支持移动位置服务的数字化学习模式探索*

向俊 韦劼群

支持移动位置服务的数字化学习模式探索*

向俊 韦劼群

（广西广播电视大学教育技术中心，广西南宁530023）

提供位置信息服务（LBS）的个性化M-learning（移动学习）比起基于互联网的E-learning（数字化学习）更能满足人们在选择需要的时间、地点和合适的环境下进行个性化的学习需求。文章分析了E-learning存在的不足，通过M-learning在移动性、泛在性、无线性和小型化等方面的优势弥补E-learning的缺陷，提出了支持位置信息服务的数字化移动协作学习知识模型，拓展了个性化学习支持服务，创新数字化学习模式。

移动位置；数字化学习；模式

引言

随着信息技术和移动互联网的快速发展，带GPS功能的移动终端在Wi-Fi、GPRS、4G等无线网络技术支持下，位置服务拓展了移动互联网的业务模式，应用范围也越来越广。移动位置信息服务从传统的定位功能转入地图查询和最短路线规划功能，使得广大用户能快速找到最适合自身需求的地点和事情，进而为数字化学习和移动学习提供必要的学习支持服务。移动位置服务（LBS，Location based service）是集移动通信、GPS定位、网络技术和GIS技术为一体的综合服务架构[1]，主要包括在哪里（空间信息）、与谁一起（社会信息）、周围环境资源（资源信息）三个要素，移动终端通过内置的定位模块、基站定位或者人工输入与位置相关的信息等多种途径获取位置信息，并在地理信息服务平台的支持下，为用户提供与位置相关的图片、文字和地图信息等服务[2]。目前已经广泛应用于紧急救援、位置跟踪、定位导航、本地搜索和社交娱乐等领域[3]，LBS、W eb2.0和移动互联网给用户提供了参与、生产和完善网络信息资源的功能，能准确定位自己的地理空间位置和对相应的位置信息内容实现动态交互，这为优化数字化学习和移动学习环境提供了有力的支持服务，通过LBS，使支持位置服务的数字化移动学习模式成为可能。文章分析当前数字化学习方式存在的不足，提出相应的解决方法，并通过移动学习来进一步完善数字化学习的手段，创新数字化学习方式，进而探索提供位置信息服务的数字化移动学习模式。

一、数字化学习与移动学习基本概念

2000年6月，在美国召开的教育技术首席执行总裁论坛第一次提出了数字化学习的概念，即学生通过在教育领域建立的互联网学习平台上，灵活方便地在网络环境中使用数字化信息资源进行学习，将课程教学内容与数字处理技术相互整合，以学生为主体地位，利用网络技术手段和途径开展学习活动的一种新型学习方式，也叫E-l earning。

移动学习是2000年在美国加州大学成立的“移动教育”(Mobile Education)研究组第一次提出来的，是指利用无线移动网络技术以及无线移动通信设备（移动电话、智能手机）、个人数字助理、平板电脑等获取教育资源和教育服务的一种新型学习形式[4]。Konw ledgeplanet公司认知系统主任ClarkQuinn认为移动学习是移动计算技术和数字化学习相互融合的产物，能为学习者带来一种随时随地学习的体验，并依靠强大的信息检索能力和多样化的交互性，支持学习和绩效评价。因此，也可以说，移动学习是数字化学习发展的新阶段。

二、数字化学习的不足及应对策略

（一）数字化学习过程中存在的问题

数字化学习在Web2.0时代以互联网为载体，发展至今，已经在全国范围内迅速发展壮大起来。从2009年起，先后建立了39个数字化学习先行区，2013年，又有13个地区申报数字化学习先行区，推动我国数字化学习建设工作的快速发展，但也存在着一些不足和缺陷。

1.强调“数字化”，缺少“学习”过程

自从数字化学习广泛应用后，很多课程的教材和辅导资源、各种纸质资料都变成了数字化资源，如文字、图片、视音频以及网页等信息资源。当学习者面对这些海量的数字化资源时，必要的信息结构不完整，知识结构变化很少，无法从中提取更有用的信息，学习者就很难找到明确的学习主题和清晰的知识结构，在学习方法缺乏科学性的条件下，即使看再多的数字化资源，也很难在学习过程中获得实效。

2.强调了“理论知识”，忽略了“生活实践”

把数字化学习停留在记忆几个知识点、背诵几个定义的层面上，而没有深入挖掘数字化学习对生活技能的培养，如各种生活技能、生产技术和社交技巧等，忽略了学习是为生活服务，并在实践中学习的基本意识。

3.重视固有“规范”，轻视“创造”

由于互联网是开放的，是为大众服务的，从对社会发展的正面考虑，需要使用相应的技术手段对“非正常”信息进行监控和屏蔽，净化网络环境，不对社会造成负面影响。因此，在执行过程中，真正具有创造性的学习者可能会受到影响，当一些新颖的观点和思想不被社会接纳时，就会消失在信息世界里，降低了学习者参与对学习效果反馈和资源评价的积极性。

4.模式“单一”，缺少“融合”

数字化学习可以弥补传统的面授学习的不足，但目前大多数数字化学习平台功能比较简单，类似于简单网站、资源管理平台，很难对学习者的行为进行管理记录，如果缺少面对面的交流学习，不能与各种学习模式进行融合，单一地依靠网络和信息交互对知识浏览和查阅，数字化学习的优势就很难发挥出来。

5.网络环境容易受到影响

数字化学习的主流工具是应用在PC机上的，但如果本地互联网出现中断或者学习者从一个地方转移到别的地方，携带PC机就很不方便，学习者很难继续学习，就不能很好地发挥随时随地学习的优势，学习的移动性和碎片化资源导致学习者很难开展学习活动，随机性学习就不能实现。

（二）数字化学习应用的策略

针对以上数字化学习过程中存在的问题，研究更合理的学习模式，以适应当前社会发展的需要，文章从以下方面寻求解决上述问题的有效策略。

1.数字化资源的开发和设计要科学、合理

首先，在设计数字资源的同时，需要分析目前的技术和能力能否满足表达这些知识、优化知识结构和体系的需要。用科学的方法建立知识的分类，用更准确的数据来描述各种资源所表达的真实内容，便于学习者快速、准确地获取所需的学习资源。其次，积极拓展资源的来源，一方面引导有经验的教师参与设计实用的数字资源；另一方面引进优质、丰富和实用的数字化资源，加强数字资源有效性研究，提高利用效率。

2.转变数字化学习的思想，更多服务于生活

学习者在使用数字化资源的同时，不仅可以学习教程上固定的知识点，也可以从网络上获取更多的辅导材料作为补充，而且还可以学习各种生活技能，从网络上学习其他人分享的经验和生活基本常识，提高生活质量。

3.更加充分地利用W eb2.0相关理念

让更多的学习者参与到网络中，创造更生动、类型丰富的数字资源作品，这些创意的网络资源彼此具有监督机制，能快速地分享和相互评价。不仅可以过滤掉“非正常”的网络资源，也可以保留具有新颖观点的数字资源。

4.在数字化学习平台上，开发数据分析功能更强大的模块

不仅能方便快捷地管理已有的网络资源，还要建立数字资源的元数据结构体，便于数据分析和科学管理，并从海量数据中获取更有价值的知识，为学习者在线学习提供必要的知识引导和信息推送。同时，在某些课程学习过程中，继续使用传统的面授教学，将面授教学、双向视频教学和及时在线交流等学习模式融合起来，将数字化学习的优势最大程度地发挥出来。

5.增强网络的稳定性，实时接入移动互联网

数字化学习都是在网络环境下开展的，保持网络的稳定性是非常重要的，但很多时候也难做到万无一失，而且学习者从一个地方转移到另一个地方的情况也时有发生，持续性的在线学习就很难保证，而且学习工具的携带也不方便，因此，在使用移动互联网的环境中，通过无线网络，使用手机终端设备进行移动学习，既可以因解决互联网中断而导致学习不能持续进行的问题，也可以解决学习工具在转移过程中不便于携带的困难，并将一些零碎的资源整合起来，在任何空闲的时间里，都可以开展学习活动，还能解决学习资源的碎片化问题。

三、移动位置服务的数字化学习模型

（一）移动学习存在的缺陷

通过对数字化学习模式的分析总结，移动学习虽然可以在一定程度上弥补数字化学习存在的缺陷，但移动学生本身也存在的不足，而这些不足会制约移动学习的推广应用，主要体现在以下几方面。

1.移动学习资源匮乏

由于移动设备功能有限，数字化资源在格式、容量大小等方面都有限制，开发难度偏大，而且移动学习的突出优势是能满足学习内容碎片化的需求，支持远程访问、浏览和资源检索等功能，开发适用于不同需求学习者的移动学习资源，成本也会增加。

2.缺乏标准化支持，内容展示和传输也缺乏兼容性

由于移动学习不适用于所有知识内容的学习，数字化教育面对的是各种各样、层次不同的群体，有互联网用户、移动用户和通过移动设备自主学习的用户，这些用户使用的终端设备存在差异，软件及开发技术也不一样，资源浏览和展示的兼容性比较差，没有统一的标准导致很多数字化资源利用率不高。

3.数字化学习资源没有进行整合

由于移动资源来源于设备制造商、移动学习接入服务商和教育资源服务机构或高校等，这些机构和服务商“各自为政”，资源分散存放，重复建设严重，平台标准也不一致，资源更不容易共享。

（二）位置服务与数字化学习

LBS（位置服务）技术近些年得到快速发展，主要解决包括空间信息(您在哪里)、社交信息（您和谁在一起）、查询信息（查找附近可利用的资源）等基础信息的获取，业余学习者可以快速找到最近的出租车、寻找附近价格优惠的美食，学习者在网络环境中，通过获取有用信息开展基于“时间、地点、人物、事件”四个维度更深层次的移动社交服务模式，建立学生之间、学生与地理位置之间的联系。在泛在学习中，LBS已经不再是传统意义上的地理信息位置的符号，而是改变社交形式和知识组织方式的新坐标，促进虚拟世界和现实环境的逐步融合。

目前，与PC机上的学习平台相比较，由于移动学习的主要任务是解决学习内容的碎片化问题，学习者使用移动终端开展移动学习活动，往往都带有随意性或者休闲方式，在移动型的学习过程中，对周围的学习环境和外部资源获取要求较高，关键是如何查找与当前情境匹配的信息源，发现不同情境信息源之间的关系，并能构建集成不同情境的知识模型。因此，我们就需要借助移动位置服务功能，将位置信息服务技术引入到移动数字化学习模式中，以学习者真实生活情境中的学习任务为中心，学习者可以根据自己当前的地理位置，与学习伙伴一起，获取与位置或情境相关的知识辅助学生的学习，而且能很快找到距离交通设施最近、饮食相对便利的学习场所或者数字图书馆进行个性化学习。主要体现在：查询与真实情境匹配的数字学习资源，通过定位学习者当前的地理位置和生活环境来提供相关的学习资源（见图1），如在学习者西餐厅用餐时，系统则可能自动推送用餐英语和礼仪知识；当在车站候车时，移动学习系统则可能自动推送交通常识和与旅客乘车相关的知识或者该城市的旅游景点给学习者。

图1 支持位置服务的数字化移动协作学习知识模型

1.集成多种对象和不同类型情境的知识建模

通常来说，知识建模是经过必要的分析、抽取并组成一系列特定的知识集合，使用某种模型来组织和表达不同来源和类型的知识，通过形式化的方式取得知识语义的过程[5]。在构建集成不同情境的知识模型图中，需要从知识内容、知识情境和知识载体三个方面建模，也就是说每个知识体可以用三元组来表示：K=（知识内容，知识情境，资源载体）。知识内容建模主要是使用关键词和摘要对知识本身的结构、组成要素、所属范围、及时性和有效性进行概述；知识情境建模是知识产生和应用的具体背景和环境，情境的一致性或相似性是知识能狗共享和重用的关键所在[6]；资源载体建模是构建各类资源在应用中依赖的载体所处的位置及相关特征的模型，包括资源的格式、大小、时间、作者和访问路径等。位置服务的数字化移动协作学习模型的特点是将不同情境的知识描述与相应的环境集成起来，发现不同对象之间、对象与环境之间的协作性和隐含性、时间相关性、位置临近性、移动方式灵活性、表现方法的多样性等，从而实现对情境信息的显性描述。

2.支持位置服务的移动协作学习模型要素间的关系

提供位置信息服务的移动协作学习建模的核心内容是建立显性关系，发现隐含关系（见图1）。LBS移动协作学习模型从本质上改变了不同要素之间复杂关系链的产生和维护，既要体现要素之间显性信息的关系，也要发掘要素之间隐含的各种社会关系、人际关系等，从而建立学习者与临近学习伙伴、学习者与临近教师、教师与专家之间的复杂网络关系，为各对象提供资源利用的访问路径，最终产生不同类型对象之间的学习圈。

各对象之间的隐含关系可以通过“社会网络分析（SNA）”来构建。该模型的重要功能是可以将学习者的学习、生活行为（包括学习时间、学习地点、到达频率、生活地点、移动位置最短路径、意见发表等）都全部存放在能分析社会网络结构、描述并解释学习者之间关系及学习行为的全情境数据库中，并使用聚类和移动学习偏好模式等数据挖掘算法自动推送隐含性知识。

四、结语

数字化移动协作学习作为一种非正式学习模型，文章为解决不同对象进行碎片化学习的问题，在支持地理位置服务的基础上，开展移动学习、不同对象之间协作学习的知识建模，在数字化学习环境中，将传统知识图的功能定义从“定位资源”转变为“定位问题”，体现出从“显性关系”到发现“隐含关系”，实现学习资源从“被动满足”转变为“主动满足”的学习者需求，最终发展为“LBS——数字化移动协作学习模型”：从知识内容，知识情境，资源载体三个角度分析了LBS对移动协作学习研究的基本思路。

［1］PontikakosC，GlezakosT，Tsiligiridis T．Location－based Services:Architecture Overview［C］// Proceedings of the International Congress on Information Technology in Agriculture，Food and Environment (ITAFEˊ05)，Adana，Turkey．2005．

［2］蔡志明．移动位置服务中网络地图服务迁移研究［J］．电信科学，2012(4)．

［3］王媛．位置服务六大应用领域运营商何去何从［J］．互联网天地，2011(8)．

［4］李楠，李盛聪．2006-2011年我国移动学习研究综述［J］．职教论坛，2012(18)．

［5］唐钦能，高峰．知识地图相关概念辨析及其研究进展［J］．情报理论与实践，2011(34)．

［6］廖宏建．移动学习中基于位置服务的个人知识地图及应用［J］．电化教育研究，2014(6)．

G434

A

1008-7656（2016）04-0023-05

向俊，广西广播电视大学教育技术中心工程师，硕士，研究方向：空间数据挖掘、教育信息技术；韦劼群，广西广播电视大学教育技术中心高级工程师，硕士，研究方向：网络技术，教育信息技术。

［责任编辑 周个妹］

2013年度广西现代远程教育研究中心开放课题（编号：2013ZXYB02）；广西教育厅科研项目（编号：YB2014582）；国家开放大学科研项目（编号：G14A3104Q）

2016-07-08