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丰富多彩的M-Learning研究
2016 / 08 / 11

        伯明翰大学教育技术研究中心
  英国伯明翰大学素称“英国M-Learning的研究中心”。他们立足于未来教育的发展方向,针对未来学习者的需求,尝试把移动技术和设备应用于在校学习和终身学习。他们认为未来的学习应该摆脱时间和空间的束缚,人们可以根据实际需求随时随地进行学习。鉴于此,伯明翰大学成立了教育技术研究中心。笔者在英国诺丁汉大学访学期间,经剑桥PJB研究中心Peter J. Bates教授引荐,于2004年2月对伯明翰大学教育技术研究中心进行了学术专访。
  据专家介绍,伯明翰大学教育技术研究中心的人员包括: 18位研究人员,6位系统管理人员,15位硕、博士研究生及8位返聘研究人员和校友专家。其合作伙伴主要有: 英国通信(British Telecom),惠普(Hewlett-Packard Company),伊士曼-柯达(Eastman Kodak Company),微软(Microsoft Corporation),移动学习兴趣小组(MOBILearn SIG),皇家工程学院(Royal Academy of Engineering)等。
  伯明翰大学教育技术研究中心位于名扬全球的Gisbert Kapp Building(伯明翰大学主校区东北角Pritchatts路)。该中心有极为先进的技术设备作支撑。大楼内配有IEEE 802.11b无线局域网系统(用以检测无线网络的安全、可靠和漫游等问题以及开拓无线网络的新用途)和研究中心主实验室(N423室),此外,还设有“教育技术和远程学习中心”(Centre of Educational Technology and Distance Learning CETADL)和“人机工程学信息分析中心”(Ergonomics Information Analysis Centre,EIAC,建于1968年)。
  伯明翰大学教育技术研究中心目前的六大研究主题是:
  ①人本位系统设计(Human-Centred System Design)
  ②M-Learning与环境学习(Mobile and Contextual Learning)
  ③基于网络技术的弹性学习(Technology-Mediated Flexible Learning)
  ④对人本位技术的质量要求(Quality in Human Centred Technology)
  ⑤基于计算机的医护人员培训及其技术支持(Computer-based Training and Support in Medicine)
  ⑥自适应学习环境(Adaptive Learning Environments)
  该研究中心开展了基于上述主题的一系列M-Learning研究,本文拟择其要进行综述,以供国内同行借鉴和参考。
  以下是对该中心主要研究项目的概述。
  M-Learning研究
  M-Learning研究(MobiLearn)项目的主持人为Professor Mike Sharples,合作者为 Dr. Chris Baber 和 Dr. Theodoros Arvanitis。该项目得到“欧洲委员会第五个构架信息社会科技计划”(EC Fifth Framework Information Society Technologies programme)的资助。其目的是研究“在移动环境中开展受技术支持的学习的未来模式和界面,探讨智能环境感知技术(ambient intelligence)的潜力”。智能环境感知技术是欧洲研究团体目前极为关注的技术概念,该技术的目标是在人体的周围环境中布置智能化的技术,而不为人所察觉。“M-Learning研究”项目试图探索使用移动设备支持学习者的新途径,使学习者进行有效的自学和合作学习。他们新设计的一个M-Learning系统结构将为移动教学资料的撰写、研究和发送至移动设备起到重要的支撑作用;同时还能协助户外考察等特殊环境下开展的学习以及移动自组网共同学习(Ad Hoc collaborative learning,所谓Ad hoc是指一种很有发展前景的组网模式,每个成员既是终端又是路由。它具有合理高效的建立连接以及数据传输能力)。该研究项目的合作伙伴是一些大的通信-计算机公司、欧洲的一些大学以及美国和澳洲的一些合作者。该项目的总投资为7百万欧元,伯明翰大学占了44万4千欧元。
  M-Learning——移动技术在学生学习中的应用和使用
  M-Learning——移动技术在学生学习中的应用和使用(M-Learning - The application and use of mobile technology in student learning)研究项目的资助方是微软有限公司。其目的是研究学生如何借助平板式电脑(tablet computers)进行学习、合作和自我管理;教师(包括助教)如何给学生学习提供辅导和帮助;他们通常采用什么方法、更喜欢使用什么工具;他们的使用方式和个人爱好随着时间的推移发生了什么变化,等等。该项目主持人为Dan Corlett。
  研究的问题主要包括:
  ● 如何使平板式笔记本电脑(pen tablet machines)与合作方式和支持软件相结合,为学生提供电化辅导(electronic mentoring)及学生之间的合作?
  ● 为学生学习提供的这种电化辅导以及教师的工作量(staff workload)将意味着什么?
  ● 能否为学生学习研制和提供快捷有效的特种合作和交际工具?
  ● 学生使用平板式笔记本电脑的场合是课堂、实验室、住宅与学校间的联系、日常交往,还是项目研究与合作?
  ● 是否有必要专门设置一个“学生学习组织者”(a custom-designed Student Learning Organizer),以取代现有的相关机构和通讯工具呢?这样做又有什么益处?等等。
  植物园M-Learning
  植物园M-Learning项目(Mobile Learning in the Botanical Garden)由微软资助,主要目的是为位于布里斯托尔港Winterbourne的伯明翰大学植物园的参观者和研究人员开发一个支持互动、与工作区域相联的信息传递(context-sensitive information delivery)系统。项目主持人为Laura Naismith博士。项目的具体研究目标包括:
  ● 植物园参观者可借助移动装置与多媒体信息进行互动,根据个人爱好和自己的现有方位择定具体的参观地点。
  ● 参观者可以借助网络多媒体信息和互动内容远距离地体验植物园的风情,借助大量基于主题的补充信息进行个人探险。
  ● 为植物园管理人员了解用户在主题、物种和方位等信息的选择倾向提供反馈,以进一步达到为用户服务的目的。
  ● 使全世界植物园的研究者得以分享即时信息与丰富资源,从而支持最前沿的植物产地研究。
  M-Learning设备的用户界面及其互动性
  M-Learning设备的用户界面及其互动性(User Interface and Interaction of Mobile Learning Device)研究项目旨在进一步研究支持M-Learning的handheld PC系统。他们认为,M-Learning设备完全可以成为学习者探索和获取知识的有价值的工具。采用这种设备,学习者得以捕捉日常社会中的活动,比如图像、录像、录音和文本信息,将这些资料和学习资源相联系,然后与感兴趣的人们分享。此种练习可以鼓励学习者组织新知识,分享新知识,学会如何管理学习项目。如果上面陈述的M-Learning观念是该研究小组开发M-Learning设备的目标之一的话,那么,专家们就必须寻找下面问题的答案: 哪一种手段、哪一种互动方式、哪一种用户界面最适合于纳入大众化的M-Learning设备?
  M-Learning设备的用户界面及其互动性项目的主持人为Tony Chan博士。该项目将重点研究以下问题:
  ● 如何在移动学习设备的功能性(functionality)、可用性(usability)和便携性(portability)之间作出取舍,以及不同的互动方式是如何左右使用性等问题。
  ● 移动学习设备的可接入性(accessibility)。
  ● 哪一种用户界面最适合成人的M-Learning。
  教育技术与远程学习中心
  教育技术与远程学习中心(Centre for Educational Technology and Distance Learning,CETADL)项目是研究E-Learning(数字学习),对网络媒体进行灵活整合,以支持高等教育和职业发展的独特硬件设备。CETADL是以俱乐部形式存在的,校内各学院及预算中心均须缴纳年度会员费。会员单位须率先开发E-Learning和远程教育的新途径。该中心采用了不同的合作研究形式,例如,与心理学院合作,研究如何提高校园在线资源的供给能力;与电子工程学院合作,使硕士课程学习成为一种弹性学习,并实现了借助欧洲摩托车产业先驱网(Euromotor piloting web)发送主题报告。该中心有两个资助单位——英国工程与自然科学研究委员会(EPSRC)和雪莱基金会(the Shirley Foundation)。英国工程与自然科学研究委员会是推动EPSRC机构改革的重要动力之一,其在维持和改善对资助起决定作用的竞争性同行评议系统的同时,创造一种强大的管理文化。雪莱基金会则是为面向自闭症系列障碍(Autistic spectrum disorders,ASD)患者之看护人开设的“在线自闭症课程”(WebAutism course)而设立的专门机构,它承担网络设计师和E-Learning协调员的佣金,确保CETADL中心具有一支强有力的核心研究队伍。由CETADL开发的“在线自闭症课程”是一种灵活的网络学习模型。据悉,他们2002年招收远程学习学员250人次,而2003年即让网络学习的资料发送完全国际化。
  未来实验室
  未来实验室(Lab of Tomorrow)是一项为期三年的研究计划,由欧洲各国的学术机构推动,德国、意大利、奥地利与荷兰的大学都参与研究。领导整个计划的学术单位是希腊的雅典国立科技大学(National Technical University of Athens),他们研究如何在足球内置入计算机装置。伯明翰大学积极加入了这一计划的研究。由该校Dr. Chris Baber主持的研究项目得到“欧洲委员会第五个构架信息社会科技计划”的有力资助,经费为19万英镑。
  该项目研究人员向来是“穿戴式”计算机的研究专家,他们曾让四五位足球员穿上一种叫做Sensvest的足球衣进行实地测试。这项成果有助于即时分析运动员在竞赛中的各种表现,例如速度表现,以往这种分析工作只能在实验室中进行。内建计算机的运动衫,可以透过无线电网络传回相关资料。它不但能在竞赛现场记录资料,而且数据更为准确。足球内建计算机之后,也能透过数学运算解决胜负的争议(例如1966年世界杯英格兰与西德的冠军决赛争议)。目前,伯明翰大学已研发出内建计算机运动衫的原型,并具有监控与资料传送系统。他们还继续研发其它衣服计算机的应用,例如,他们正在研发的另一种衬衫或夹克,使用者可透过衣服控制或激活计算机、屏幕终端机的信息。透过这种不需碰触的输入方式,用手部动作即可向计算机下达指令。
  反思学习模型
  反思学习模型(Learning Modelling for Reflection )是英国实施的一个促进国内、国际学员开展反思学习新模型研究的行动计划。LeMoRe 研究受到Dr. Susan Bull、英国最佳新兴大学诺森伯里亚大学Paul Brna教授以及英国利兹大学Vania Dimitrova博士的慷慨赞助。
  该项目的研究目标为:
  ● 促进关于向学习者或学习过程中涉及到的教师或学习伙伴开放学习新模型之方法的理论和应用的研究。
  ● 提高人们对“反思学习模型”潜力的认识: 它将为借助各种软、硬件技术开展跨环境学习(如终身学习、培训、中小学教育和高等教育)和教学法实践(如基于资源的学习、基于问题的学习、教学、基于测评的学习等)可能出现的诸多问题提供解决的办法。
  ● 在大不列颠联合王国的现有研究基地发展一个强大的研究群体,建立跨学术机构、跨学科的联系,在本领域鼓励新一代研究人员成材和冒尖。
  ● 使英国成为国际上最优秀的学习模型研究中心。
  给学生传授移动性团体合作技巧
  给学生传授移动性团体合作技巧(Teaching students the skills of mobile team working)项目由惠普资助。该项目具体由CETADL项目负责人Adrian Platts 和伯明翰大学工商学院和公共政策学院的Dr. Andrew Lymer 负责。有效的交流是公司成功的关键所在——尽管这是众所周知的事实,但关于如何利用移动技术带来的日趋增多的交往机会方面的培训,例如“即时就位联系”(“always available” connectivity)的理念,还没有受到欧洲大学工商专业和管理专业学生的足够重视。有鉴于此,“给学生传授移动性团体合作技巧”项目的研究者们将这些支持学生学习的技术试用于伯明翰大学工商、管理两个学院。它能支持新型的以知识为基础的团体合作学习,使学生体验到移动技术作为交流工具的重要价值。具体操作如下: 为横跨四个独立课程的学生班组提供移动设备(注意: 团体合作必须是每门课程正式评价的一部分);这些设备为学生管理自学、参与移动团体合作和基于研究项目的学习提供一些使用移动软件工具及网络服务的机会。研究人员将利用这些项目的研究结果,进一步弄清楚移动技术是如何支持团体合作学习,如何为教师和学生把M-Learning纳入工商课程和管理学课程提供指导性作用。
  便携式智能相机节点
  便携式智能相机节点(Intelligent Portable Camera Node)项目得到伊士曼?柯达公司(Eastman Kodak)和Theodoros Arvanitis博士和Constantinou博士的资助。专家预测,未来的数码相机将完美无缺地网络化,使图片的发送、分布式处理(distributed processing)和网络存储成为美好的现实。网络必须能够自主管理用户,记录用户的使用情况,如发现异常情况,可及时发送相应的通知单。此外,研究还应考虑到图片的安全性和认证(authentication)问题,并探讨图片处理是如何巧妙地分布于相机、网络的网关节点(gateway nodes)和活跃节点(active nodes)之间,以获得不同节点间的均等处理量。
  其它研究项目和行动计划
  教育技术研究中心的其它研究项目均由博士生主持。主要项目有:
  ● 2002年5月于伯明翰大学举行的“首届欧洲M-Learning和环境学习研讨会”。大会吸引了80位著名的专家学者,收到论文30余篇。“欧洲M-Learning和环境学习研讨会”每年召开一次,第二届于2003年5月在英国伦敦召开,第三届2004年7月在意大利罗马召开。
  ● 社会-认知工程和用户工程(Socio-Cognitive Engineering and User Engineering)。这是一个与英国华威大学IBM易用集团(IBM Ease of Use group)的合作项目,旨在研究如何把伯明翰大学用于人本位技术设计的社会-认知工程法(Socio-Cognitive Engineering method for the design of human centred technology)与IBM用户工程法(IBM's User Engineering Approach)相结合,并将整合后的办法纳入教学过程,成为人本位技术(Human Centred Technology)硕士新课程的一部分。IBM 的Dave Roberts为本课程开了一系列的讲座。他们与世界上著名的学术出版商John Wiley Publisher联合出版了一套关于人本位技术的教材。

  ● 分布式问题求解(Distributed Problem Solving)。英国工程与自然科学研究委员会(EPSRC)为 Dr. Chris Baber 提供了“分布式问题求解技术”的研究经费。何谓“分布式问题求解”呢?我们知道,信息技术的基础是计算机科学,而智能技术的基础是人工智能科学。当前,分布式计算和人工智能相结合所形成的分布式人工智能(Distributed Artificial Intelligence,DAI)已成为研究的热点。分布式人工智能有两个研究领域,即(Distributed Problem Solving,DPS)和多智能体系统(Multi Agent System,MAS)。前者考虑怎样将一个特殊问题的求解工作在多个合作的、知识共享的模块或结点之间划分,采用“由顶向下”的方案来求解问题。后者则主要研究一组自治的智能体(Agent)之间智能行为的协调,采用“由底向上”的方案来求解问题。由此可见,分布式人工智能的两种方法(DPS和MAS)都是对知识资源进行处理以完成既定的任务。如果企业采用了DPS和MAS技术,其产品水平、制造质量、成本及管理水平都将迅速得到提高,并在这些方面取得自己的知识产权,从而大大增强企业在全球经济中的竞争力。
  对我国M-Learning研究的启示
  随着手机、PDA和移动通信技术的发展,我国一些网络教育机构目前已着手开发基于WAP的教育站点和M-Learning平台,建设远程接待系统,从提供短信服务开始,探索适应未来学习者终身学习需要的M-Learning模式。笔者认为,伯明翰大学教育技术研究中心开展的一系列M-Learning研究活动能给我们如下启示:
  ①扩大合作的区域。我国已出现移动教育方面的研究中心,但似乎缺乏大的国内外合作项目。我们应该尽快在亚洲,乃至全球的M-Learning(或M-education)合作研究的平台上占有一席之地;②我们的研究步子还较慢,计划性也不够,涉及的区域更狭窄。如不注意调整,一不小心就可能陷入研究和开发的“瓶颈”;③缺乏基础理论研究和应用研究。在国内,有关M-Learning的论文、论著甚至译著少之又少。我们不能老是停留在译介国外研究成果和简单“拿来”的层面上。只有学习和借鉴别人先进的东西,根据国情,进行创造性应用,才有前途。同时,待时机略微成熟,我们要总结和发展自己的具有中国特色的M-Learning理论和模式,一为我们自己的M-Learning研究与实践服务,二为其它国家,尤其是一些大国的远程教育提供有价值的借鉴和指导。
  M-Learning是新兴的产业,愿我们共同努力,为实现教育部推出的移动教育发展规划作出自己应有的贡献。

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