3G網(wǎng)絡(luò)視角下移動學(xué)習(xí)實(shí)踐思索

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隨著移動計(jì)算技術(shù)、無線通訊技術(shù)和軟硬件技術(shù)的發(fā)展，特別是以手機(jī)為代表的移動設(shè)備的功能越來越強(qiáng)大，移動學(xué)習(xí)已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)。人們從不同角度對移動學(xué)習(xí)進(jìn)行了定義：Dye(2003)從學(xué)習(xí)方式的角度認(rèn)為移動學(xué)習(xí)是一種在移動計(jì)算設(shè)備幫助下的能夠在任何時間、任何地點(diǎn)進(jìn)行的學(xué)習(xí)，移動學(xué)習(xí)所使用的移動計(jì)算設(shè)備必須能夠有效地呈現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容并且提供教師與學(xué)習(xí)者之間的雙向交流，有利于移動學(xué)習(xí)的順暢進(jìn)行。ClarkQuinn從技術(shù)實(shí)現(xiàn)的角度認(rèn)為移動學(xué)習(xí)是移動計(jì)算與數(shù)字化學(xué)習(xí)的結(jié)合，是通過移動設(shè)備實(shí)現(xiàn)的數(shù)字化學(xué)習(xí)，包括隨時、隨地的學(xué)習(xí)資源，高度的交互性，對有效的即時學(xué)習(xí)提供了強(qiáng)大支持。(轉(zhuǎn)引自：劉豫鈞等，2006)PaulHarris從遠(yuǎn)程教育的角度認(rèn)為移動學(xué)習(xí)是移動計(jì)算技術(shù)和數(shù)字化學(xué)習(xí)的交點(diǎn)，能夠?yàn)閷W(xué)習(xí)者帶來隨時隨地學(xué)習(xí)的全新體驗(yàn)。Haris在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步認(rèn)為，移動學(xué)習(xí)應(yīng)該能夠使學(xué)習(xí)者通過移動信息設(shè)備隨時隨地享受片斷化教學(xué)，在此過程中，往往更多使用的是無線信息設(shè)備(轉(zhuǎn)引自：Gordon＆Gebauer，2001)。可以看出，移動學(xué)習(xí)不僅具有傳統(tǒng)遠(yuǎn)程教育的優(yōu)勢，還可以在任何時間、任何地點(diǎn)展開，并且具有真實(shí)性、交互性、個性化、情境智能等新特點(diǎn)。3g技術(shù)及其在移動學(xué)習(xí)中的應(yīng)用第一代模擬制式手機(jī)只能進(jìn)行語音通話；第二代GSM、CDMA等數(shù)字手機(jī)增加了接收數(shù)據(jù)的功能；第三代移動通信技術(shù)，即3G技術(shù)將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信技術(shù)結(jié)合，可同時傳送聲音及數(shù)據(jù)信息，與前兩代移動通信技術(shù)的主要區(qū)別在于傳輸聲音和數(shù)據(jù)的速度上的提升，不僅能處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式，還提供諸如網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、電子商務(wù)等多種服務(wù)。3G可以提高高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，速率一般在幾百kbps以上。

作為一種以手機(jī)為主要載體的新一代移動通信系統(tǒng)，3G把無線通信與因特網(wǎng)緊緊地結(jié)合在一起，開拓了因特網(wǎng)的無線應(yīng)用領(lǐng)域，并展現(xiàn)出了不同于PC互聯(lián)網(wǎng)的新特點(diǎn)。首先，同傳統(tǒng)的PC互聯(lián)網(wǎng)相比，3G網(wǎng)絡(luò)最重要的意義在于它把鎖定在一個個固定站點(diǎn)中的信息釋放到時空中去，每一個用戶都成了移動的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，可以隨時隨地獲取所需信息。其次，提供了豐富多彩的個性化信息服務(wù)。隨著制造技術(shù)的進(jìn)步，3G網(wǎng)絡(luò)成功地實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的大多數(shù)應(yīng)用在移動平臺之上的遷移，并使得網(wǎng)絡(luò)生活更加簡便、自由、多姿多彩。基于移動互聯(lián)網(wǎng)終端(如智能手機(jī))的號碼唯一且機(jī)器價格相對較低，移動互聯(lián)網(wǎng)的信息服務(wù)從一開始就體現(xiàn)出了個性化趨勢。智能手機(jī)是指在手機(jī)內(nèi)安裝了相應(yīng)的開放式操作系統(tǒng)，可以由用戶自行安裝程序、軟件，對手機(jī)的功能進(jìn)行擴(kuò)充，并可以通過移動通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)接人的一類手機(jī)的總稱。與普通手機(jī)相比，智能手機(jī)具有更高的計(jì)算性能，并且應(yīng)用接口開放，因此第三方可以為智能手機(jī)開發(fā)各種擴(kuò)展應(yīng)用程序。3G手機(jī)是通信業(yè)和計(jì)算機(jī)工業(yè)相融合的產(chǎn)物，被人們稱之為“個人通信終端”。3G手機(jī)往往有一個觸摸式的超大彩色顯示屏，除了能完成高質(zhì)量的日常通信外，還能收發(fā)郵件、多媒體通信等，滿足了個人應(yīng)用和商務(wù)應(yīng)用的多種需求，并可以根據(jù)個人需要繼續(xù)擴(kuò)展機(jī)器功能。再次，互動性進(jìn)一步增強(qiáng)。用戶可以隨時隨地利用手機(jī)拍攝圖片、錄制視頻，將自己的心情和所見所聞用手機(jī)記錄下來，再把這些內(nèi)容分享給他人?？梢?，3G網(wǎng)絡(luò)用戶的角色逐漸由被動的信息接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥膬?nèi)容創(chuàng)造者，這使得用戶之間的互動性進(jìn)一步增強(qiáng)(陳泗林，2010)。

3G技術(shù)支持下的移動學(xué)習(xí)具有更為廣闊的適用環(huán)境，它不僅繼承了傳統(tǒng)遠(yuǎn)程教育的基本功能和優(yōu)勢，還克服了現(xiàn)代社會因人員流動造成的學(xué)習(xí)時間和空間多變帶來的困難，使得學(xué)習(xí)者能夠隨時隨地獲取所需的學(xué)習(xí)資料，與教師實(shí)現(xiàn)雙向交流，完成整個學(xué)習(xí)過程(查代春，2010)。與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)相比，基于3G技術(shù)的移動學(xué)習(xí)還具有以下優(yōu)勢：提供了豐富的多媒體通信業(yè)務(wù)，如多媒體短消息、多媒體郵件、WAP瀏覽、電話會議等，使用無線移動設(shè)備即可同時訪問多種學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)服務(wù)，基于Flash、MP3、MP4等多媒體的互動學(xué)習(xí)，教師可以通過教學(xué)服務(wù)器教學(xué)公告、解答學(xué)習(xí)者的問題，學(xué)習(xí)者也可隨時隨地瀏覽移動學(xué)習(xí)平臺上的問題和解答，甚至通過短信息直接與教師交流，從而可以隨時隨地實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生，學(xué)生與學(xué)生之間的交互(姚巍等，2010)。移動學(xué)習(xí)手機(jī)客戶端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)目前，移動學(xué)習(xí)在教育中的應(yīng)用模式主要有：基于短信息、基于鏈接／瀏覽、在線實(shí)時信息交互、在線信息下載。基于短信息的移動學(xué)習(xí)是一種新型的信息化學(xué)習(xí)手段，主要借助移動通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者之間、學(xué)習(xí)者與教師之間的交流，學(xué)習(xí)者與互聯(lián)網(wǎng)之間的互動，甚至是學(xué)習(xí)者與某臺服務(wù)器之間的通信(肖澎等，2009)；基于鏈接／瀏覽的移動學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者利用移動學(xué)習(xí)終端，經(jīng)過網(wǎng)關(guān)接人互聯(lián)網(wǎng)，通過WAP協(xié)議訪問教學(xué)服務(wù)器，從而進(jìn)行瀏覽、查詢、實(shí)時交互，不但可以傳輸文本，還可以傳輸一些圖像信息；還有一種移動學(xué)習(xí)方式是基于鏈接／瀏覽的移動學(xué)習(xí)的延伸，即在線信息下載的移動學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)者既可以通過移動終端設(shè)備進(jìn)行在線瀏覽、查詢、互動，也可以在與網(wǎng)絡(luò)建立鏈接的情況下，從服務(wù)器終端獲取學(xué)習(xí)資源的具體信息，并將需要的學(xué)習(xí)資源保存在移動終端進(jìn)行后續(xù)學(xué)習(xí)。因此，學(xué)習(xí)者有效地避免了因網(wǎng)絡(luò)故障、環(huán)境因素而造成的學(xué)習(xí)中斷以及其他對移動學(xué)習(xí)產(chǎn)生的負(fù)面影響(宋述強(qiáng)，2005)，進(jìn)而保證移動學(xué)習(xí)的順暢進(jìn)行。

(一)概要設(shè)計(jì)

我們已經(jīng)建立了一個3GP流媒體庫，里面積累了2300多個移動學(xué)習(xí)資源，都是3GP格式的視頻知識點(diǎn)。根據(jù)以上幾種學(xué)習(xí)模式的要求，我們開發(fā)了手機(jī)客戶端程序。用戶安裝該程序后，即可瀏覽所有的學(xué)習(xí)資源，并支持實(shí)時點(diǎn)播、下載。用戶在觀看視頻的過程中，如果遇到問題，可以發(fā)送短信到指定號碼，后臺答疑庫進(jìn)行分析后會自動發(fā)送問題的答案到用戶手機(jī)上。移動學(xué)習(xí)對系統(tǒng)與學(xué)習(xí)者的互動要求頗高。因此，系統(tǒng)各模塊的實(shí)現(xiàn)主要采用C／S(客戶端／服務(wù)器)的形式進(jìn)行鏈接?？紤]到手機(jī)硬件設(shè)備運(yùn)算能力有限，我們把計(jì)算處理全部放在服務(wù)器端進(jìn)行，客戶端只負(fù)責(zé)最終的數(shù)據(jù)顯示以及與用戶的交互。這種瘦客戶端軟件有助于程序的流暢運(yùn)行，保證良好的用戶體驗(yàn)。•1)視頻瀏覽：用戶可通過該模塊訪問網(wǎng)站視頻資源，通過Webservice獲取視頻資源分類列表，并根據(jù)相關(guān)分類獲取該類別下的視頻圖片、視頻描述信息等，然后根據(jù)用戶具體操作執(zhí)行相關(guān)功能模塊(播放／下載)。移動用戶渴望快速、方便、輕松地獲得信息，因此，在設(shè)計(jì)時要避免鏈接過“深”，即導(dǎo)航層次不要過多，如果過多容易引起用戶的迷航(姚昱曼，2008)。2)下載及管理：用戶可在該模塊管理已下載視頻(刪除、播放)。選擇想要下載的視頻，有進(jìn)度條顯示下載進(jìn)度，下載完畢自動保存在“我的下載”模塊中。進(jìn)入“我的下載”模塊，觀看已下載視頻。由于空間有限，用戶也可刪除舊的視頻資源，以方便下載新的視頻資源(王穎，2009)。3)短信互動：用戶可在觀看視頻時發(fā)送即時短消息到指定手機(jī)號碼，后臺答疑庫經(jīng)過分析后，自動篩選相關(guān)答案，發(fā)回給用戶。

(二)模塊實(shí)現(xiàn)

1)視頻列表模塊：通過Webservice技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)請求，Webservice實(shí)現(xiàn)遵照SOAP協(xié)議。手機(jī)客戶端通過發(fā)送SOAP請求向服務(wù)器提出視頻列表、視頻描述以及視頻數(shù)據(jù)流請求，在得到響應(yīng)后執(zhí)行相關(guān)顯示操作。Webservice請求響應(yīng)流程詳見圖1。手機(jī)客戶端程序運(yùn)行效果如圖2所示，點(diǎn)擊首頁左下方“百科視頻”，即可獲取右側(cè)的視頻列表；首頁右下方的“我的收藏”里存儲了下載到本地的視頻資源，方便用戶快速、重復(fù)訪問某一視頻資源。2)下載及管理模塊：Webservice除了返回視頻資源的名字、圖片、描述信息外，還獲取了視頻和圖片的url地址，該模塊使用ASIHTl''''PRequest實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)流下載，遵照H兀甲數(shù)據(jù)請求格式進(jìn)行數(shù)據(jù)下載。圖3展示了視頻下載過程，以及下載后的保存狀態(tài)。圖3視頻下載及下載管理3)播放及短信互動答疑模塊：短信互動答疑通過由手機(jī)短信端12發(fā)送相關(guān)問題到指定端口實(shí)現(xiàn)即時短信答疑。用戶在觀看視頻時可通過短信進(jìn)行互動?？蛻舳诉\(yùn)行效果見圖4，用戶點(diǎn)擊最右邊的信息圖標(biāo)，即可進(jìn)入短信編輯頁面，發(fā)送到指定號碼，后臺進(jìn)行分析后自動發(fā)回答案到用戶手機(jī)，及時解決了用戶的疑問，有助于移動學(xué)習(xí)的順暢進(jìn)行。圖4視頻播放及短信模塊測試結(jié)果與分析手機(jī)客戶端開發(fā)出來以后，為了驗(yàn)證是否達(dá)到了預(yù)期目的，我們對其進(jìn)行了性能和用戶體驗(yàn)測試。

(一)性能測試

由于移動學(xué)習(xí)用戶數(shù)量龐大，為了保證良好的用戶體驗(yàn)，我們初步的目標(biāo)是支持500用戶并發(fā)訪問。為了驗(yàn)證這一性能指標(biāo)，我們做了如下測試。該網(wǎng)站3GP流媒體采用H1TrP方式進(jìn)行分發(fā)，因此，主要采用下載模式進(jìn)行測試?？紤]到平臺位于公網(wǎng)，為了避免公網(wǎng)對測試結(jié)果的影響，我們通過內(nèi)網(wǎng)的另外一臺服務(wù)器進(jìn)行壓力模擬測試。

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D5所示。采用linuxab命令進(jìn)行500次請求、500次鏈接的訪問請求，用以模擬500個用戶同時訪問平臺的alan一090526213915．3gp文件。測試結(jié)果顯示：完成500并發(fā)請求所需時間為3．23秒；請求過程中無錯誤現(xiàn)象；50％的請求在0．865秒時完成；80％的請求在1．366秒內(nèi)完成；90％的請求在1．681秒內(nèi)完成；100％的請求在3．087秒內(nèi)完成。綜上，500用戶并發(fā)的指標(biāo)理論上圓滿實(shí)現(xiàn)。

(二)用戶體驗(yàn)測試

我們開發(fā)出針對Iphone和Android兩款手機(jī)的客戶端程序，在界面和功能上保持了一致。如圖2所示，用戶運(yùn)行客戶端程序后，點(diǎn)擊“百科視頻”直接進(jìn)入分類列表。由于分類多達(dá)幾十種，我們采用頁面滑動的方案，避免了翻頁帶來的麻煩。用戶點(diǎn)開感興趣的分類，即顯示該分類下的所有視頻資源，包括視頻圖片、名字、簡介等，一目了然。然后，用戶選擇某視頻，即可實(shí)時播放。如果用戶認(rèn)為此視頻資源有保存價值，還可以下載到本地手機(jī)，視頻將自動保存在圖2所示的“我的收藏”中。這樣，用戶只需經(jīng)過三次導(dǎo)航即可訪問到所需視頻資源，并下載到本地的視頻資源。另外，用戶在觀看視頻的時候，如果有疑問，只要發(fā)送問題到指定號碼，一般在20秒以內(nèi)就能收到系統(tǒng)發(fā)回的相關(guān)答案。移動學(xué)習(xí)的交互性在此得到了充分的體現(xiàn)。并判圖5百科網(wǎng)站網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D總結(jié)與展望移動通信技術(shù)的發(fā)展，特別是3G技術(shù)的出現(xiàn)，不僅使移動學(xué)習(xí)更好地滿足人們隨時隨地學(xué)習(xí)的需要，而且提供了良好的用戶體驗(yàn)，代表了遠(yuǎn)程教育在新時代背景下的發(fā)展趨勢。然而，目前移動學(xué)習(xí)資源仍比較匱乏。移動學(xué)習(xí)與情境高度先關(guān)，學(xué)習(xí)環(huán)境的不穩(wěn)定性導(dǎo)致學(xué)習(xí)過程可能隨時被打斷，這就要求移動學(xué)習(xí)的課件最好短小、精悍。我們曾經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的移動學(xué)習(xí)平臺上做過用戶調(diào)查，用戶大多偏向于5分鐘左右的移動學(xué)習(xí)課件。而現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)課件資源大多不滿足這一條件，需要我們結(jié)合移動學(xué)習(xí)者的使用習(xí)慣，開發(fā)更多優(yōu)質(zhì)的移動學(xué)習(xí)資源。目前，我們的手機(jī)客戶端提供瀏覽、點(diǎn)播和下載服務(wù)，下一步我們將加入上傳功能，后臺審核通過即可，鼓勵用戶自己制作、分享移動學(xué)習(xí)資源。

3G技術(shù)的發(fā)展和推廣將極大推動移動學(xué)習(xí)的研究與應(yīng)用，給學(xué)習(xí)者提供越來越多的全新的移動學(xué)習(xí)體驗(yàn)。移動學(xué)習(xí)給我們帶來的不僅僅是移動通訊技術(shù)、移動設(shè)備、學(xué)習(xí)資源所提供的學(xué)習(xí)支持上的便利，更重要的是有助于構(gòu)建一種適合個性化學(xué)習(xí)的移動學(xué)習(xí)情境，滿足人們即時學(xué)習(xí)的愿望，符合知識經(jīng)濟(jì)背景下社會對個體知識和技能的要求(傅健，2010)。移動學(xué)習(xí)與泛在計(jì)算、數(shù)字化學(xué)習(xí)、后現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育一齊勾畫出未來教育發(fā)展模式的新藍(lán)圖，這種即時學(xué)習(xí)的便利將有利于人們形成終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣，推動形成人人皆學(xué)、處處可學(xué)、時時能學(xué)的學(xué)習(xí)型社會。