泛在学习及其关键技术研究

摘要：随着移动蜂窝技术与无线网络技术的飞速发展，泛在学习设备与软件的不断更新，泛在学习越来越成为人们的一种不自觉的学习方式，泛在学习是一种无处不在的学习，它使人们的学习更加便利。本文探讨了泛在学习的产生与发展，研究了网络技术的新发展、移动智能手机设备及软件的更新等泛在学习的关键支持技术，提出了泛在学习的发展趋势。

关键词：泛在学习；网络支持；设备支持；软件支持；发展趋势

中图分类号：G434？摇 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2014）03-0277-02

一、泛在学习

泛在学习的研究始于国外，1988年初，计算机科学家马克·威瑟首次提出“泛在运算”的概念，同时以他为首的PARC计算科学实验室开始了关于泛在计算的研究，现在又称为普适计算。伴随着泛在计算理念在教育领域中的植入，泛在学习的研究应运而生[1]。欧美于2000年就已开展多项相关研究。泛在学习是在线学习之后的一个新的发展，它是一种任何人可以在任何地方、任何时刻获取所需的任何信息的方式，它把整个社会和自然界都视为学习资源从而进行无时无刻的沟通，无处不在地学习，学生可以利用手边可以取得的科技工具进行无缝的学习，它是一种技术支持的学习。

二、泛在学习的网络支持

泛在学习是利用手边可以获得的一切科技工具开展的学习，随着蜂窝移动通讯技术和无线宽带技术的飞速发展，使得泛在学习越来越方便快捷。基于3G的泛在学习在我国教育领域的理论研究和实践正一步步推进，并且具有较大的发展空间，3G网络的不断优化、3G移动终端设备技术方面的不断进步、基于3G技术的泛在学习平台建设不断完善为基于3G的泛在学习的发展提供了硬件上的大力支持。4G技术具有高质量、高速率、超大容量的多媒体服务功能，4G网络通信是指它除了提供传统2G、3G通信的语音业务之外，还能够提供基于视频、数据、语音的各种服务，给客户带来高速的视频通信和数据通信，实现真正的沟通自由，彻底改变我们的社会形态和生活方式[2]。4G核心网是一个基于全IP的网络，可以实现不同网络间的无缝互联，能提供端到端的IP业务，能同已有的核心网和PSTN兼容[3]。4G核心网具有开放的结构，具有超过2Mb/s的非对称数据传输能力，在移动环境下速率可以达到10M-20Mbps，最高可以达到100Mbps。目前3G技术比较成熟，4G也已开始测试使用。Wi-Fi是一种WLAN技术，信号覆盖范围大概在100米左右，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。能够访问Wi-Fi网络的地方被称为热点，在非正式的学习环境中都可以通过Wi-Fi上网浏览网络教学资源，Wi-Fi所支持的速度最高达54Mbps。WiMax即全球微波互联接入，是城域网。WiMAX也叫802·16无线城域网或802.16。WiMAX是一项新兴的宽带无线接入技术，能提供面向互联网的高速连接，数据传输距离最远可达50km[4]。WiMAX还具有QoS保障、传输速率高、业务丰富多样等优点。与此同时，其他如UWB、RFID等短距离无线接入技术也会逐渐融合到一张统一的大IP网上。正是无线技术的不断融合，构成未来泛在网络社会的各个子网络，如WPAN、WLAN、WWAN等技术都在不断完善和发展之中，而且呈现无缝衔接的趋势。虽然无缝衔接还存在着许多技术上的难题，但世界多数国家已经在致力于泛在网络的技术开发。WPAN包括蓝牙技术、红外线技术和射频识别。无线射频识别技术是一种非接触的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合、雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别。电子标签是射频识别系统的数据载体，电子标签由标签天线和标签专用芯片组成，标签芯片相当于一个具有无线电收发功能的存储器，它的性能决定着标签的数据存储能力、数据传输速率等性能指标。芯片中保存有约定格式的电子数据，它按照接收的信号来操作内部的存储器，然后将数据以调节负载的方式反馈给读写设备。

三、泛在学习的设备支持

泛在学习支持设备包括移动电话、PDA、MP4、平板电脑等种类丰富的产品。泛在学习设备体积小、易携带，具有一定的数据存储能力，缺点是屏幕小、计算能力不强、信息处理能力有限、一次可显示的信息也有限，这些学习终端为学习者提供无缝的学习机会，可以随时获得资源，延长了学习时间，增强了学习效果。智能手机是指安装了开放式操作系统，通过移动通讯网络来实现无线网络接入的功能丰富的一类手机的总称[5]。智能手机图片浏览器支持JPEG、GIF、BMP、PNG等格式图片，视音频播放器可播放MP3、RM等常见格式音视频文件。强大的多媒体功能使其可以便捷地记录、接收、播放以及发送多媒体学习资源。智能手机系统主要包括Symbian，WindowsMobile的Smart Phone和Pocket PC，Palm，Linux五种。UMPC是一款安装了特殊版Windows XP Tablet操作系统的Tablet PC，即“超移动便携个人电脑”。UMPC一般配备了7in大小的显示屏，可以通过3G、WIFI、蓝牙进行无线上网。可以随处连接互联网，并且具有快而稳定的速度，自带的摄像头。在微软、Intel的推动下，华硕、三星以及方正等数家厂商都推出了UMPC产品。苹果的iPad是平板电脑产品中的佼佼者，iPad定位介于苹果的智能手机iPhone和笔记本电脑产品之间，长241.2mm，宽185.7mm，厚9.4mm，9.7英寸IPS显示屏，支持多点触控。分辨率为：1024x768像素（XGA），通体只有四个按键，与iPhone布局一样，提供浏览互联网、收发电子邮件、观看电子书、播放音频或视频等功能。

四、泛在学习软件支持

1.电子书籍。PC机的电子书籍阅读软件有很多，移动设备本身支持TXT格式文本的阅读，而且自带的软件可以阅读PDF的电子书籍，安卓手机的默认电子书安装格式是apk，apk电子书的原理就是把阅读器和小说文本打包到一个apk包里，手机安装上apk电子书后，不需要再另外装阅读器，apk本身就是一种压缩格式，所以当txt文件转换成apk电子书后，体积会大量减小，网络上的大部分apk电子书都默认提供字体颜色及背景颜色设置、书签、自动保存阅读进度、全屏阅读、点击翻页等常用功能。IOS苹果系统上流行的电子书是epub电子书，epub是一个自由的开放标准，属于一种可以“自动重新编排”的内容，也就是文字内容可以根据阅读设备的特性，以最适于阅读的方式显示。Anyview是手机上的电子阅读器。Anyview能够支持相当部分的格式：TXT、HTML、UMD、PNG、JPEG、GIF，并且还在不断扩充和完善中，Anyview还支持从ZIP文件中阅读，节省手机的存储空间。运行Anyview不需要很强的手机，Anyview提供了强大且灵活的定制能力，提供了超过50项用户设置。endprint

2.多媒体播放。移动设备智能手机大多自带多媒体播放器，可以播放格式为3gp、AMV、AVI、MP4等格式的视频文件和mp3、wma等格式的音频文件，用户能随时随地学习各种视频音频材料。

3.学习软件。用户可以通过计算机网络或移动通信网络下载并安装学习软件和移动学习课件，如“新概念英语单词”、“美国习惯用语精华”、“商务必学英语900句”等APP学习软件可以在手机上轻松愉快地进行语言类的学习。

4.通讯软件。泛在学习离不开学生和教师、教师和教师之间的学习互动，那么通讯软件是必需的，移动智能手机提供的通讯软件有很多。QQ是通讯中常用的软件，对系统配置要求不高，具备良好的交互及共享等功能，在手机和PC机上已广泛使用。免费网络电话软件有云呼、微博call、WeTalk、WeTalkPRO、Wephone等网络电话。云呼是由CloudTech（云端科技）开发团队推出的一款免费网络电话（VOIP）。

泛在学习将是今后应用比较广泛的一种学习方式，随着移动智能手机、平板电脑性能的继续提高，网络速度的继续提升，新的泛在学习软件的不断出现，泛在学习将引起人们学习方式的一次重要的变革，目前比较流行的手机APP学习软件就是一个很好的例子，学生使用智能手机或者平板电脑通过APP学习软件进行学习能带来更大的学习兴趣和学习效果，泛在学习使人们的学习更加方便更加快捷，当学习者遇到问题困难时，都可以借助于手边的科技设备获得学习，是一种有着明显学习目的的学习，这样就能调动学习者的学习兴趣，提高学习的效率。

参考文献：

[1]曾瑞，王英彦.在线学习环境下移动协作服务集成的设计[J].现代教育技术，2012，（5）.

[2]廖川西.3G向4G过渡的必然性及实现途径[J].通信与信息技术，2010，（04）.

[3]许士新.有关4G网络通信新技术的研究[J].华章，2012，（06）.

[4]高伟.宽带移动[J].黑河学刊，2008，（08）：155-156.

[5]黄萍萍，陈玲平，贾靖林.手机：未来最普适的移动学习终端[J].中国教育技术装备，2009，（30）：136-137.

基金项目：本文是全国教育科学“十二五”规划国家课题《信息技术促进区域教育均衡发展的实证研究》的子课题：基于3G的泛在定制式学习模式研究（教协科【2011】G124号）的阶段性研究成果。

作者简介：张红艳（1976-），女，河南省洛阳市人，洛阳师范学院网络与电化教育中心讲师，硕士，主要从事网络技术、网络远程教育研究。endprint