李小文 童莉莉等

摘要：隨著移動互聯(lián)網(wǎng)技術和平臺的迅速發(fā)展，移動學習也日益改變著傳統(tǒng)的學習模式和內(nèi)容。然而，數(shù)字時代的移動學習也產(chǎn)生了資源過剩、學習資源與學習者匹配不佳等問題，導致移動學習的個性化需求不能得到滿足，從而影響了移動學習平臺的效果和應用推廣。圍繞上述問題，該文基于現(xiàn)有研究和實踐經(jīng)驗，提出了PMKS移動學習理論框架，并結合“和教育”云平臺的實際案例，為數(shù)字時代大規(guī)模移動學習平臺的構建和應用提出理論創(chuàng)新和實踐參考。

關鍵詞：移動學習；PMKS；數(shù)字教育；學習平臺；和教育

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A

一、引言

移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展和深度普及為我國社會帶來了多層次的變革，各種移動終端及其應用提供了愈發(fā)便捷的生活服務、工作服務和學習服務。移動互聯(lián)網(wǎng)時代憑借網(wǎng)絡的泛在性和接入的實時性，加速了信息和知識的生產(chǎn)速率，據(jù)《2017年互聯(lián)網(wǎng)趨勢報告》統(tǒng)計顯示，截止到2017年，中國互聯(lián)網(wǎng)用戶已經(jīng)超過7.5億，其中移動互聯(lián)網(wǎng)用戶比例超過90%，每天通過移動應用產(chǎn)生的信息量已經(jīng)超過了計算機的信息產(chǎn)量，移動互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為知識服務的有力支撐。在此背景下，信息量的飛速增長使知識的獲取呈現(xiàn)出碎片化的趨勢，人們習慣利用零散的時間進行知識點的獲取，因此隨時隨地快速接入的移動學習便成為移動時代知識獲取的重要方式；黨的十九大報告提出要發(fā)展網(wǎng)絡教育，教育部加速推進教育信息化2.0，個性化學習成為時代的需求和趨勢，但在移動學習過程中由于問題情境性、知識的情境性，很多問題無法通過簡單的網(wǎng)絡檢索完成，在多樣化的情境下，學習者或求助者更期望能夠通過移動設備獲取到與個性化需求相匹配的知識、服務，甚至專家、同伴的指導，這樣能夠促進問題更加快捷高效地解決。目前很多教育產(chǎn)品服務，僅僅是對信息化技術的簡單應用，主要是傳輸消息與圖片，不具備大數(shù)據(jù)挖掘能力，難以提供個性化的支持服務；面對海量數(shù)據(jù)、海量業(yè)務，需要對其進行有效的存儲、分類、整合和應用。

基于以上需求和理念，本文依托中國移動和北京師范大學在移動學習領域的研究實踐，提出了移動互聯(lián)網(wǎng)時代的PMKS個性化學習框架，其中P指的是學習的主體（Person）；M指的是支持移動學習開展的學習工具，如智能手機、平板電腦等（Mobile Phone/Equipment）；K指的是學習主體通過其學習行為期望獲得的知識或者服務（Knowledge）；而S指的是學習者所處情境（Seene），通過對不同情境的識別，為學習者提供更加個性化的服務。本文力求通過對這四個要素的梳理和整合，構建數(shù)字時代的大規(guī)模移動學習平臺，實現(xiàn)對移動學習個性化、情境化的支持。

二、研究綜述

（一）移動學習的概念和特征研究

隨著信息技術和移動互聯(lián)網(wǎng)平臺的飛速發(fā)展，移動學習也應運而生并日益普及，其概念最早產(chǎn)生于2000年前后，Clark Qninn在其研究中將移動學習定義為“基于移動計算設備開展的數(shù)字化學習”。后來Sharpies在2005年用移動性這一特性作為區(qū)分移動學習和其他類型學習的根本屬性，認為移動學習是表征了一種隨時隨地均可以發(fā)生的學習狀態(tài)。直到2007年，Traxler在之前強調移動技術和計算技術的基礎上融入了學習者的體驗、自主性和情境性等特征，認為移動學習是基于移動設備和技術，學習者自主開展的情境化的學習狀態(tài)和體驗，從而使得移動學習開始強調學習屬性。國內(nèi)關于移動學習的研究也起源于2000年初，目前移動學習引用較多的定義是“移動學習是在移動通信技術快速發(fā)展背景下，學習者基于自身學習需要在任何時間任何地點利用移動設備和無線通信網(wǎng)絡獲取學習資源、與他人進行溝通協(xié)作，從而實現(xiàn)個人與社會知識建構的過程”。

圍繞移動學習定義的討論顯示出，移動學習最重要的特點是移動性，即移動學習是利用移動設備和技術在非正式狀態(tài)下展開的學習體驗。隨著時代的變化，由于理論和技術的推動作用，學習和教學經(jīng)歷了從行為主義到認知主義再到建構主義的演化，每個過程中學習的側重點不斷發(fā)生變化，為適應這種發(fā)展變化，移動學習的特點也在不斷發(fā)展。余勝泉詳細闡述了三代移動學習的發(fā)展：第一個階段是知識傳遞階段；第二個階段的移動學習更加強調學習者在移動設備的輔助下進行交互式活動促進自身的知識建構；新時代的移動學習特點體現(xiàn)在移動性、情境性、社會性、聯(lián)通性、適應性和智能性。

（二）大規(guī)模移動學習的需求分析

數(shù)字時代移動技術和智能終端的不斷升級，使得知識生產(chǎn)和更新的速度不斷加快，從而帶動了各行各業(yè)的革命性變革。為適應行業(yè)變革帶來的挑戰(zhàn)，不僅是在校學生，希望接受繼續(xù)教育的學習者也日益重視非正式場景下學業(yè)和職業(yè)發(fā)展的方式，而移動學習也就成為支持資源獲取、內(nèi)容服務的重要方式。正因如此，移動時代催生了海量的學習者，海量的學習者則需要海量的學習資源支持其學習，從而創(chuàng)造了大規(guī)模的移動學習需求。

2000年以來，隨著教育信息化的不斷發(fā)展，政府、企業(yè)為實現(xiàn)數(shù)字化教育的普及建設了大量的數(shù)字化教育資源。這些資源為支持不同領域學習者的正式學習提供了幫助。與此同時，移動互聯(lián)網(wǎng)支持的自媒體和眾創(chuàng)平臺的不斷推廣，則促進了在線學習資源的爆炸式增長，不同情境下的用戶基于不同的需求和目的建設和積累了越來越多的素材，這些素材能夠極大地拓展傳統(tǒng)資源建設的不足。目前在線環(huán)境中已經(jīng)匯聚了海量的面向不同用戶的學習資源，但這些資源由于建設過程中的標準和規(guī)范問題，質量參差不齊、可信度也難以確定。

基于上述分析可以看出，海量的在線學習者創(chuàng)造了大規(guī)模的移動學習需求，同時也正面臨著海量的移動學習資源。移動學習作為一種自主學習方式，以學生為中心，學習的過程更加自由化，沒有時間和空間的限制，學習者的學習效果更多地依賴于學習者本身的主動意識、學習動機、時間管理和自控能力，兩個海量則為移動學習的開展帶來了極大的困難。目前，學習行為的供需兩端都很豐富，學習者作為需求側，有很多個性化的需求，但不能迅速找到適合自己的學習內(nèi)容；而作為供應側面對海量的數(shù)據(jù)，無法準確地提供給學習者，造成了資源的巨大浪費。因此，學習數(shù)據(jù)的歸類管理就很重要，但同時實現(xiàn)難度也很大。海量數(shù)據(jù)的存儲、分類、標簽、應用變得很復雜，做架構時需要有專門的數(shù)據(jù)層、數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)處理模塊，以及專業(yè)系統(tǒng)進行處理，才能進一步針對學習者的個性化需求，給予精準的推薦和服務。因此，為獲得較好的學習效果，需要根據(jù)學習的過程性信息，提供個性化的學習內(nèi)容和學習資源等支持。

截至當前，在移動學習中，這種個性化學習支持服務并不理想，不能滿足日益擴大的移動學習需求。對移動學習者的相關調查顯示：約有一半的學生表示基本沒有得到個性化的學習服務，除此之外，學習者對學習過程中獲得的個性化學習資源、個性化的學習指導等重要指標的滿意度均不足30%，學習者表示希望可以得到更加精準的個性化學習資源和學習支持。

綜上所述，如何為學習者提供個性化的學習支持是移動學習時代的重要問題。在此過程中，學習場景是學習者開展個性化學習和需求產(chǎn)生的源頭，因此在移動學習資源供給方面首先要精準定位學習者的場景；其次由于學習者的個體差異，對不同學習者個性化特征的提取有利于定位其需要的支持與服務，因此移動學習時代，基于特定的場景為學習者提供個性化的支持和服務極其重要。

關于個性化學習服務框架的設計，已有很多學者進行了探索。2012年，楊麗娜、肖克曦、劉淑霞就以虛擬學習社區(qū)為例，基于個性化服務理念與資源管理視角，對泛在學習環(huán)境下的個性化學習服務框架進行了探討，他們主要分析了用戶管理、資源管理與服務管理這三個層面。2014年，舒江波等人針對教師的教學，提出面向個性化教學的云資源服務框架，旨在為云環(huán)境下的個性化教學提供服務。2016年，周清清、佘航、平萍基于學生的學習風格、學習能力及平臺產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，對其進行動態(tài)的收集、可視化分析，然后再將對應的資源個性化地推送出學習者。

目前的研究多基于移動學習的特點建立移動學習中的個性化服務框架，一方面，大多數(shù)研究處在理論探索階段，缺乏實踐的檢驗；另一方面，現(xiàn)有研究大多針對Web平臺，對移動學習的關注和探討較少。因此，亟需在移動學習場景下構建針對學習者個性化學習的平臺和框架，以更好地滿足學習者的個性化學習需求。因此，本研究將結合移動學習的特點在此方向進行更加深入的探討。

三、PMKS框架的介紹

為解決目前移動學習存在的資源推薦不準確、學習者滿意度低、資源利用率低下，學習資源浪費等問題，本文認為需要針對移動學習特點，對個性化學習支持服務進行深入系統(tǒng)的研究，建設一個便捷、高效、豐富的移動學習個性化支持服務框架，并充分利用數(shù)字時代的海量資源，針對學習者的個性化需求，提供精準的個性化服務，從而提高移動學習的質量和滿意度。

在傳統(tǒng)教學中，一個學習系統(tǒng)主要由四部分構成：教師、學習者、教學內(nèi)容和媒體。而在移動學習中，由于移動學習主要是學習者通過智能設備與學習內(nèi)容進行的交互，因此移動學習中教師的作用并未增強，而學習者則成為移動學習過程的主體和核心。移動學習工具作為學習者與學習內(nèi)容交互的中介在移動學習過程中起著重要的支持作用。學習內(nèi)容是學習者作用的對象，在移動學習過程中不僅包括教師和教育機構傳遞給學習者的知識，還有獲取知識的相關服務；最后，移動學習過程中，學習者所在的情境是影響其學習效果的重要因素。由此，本文提出了適應移動學習特點的移動學習服務框架——PMKS框架，如圖1所示。該框架包含四個要素：學習主體（Person）、移動工具（Mobile）、知識或者服務（Knowledge）和情境（Scene）。

（一）學習主體（Person）

學習者是移動學習的主體，處于PMKS框架的核心地位。學習者包含兩個屬性：個體屬性和群體屬性（即社會屬性）。其中，個體屬性通過學習者模型和知識圖譜等方式實現(xiàn)對于學習者個體特征的描述。學習者模型主要包含了學習者的基本信息、認知特點、學習風格、學習偏好等；而學習者知識圖譜主要描述了學習者的知識結構，即已掌握知識、推薦知識和推薦學習路徑。學習者的社會屬性則描述了學習者內(nèi)部屬性之外影響學習者學習的人際關系，如專家、同伴等。移動學習是有別于傳統(tǒng)課堂的學習，其發(fā)生的場景無處不在、無時不在，在學習者遇到問題的時候并不能及時地找到自己線下班級的教師進行答疑解惑。因此，移動學習中教師不是唯一的專家，圍繞移動學習的知識，有很多專家、很多同伴，他們對知識的理解水平不同、視角不同，這對于學習者的問題解答是很好的輔助。同樣對于學習者社會屬性的挖掘不可只通過知識進行，還可以學習者個體信息和偏好為中心向周圍拓展發(fā)現(xiàn)專業(yè)相同、水平相似的學習同伴和領域內(nèi)的專家進行交流和答疑。

（二）移動工具（Mobile）

在PMKS框架中，移動工具是學習者和學習內(nèi)容交互的中介。傳統(tǒng)學習中學習者主要通過教材書本、教師的板書講解與學習內(nèi)容產(chǎn)生交互，而在移動時代，為了滿足不同情境下學習者對資源和服務的快速實時獲取，各種適應性的移動終端以及網(wǎng)絡支持至關重要。移動終端包括電腦、平板、智能手機、PDA、廣播電視等，而網(wǎng)絡支持包括寬帶、WIFI、4G、近場通信等。根據(jù)學習者所在的情境，其學習大體分為兩類——網(wǎng)絡支持下的在線移動學習和離線狀態(tài)下的移動學習。其中前者依賴不同網(wǎng)絡條件為學習者提供內(nèi)容、格式、大小各異的學習資源，如學習者利用計算機在寬帶網(wǎng)絡支持下進行學習，從而為其推薦呈現(xiàn)質量較高的適應性資源，相反如果學習者處在網(wǎng)絡狀況不佳的移動狀態(tài)，則需要根據(jù)其移動設備類型和網(wǎng)絡傳輸速率為其提供能夠滿足其學習需求并支持其流暢學習體驗的低配服務。由于條件的限制，很多地區(qū)尤其是貧困地區(qū)難以提供隨處覆蓋的無線通訊網(wǎng)絡，在此情況下并不意味著移動學習失去了實施能力，離線技術的發(fā)展使得學習者可以通過在移動設備上安裝離線資源包以支持非網(wǎng)絡環(huán)境下的學習，離線資源包中具備學習者完成學習的必備內(nèi)容和內(nèi)置推薦邏輯，可以支持學習者在預設的內(nèi)容中完成學習，離線包會存儲學習者在學習過程中的離線數(shù)據(jù)，一旦網(wǎng)絡環(huán)境恢復，學習數(shù)據(jù)即可同步到服務端，實現(xiàn)學習過程的完整化。

（三）知識和服務（Knowledge）

與學習者相對應，Knowledge是移動學習過程中的另一個核心。本文中的Knowledge一方面指代的是傳統(tǒng)認知中的智力知識，即學習內(nèi)容和概念；另一方面在本框架中的知識還包含了學習系統(tǒng)提供的智能服務，包括學習者在線學習過程中的情境感知服務、智能推薦服務、專家發(fā)現(xiàn)服務和診斷服務等，雖然這些服務沒有以智力知識的形式為學習者提供學習內(nèi)容，但他們通過對學習者學習數(shù)據(jù)的分析為學習者提供了適合其所在情境的學習內(nèi)容、適合其學習層次的資源以及輔助其學習的專家和和同伴，為其移動學習的高效開展提供了幫助。傳統(tǒng)的學習中由于智力知識和概念交互性弱，難以支持學習者的動態(tài)性和情境性，正是針對這個問題，本框架提供了知識和服務相融合的新的Knowledge定位。

（四）情境（Scene）

傳統(tǒng)的線下學習過程主要是在教師的指導下在教室中發(fā)生。而在移動學習背景下，學習變得越來越泛在化、情境越來越多樣化，因此情境成為影響移動學習效果的一大因素。近年來情境感知、泛在學習也成為教育教學領域的熱點研究問題，如黃國禎等開展了一系列情境感知的教育教學實驗，探索了在博物館、植物園、實驗室、醫(yī)學院等不同情境中通過移動設備促進學習效果和學習動機提升的方法。陳敏通過對移動學習的學習者和學習資源情境的研究提出了雙情境模型，支持了學習者情境和資源情境的匹配理論。在移動學習的PMKS框架中，根據(jù)關注對象的不同可以將情境分為時空情境、物理情景、設備情境、學習情境、教學情境，其中時空情境描述了學習者開展學習的時間空間，例如學習者在車站等車，那么推薦資源應當適應碎片化的時間；物理情境則是學習者所處環(huán)境的光照、溫度等條件；設備情境主要是移動工具的類型，關系著內(nèi)容和服務呈現(xiàn)的形式；學習情境指學習者個體的知識狀態(tài)和情感狀態(tài)；教學情境指學習者完成學習所采用的教學模式、目標、方法等，是指導學習者有序完成學習任務的依據(jù)。

四、基于PMKS框架的和教育平臺支持服務

基于移動學習中PMKS框架，本文設計了在其支持下的平臺支持服務，從而為移動學習的開展提供實踐化指導與平臺化支撐，服務的架構圖如圖2所示。其中核心部分分為四部分：移動學習云服務中心、大數(shù)據(jù)分析和處理模塊、個性化推薦模塊、適應性呈現(xiàn)模塊和應用情境模塊。

（一）云服務中心

移動學習云服務中心是整個PMKS平臺的支撐，實現(xiàn)了將基于PMKS框架的學習平臺的云端搭建，通過高性能、大容量的分布式存儲技術，使得學習者真正可以在任何時間、任何地點、就近快速獲取需要的學習資源和服務。與此同時，云服務中心實現(xiàn)了對資源、活動、學習者不同學習行為和交互日志的分層存儲，對于資源的存儲，系統(tǒng)將平臺中所有的資源與知識本體進行關聯(lián)，并在底層數(shù)據(jù)庫中進行保存，這樣便可以為個性化的支持提供底層支持。對于活動以及用戶日志的存儲，平臺通過記錄學習者參與活動以及各類操作學習數(shù)據(jù)，一方面可以積累學習者的過程性信息，另一方面為可以挖掘學習者的狀態(tài)以及學習風格等特征，為后續(xù)進行個性化的推薦提供保障。

（二）大數(shù)據(jù)模塊

移動教育大數(shù)據(jù)分析和處理模塊主要實現(xiàn)基于學習者學習需求和適應性特征的信息分析和處理。該模塊利用大數(shù)據(jù)技術、自然語言處理以及機器學習技術為支撐，提取學習者學習過程中的基本信息、風格偏好、行為日志、知識信息以及社會性信息，根據(jù)這些信息建立學習者畫像，從而可以針對性地抽取資源、服務為學習者進行推送。

（三）個性化推薦

個性化推薦模塊主要實現(xiàn)了三個層面的推薦：資源推薦、人際網(wǎng)絡推薦和個性化服務推薦，是Knowledge和Person要素的整合。該模塊根據(jù)大數(shù)據(jù)分析和處理模塊建立的學習者畫像，從云服務中心抽取適合學習者個性化學習的資源為學習者進行打包；與此同時由于學習者學習過程中不僅需要實體資源還需要與專家或者同伴的互動，因此與學習內(nèi)容相關的人際網(wǎng)絡聚類也是個性化推薦的重要方面；最后根據(jù)學習者在不同應用情境下的需求，為學習者提供不同的活動、工具、評價相關的服務。

（四）適應性呈現(xiàn)

適應性呈現(xiàn)模塊實現(xiàn)了基于不同移動終端的內(nèi)容展示和呈現(xiàn)，主要通過移動設備和網(wǎng)絡環(huán)境的配置實現(xiàn)了數(shù)據(jù)從學習者所在應用情境到平臺的交互。

（五）應用情境

應用情境模塊實現(xiàn)了對Scene要素的描述和擴展，可細分為教師情境和學習者情境：教師情境主要包含與備課相關的協(xié)同備課、專家發(fā)現(xiàn)，與聽課相關的同伴挖掘、資源推薦，與教學相關的內(nèi)容推送、評價診斷、個性化指導，以及與職業(yè)發(fā)展相關的專業(yè)能力評估和輔導，而學習者情境則按照不同的教學模式、學習場所進行了細分，包括自主學習情境、協(xié)作學習情境、探究式學習情境等。

五、“和教育”云平臺：基于PMKS框架的移動教育應用與實踐

本研究在PMKS框架的支持下，以“移動學習”教育部一中國移動聯(lián)合實驗室為平臺支撐，設計開發(fā)了“和教育”云平臺?！昂徒逃痹破脚_以中國移動提供的覆蓋全國31個省的無線通訊網(wǎng)絡為支撐，移動學習云服務平臺業(yè)務功能涉及了學前教育、基礎教育、職業(yè)教育、高等教育等多個階段，且提供了以手機終端為載體的面向不同用戶群體的教學服務、學習服務以及與職業(yè)發(fā)展相關的支持服務。目前“和教育”云平臺已經(jīng)服務了9000萬用戶，支持了25萬學校的500萬教師和4000萬學生的教與學，為教師和學習者提供了個性化、靈活的學習形式。從PMKS框架的四個維度來講，和教育平臺通過四年的實踐，取得了以下四方面的成果。

（一）學習主體維度（Person）

在學習主體維度，“和教育”云平臺通過其支持的備課、聽課、在線教研、在線學習、批閱、評價等服務，積累了9000萬移動學習用戶，通過他們的在線學習行為形成了對不同用戶的屬性描述，建立了學習共同體、專家支持體系。隨著移動學習需求的不斷增長，未來基于“和教育”云平臺的用戶量將不斷增長，為移動學習提供更加高質量的服務。

（二）移動工具維度（Mobile）

在移動工具維度，中國移動一方面基于響應式技術實現(xiàn)了平臺各類教與學服務對多終端的支持，另一方面通過對各類資源的自動轉碼技術，實現(xiàn)了個性化學習資源在不同類型終端上的適應性呈現(xiàn)。與此同時基于遠程轉播技術的雙師課堂工具實現(xiàn)了將一線城市的名師授課資源輸送給二三線城市和鄉(xiāng)村的學生，改善了教學質量，實現(xiàn)了師資的均衡共享。在未來的發(fā)展中，虛擬現(xiàn)實、5G網(wǎng)絡將為學習者提供更加便捷、高效的學習工具支持。

（三）知識和服務維度（Knowledge）

在知識和服務維度，中國移動“和教育”云平臺建立了覆蓋基礎領域的知識圖譜，以此為基礎匯聚了海量的學習資源。與此同時，根據(jù)學習者對資源的個性化需求，提供了資源有效組織和聚合的方式，從而可以支持學習者更好地參與學習過程。而在教與學的過程中，針對教師和學生在不同學習場景中遇到的諸多需求，如閱讀需求、作業(yè)批閱需求、聽課備課需求、評測需求等，“和教育”云平臺也提供了參與閱讀、社會化批閱、聽課大師、備課大師、智慧學伴、一站高考等應用，覆蓋了課前預習、課堂學習、課后復習、考試一整套教與學的流程，無縫地為學習者提供了知識內(nèi)容的推送、工具服務的推送和評價交互的推送，實現(xiàn)了學習者在真實場景中的高效學習和及時反饋。

（四）情境維度（Scene）

在情境維度，“和教育”云平臺通過分析學前教育、基礎教育、職業(yè)教育、高等教育等多個階段的移動學習情境需求，建立了多樣化的移動學習情境支持服務。如自主學習情境、支持線上線下個性化學習與交流情境、支持情境感知的泛在學習情境、支持基于多種活動的PBL學習情境以及協(xié)作學習情境等。在多樣化的學習情境支持下，促進了學習的場景化和個性化，提高了學習者的學習效率。

六、未來研究展望

本文基于PMKS框架，借助“和教育”云平臺，設計開發(fā)了移動教育的各類相關應用。以寬帶技術、通訊技術、信息安全技術、云計算處理技術、數(shù)據(jù)挖掘等為技術手段，為學習者提供了支持個性化和情景性的智能服務。隨著移動設備在網(wǎng)絡學習中的重要性越來越突出，移動化已然成為在線教育發(fā)展的必然選擇。在未來的技術發(fā)展中，移動學習平臺要更加關注最新技術成果的應用轉化，如基于AR技術的體感教學系統(tǒng)等，移動學習的服務和體驗將進一步“人性化”、個性化，更加關注終端用戶的使用習慣和方式，為用戶提供更良好的體驗。除此之外，與傳統(tǒng)學習相比，移動學習一個重要的特點就是更為社交化，例如用戶可通過學習軟件找到符合自己興趣的朋友，使學習變得更加具有社交意義。因此，要探索挖掘移動學習在社會人際網(wǎng)絡方面的優(yōu)勢，增強應用的趣味性，憑借優(yōu)質的內(nèi)容，更好地吸引用戶加入到移動學習的行列中，也是極具前瞻性與創(chuàng)新性的研究方向。