MobileLearning:移動學(xué)習
一種在移動計算設(shè)備幫助下的能夠在任何時間任何地點發(fā)生的學(xué)習,所使用的移動計算設(shè)備必須能夠有效地呈現(xiàn)學(xué)習內(nèi)容并且提供教師與學(xué)習者之間的雙向交流。移動學(xué)習是移動計算技術(shù)和e-learning的交匯點。移動教育是指在移動的學(xué)習場所或利用移動的學(xué)習工具所實施的教育。用于支持移動學(xué)習的移動設(shè)備主要指的是:手機、PDA、筆記本電腦、混合設(shè)備(指混合了移動電話的語音功能和PDA的數(shù)據(jù)處理功能的設(shè)備,SmartPhone、PocketPCPhone等),實現(xiàn)移動學(xué)習的終端設(shè)備具有可攜帶性(portability)、無限性(wirless)、移動性(mobility,在移動過程中也可較好地使用)。下圖是歐盟的移動學(xué)習系統(tǒng)Mobilearn功能分層模型(OMAF):
移動學(xué)習除具備了數(shù)字化學(xué)習的所有特征,其獨一無二的特征是:學(xué)習者自由自在、隨時隨地地進行不同目的、不同方式的學(xué)習。其學(xué)習環(huán)境和參與人員都是移動的。
對目前移動學(xué)習現(xiàn)狀的研究表明:
(1)PDA和WAP手機等移動設(shè)備只是目前學(xué)習手段的一種擴展,不能替代現(xiàn)有學(xué)習工具。也并不是任何學(xué)習內(nèi)容或?qū)W習活動都適合使用移動設(shè)備;
(2)移動學(xué)習資源易受到外界環(huán)境影響,學(xué)習者無法長時間保持注意力集中,在設(shè)計學(xué)習模塊時應(yīng)從時間上加以把握;
(3)移動短消息(SMS)服務(wù)可用于學(xué)習者的日常交流,還可以被用于課業(yè)信息、日程安排、重要教學(xué)通知的發(fā)布;
(4)WAP教育站點的建設(shè)對移動學(xué)習的實施起到了至關(guān)重要的作用;
(5)移動學(xué)習是教學(xué)媒體技術(shù)上的一次革命,而其可以承載許多學(xué)習形式,例如,基于問題的學(xué)習(PBL)、終身學(xué)習和協(xié)作學(xué)習。
25、UbiquitousLearning:泛在學(xué)習
概念是伴隨著泛在計算技術(shù)應(yīng)用于教育逐步提出來的。
泛在計算(UbiquitousComputing),也叫普適計算(PervasiveComputing)但其移動性不夠。最早由施樂公司前首席科學(xué)家MarkWeiser在1988年提出,他認為泛在計算強調(diào)計算和環(huán)境融為一體,而計算機本身則從人們的視線里消失。在泛在計算環(huán)境中,人們能夠在任何時間、任何地點、以任何方式進行信息的獲取與處理,而這個過程是在高度自動化的計算設(shè)備的幫助下完成的。泛在計算的目標是通過物理環(huán)境的多個計算機的協(xié)作以增強計算機的使用性,同時對于使用者來說這些發(fā)揮作用的機器本身不可見。“不可見”是泛在計算的最低目標,其最高要求是“深層嵌入的,合適的,自然的,以至于我們在使用時并不考慮設(shè)備的存在”。如果說虛擬現(xiàn)實技術(shù)利用計算機營造了一個“逼真的世界”,那么,泛在計算技術(shù)則是努力將信息整合到真實世界之中。前者要求虛擬環(huán)境與真實環(huán)境的分離,后者要求信息與環(huán)境的融合。
隨著計算機硬件的迅速研發(fā),我們經(jīng)歷了分布式計算、移動計算到普適計算的計算技術(shù)演進。其中分布計算(DistributedComputing)是由遠程通信與信息訪問、分布式安全性等技術(shù)發(fā)展而來的,網(wǎng)格計算(GridComputing)是分布計算的最新發(fā)展。繼而分布計算發(fā)展為移動計算(MobileComputing),泛在計算是移動計算中加入嵌入式系統(tǒng)、智能空間等技術(shù)的基礎(chǔ)上衍生出來的。也就是說,移動計算為普適計算提供了位置移動性,極大地擴大了信息服務(wù)的范圍。但是移動計算不可能包含泛在計算或普適計算,因為后者需要以人為中心的智能計算技術(shù)。有人也把泛在計算成為嵌入式計算(EmbededComputing)。
所謂泛在學(xué)習,簡單理解就是學(xué)習活動無所不在,即3A(Anytime、Anywhere、Anydevice)。它是泛在計算應(yīng)用的一個分支。這并不是一個新名詞,學(xué)習本身就是無處不在的,該學(xué)習方式代表了一種新的學(xué)習服務(wù)觀。從基于桌面計算環(huán)境的學(xué)習(E-Learning)到移動學(xué)習(M-Learning),再到泛在學(xué)習(U-Learning),人類學(xué)習的程度在逐步深入,學(xué)習的地域在逐步擴大。
泛在學(xué)習創(chuàng)造智能化的環(huán)境讓學(xué)生充分獲取學(xué)習信息,其目標是創(chuàng)造讓學(xué)生隨時隨地,不受資源限制,利用任何終端進行學(xué)習的教育環(huán)境,實現(xiàn)更有效的以學(xué)生為中心的教育。泛在學(xué)習的特點是:
(1)宏觀上看有永久性(學(xué)習進度跟蹤)(2)微觀上看有遂發(fā)性(即時性)(3)交互性(協(xié)作性)(4)教學(xué)活動回歸到生活(5)自適應(yīng)性(6)資源的智能推送(Push)其優(yōu)勢:在泛在學(xué)習環(huán)境下,學(xué)習是一種自然或自發(fā)的行為。學(xué)習者可以積極主動地進行學(xué)習。學(xué)習者所關(guān)注的將是學(xué)習任務(wù)和目標本身,淡化了外圍學(xué)習工具的因素,使學(xué)習回到其本來面目——學(xué)習是一種自我導(dǎo)向的過程。另一個優(yōu)勢是計算設(shè)備便攜先進。促進非正式學(xué)習的效果。
U-Learning關(guān)鍵技術(shù)包括以下三個方面:
(1)學(xué)習資源建設(shè):建設(shè)標準化、智能化、真實化學(xué)習資源;(2)學(xué)習終端開發(fā):終端多樣化,注重高性能、大容量、易輸入、小視力負擔的終端開發(fā);(3)支撐網(wǎng)絡(luò)建設(shè):“三網(wǎng)”融合(有線網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)、廣播網(wǎng)絡(luò)),傳感器網(wǎng)絡(luò)(U-Senser);(4)服務(wù)導(dǎo)向方面:提供隨時隨地接入學(xué)習,智能化、個性化、感性化學(xué)習服務(wù)。目前以基于位置感知的泛在學(xué)習為研究熱點。我國清華大學(xué)的智能教實,就是典型的普適計算應(yīng)用產(chǎn)品。
26、Learning from media vs. Learning withmedia:“用媒體來學(xué)”與“在媒體中學(xué)”概念之爭
克拉克的“學(xué)媒無關(guān)論”和考茲瑪?shù)?ldquo;學(xué)媒相關(guān)論”,這場媒體功效比較的論戰(zhàn)從上世紀八十年代就開始了。他們各自的相反觀點是:
(1)“學(xué)媒無關(guān)論”強調(diào)作為教學(xué)傳播工具的媒體本身對學(xué)習結(jié)果沒有任何影響,影響學(xué)習結(jié)果的直接因素是教學(xué)方法。教學(xué)方法獨立于媒體而單獨存在。從該觀點中能夠找到許多行為主義的身影,刺激行為的條件并不重要,重要的是行為發(fā)生了變化,克拉克站在學(xué)習結(jié)果的立場上判斷媒體發(fā)揮的作用,他一直倡導(dǎo)在各種媒體刺激中尋求共性的教學(xué)方法。
(2)“學(xué)媒相關(guān)論”強調(diào)媒體與方法是共同作用于學(xué)習的,學(xué)習是一個復(fù)雜的過程,受到許多因素的制約,并不是只有教學(xué)方法才會影響到學(xué)習。教學(xué)方法的實現(xiàn)需要借助媒體,而各具體的媒體應(yīng)發(fā)揮其特長。學(xué)媒相關(guān)論受到建構(gòu)主義的影響,學(xué)習者只有與媒體所創(chuàng)建的環(huán)境(媒體本身也是一種環(huán)境)進行有意義的交互,才能習得知識。考茲瑪站在教學(xué)過程的立場上,認為教學(xué)方法與教學(xué)媒體不可分。
學(xué)媒之爭反映了不同的學(xué)習觀,隨著建構(gòu)主義的發(fā)展,越來越多的人認識到,媒體與學(xué)習的關(guān)系應(yīng)該完成從“用媒體來學(xué)”到“從媒體中學(xué)”的轉(zhuǎn)變。尤其隨著技術(shù)的發(fā)展以及對教學(xué)方法研究的深入,教學(xué)方法越來越離不開媒體的作用。媒體可以作為認知工具幫助學(xué)習者建構(gòu)知識的同時,還可以減少認知負荷。
“學(xué)媒論”對當今教育具有十分深遠的意義:正確看待媒體及媒體技術(shù)在教育中的作用,深度挖掘媒體的教育功能。既不能過分夸大其功效,忽略教學(xué)設(shè)計的重要地位;也不能固守傳統(tǒng)教學(xué)方法,認為只要有好的教學(xué)設(shè)計,自然會獲得好的學(xué)習績效,排斥新型媒體的教育應(yīng)用。
27、VirtualReality(VR):虛擬現(xiàn)實
利用計算機生成一種模擬環(huán)境,通過多種傳感設(shè)備使用戶投入到該環(huán)境中,實現(xiàn)用戶與此環(huán)境直接進行自然交互的技術(shù)。“虛擬”說明該技術(shù)所產(chǎn)生的局部世界是非真實的、人造的、虛構(gòu)的;“現(xiàn)實”說明對進入局部世界的人,從此人的感官出發(fā)如同進入了現(xiàn)實世界一樣。VR體現(xiàn)了計算機適應(yīng)人,人通過最平常的交流方式參與到信息處理的環(huán)境中去,獲得身臨其境的體驗。
VR有三個特征(3I):
(1)沉浸性(Immersion):最顯著、最本質(zhì)的技術(shù)特征。讓用戶全身心的投入到仿真的虛擬環(huán)境中,用戶覺得自己是該世界的一個部分,由觀察者變?yōu)閰⑴c者。在傳統(tǒng)的人機界面交互中,人自己感覺得到自己獨立處身于界面之外。目前由于技術(shù)的限制,沉浸性主要表現(xiàn)在視覺、聽覺和觸覺沉浸上。
(2)交互性(Interaction):通過鍵盤、鼠標與虛擬環(huán)境的交互是低層次的。所謂交互主要是借助VR系統(tǒng)中的特殊硬件(數(shù)據(jù)手套、力反饋裝置),使用戶能通過自然的方式,產(chǎn)生與真實世界一樣的感覺。
(3)構(gòu)想性(Imagination):虛擬的環(huán)境是人構(gòu)想出來的,它體現(xiàn)出設(shè)計者的思想,可用來實現(xiàn)一定的目標。用戶在沉浸的環(huán)境中獲取新的知識,產(chǎn)生新的構(gòu)思,構(gòu)思再次輸入系統(tǒng),系統(tǒng)處理后將結(jié)果反饋給用戶,如此反復(fù),是一個學(xué)習-創(chuàng)造-再學(xué)習-再創(chuàng)造的過程,因此有人稱VR是放大人類心靈的工具。
目前,VR的類型有桌面VR、沉浸VR、增強現(xiàn)實VR和分布式VR(多個地理上相互獨立的用戶聯(lián)網(wǎng)后共享虛擬空間)。不能把VR與3D動畫混淆起來。VR技術(shù)源于對3D動畫技術(shù)自由交互的渴望。3D只能按設(shè)計者預(yù)先假定的路徑觀看,信息是單向的,沒有交互性和臨場感。
24、MobileLearning:移動學(xué)習
一種在移動計算設(shè)備幫助下的能夠在任何時間任何地點發(fā)生的學(xué)習,所使用的移動計算設(shè)備必須能夠有效地呈現(xiàn)學(xué)習內(nèi)容并且提供教師與學(xué)習者之間的雙向交流。移動學(xué)習是移動計算技術(shù)和e-learning的交匯點。移動教育是指在移動的學(xué)習場所或利用移動的學(xué)習工具所實施的教育。用于支持移動學(xué)習的移動設(shè)備主要指的是:手機、PDA、筆記本電腦、混合設(shè)備(指混合了移動電話的語音功能和PDA的數(shù)據(jù)處理功能的設(shè)備,SmartPhone、PocketPCPhone等),實現(xiàn)移動學(xué)習的終端設(shè)備具有可攜帶性(portability)、無限性(wirless)、移動性(mobility,在移動過程中也可較好地使用)。下圖是歐盟的移動學(xué)習系統(tǒng)Mobilearn功能分層模型(OMAF):
移動學(xué)習除具備了數(shù)字化學(xué)習的所有特征,其獨一無二的特征是:學(xué)習者自由自在、隨時隨地地進行不同目的、不同方式的學(xué)習。其學(xué)習環(huán)境和參與人員都是移動的。
對目前移動學(xué)習現(xiàn)狀的研究表明:
(1)PDA和WAP手機等移動設(shè)備只是目前學(xué)習手段的一種擴展,不能替代現(xiàn)有學(xué)習工具。也并不是任何學(xué)習內(nèi)容或?qū)W習活動都適合使用移動設(shè)備;
(2)移動學(xué)習資源易受到外界環(huán)境影響,學(xué)習者無法長時間保持注意力集中,在設(shè)計學(xué)習模塊時應(yīng)從時間上加以把握;
(3)移動短消息(SMS)服務(wù)可用于學(xué)習者的日常交流,還可以被用于課業(yè)信息、日程安排、重要教學(xué)通知的發(fā)布;
(4)WAP教育站點的建設(shè)對移動學(xué)習的實施起到了至關(guān)重要的作用;
(5)移動學(xué)習是教學(xué)媒體技術(shù)上的一次革命,而其可以承載許多學(xué)習形式,例如,基于問題的學(xué)習(PBL)、終身學(xué)習和協(xié)作學(xué)習。
25、UbiquitousLearning:泛在學(xué)習
概念是伴隨著泛在計算技術(shù)應(yīng)用于教育逐步提出來的。
泛在計算(UbiquitousComputing),也叫普適計算(PervasiveComputing)但其移動性不夠。最早由施樂公司前首席科學(xué)家MarkWeiser在1988年提出,他認為泛在計算強調(diào)計算和環(huán)境融為一體,而計算機本身則從人們的視線里消失。在泛在計算環(huán)境中,人們能夠在任何時間、任何地點、以任何方式進行信息的獲取與處理,而這個過程是在高度自動化的計算設(shè)備的幫助下完成的。泛在計算的目標是通過物理環(huán)境的多個計算機的協(xié)作以增強計算機的使用性,同時對于使用者來說這些發(fā)揮作用的機器本身不可見。“不可見”是泛在計算的最低目標,其最高要求是“深層嵌入的,合適的,自然的,以至于我們在使用時并不考慮設(shè)備的存在”。如果說虛擬現(xiàn)實技術(shù)利用計算機營造了一個“逼真的世界”,那么,泛在計算技術(shù)則是努力將信息整合到真實世界之中。前者要求虛擬環(huán)境與真實環(huán)境的分離,后者要求信息與環(huán)境的融合。
隨著計算機硬件的迅速研發(fā),我們經(jīng)歷了分布式計算、移動計算到普適計算的計算技術(shù)演進。其中分布計算(DistributedComputing)是由遠程通信與信息訪問、分布式安全性等技術(shù)發(fā)展而來的,網(wǎng)格計算(GridComputing)是分布計算的最新發(fā)展。繼而分布計算發(fā)展為移動計算(MobileComputing),泛在計算是移動計算中加入嵌入式系統(tǒng)、智能空間等技術(shù)的基礎(chǔ)上衍生出來的。也就是說,移動計算為普適計算提供了位置移動性,極大地擴大了信息服務(wù)的范圍。但是移動計算不可能包含泛在計算或普適計算,因為后者需要以人為中心的智能計算技術(shù)。有人也把泛在計算成為嵌入式計算(EmbededComputing)。
所謂泛在學(xué)習,簡單理解就是學(xué)習活動無所不在,即3A(Anytime、Anywhere、Anydevice)。它是泛在計算應(yīng)用的一個分支。這并不是一個新名詞,學(xué)習本身就是無處不在的,該學(xué)習方式代表了一種新的學(xué)習服務(wù)觀。從基于桌面計算環(huán)境的學(xué)習(E-Learning)到移動學(xué)習(M-Learning),再到泛在學(xué)習(U-Learning),人類學(xué)習的程度在逐步深入,學(xué)習的地域在逐步擴大。
泛在學(xué)習創(chuàng)造智能化的環(huán)境讓學(xué)生充分獲取學(xué)習信息,其目標是創(chuàng)造讓學(xué)生隨時隨地,不受資源限制,利用任何終端進行學(xué)習的教育環(huán)境,實現(xiàn)更有效的以學(xué)生為中心的教育。泛在學(xué)習的特點是:
(1)宏觀上看有永久性(學(xué)習進度跟蹤)(2)微觀上看有遂發(fā)性(即時性)(3)交互性(協(xié)作性)(4)教學(xué)活動回歸到生活(5)自適應(yīng)性(6)資源的智能推送(Push)其優(yōu)勢:在泛在學(xué)習環(huán)境下,學(xué)習是一種自然或自發(fā)的行為。學(xué)習者可以積極主動地進行學(xué)習。學(xué)習者所關(guān)注的將是學(xué)習任務(wù)和目標本身,淡化了外圍學(xué)習工具的因素,使學(xué)習回到其本來面目——學(xué)習是一種自我導(dǎo)向的過程。另一個優(yōu)勢是計算設(shè)備便攜先進。促進非正式學(xué)習的效果。
U-Learning關(guān)鍵技術(shù)包括以下三個方面:
(1)學(xué)習資源建設(shè):建設(shè)標準化、智能化、真實化學(xué)習資源;(2)學(xué)習終端開發(fā):終端多樣化,注重高性能、大容量、易輸入、小視力負擔的終端開發(fā);(3)支撐網(wǎng)絡(luò)建設(shè):“三網(wǎng)”融合(有線網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)、廣播網(wǎng)絡(luò)),傳感器網(wǎng)絡(luò)(U-Senser);(4)服務(wù)導(dǎo)向方面:提供隨時隨地接入學(xué)習,智能化、個性化、感性化學(xué)習服務(wù)。目前以基于位置感知的泛在學(xué)習為研究熱點。我國清華大學(xué)的智能教實,就是典型的普適計算應(yīng)用產(chǎn)品。
26、Learning from media vs. Learning withmedia:“用媒體來學(xué)”與“在媒體中學(xué)”概念之爭
克拉克的“學(xué)媒無關(guān)論”和考茲瑪?shù)?ldquo;學(xué)媒相關(guān)論”,這場媒體功效比較的論戰(zhàn)從上世紀八十年代就開始了。他們各自的相反觀點是:
(1)“學(xué)媒無關(guān)論”強調(diào)作為教學(xué)傳播工具的媒體本身對學(xué)習結(jié)果沒有任何影響,影響學(xué)習結(jié)果的直接因素是教學(xué)方法。教學(xué)方法獨立于媒體而單獨存在。從該觀點中能夠找到許多行為主義的身影,刺激行為的條件并不重要,重要的是行為發(fā)生了變化,克拉克站在學(xué)習結(jié)果的立場上判斷媒體發(fā)揮的作用,他一直倡導(dǎo)在各種媒體刺激中尋求共性的教學(xué)方法。
(2)“學(xué)媒相關(guān)論”強調(diào)媒體與方法是共同作用于學(xué)習的,學(xué)習是一個復(fù)雜的過程,受到許多因素的制約,并不是只有教學(xué)方法才會影響到學(xué)習。教學(xué)方法的實現(xiàn)需要借助媒體,而各具體的媒體應(yīng)發(fā)揮其特長。學(xué)媒相關(guān)論受到建構(gòu)主義的影響,學(xué)習者只有與媒體所創(chuàng)建的環(huán)境(媒體本身也是一種環(huán)境)進行有意義的交互,才能習得知識??计潿斦驹诮虒W(xué)過程的立場上,認為教學(xué)方法與教學(xué)媒體不可分。
學(xué)媒之爭反映了不同的學(xué)習觀,隨著建構(gòu)主義的發(fā)展,越來越多的人認識到,媒體與學(xué)習的關(guān)系應(yīng)該完成從“用媒體來學(xué)”到“從媒體中學(xué)”的轉(zhuǎn)變。尤其隨著技術(shù)的發(fā)展以及對教學(xué)方法研究的深入,教學(xué)方法越來越離不開媒體的作用。媒體可以作為認知工具幫助學(xué)習者建構(gòu)知識的同時,還可以減少認知負荷。
“學(xué)媒論”對當今教育具有十分深遠的意義:正確看待媒體及媒體技術(shù)在教育中的作用,深度挖掘媒體的教育功能。既不能過分夸大其功效,忽略教學(xué)設(shè)計的重要地位;也不能固守傳統(tǒng)教學(xué)方法,認為只要有好的教學(xué)設(shè)計,自然會獲得好的學(xué)習績效,排斥新型媒體的教育應(yīng)用。
27、VirtualReality(VR):虛擬現(xiàn)實
利用計算機生成一種模擬環(huán)境,通過多種傳感設(shè)備使用戶投入到該環(huán)境中,實現(xiàn)用戶與此環(huán)境直接進行自然交互的技術(shù)。“虛擬”說明該技術(shù)所產(chǎn)生的局部世界是非真實的、人造的、虛構(gòu)的;“現(xiàn)實”說明對進入局部世界的人,從此人的感官出發(fā)如同進入了現(xiàn)實世界一樣。VR體現(xiàn)了計算機適應(yīng)人,人通過最平常的交流方式參與到信息處理的環(huán)境中去,獲得身臨其境的體驗。
VR有三個特征(3I):
(1)沉浸性(Immersion):最顯著、最本質(zhì)的技術(shù)特征。讓用戶全身心的投入到仿真的虛擬環(huán)境中,用戶覺得自己是該世界的一個部分,由觀察者變?yōu)閰⑴c者。在傳統(tǒng)的人機界面交互中,人自己感覺得到自己獨立處身于界面之外。目前由于技術(shù)的限制,沉浸性主要表現(xiàn)在視覺、聽覺和觸覺沉浸上。
(2)交互性(Interaction):通過鍵盤、鼠標與虛擬環(huán)境的交互是低層次的。所謂交互主要是借助VR系統(tǒng)中的特殊硬件(數(shù)據(jù)手套、力反饋裝置),使用戶能通過自然的方式,產(chǎn)生與真實世界一樣的感覺。
(3)構(gòu)想性(Imagination):虛擬的環(huán)境是人構(gòu)想出來的,它體現(xiàn)出設(shè)計者的思想,可用來實現(xiàn)一定的目標。用戶在沉浸的環(huán)境中獲取新的知識,產(chǎn)生新的構(gòu)思,構(gòu)思再次輸入系統(tǒng),系統(tǒng)處理后將結(jié)果反饋給用戶,如此反復(fù),是一個學(xué)習-創(chuàng)造-再學(xué)習-再創(chuàng)造的過程,因此有人稱VR是放大人類心靈的工具。
目前,VR的類型有桌面VR、沉浸VR、增強現(xiàn)實VR和分布式VR(多個地理上相互獨立的用戶聯(lián)網(wǎng)后共享虛擬空間)。不能把VR與3D動畫混淆起來。VR技術(shù)源于對3D動畫技術(shù)自由交互的渴望。3D只能按設(shè)計者預(yù)先假定的路徑觀看,信息是單向的,沒有交互性和臨場感。