利用移动互联网技术构建实时交互学习平台

柯 炜，王婷婷

(南京师范大学 物理科学与技术学院，江苏 南京210023)

0 引言

我国高等教育正在实施多元化改革，移动网络教学正是在这样一种背景下产生的一种新型教学模式，其目标是弥补传统教学的不足。目前国外较为成功的移动学习范例，主要以基于移动技术的学习体系的建立和基于移动设备的移动学习情境体验为研究重点［1］。前者如欧盟的MOBILearn 项目，主要从理论和实践上探索移动学习体系的设计;后者以美国MIT 主持的现场学习支持系统为代表，主要针对某一具体特定的内容设计虚拟现实场景，强调学习与认知情境的自然融入。

我国教育机构所主导的项目，如教育部的“移动教育”信息网等，则着重研究教学支持系统的实现。然而从现状来看，目前网络技术的应用还主要停留在课程内容的单向式发布上，网络只是一种信息传递的媒体，还没有成为一种真正的交互平台［2］。尽管某些系统充分考虑了网络更高层次的应用，提出通过BBS 和QQ 等方式进行在线讨论，但这些方式要求指导教师长时间在线回复问题。而教师资源有限，不可能长时间在网上等着回答问题，这就可能造成学生提出的问题不能及时答复的情况，影响学生的学习进展和积极性。因此学生希望得到答复的及时性要求与教师资源有限性之间存在着突出矛盾，成为当前网络教学的主要瓶颈之一［3］。

目前，微博和微信等通过关注机制分享简短实时信息的广播式交流平台出现在日常生活中，成为人们进行有效沟通的新方式，它可以克服传统上网方式在实时性方面的不足。然而受商业公司政策的影响，微博和微信等公众平台存在着一些使用限制，若由此建立起来的移动教学辅导环境会受到以下条件的制约。

(1)微博和微信等公众平台并非专门针对教学的交互环境，对校园网内网的支持也不够完善，不能方便地使用移动设备直接对教学环境进行全方位的管理，并且很多二次开发功能并不开放;

(2)公众平台的开放性也导致教学资源和教学环境的安全性令人担忧。

(3)除了服务公司政策和技术层面的限制外，手机流量需要支付成本，流量的限制也会成为学生使用移动教学平台的制约因素。

针对以上问题，本文利用大学校园内的校园无线网，以在智能手机系统中占有率最大的安卓系统为基础，自主设计开发了移动学习平台。一方面，校园无线网在校园内对师生完全免费，可以基本解决手机流量的限制问题;另一方面，自主设计开发移动学习平台，可以绕开微博和微信等公众平台的二次开发限制。受众人群主要集中在高校师生，功能主要针对移动教学，没有公众平台的任意扩展性和内容繁杂性，安全性较高。

1 基于移动互联网的教学平台设计

在泛在学习的时代，面对大学生随时随地的学习需求，我们的教学已不能仅仅局限于课堂教学、当面答疑和网络课程。随着移动网络的广泛覆盖和智能手机、平板电脑的普及，人们摆脱了网线的制约，可以随时随地接入网络;在基于移动互联网的移动式平台上利用零碎时间学习以及教师和学生间的实时互动交流等途径将为高等教育提供更多的教学手段和渠道。

针对这一发展趋势，我们在现有网络教学的基础上增加了师生实时交流模块，形成以学生为中心，在整个教学过程中教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用。我们可以利用情境、协作和会话等学习环境要素，充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，促使学生有效地掌握所学知识。

图1所示为基于移动网络互动模式的自主学习框架。

图1 基于移动互联网的自主学习框架

图中，“学生自主学习”是在教师的引导下由学生自主制定个人学习计划，利用网络学习该门课程中的一个单元，单元考核合格后再导入下一单元继续学习这样一个循序渐进的过程。

“小组协作学习”是在教师的指导下由学生组成的学习小组进行协作学习，小组协作学习包括重点难点讨论、文献阅读讨论和学习方法交流等主要内容。

“学生自我考核”是检验学习效果的一种手段，也是测评基于网络的互动式教学模式是否可行的一个重要标准，考核环节包括单元考核和题库自测。

整个过程当中除了可以采用现有的BBS 和QQ等方式进行交流外，本项目还专门建立实时交流平台，使得教师非在线时也能及时收到学生的问题求助，并进行解答。

由于基于移动网络的该平台具有广播式特点，师生交流并不指定专门的指导教师，任何相关专业教师均可参与，甚至可以是能够回答该问题的其他学生。如此一来，不仅可以解决教师资源不足与学生所需指导量大之间的矛盾，而且能够真正贯彻互动学习的理念。

2 移动学习平台的实现及应用

为能全面地了解移动学习平台使用者对平台功能和内容的需要，我们对移动学习平台的受众的需求进行了广泛的调查。调查结果显示如下需求:①界面简洁、易操作;②有使用指南、校园服务咨询;③对知识点进行独立性分割;④用户自定义性强，可自行安排学习内容、进度;⑤提供与知识点相关的自我测试习题;⑥可随时与其他学习者或老师交流等。鉴于此，我们设计的移动学习平台具有如图2所示的两大功能模块:信息查询模块和移动学习模块。

图2 移动学习平台设计

“信息查询模块”包括平台使用指南、校园资讯和教学信息发布等。用户通过平台使用指南对平台的操作可以很快上手。校园资讯结合我校校园网将学校新闻和重要通知及时发布到手机，使学生和教师方便及时地了解资讯。用户通过教学信息发布可以方便查看学校相关教学信息，如教室和实验室的空闲状态以及课程基本情况等。

移动教学模块的核心是一个能在支持安卓系统的终端上使用的软件，该软件在Eclipse 集成开发环境中开发，使用JAVA 语言进行程序的编写，其中主要由应用程序描述文档AndroidManifest. xml，资源文件和JAVA 类文件等组成。文件AndroidManifest.xml 是Android 程序的全局配置文件，它记录了该应用程序的名称、包路径、Activity 类声明、应用程序权限以及它们各自的实现类、各种能被处理的数据和启动位置等重要信息［4］。利用Eclipse 软件中能实现Web 访问的控件Webview，移动应用客户端就可以方便地利用Webkit 技术来实现访问网络站点页面的功能，不仅可以实现课程资源访问，而且能够利用动态加载功能更新相关内容。实时交流功能采用基于XMPP 的即时通讯协议，在服务器端使用Openfire 作为解决方案，在客户端采用Smack 类库作为开发工具包。图3给出了该移动客户端学习平台在小米2S 手机上的使用示例。服务器端基于通用的Web 技术进行开发，服务器端功能包括用户注册和登录以及在线做题、实验室申请等功能，同时教师也可以进行视频的录制，课件的制作。

图3 移动客户端学习平台使用示例

为了检验交互学习平台的使用效果，我院大一至大四共400 多名使用安卓系统手机的学生参与为期三个月试用。考虑到在移动学习的环境中，学生对于学习内容的选择更具个性化与目的性。因此，为了提高移动学习平台的吸引力，在教学内容上我们选择那些能够真正吸引学生的教学资源，将其移送到移动终端上来。试用结果表明，在参与试用的学生范围内得到很好的反响，日平均登陆量接近200 人。超过90%的学生通过校园网下载学习资料，教师每天使用该平台回答学生问题100 多条，日均参与答疑的教师占学院教师总数的26%。

3 结语

移动学习作为一种新的学习方式，为学习带来了新的体验。实时交互学习平台不仅可以让学生随时随地学习知识点、查看校园资讯、查询课程信息，而且可以与教师随时随地进行交流，克服现有网络平台师生交互割裂，交流互动的实时性差的弊端。

［1］ 郭绍青，黄建军，袁庆飞. 国外移动学习应用发展综述［J］. 兰州:电化教育研究，2011(5):105-109.

［2］ 易斌，米红菊，赵宏伟，龙燕. 电气工程专业教学中的移动学习环境设计［J］. 南京:电气电子教学学报，2012(4):24-26.

［3］ 顾小清，付世容.移动学习的用户接受度实证研究［J］. 兰州:电化教育研究，2011(6):48-55.

［4］ 盖索林，王世江. Google Android 开发入门指南［M］. 北京:人民邮电出版社，2009.