基于智能手機的移動微型學習系統設計

（陜西廣播電視大學考試中心，陜西西安,710068）

基于智能手機的移動微型學習系統設計

張藝萌

（陜西廣播電視大學考試中心，陜西西安,710068）

文章針對成人學習者在學習中所表現的突出矛盾，提出了一種基于Android平臺的智能手機學習系統，通過智能手機這種理想終端來刷新成人學習者接受教育的路徑，使他們能夠隨時、隨地方便而快捷的學習。這種教育學習模式在提高他們學習效率的同時也有效地促進了這一領域的教育公平。

智能手機;移動學習;在線學習系統

0 引言

遠程教育是成人學習者學習的有效途徑，它已跨越第一代函授教育、第二代廣播電視教育到第三代計算機網絡教育。經過多年的實踐證明，計算機網絡教育還存在著一些局限。比如：成人學習者工學矛盾極為突出、學習時間無法得到保證等問題。所以我們亟待研究一種智能的遠程教育學習系統，來解決成人教育中所面臨的突出矛盾，使成人學習者能夠隨時、隨地、方便而快捷的自由學習。據統計，2013年末我國的手機用戶達到12.2911億戶，其中3G手機用戶4.0161億戶；互聯網上網人數達6.18億人，其中手機上網人數達到5.0億人。可見，隨著移動互聯網技術和智能手機的迅速發展與普及，這種基于智能手機的移動微型學習模式將成為可能。

1 基于智能手機的移動微型學習

目前，國際上廣泛認可的移動學習定義是一種在移動計算設備幫助下的能夠在任何時間、任何地點發生的學習，移動學習所使用的移動計算設備必須能夠有效地呈現學習內容并且提供教師與學習者之間的雙向交流。

在實際的移動學習過程中，成人學習者擁有大量零散的時間片斷，他們總是想通過簡單便捷的途徑，快速獲取答案并短時間內解決問題。通常遇到較為復雜的問題時，就需要將其分割成知識小斷，從而方便他們進行雙向交流溝通。這種微內容、短時間、不斷移動的學習活動，我們就將其稱之為“移動微型學習”。

移動微型學習是利用移動終端設備隨時、隨地、隨需的進行的一種微型學習，它把學習地點拓展到了任何領域，有效的適應了成人學習者的學習特點，提高了成人學習者的學習效率。移動微型學習最大的特點是泛在性和交互性。泛在性表現在這種學習活動可以發生在任何時間、任何地點，以任何方式學習任何內容。交互性表現在成人學習者和專家或網絡服務器之間存在不斷的信息交流過程?；谝陨咸攸c，智能手機便成為成人學習者進行隨時隨地隨需學習的理想終端選擇。

2 基于Android平臺的智能手機學習系統設計

智能手機是指像個人電腦一樣，具有獨立的操作系統，獨立的運行空間，可以由用戶自行安裝軟件、游戲、導航等第三方服務商提供的程序，并可以通過移動通訊網絡來實現無線網絡接入的這樣一類手機的總稱。它以其可移動性、交互性、接入便利性與可擴展性等優勢深受廣大移動學習者喜愛。同時智能手機的價格也不斷趨于人們可承受的區間，這為它的進一步推廣提供了有利前提。

基于Android平臺的智能手機學習系統以其自身的諸多優勢，被逐步應用于遠程教育領域，它的主要特點在于Android平臺的開源特性，這對于學習軟件開發極具優勢，它使得移動學習軟件開發不再依賴某些封閉的硬件和軟件，可以涌現出更多的組件庫、工具幫助軟件開發。它甚至可以根據需求從底層進行高度定制化的二次開發。顯然，用基于Android平臺的智能手機學習系統來開發移動學習應用更具有可行性。

2.1系統框架設計

系統采用B/S模式下的四層體系架構，兼備較高的擴展性與靈活性，使學習者個性化要求和系統的二次開發易于實現并快速完成。系統體系架構如圖1所示：

圖1 ：系統體系架構示意圖

移動終端應用層面向用戶界面，用戶使用智能手機等移動終端設備或者是臺式電腦來訪問服務器，并與服務器進行數據通信。該層為學習者、教師、系統管理人員提供了與系統進行對接的接口。

網絡層提供數據傳輸服務，保證數據安全可靠的傳輸。該層采用GPRS或3G技術標準，通過智能手機移動終端發送無線信號，通過移動通信網實現Interenet與Wap網關的交互操作，使系統能夠在移動的環境下提供多樣化的教學服務。

業務邏輯層主要用來分析和處理用戶的業務請求，對請求命令進行邏輯判斷，當請求通過后調用數據庫中數據信息，并將最終結果反饋給移動終端應用層用戶。部署于這一層的Agent負責接受學習者的請求并對學習者所持移動設備進行性能分析，然后將適合于該移動設備的內容反饋給設備瀏覽器，供學習者使用。

數據服務層由課程資源管理數據庫、作業信息管理數據庫、考試信息管理數據庫、新聞中心管理數據庫等多個數據庫組成，主要負責存儲數據并操作結果、返回數據檢索內容等，它為業務邏輯層提供數據服務與支持。

2.2系統主要功能模塊介紹

智能手機學習系統主要由學習中心、管理中心、交流中心三部分組成，其下由15個主要模塊構成。

2.2.1 學習中心

學習中心是針對移動學習者，學習者可通過課程超市模塊觀看課程資源，每一個資源主要由視頻縮略圖和資源信息（資源標題、資源簡介、適用對象、知識點等）兩部分組成，學習者可以通過這兩部分的簡單獲取與自己的需求來快速決定是否進行視頻觀看與學習。另外此模塊還會為學習者提供熱點、重點資源推薦，它可將學習者學習次數最多的前20個資源以縮略圖的形式推薦給學習者。在網絡課堂模塊中學習者可進行獨立學習或小組學習。在學習記錄模塊中，學習者可以管理個人信息與查看自己的學習路徑，可對已學過的課程進行復習或重新學習，學習過后學習者還可以自主進行階段性自測或參加學校組織的在線考試。在學習評估模塊中，學習者可對測試結果進行動態評估，以便快速了解學習中的薄弱環節，高質量的完成學習任務。

2.2.2 管理中心

管理中心是針對系統后臺管理人員，它可以實現管理員三方面的管理需求。第一，資源管理，它主要包括資源上傳、審核、管理三大部分，它可通過增加、刪除、分配課程資源對各項資源實時更新并嚴格把關，盡可能的為學習者提供高質量并切實有用的各類學習資源。第二，用戶管理，它主要是認證新用戶的權責，管理用戶信息，對用戶ID、用戶名及登錄密碼、郵箱等信息進行添加、查看、刪除等操作。第三，系統實時維護與管理，它主要是保證系統在移動的環境下正常運行。

2.2.3 交流中心

交流中心是針對移動學習者、教師、后臺管理人員，為他們提供實時的交流互動服務。在移動學習過程中，學習者可以通過新聞中心模塊瀏覽知通、作業、小組學習時間和相關考試安排等消息。針對學習過程中的疑惑問題，可以通過在線幫助模塊實時搜索幫助信息或是通過答疑輔導模塊給相關教師或平臺管理人員發送留言，還可在學習討論模塊下的“討論交流區”發帖來獲取問題答案，學習者在此能快速而便捷的獲得多種解決問題的辦法。

3 系統關鍵技術實現

3.1自適應智能手機顯示web網頁技術

智能手機移動終端品牌多樣，且顯示器的大小尺寸不一，功能特性不同，因此學習系統設計時需要考慮移動終端的特性，對文件格式的尺寸進行動態調整，來適應終端設備的良好呈現。為了解決在不同分辨率網頁內的自適應呈現問題，目前較為理想的方法是事先按照各種不同的網頁分辨率對其CSS描述文件進行設置，然后在客戶端瀏覽器網頁加載，并對移動終端的瀏覽器尺寸進行自動匹配，這是使用了瀏覽器的User-Agent來匹配的一種方式。各式各樣的移動終端瀏覽器在發出HTTP請求時會首先顯示其User-Agent，這時可根據User-Agent進行初級判斷并匹配移動版CSS或是桌面版CSS。當判斷是智能手機瀏覽器后，可進一步根據手機分辨率的不同進行匹配，最終實現網頁樣式的自適應，使網頁顯示更加符合相應的智能手機移動設備。

3.2輕量級流媒體分發技術

本系統采用HTTP方式的輕量級流媒體分發技術，此種方式將視頻分割成小段，然后將小段的視頻快速分發到客戶端，客戶端就不再消耗服務器端的資源，它可以更輕量級的實現負載均衡，同時可以方便實現P2P，使客戶端能夠更快速高效的分享視頻資源。

3.3學習者個性化信息提取技術

學習者通過手機移動終端瀏覽網頁，學習相關課程，在這個學習過程中學習者操作網頁的行為預示著學習者的學習取向和個人喜好。我們利用IE異步可插入協議，通過COM組件實現一個新的模擬瀏覽器，在客戶端抓取移動學習者的學習行為，并用TXT文檔來存儲行為信息，以供我們獲取真正代表學習者學習興趣的瀏覽行為。該信息被記錄在學習者動態電子檔案中，通過"web廣播"，定期向學習者推送或推薦他們所需要的學習資源。

能夠反映移動學習者學習興趣的瀏覽行為有很多種，但真正起關鍵作用的行為有兩點：第一，移動學習者在學習頁面P上所停留的學習時間t(P)（簡稱T行為）。第二，學習者在學習頁面P上逐行劃過鼠標的次數q(P)（簡稱Q行為）。我們使用多元線性回歸方法計算T 、Q行為與學習者對學習頁面感興趣的程度之間的定量關系。設學習者對學習頁面P 的感興趣程度為d(P)，設d(P)是與t(P)、q(P)有關的隨機變量，對t(P)、q(P)的每一組值，若有：

d(P)=a*t(P)+b*q(P)+c （2）

為線性回歸方程，a和b稱為回歸系數（本文稱a,b,c為行為影響因子），參數a,b,的估計可采用最小二乘法。

4 結語

本系統已通過華為c8500手機測試，華為c8500手機是一款中國電信入門級智能手機，手機操作系統為Android2.2.1平臺，測試分別在wifi、CDMA兩種網絡環境下進行，測試過程中系統表現良好，能較好的實現各模塊功能。目前，該系統已在陜西電大干部手機培訓項目中試運行，系統運行平順，較好的解決了成人教育中所面臨的工學矛盾，使它們真正體會到了隨時、隨地、方便而快捷的自由學習模式，極大的提高了成人學習者的學習效率與解決實際問題的能力。

[1] 德斯蒙德·基更(Desmond Keegan)，今天的移動學習.[J].北京廣播電視大學學報,2013,(06):5-9

[2] 胡通海，汪穎，面向成人學習者的微型學習資源分類研究.[J].中國遠程教育,2011,(01):36-39

Design of micro learning system based on intelligent mobile phone

Zhang Yimeng
(Northwestern Polytechnical University,Xi'an,710068)

Prominent contradictions in the adult learners in learning,a learning system of intelligent mobile phone based on Android platform,intelligent mobile phone terminal path through this ideal to refresh the adult learners to accept the education,so that they can at any time anywhere,convenient and quick learning.This mode of education in learning to improve their learning efficiency and effectively promote the education fair.

Smart phone;Mobile learning;Online learning

張藝萌（1981－），女，西安市人，陜西廣播電視大學考試中心工程師，工學學士。主要研究方向：教育信息化。