课件

，

是最有利于学

生学习的一种移动学习资源形式

。

它需要采用

WAP

和

WML

技术将

HTML

页面转换成

WML

页面显示

，

并通过内置了微浏览器的

GPRS

电话

、

PDA

手机等移动学习工具访问

。

5.

在线测试

(On-lineTesting)

：

是根据一

个或若干学习模块内容设计的用于即时评价

学习者学习效果并给予反馈的学习资源呈现

方式

。

它具有在线答疑功能

，

既可以由问题库

根据预置答案自动回答学习者提出的问题

，

也

可以由学习者通过移动电话向辅导教师或同

学请教以解除疑惑

。

根据学习对象设计的媒体内容

呈现方式如图

4

所示

。

总第

270

期中国电化教育

2009．7

四、基于学习对象化的移动学习资源自适应引

擎模型

学习者进行学习是在一定的情境之下进行的

，

自身的情况

、

外在的环境会影响学习者学习的效果

，

学习对象的大小和难易程度也会不同程度地左右学

习者学习的兴趣和积极性

。

因此根据学习者特点

、

外

在环境和学习对象的组合

，

根据给定的移动学习终

端

，

通过适合的传输通道

，

进而将学习对象匹配出能

使学习效果最优的呈现方式

。

图

5

清晰地展示了基于学习对象化的移动学习

资源自适应引擎的工作过程

。

首先

，

学习者用智能手

机

、

PDA

、

便携式电脑

、

网络学习机等移动学习工具

通过移动电话网

、

卫星通信网

、

虚拟局域网等网络与

移动学习学习资源自适应引擎建立连接

。

其次

，

首次

使用学习资源自适应引擎的学习者输入年龄

、

性别

、

兴趣爱好

、

知识储备等基本信息供自适应引擎进行

学习准备和学习风格分析

；

学习者输入移动学习环

境的相关信息

，

如在公交车上

，

使用智能手机和移动

通信网络等

。

自适应引擎进行学习者分析和学习环

境分析并建立学习者学习模型与档案记录

；

自适应

引擎根据学习者学习兴趣和时间要求等方面从学习

对象库中选择相应内容并结合移动学习设备以最优

的呈现方式呈现给学习者

。

再次

，

学习者根据需要可

重新选择学习对象和呈现方式

，

然后与自适应引擎

进行交互式内容学习

；

学习者学完一个知识模块可

根据需要选择下一个知识模块

。

最后

，

学习者学习结

束并断开与自适应引擎的连接

；

自适应引擎保存学

习者的个人学习记录

，

学习者下次学习时只需要做

出简单的选择便可开始新的内容学习

。

总之

，

移动学

习资源自适应引擎能根据学习者的基本特点和所处

学习环境

，

自动匹配出最恰当的学习对象及其呈现

方式以满足学习者随时随地的学习需要

。

五、案例分析

结合移动学习的特点

，

我们选取生活中的实例

来说明移动学习资源自适应引擎的典型应用

。

某大

学教学区和生活区相距

6

公里

，

学生每天要花

20

分

钟坐公交车从生活区赶到教学区

，

学习时间零散而

又宝贵

，

但若采用移动学习方式

，

她完全可以将这段

时间利用起来进行移动学习

。

选取的学习对象和呈

现方式由移动学习资源自适应引擎提供

。

具体分析

过程和模型如下

。

通过学习者分析

（

见表

1

），

以及输入的学习者

的基本信息

，

了解到实例中该学生有较高的认知能

力

，

具备一定的专业背景

，

较强的学习动机和期望

，

积极乐观的学习态度

，

期望并且能够利用零散时间

进行学习

，

是采取移动学习方式的适当人选

。

表1学习者分析

学

习

风

格

认知部分

情感部分

意动部分

生理性倾向部分

社会性倾向部分

信息加工较好

焦虑水平高

坚韧

精神状态良好

社会关系融洽

54

2009．7

中国电化教育总第

270

期

移动学习专题

教育公司

，

2004.

通过移动学习环境分析

，

如表

2

所示

，

了解到该

学生在坐公交车过程中有较长的行程

，

有座位

，

温度

也较为适中

，

但车厢内嘈杂

，

因此不适宜进行深度太

大的学习

，

应当选取基础知识进行学习

。

表2移动学习环境分析

周围干扰

学习时间

周围其他人对学习者学习的态度陌生人

，

不关心其活动

噪音大小

相对较长

相对较短

桌子

硬件设施

座位

气候状况

空间大小

人际关系

学生之间的交往

师生之间的交往

声音嘈杂

大约

20

分钟路程

无

有

温度适宜

较为宽松

无

无

通过学习者和移动学习环境的分析

，

了解到该学

习者目前状态良好

，

环境也适于进行短暂学习

。

之后

如表

3

所示

，

进行学习对象及呈现方式选择的分析

，

学习资源自适应引擎根据其原理选择出适合该学习

者目前条件下进行移动学习的两种呈现方式

：

电子教

案和在线测试

。

其中

，

电子教案可观看大约

10

分钟

，

剩余时间用于做几道测试题目并且进行答案分析

。

表3学习对象及呈现方式选择

教学目的

电子教案教学要求

教学重点难点

在线测试

测试题目

答案分析

[2]ngcanhappenanywhere:amobilesystemfor

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2009年4月24日

誅

收稿日期：

责任编辑：李晓华

六、结束语

当今社会知识储备大

、

信息节奏快

，

要求人们进

行随时随地

、

终身化的学习

，

不同的学习风格和学习

环境要求人们选择个性化的学习方式

；

这就需要建

立起内容模块化的电子学习资源库

，

建立起无处不

在的信息传输网路

，

设计出适应不同学习者学习风

格和学习环境的呈现方式

，

以满足人们移动化

、

终身

化

、

个性化的学习需要

。

本文所探讨的基于学习对象

化的移动学习资源自适应引擎正是具备上述学习支

持功能的系统雏形

，

但该引擎目前只是理论研究阶

段并未进行技术实现

，

鉴于该系统具有重要的开发

利用价值

，

相信在未来几年里

，

针对学习对象化和技

术支持方面会有进一步的研究

。

参考文献:

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爱尔兰都柏林国际远程

55