徐亮++任曉芳++李欣

摘要：移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展和移動(dòng)終端的普及催生了移動(dòng)學(xué)習(xí)理論，該文對(duì)移動(dòng)學(xué)習(xí)理論和實(shí)踐在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了闡述，并結(jié)合國(guó)內(nèi)移動(dòng)學(xué)習(xí)發(fā)展趨勢(shì)提出了一個(gè)適應(yīng)目前國(guó)內(nèi)高校教學(xué)資源建設(shè)情況和高校大學(xué)生學(xué)習(xí)狀況的移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案。首先，進(jìn)行了系統(tǒng)的可行性分析和需求分析，然后結(jié)合移動(dòng)學(xué)習(xí)特點(diǎn)和國(guó)內(nèi)高校學(xué)習(xí)環(huán)境特點(diǎn)，進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，最后利用目前成熟的主流框架技術(shù)給出了一個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案，具有一定借鑒意義和實(shí)踐意義。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)學(xué)習(xí)；Android；移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）06-0099-04

Research and Development of Mobile Learning System Based on Android Platform

XU Liang， REN Xiao-fang， LI Xin

（Department of Computer Engineering， Xinjiang Engineering College， Urumqi 830000， China）

Abstract： The rapid development of mobile communication technology and the popularity of mobile terminals gave birth to the theory of mobile learning， This paper was described the mobile learning theory and practice in native and international development trends， and according to the development trend of mobile learning in China， we were proposed a implement scheme of mobile learning system consider to construction of teaching resources in colleges and universities and the learning situation of college students. First， we do the system feasibility analysis and demand analysis， and then in combined with the mobile learning characteristics and the features of learning environment， design of the system， finally， at last a system implementation scheme is presented based on the current mature framework technology， the scheme bring the significance and practical value to other development project in mobile learning.

Key words： mobile learning； Android； mobile learning system

1 背景

信息技術(shù)的飛速發(fā)展和移動(dòng)通信設(shè)備的迅速普及，使人們的生活，尤其是年輕人的生活發(fā)生了深刻的改變，人們的學(xué)習(xí)地點(diǎn)也發(fā)生了巨大的變化，人們從緊張、嚴(yán)肅的課堂中走出來(lái)，走到樹(shù)蔭下，走到草坪中，走到咖啡廳……，學(xué)習(xí)方式也從集中式的、嚴(yán)肅緊張的、被動(dòng)式的傳統(tǒng)課堂授課、集中學(xué)習(xí)，轉(zhuǎn)變?yōu)樵诟訉捤伞㈦S意的環(huán)境中、時(shí)間碎片化的、主動(dòng)式的移動(dòng)學(xué)習(xí)。

移動(dòng)學(xué)習(xí)已迅速成為各大國(guó)內(nèi)外教育機(jī)構(gòu)的研究熱點(diǎn)，移動(dòng)學(xué)習(xí)實(shí)踐與研究也越來(lái)越受到教育界和學(xué)術(shù)界的共同關(guān)注。移動(dòng)學(xué)習(xí)理論研究為移動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng)用指引了方向，而教育機(jī)構(gòu)與移動(dòng)通信企業(yè)開(kāi)展的移動(dòng)學(xué)習(xí)相關(guān)項(xiàng)目合作為移動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[1-3]。

本文從近年來(lái)國(guó)內(nèi)外對(duì)移動(dòng)學(xué)習(xí)理論及實(shí)踐的研究出發(fā)，在明確了移動(dòng)學(xué)習(xí)在我國(guó)發(fā)展形成的主要特點(diǎn)和移動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng)用系統(tǒng)在我國(guó)的發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)國(guó)情和發(fā)展需要，確定了合適的移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)和應(yīng)用模式，提出了適應(yīng)用戶(hù)特點(diǎn)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一個(gè)具有借鑒意義的移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)。

2 相關(guān)的研究

移動(dòng)學(xué)習(xí)是一種學(xué)習(xí)者在非固定和非預(yù)先設(shè)定的位置下發(fā)生的學(xué)習(xí)，或有效利用移動(dòng)技術(shù)所發(fā)生的學(xué)習(xí)。國(guó)際普遍認(rèn)為移動(dòng)學(xué)習(xí)研究始于1994年美國(guó)卡耐基-梅隆大學(xué)的無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)Wireless Andrew項(xiàng)目；之后，國(guó)際上很多國(guó)家開(kāi)始對(duì)移動(dòng)學(xué)習(xí)的理論進(jìn)行研究，并在各個(gè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域進(jìn)行移動(dòng)學(xué)習(xí)實(shí)踐的探索，逐漸將移動(dòng)學(xué)習(xí)拓展到科學(xué)教育、企業(yè)培訓(xùn)、遠(yuǎn)程教育等領(lǐng)域[4]。國(guó)際移動(dòng)學(xué)習(xí)領(lǐng)域的研究大多以移動(dòng)學(xué)習(xí)實(shí)踐項(xiàng)目為主，純理論研究較少。其中規(guī)模較大、較有影響力的項(xiàng)目有BBC Janala and English in Action項(xiàng)目和MOOCs項(xiàng)目[5]，前者是英國(guó)廣播公司和英國(guó)發(fā)展部推出的在孟加拉國(guó)英語(yǔ)語(yǔ)言學(xué)習(xí)中的移動(dòng)學(xué)習(xí)服務(wù)項(xiàng)目，后者則為全世界人民提供免費(fèi)的課程學(xué)習(xí)服務(wù)，是目前影響最大移動(dòng)學(xué)習(xí)的商業(yè)應(yīng)用。移動(dòng)學(xué)習(xí)實(shí)踐項(xiàng)目早期利用SMS和wap等技術(shù)，有基于短信、彩信、wap瀏覽的e-Learning項(xiàng)目，后來(lái)的M-Learning項(xiàng)目則使用了各種移動(dòng)通信技術(shù)，總體呈現(xiàn)出逐漸融合互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，并在其中應(yīng)用各種現(xiàn)代移動(dòng)技術(shù)的趨勢(shì)，同時(shí)將各種不同教育觀和學(xué)習(xí)觀引入其中，使移動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng)用模式呈現(xiàn)出多樣化的發(fā)展趨勢(shì)。移動(dòng)學(xué)習(xí)研究領(lǐng)域主要集中在基礎(chǔ)教育、高等教育和成人繼續(xù)教育等領(lǐng)域中[6-8]。

我國(guó)國(guó)內(nèi)的移動(dòng)學(xué)習(xí)研究相對(duì)起步時(shí)間較晚，2000年著名國(guó)際遠(yuǎn)程教育專(zhuān)家德斯蒙德·基更（Desmond Keegan）博士在上海電視大學(xué) 40 年校慶上所做的報(bào)告[9-10]，將移動(dòng)學(xué)習(xí)引入國(guó)內(nèi)。早期國(guó)內(nèi)移動(dòng)學(xué)習(xí)研究從遠(yuǎn)程教育角度出發(fā)，將遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)分為遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)、電子學(xué)習(xí)和移動(dòng)學(xué)習(xí)等三個(gè)階段，之后，隨著社會(huì)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，時(shí)至今日，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)移動(dòng)學(xué)習(xí)大多持有以下三種觀點(diǎn)之一：

1）將移動(dòng)學(xué)習(xí)看作遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)或數(shù)字化學(xué)習(xí)的一種擴(kuò)展。

2）將移動(dòng)學(xué)習(xí)看作一種獨(dú)立存在的學(xué)習(xí)過(guò)程，從認(rèn)知和學(xué)習(xí)的角度來(lái)開(kāi)展研究。

3）將移動(dòng)學(xué)習(xí)看作一種增強(qiáng)或輔助學(xué)習(xí)的一種技術(shù)或工具，本身不完全獨(dú)立。

國(guó)內(nèi)移動(dòng)學(xué)習(xí)實(shí)踐項(xiàng)目主要由教育部策劃發(fā)展，2002年北大移動(dòng)教育實(shí)驗(yàn)室承建了國(guó)內(nèi)第一個(gè)移動(dòng)學(xué)習(xí)項(xiàng)目，主要用于制定教育資源和教育服務(wù)的開(kāi)發(fā)規(guī)范、動(dòng)態(tài)擴(kuò)充和可定制性。教育部策劃的另一個(gè)項(xiàng)目是“移動(dòng)教育”項(xiàng)目。其核心內(nèi)容有兩個(gè)，一是建立“移動(dòng)教育”信息網(wǎng)，利用中國(guó)移動(dòng)的短信息平臺(tái)和 GPRS平臺(tái)向廣大師生員工提供教育科研、教學(xué)管理、生活資訊等方面的信息服務(wù)，同時(shí)讓師生員工能夠享用更加優(yōu)質(zhì)優(yōu)惠的移動(dòng)電話(huà)服務(wù)；二是建立“ 移動(dòng)教育”服務(wù)站體系，在各主要大學(xué)建立“移動(dòng)教育”服務(wù)站，為參與“移動(dòng)教育”項(xiàng)目的用戶(hù)提供各種服務(wù)，以及電信卡、手機(jī)、筆記本電腦、掌上電腦、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等相關(guān)產(chǎn)品?？傮w而言，我國(guó)移動(dòng)學(xué)習(xí)研究實(shí)踐歷經(jīng)了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)階段、數(shù)字化學(xué)習(xí)資源建設(shè)階段、移動(dòng)學(xué)習(xí)服務(wù)建設(shè)階段等三個(gè)發(fā)展階段，并形成一個(gè)循環(huán)迭代的上升過(guò)程；研究重心集中在理論研究、技術(shù)可行性分析和系統(tǒng)終端軟件研發(fā)等方面。

3 系統(tǒng)需求和系統(tǒng)設(shè)計(jì)

移動(dòng)學(xué)習(xí)研究的不斷深入和發(fā)展與移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展相互促進(jìn)。時(shí)下，智能手機(jī)等移動(dòng)通信設(shè)備不但成為現(xiàn)代社會(huì)生活必需品，也悄然在高校大學(xué)生中得到普及，也成為高校大學(xué)生們?nèi)粘W(xué)習(xí)生活的一部分；而來(lái)自政府層面促動(dòng)下的三大網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商（移動(dòng)、聯(lián)通、電信）的“提速降費(fèi)”各項(xiàng)舉措為包括移動(dòng)學(xué)習(xí)實(shí)踐應(yīng)用在內(nèi)的各種移動(dòng)計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用掃清了障礙，各種手機(jī)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層出不窮，部分優(yōu)秀的app廣為流傳[11-12]。同時(shí)，各高校經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)資源方面的建設(shè)，大多已建成了內(nèi)容豐富的教學(xué)資源庫(kù)，但是，這些基于網(wǎng)絡(luò)共享的教學(xué)資源卻無(wú)法在校內(nèi)外得到有效的利用。主要原因有兩個(gè)，一是由于構(gòu)建教學(xué)資源庫(kù)時(shí)主要面向網(wǎng)絡(luò)共享，配套了相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件，但是只能在計(jì)算機(jī)設(shè)備上進(jìn)行操作，無(wú)法在手機(jī)等便攜設(shè)備上使用；二是由于各高校建設(shè)條件、背景、環(huán)境等各方面情況不一，很難有一個(gè)普適的標(biāo)準(zhǔn)供大家建設(shè)時(shí)遵循和參考，因此，這些教學(xué)資源庫(kù)各有特色，標(biāo)準(zhǔn)不一，難以在不同網(wǎng)絡(luò)、不同學(xué)校和不同人群中實(shí)現(xiàn)共享。移動(dòng)終端設(shè)備的普及和高校教學(xué)資源庫(kù)的形成為移動(dòng)學(xué)習(xí)在高校中的實(shí)踐應(yīng)用提供了天然的良好基礎(chǔ)，目前，移動(dòng)計(jì)算技術(shù)的迅猛發(fā)展和大量應(yīng)用為在高校構(gòu)建移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)提供了技術(shù)可行性[13-15]；高校內(nèi)部移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)（WiFi）的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)商“提速降費(fèi)”的舉措使移動(dòng)終端流量資費(fèi)進(jìn)一步降低，為移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)構(gòu)建提供了經(jīng)濟(jì)可行性；從大環(huán)境來(lái)看，國(guó)家層面教育部出臺(tái)了多部有關(guān)教學(xué)改革的政策和文件，各地方政府和高校也紛紛響應(yīng)，根據(jù)地方特色和條件，資助和扶持移動(dòng)學(xué)習(xí)的研究和實(shí)踐，因此，構(gòu)建移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，充分利用現(xiàn)有教學(xué)資源，加快教學(xué)改革進(jìn)程，符合國(guó)家政策、地方利益和高校師生的利益。

本文提出了一個(gè)利用現(xiàn)已普及的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)終端設(shè)備，構(gòu)建一個(gè)能夠在高校內(nèi)外有效利用各級(jí)各類(lèi)教學(xué)資源，并滿(mǎn)足移動(dòng)學(xué)習(xí)的時(shí)間碎片化、學(xué)習(xí)自由化需求的移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，適應(yīng)高校大學(xué)生特點(diǎn)和高校教學(xué)資源建設(shè)現(xiàn)狀。

從系統(tǒng)使用者角度來(lái)看，移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的使用者主要分為三類(lèi)：學(xué)習(xí)者、教師、管理員[16]。三種參與者的主要用例如下圖：

由上圖用例可推出移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)手機(jī)客戶(hù)端的框架結(jié)構(gòu)如圖2所示。其中學(xué)習(xí)者角色主要有學(xué)習(xí)中心、查看通知、我要提問(wèn)、我的解答、我的筆記等五個(gè)功能模塊；教師角色主要有課程申請(qǐng)、課程中心、我的資源、通知管理、答疑解惑等五個(gè)功能模塊。管理員角色的功能使用PC客戶(hù)端實(shí)現(xiàn)。

學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)中心可從課程列表中添加想要學(xué)習(xí)的課程，也可查看自己歷史參與的學(xué)習(xí)課程、下載的課程離線資源和該課程的問(wèn)題列表等；查看通知中顯示學(xué)習(xí)者已添加的學(xué)習(xí)課程相關(guān)的通知；我要提問(wèn)中學(xué)習(xí)者可根據(jù)已選課程提出新問(wèn)題，該問(wèn)題將出現(xiàn)在學(xué)習(xí)中心已選課程的問(wèn)題列表中；我的解答顯示學(xué)習(xí)者所有參與的問(wèn)題討論列表，包括提出的問(wèn)題和解答的問(wèn)題；我的筆記是在學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過(guò)程中的學(xué)習(xí)隨記。

教師首先在課程列表中選擇課程向管理員提出課程申請(qǐng)，經(jīng)管理員批準(zhǔn)后該課程出現(xiàn)在課程中心里面；教師在課程中心進(jìn)行課程設(shè)置，包括編寫(xiě)課程簡(jiǎn)介、組織課程知識(shí)點(diǎn)或章節(jié)、上傳課程資源等；我的資源用于對(duì)已發(fā)布的課程資源進(jìn)行刪除、更新、添加等管理；通知管理可向?qū)W習(xí)者發(fā)布課程相關(guān)通知，教師對(duì)自己發(fā)布的通知進(jìn)行管理；答疑解惑是教師與學(xué)習(xí)者交流區(qū)，教師隨時(shí)查看課程的問(wèn)題及學(xué)習(xí)者的解答情況，并對(duì)問(wèn)題和解答進(jìn)行管理，包括設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)答案、刪除整個(gè)問(wèn)題或問(wèn)題的某個(gè)解答、回復(fù)問(wèn)題等。

管理員操作模塊針對(duì)PC端設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)管理主要完成課程、教師、學(xué)習(xí)者的數(shù)據(jù)導(dǎo)入、備份；用戶(hù)管理主要進(jìn)行用戶(hù)密碼找回、教師課程申請(qǐng)審批、違規(guī)用戶(hù)停用處理；日志管理是將日志記錄文件定期轉(zhuǎn)移備份，或在出現(xiàn)故障時(shí)進(jìn)行日志記錄查看，追查故障。

4 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)分為服務(wù)器端和基于Android平臺(tái)的手機(jī)客戶(hù)端兩部分組成，由于服務(wù)器端采用Windows操作系統(tǒng)，而手機(jī)客戶(hù)端主要采用Android操作系統(tǒng)，故需要分別編寫(xiě)服務(wù)器端軟件和手機(jī)客戶(hù)端軟件。服務(wù)器端軟件為便于管理，采用Windows Server2012操作系統(tǒng)、Oracle12c數(shù)據(jù)庫(kù)和Java語(yǔ)言構(gòu)建?？紤]到國(guó)內(nèi)移動(dòng)操作系統(tǒng)市場(chǎng)主流情況，手機(jī)客戶(hù)端軟件主要針對(duì)Android操作系統(tǒng)編寫(xiě)，使用Java語(yǔ)言，與服務(wù)器端軟件通信采用Web Service。