移动互联技术在远程教育教学交互中的应用

作者：佚名 文章来源：转载 点击数：511 更新时间：2005-10-28
远程教育是有别于传统教育的一种教育形态，其本质特征在于学与教的时空分离，外在形式则表现为师生的时空分离。而要达到教学目标，关键在于实现学与教的再度整合，必须将由于时空分离而可能割裂的教与学统一起来，让它们发生相互作用，即实现教学交互。
教学交互是学习过程中，以学习者对学习内容产生正确意义建构为目的，学习者与学习环境之间的相互交流与相互作用。（陈丽，2004a） 教学交互是一种发生在学习者和学习环境之间的事件，它包括学习者和教师，以及学习者和学习者之间的交流，也包括学习者和各种物化的资源之间的相互交流和相互作用。教学交互可以按照抽象程度的不同从低级到高级分为学习者与媒体界面的操作交互、学习者与教学要素的信息交互和学习者的概念与新概念的概念交互等不同层次。
一、教学交互与媒体
从社会学角度看，教学交互是一种活动（Activity）。图1是基于活动理论所描述的一个活动系统。
图1：活动系统
在教学交互中，主体是学习者，客体可以是媒体界面、教学各要素（教师、学习者以及学习内容）和概念。活动过程中，主体通过工具与客体进行物质、能量或信息交换。而在教学交互中，所进行的只有信息交换，这里的工具用于表征、承载并传递信息。我们知道，媒体的基本含义是信息的载体和传递信息的工具。它有两层意思，一是指存储、处理和传递信息的实体；一是指承载信息内容的载体，是一套有特定意义的传意符号系统。（祝智庭，1998）对比教学交互中工具的作用以及媒体的含义可知，教学交互中的工具其实就是媒体，包括实物形态的媒体以及各种符号系统。在远程学习中，所有层次的交互都是以媒体为中介，媒体是所有教学交互的平台和载体，媒体的交互特性是所有教学交互的基础。（陈丽，2004b）
从传播学角度看，教学交互又是一个信息传递过程，信息传递的实现是教学交互实现的基础。因此，媒体的首要任务是提供可靠便捷的通信，媒体的通信方式特点是媒体的交互特性的重要成分。人们在提及媒体时一般指存储、处理和传递信息的实体，而把传意符号系统看作这些实体媒体不可缺少的一部分。下面提到的媒体概念指的就是实体媒体。接下来我们就来考察一下远程教育中的媒体，并对比它们在通信方式上的特点。
二、不同远程教育发展时期的主要媒体系统对比分析
随着信息技术的不断更新换代，远程教育中所采用的主要媒体也在不断变化。丁兴富就曾依据远程教育中所使用的信息技术和主要媒体将远程教育分为三个发展阶段，创立了三代信息技术与三代远程教育理论（丁兴富，2000）。表1是对该理论的一个简要描述：
表1：三代信息技术与三代远程教育
远程教育阶段
所处年代
主流信息技术
主要媒体
第一代：函授教育
19世纪中叶到20世纪中叶
传统印刷技术
邮政运输技术
早期视听技术
印刷材料、照相、电话、幻灯、电唱、投影、录音、电影、早期播音
第二代：多种媒体教学的远程教育
20世纪中叶到80年代末
单向传输为主的电子技术
通信技术
大众媒体（广播电视、卫星电视）
个人媒体（录音录像、光盘、）
远程电子通信、计算机辅助教学
第三代：开放灵活的远程学习
20世纪90年代起
双向交互的电子信息
通信技术
远程电子通讯、无线移动通信
计算机多媒体、虚拟技术
（资料来源：丁兴富，2000）
从传播学角度看，教学交互一个信息传递过程。信息传播的一般过程如下所示：
信源------>编码------>信道------>解码------>信宿
从信源到信宿之间的所有工作将由媒体完成，这个过程至少将涉及两种或两种以上媒体。这些媒体将形成一个媒体系统而共同完成信息由信源到信宿的传递工作，比如在“函授教育”时期学习者与学习内容的交互必须借助于至少由印刷材料与邮政系统构成的媒体系统，而在“开放灵活的远程学习”时期师生交互或生生交互则至少要借助于由计算机软件、PC机（或MAC电脑）与计算机网络所构成的媒体系统。因此，一个教学交互活动只能借助某个媒体系统来完成。并且，单个媒体相互之间是很难比较的，因为他们的功能有很大差异，无法相互代替，比如PC机和印刷材料，PC机要在教学中发挥作用必须辅之以各种软件，而印刷材料则可以直接帮助学习者完成自主学习，它们就无法作比较；而不同的媒体系统均能完成一个完整的传播过程，帮助教师和学习者实现一个完整的交互活动，功能上是相似的，是可以相互替代的，计算机技术和网络技术出现之前远程教育仍能实现这一事实就很好的证明了这一点。 因此，我们将对比不同时期的主要的媒体系统，分析不同的媒体系统在通信方式上所呈现出的差异，预测未来的媒体系统所应具备的特点。
三个不同时期的媒体系统将由表1所提出的主要媒体构成。这里将以传播过程模型来描述媒体系统的结构，并给出各个媒体系统在通信方式上呈现的特点。
表2：三代远程教育与主要的媒体系统
远程教育时代
主要的媒体系统
通信方式
双向/单向
同步/异步
第一代
1.1：（信源）à印刷材料（书籍、图画、信件）à邮政系统à印刷材料à（信宿）
双向
异步
1.2：（信源）à电话à电信网络à电话à（信宿）
双向
同步
第二代
2.1：（信源）à录像带（磁带、唱片）à录放机à发射台à接收装置（收音机、电视机）à（信宿）
单向
同步
2.2：（信源）à电话à电信网络à电话à（信宿）
双向
同步
第三代
3.1：（信源）à网络课程à教学平台à服务器软件à服务机à计算机网络à个人电脑à操作系统à教学平台à网络课程à（信宿）
双向
同步/异步
3.2：（信源）à电话à电信网络à电话à（信宿）
双向
同步
表2中媒体系统1.2、2.2、3.2构成相同，在各个时期的远程教育中实现几乎相同的功能即师生或学习者与学习者之间的信息交互，并且在性能上几乎相同，因此不作对比。媒体系统1.1、2.1、3.1在通信方式方面比较可知，远程教育的媒体系统朝着双向通信、同异步灵活选择的方向发展，这也符合教学交互的需要。表2中所呈现出的媒体系统的更新换代，不仅仅是信息技术不断发展、媒体系统通信能力不断增强的结果，还有赖于人们的选择。
我们知道，教育中媒体系统的选用并不是随意的，而是一个价值判断的过程，是主体依据当前环境中所能提供的媒体系统的特性以及自身需要对媒体系统进行选择的过程。远程教育中的主体有管理人员、教师和学习者，其中管理人员的需要是降低教育成本、保证教育质量；教师的需要是更为有效的实现教学目标，更好的与学习者进行交互，让交互活动更为丰富、充分，他们也有一些特殊需要如时间偏好、知觉偏好、在时间和空间上更为灵活的使用媒体系统；学习者的需要是完成各种交互活动，享受更多的灵活性，顺利完成学习目标。而这三类人的需要中，尤以学习者的需要在媒体系统选择过程中起着主要作用，因为学习者本身是学习的最终承担者，在设计教学环境时当然要首先考虑学习者的需要。而媒体系统对学习者需要的满足主要在于它是否易于获得即媒体系统的易获得性，包括媒体的易操作性（媒体界面是否简单而易于操作）、媒体处理信息（收发、呈现、存储、加工信息）的时间灵活性（信息传递时间、处理信息的时间限制）、空间灵活性（处理信息的地点限制）以及媒体的个体性（是否为学习者个人所有）、媒体的造价。一旦学习者能够以便宜的价格购得所需要的媒体，轻松操作媒体，随时随地的通过媒体浏览、加工、存储并收发信息，将能够很好的完成界面交互，并充分与教师、其他学习者以及学习内容进行交互，从而实现意义建构即概念交互。我们可以从媒体系统的这一属性出发来对比三个不同时期的远程教育所采用的媒体系统的特点。
下面再从媒体系统的易获得性的三个分支属性即易操作性、处理信息的时空灵活性以及个体性来对比分析1.1、2.1和3.1三个媒体系统不同特点；不同时期的媒体系统的造价很难对比，并且造价的计算还将涉及远程教育的规模，很难计算，在此不列入对比项。
表3：三类媒体系统的对比
系统
易操作性
信息处理的时空灵活性
个体性
时间灵活性
空间灵活性
1.1
印刷材料的使用为学习者在接受传统教育时所习惯，易于使用
l          印刷材料的传递需要耗费较长时间
l          印刷材料随时呈现信息，便于学习者利用印刷材料随时学习
l          印刷材料的接受地点是唯一的，只能固定一处（住址或工作地点）
l          而发送印刷材料的地点也是有限定的，只能在邮局
l          某些小巧的印刷材料具有很好的便携性，可随地呈现信息，便于学习者随地学习
印刷材料为个人所有
2.1
接受设备如收音机、电视机界面简单，易于操作
l          传递时间极短，可忽略不计
l          只能在某个或某几个时间段获取信息
l          可在备有接收设备和广播网覆盖区域的任何地点获取信息
l          学习材料的发送只限于广播台
大型接收设备如电视机一般要与人共用；小型接收设备则为个人所有
3.1
操作界面较复杂，计算机软件的操作需要一定的适应时间，并有必要进行一段时间的培训
l          文本信息、图片信息传递时间极短；实时视音频信息传递时间极短；视音频信息的下载则较慢
l          随时收发信息
l          随时呈现、存储、加工信息
l          可在备有个人电脑和计算机网络接入服务的任何地点收发信息
个人电脑一般为个人所有，而在旅行过程中则要与人共用
从表3分析可知，不同时期的媒体系统在“信息处理的时空灵活性”方面是逐步推进的，灵活性不断增强。这也可以看出主体在选择媒体时的一个非常关键的价值取向，即趋向于选择能够带来更多的信息处理的时空灵活性的媒体。这种价值取向与远程教育的学习者以成人特别是在职人员为主有直接关系，因为在职人员由于生活和工作上的双重负担对学习的时间和地点上期望更多的选择余地。因此，可以预言，未来远程教育中所采用的媒体系统必须在这一项上优于媒体系统3.1，否则很难为主体所选用。
近年，几类新的信息技术正在发展并在商业上得到广泛应用，这就是文章标题中所提到的无线移动互联技术，基于此类技术所构成的媒体系统在信息处理的时空灵活性方面优于以往远程教育中任何媒体系统，可以做到随时随地浏览、存储、加工并收发信息，并且该媒体系统中的收发设备（集计算机与通讯器功能于一体）为个人所有，成为真正的个人电脑。新技术的优势让我们看到了它们在远程教育中应用的潜力。作为教育技术工作者，我们有必要去了解这类技术，并提出一些应用设想。这也是教育技术研究与实践领域的重要方面。
三、基于无线移动互联技术的新媒体系统在远程教育中应用的潜力
1．无线移动互联技术概述
无线移动互联技术不是某种技术，而是无线接入技术、移动计算以及互联网技术等的组合应用。
（1）无线接入技术
无线接入技术指从公用电信网的交换节点到用户终端全部或部分采用无线手段的接入技术，即用无线传输代替接入网的全部或部分，向用户终端提供电话和数据服务。无线接入技术分为固定无线接入和移动无线接入两大类。移动无线接入包括基于蜂窝通信的无线接入、基于无线局域网和家庭网络的无线接入和基于卫星通信的无线接入三种。本文所涉及的无线接入技术单指移动无线接入技术，并且下文中将要为设计媒体系统用到的主要是蜂窝通信技术、WLAN技术（wireless local area network，无线局域网）以及IrDA技术（Infrared Data Assosciation，红外数据传输）。
无线接入技术的出现与应用使得人们在无线网络覆盖区域内任意移动并保持与外界联系、随时获取信息成为可能，使人们能够轻松获得信息访问入口。
（2）移动计算
移动计算是与当前一些移动设备如手机、PDA、智能手机、平板电脑、笔记本电脑等对应起来的，是有关此类移动计算设备的设计与制造技术。
（3）互联网
由Internet翻译而来。Internet原意是指网络与网络经过路由器的互联，曾译作网际网，现在常被译为互联网络，文中称作“互联网”。Internet是共同执行TCP/IP协议集、依靠路由器彼此互联在一起的网络总称。在第三代远程教育中，主要的媒体系统就是基于计算机技术和互联网构建起来的。互联网上的海量信息资源为学习者获取自己所需的资源提供了可能性。
2．基于无线移动互联技术的媒体系统的构建
此三类技术的组合应用可构建起以下三类媒体系统（为便于分析，按照前面的命名规则，以下三类媒体系统分别标示为4.1、4.2、4.3），系统的硬件部分由移动终端设备、通信网络和教学服务器等三者构成（崔光佐，2002）。
（1）手机、智能手机通过蜂窝通信网络联入互联网（如图2所示）

图2：媒体系统4.1
这里的蜂窝通信网络采用GPRS网络。GPRS是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的英文简称，是在现有GGPRS节点服务器（SGSN）和GPRS节点网关(GGSN)，目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务,而不需要利用电路交换模式的网络资源。在理论上，GPRS可以给用户提供高达171.2kb/s的带宽，足足比以前超出了10倍的传输速度，保证了更大数据的传输，更快的因特网接入。
该系统适用于学习者分布广泛、活动范围大的情境，例如销售人员的培训、学习者的野外实习指导，等等。
赫尔辛基大学信息技术教育中心于2000年6月开始了一个叫做UniWap的教师培训项目，该项目利用蜂窝通信网络构建了媒体系统4.1，并给每位教师配备支持WAP协议的手机，教师借助手机可浏览WML页面，并能够通过短消息（SMS）和彩信（MMS）进行交流。（P. Seppala & H. Alamaki，2003）
企业方面，诺基亚公司利用蜂窝通信网络以及该公司的新款手机对员工进行培训。每名普通员工可以采用包括短信、移动QQ和移动电子邮件、英汉双向辞典、大容量备忘录和其他增强型手机功能，以自学为主完成很多职业培训课程。并且，根据需要还可以用移动学习方式建立团队的培训论坛，沟通如何利用资源充实自己，帮助他人。（王鹏，2003）
（2）装有无线网卡的PDA、笔记本电脑通过无线局域网联入互联网（如图3所示）

图3：媒体系统4.2
其中组建WLAN所必需的设备有（李威，2002）：
Access Point——简称为AP，一般俗称为接入点或网络桥接器，用来连接传统的有线局域网与无线局域网，并具有与有线局域网中集线器相似的功能。
除此之外，AP本身又具有网络管理功能，可对装有无线网卡的计算机作必要的管理和控制。
AP的有效服务半径最大为300米，当然若加上外接天线，则距离可达更远。
Wireless LAN Card ——一般称为无线网卡，它与传统的以太网卡的差别是在于前者的数据传送是通过无线电波，而后者则是通过一般的网线。
Antenna ——一般称为天线，用于发射和接收信号，可扩大无线局域网的覆盖范围。
各种终端设备——装有无线网卡的台式电脑和笔记本电脑、支持IEEE 802.11b或IEEE802.11g的掌上电脑、手机等。
在 无线局域网的服务区内（HotSpot）内置无线网卡的笔记本电脑或者掌上电脑等设备能高速连上互联网。你可以在教室、图书馆、咖啡厅、会议室、候机室、卧室等等地方使用这些设备上网冲浪。
北京大学已于2002年建设了中国第一个校园无线局域网，北大师生无论在图书馆还是在教学楼里，不用任何连线就可以随时上网。（赛迪网，2002）
2005年6月9日，中国教育和科研计算机网（CER-NET）在清华大学宣布启动“网络新校园”行动计划，根据该计划， CERNET将于2005年在100所重点高校铺设无线网；2006年覆盖200所重点高校。以后逐步推广至全国，到2007年将建成总数为500所的高 校无线校园网。（任笑元，2005）
（3）PDA通过基于红外线数据通信（IrDA，infrated data association）的EthIR LAN联入互联网（如图4所示）（Clarinet System Inc，2004）EthIR LAN系统是由美国Clarinet网络系统公司（http://www.clarinetsys.com）开发。EthIR LAN系统由具有红外线接口的收发设备“EthIR Beam”（译作EthIR收发器）和专用LAN交换机“EthIR Switch”（译作EthIR交换机）所组成。使用时用LAN缆线将EthIR 收发器连接到EthIR 交换机上，再将EthIR交换机连接到以太网，通过以太网接入互联网。该媒体系统可在课堂教学中使用。图中的EthIR收发器可置于教室屋顶上，而学习者则可以通过PDA同步来自局域网中教师教学服务器的讲义及其他学习资料，供课下学习和复习使用；还可以在教师的指导下下载试题做随堂练习，并得到及时反馈。当然还可以用来收发电子邮件、上网冲浪。由于IrDA是一种视距传输技术，也就是说两个具有IrDA端口的设备之间如果传输数据，中间就不能有阻挡物，所以EthIR LAN的覆盖范围仅限于一室之内，这也决定了持有PDA的使用者要保持与外界的联系就必须囿于一室之内，而如果只是下载资料，那就自由的多了。

图4：媒体系统4.3
目前，南密西西比大学（The University of Southern Mississippi）已在校园内部署了EthIR LAN，该校计算机科学系教授阮枝贤借助该网络在他的课上大力推广PDA的应用，他给学生提供电子教案、电子书，学生可以通过EthIR LAN下载所需的学习材料。（阮枝贤，2004）
3、基于无线移动互联技术的媒体系统的易获得性描述
在交互特性方面，这些媒体系统完全具备了双向通信和同异步通信的能力。我们来重点分析这些媒体系统在易获得性方面所体现出的一些特点。如果这些媒体系统能够在这方面优于以往媒体系统，我们就认为这些媒体系统具备为远程教育主体所选择的可能性。
根据无线接入技术让学习者能够轻松获得信息访问入口、移动设备的便携性和易操作性以及互联网上潜在的海量资源等特点，基于此三类技术的媒体系统将具备以下特点（4.2和4.3的结构极为相似，故归为一类进行分析），如表4所示：
表4：媒体系统4.1、4.2、4.3特性分析
易操作性
信息处理的时空灵活性
个体性
时间灵活性
空间灵活性
4.1
手机、智能手机界面简单，易于操作
l          在GPRS网络中，信息传输速率一般在几十Kbps，最高达171.2kbps，文本信息/图片信息的浏览与下载时间极短
l          随时收发信息
l          随时呈现、存储、加工信息
l          随地收发信息
l          随地呈现、存储、加工信息
手机、智能手机均属个人设备
4.2/4.3
PDA操作系统界面简单，易于操作
l          信息传递时间极短
l          处于无线网络覆盖区域内时可随时收发信息
l          随时呈现、存储、加工信息
l          处于无线网络覆盖区域时可随地收发信息
l          随地呈现、存储、加工信息
PDA、笔记本为个人设备
从以上分析可知，4.1、4.2和4.3媒体系统在信息处理的时空灵活性上明显优于以往的媒体系统，基本上可以做到随时随地处理信息，并且系统中的移动终端设备均界面简单、易于操作，并且均为个人设备，可由所有者自由支配。虽然目前移动终端设备价格相对大多数人来说较贵，通信费用也较高，且这些系统也不能替代当前正在使用的系统而只能成为辅助系统之一，但是，随着科技的进步，这些电子产品价格将逐步降低，并最终为人们所普遍使用。所有这些特点能够满足远程教育主体特别是学习者对于更为灵活的学习方式的需求。这也就为这些系统为远程教育主体所采用提供了可能性。
4．在教学交互中的应用设想
虽然媒体系统4.1、4.2、4.3尚未在远程教育中应用，但是还是可以依据远程教育中的需要，提出一些在教学交互中的应用设想，以供未来应用时参考。这里将按照教学交互的分类如信息交互、概念交互来分别陈述应用设想：
(1)  师生交互中的应用：现在手机已广为普及，远程教育中的学习者（成人学习者）基本上都拥有一部；学习者可以借助系统4.1接收来自教师通过教学服务器发出的学习提醒、咨询信息，随时随地享受部分学习支持服务。而经济条件较好的学习者则可购买PDA， 利用PDA良好的个人信息管理功能，学习者可以依据指导教师的学习计划建议制定个人学习计划，并不时地得到来自PDA的提醒以便及时完成学习任务。
(2)在学习者与学习者之间交互的应用：学习者之间借助系统4.1可以实现同异步交互，比如通过短信、语音通信等，而拥有智能手机的学习者则可以在教学平台中的一些讨论模块中与其他人进行实时或异步交互。拥有PDA的学习者则可借助系统4.2或4.3在教学平台的讨论区中浏览他人发言并发表自己的看法，可实现同步或异步交互。
(3)在学习者与学习内容交互中的应用：学习者借助系统4.1下载或利用微浏览器来自教学平台的学习资料，还可在线完成平时的作业；随时记录学习疑难问题；访问互联网查询所需的学习资料。学习者利用系统4.2或4.3则可以将大量的学习资料下载到PDA中，供闲时学习；利用点滴时间做自测题；记录学习疑难问题；记录学习成果。
(4)在概念交互中的应用：概念交互其实质就是意义建构或知识建构。基于建构主义的学习理论指出，信息通过传递获得，知识则是个体基于已有经验建构而来的。知识都是依赖于一定的情境的，因而学习应该发生在与待建构的知识相关的情境中。课堂中能够提供知识建构足够的信息，但是却很难提供真实的情境；而学习者经常在课堂之外遇到学习的最好时机，学习的真实情境非常自然的呈现在学习者面前，而学习者由于未能获取必要的信息并记录必要的信息而丧失知识建构的良好机会。而随身携带的手机、智能手机尤其是具有无线通信模块的手持电脑将成为学习者随时随地获取必要的学习信息的入口，借助系统4.1、4.2或4.3学习者可以在适当的学习情境中获取信息，促进知识建构。
四、结语
媒体就是信息。一种新的媒体一旦出现，无论它传递什么样的具体内容，这种媒体本身就会给人类社会带来某种信息，引起社会的某种变革。我们相信在不久的将来无线移动互联技术将在远程教育教学交互中得到一定程度的应用，并将给远程教育的学习支持、课程开放、教育管理等方面带来一系列的变革。让我们付诸行动，积极推动无线移动互联技术的应用，并拭目以待！