上海浦东基于未来课堂的移动学习建设研究

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【摘 要】上海浦东在“十二五”期间开展基于未来课堂的移动学习应用试点，本项目将从教与学的角度出发，建设基于未来课堂的学习环境，开发学生个性化学习平台，采用基于云服务的资源应用，组建本校移动课堂和跨校虚拟班级，进行不同的学习和教学模式探索。本文对这一项目的研究背景、建设目标、建设内容、系统架构、效益分析进行了研究与思考。

【关键词】 移动学习；未来课堂；电子书包；效益分析

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A

【论文编号】1671-7384（2013）06-0027-04

随着无线移动互联技术的迅猛发展，以无线移动设备（如智能手机、平板电脑、上网本等）获取教育信息、教育资源和教育服务，已经成为一种新型数字化学习潮流。通过移动技术，可以帮助学习者摆脱课堂和固定网络的限制，随时随地利用手头的工具，跟外界交互或者进行学习。

当前，在基础教育领域，实验最多且被认为最为可行的移动学习方案是在中小学开展基于移动终端的个性化学习，也称“电子书包”。电子书包的应用切合教育信息化发展，它推动了泛在学习和移动学习在实际教学应用中的发展。《上海市中长期教育改革与发展规划纲要（2010-2020年）》中提到，“推动‘电子书包’和‘云计算’辅助教学的发展，为每个学生提供个性化和无处不在的教育”。《浦东新区教育信息化“十二五”发展规划（2011-2015）》中，也明确把“基于移动终端个性化学习的探索”列为重点建设项目之一：“通过多样化移动终端开展中小学‘基于移动终端的学生个性化学习’试点，利用信息技术支持学生主动参与、强化交流协作，探索无线网络环境下任何时间和地点的便捷、个性化的学习方式。”

建设目标

据克里夫兰市场咨询公司的调查报告，迄今世界上至少有50个国家计划推广电子课本、电子书包，市场潜力巨大。谷歌、苹果、索尼等全球信息产业巨头纷纷抢滩，以取得市场先机。[1]而目前国内电子课本、电子书包的开发和应用尚处于起步阶段，特别是对电子书包的认识、理解，以及开发、应用和推进还不够全面深刻，一些地区的试点也引来多方争议。但不少专家认为：电子书包不仅仅是一个学习工具的变革，同时也是一种学习方式的变革，任何变革一定是有利有弊的，关键在于试点的定位，在于它对应用角色和应用价值的判断。

上海市浦东新区在“十二五”期间进行的基于移动终端的个性化学习的探索，首先需要进行建设内容的定位。根据浦东新区教育发展“均衡化、优质化、规范化、国际化”的目标，本项目设计实施的出发点就是结合区域特色，因地制宜。

本项目将从教与学的角度出发，建设基于未来课堂的学习环境，开发学生个性化学习平台，采用基于云服务的资源应用。项目初期通过7个学校，每校1个班级的试点，教师和学生利用移动终端和无线网络，在课前、课中、课后进行教学互动，通过组建移动课堂和虚拟学习班级，进行不同的学习和教学模式探索，创设一条减轻学生学习负担、增加学生学习兴趣、均衡共享优质资源、开拓学生国际视野的新型教学方式的可行路径。

主要建设内容

（一）建设基于未来课堂的学习环境

浦东新区在“十二五”期间要大力推进“数字化未来校园”建设，将以多样化的智能移动终端为载体，推进虚拟现实技术、游戏技术等新技术在学生学习中的有效应用，开展移动终端、服务平台和学习资源支持下的学生个性化学习，为学生提供面向未来的学习方式，实现学生学习方式的变革。本项目的立足点则紧密结合这一背景，重点关注课堂、关注学生学习过程，架构基于未来课堂的学习环境。

“未来课堂”是相对传统和现代课堂而言的。它融合了先进的理念和技术，体现为多屏显示、能提供多种媒体、实现无线上网和分区学习、虚拟课堂加现实课堂等；在设计上，课桌可以拼装组合，更加人性化、舒适、灵活。[2] 浦东新区的移动学习方案就是要在这样的未来课堂中，建设由泛在技术支持的具有智能化、人性化，以互动为其核心特征的学习环境。也就是说，不仅仅是给教师和学生配置一台移动终端，整个教室的布局、课桌椅配置、各类媒体的安装、学生的交互体验都需要按照先进的理念和教学活动的要求重新设计，使得学习在新型教学环境中开展得更灵活、更开放、更和谐。

（二）开发学生个性化学习平台

“电子书包”设计的初衷是要为学生减负，包括身体上和精神上的，它的受益群体主要是学生。其他地区先行试点的经验也在告诉我们，要以学生应用为本。因此，本项目基于未来课堂的移动学习，一切技术设计与应用的出发点也是为了学生更好的学习和成长。我们将搭建学生个性化的学习平台，建立学生学习中心。学生通过在线平台可以拥有更丰富、更有趣的个性化学习空间，包括课前测验、课堂学习、分组讨论、课堂抢答、课堂练习、课后复习、课后作业、在线提问、交流互动、资源浏览、虚拟班级学习等一系列学习模块；同时，还具有学生学习轨迹记录、学生成长档案、课外知识拓展等多种应用。试点有一定基础后，还将建设国际学习窗口，与国外合作学校建立交流，组建“一个地球”学习成长联盟。该平台的整体功能设计（如图1）。

（三）采用基于云服务的资源应用

华东师范大学祝智庭教授谈到对电子书包的认识时指出：“个性化、移动性、按需服务应成为新一阶段‘电子书包’的关键特性。围绕不同的学习目标、不同的学习个体、不同的学习内容、不同的学习情境，工具和知识的提供是按需推送的。”[3]而传统的教学中，教师精心设计的方案不可能适用于所有的学生，而“电子书包”则可以基于教学智库，为每一位学生量身打造适合的学习内容与学习方法。当然，仅依靠学生手中的一台“电子书包”是做不到这些的，得运用“云计算”、“云服务”。电子教材、教辅资料、网络课程等市区级优质教学资源都可以存储于云端，教师通过云计算提供的环境、资源和服务，可以不依赖专业技术人员，轻松构建自己的个性化教学环境；而学生无论身处何处，通过云计算可以自主地选择学习内容和学习方式，最终实现了教师的有效教学和学生的主动协作学习，也大大促进了教育的均衡与公平。

（四）实现学生本校学习和跨校互联

基于未来课堂的移动学习项目要给力区域特色教育。浦东地域广、学校数目众多、教育呈现着不均衡。在浦东实施该项目，通过无线网络，任何学校、任何班级、任何学生都可以共享同样优质的教学资源。在学校，学生通过课前、课中、课后三大模块纵向贯通完成学习，同时还可以登录虚拟班级，查看其他学校本课的学习情况，自主选择授课教师，进行补充和完善。具体学习流程（如图2）。

图2 移动学习方案中教学流程分析

当然，实现互联互通并非一件容易的事，首先，对于平台开发方式有一定的要求，可以阶段化、模块化开发，并提供通用的开放接口，便于扩展，实现“基础功能+可选功能”的分布。其次，共享机制层面需要教育部门主导、社会机构参与协作共建，由小到大实现滚动式发展。

系统总体架构

本项目的系统架构（如图3）将采用国际通行的协议，结合云计算中的SaaS模式以及HTML5、Web Services和XML技术并达到以下目标：

1. 先进性——先进的设计思想、网络结构、开发工具，采用市场覆盖率高、标准化和技术成熟的软硬件产品。

2. 实用性——建网时应充分考虑利用和保护现有资源，充分发挥设备效益，要保证系统和应用软件全中文界面，且功能完善、界面友好、兼容性强，使用户最方便地实现各种功能。

3. 开放性——系统设计应采用开放技术、开放结构、开放系统组件和开放用户接口，以利于网络的维护、扩展升级及与外界信息的沟通。

4. 适应性——采用积木式模块组合和结构化设计，使系统配置灵活，使网络具有强大的可增长性和强壮性，方便管理和维护。

5. 可扩展性——网络规划设计要满足城域网不断发展的要求，还要满足因技术发展需要而实现低成本扩展和升级的需求。

6. 可靠性——具有容错功能，能满足所在地环境、气候条件，抗干扰能力强，对网络的设计、选型、安装、调试等各环节进行统一规划和分析，确保系统运行可靠。

7. 安全性——提供多层次安全控制手段，建立完善的安全管理体系，防止数据受攻击和破坏，有可靠的防病毒措施和阻挡不良信息进入的措施。

8. 经济性——着眼于近期目标和长期的发展，选用先进的设备进行最佳性能组合，利用有限的投资构造一个性能最佳的网络系统。

建设效益分析

“基于未来课堂的移动学习建设”是以学生的发展为本，构建围绕移动设备的未来课堂的整体学习环境，实现包括电子白板、学生学习终端、教师终端等一系列硬件设备的无缝衔接；建设支持学生个性化学习的服务平台，帮助教师和学生有效开展基于多样化移动终端的课堂学习和课外学习活动，建设基于云服务的学习资源，实现学生本校学习和跨校互联。这一项目的实施，将有十分显著的教学与社会效益。

1.能够有效创新教学模式

何克抗教授在对《教育信息化十年发展规划》的解读中谈到：“要实现信息技术与教育的深度融合，一定要触及学校教育系统的结构性变革。”因此，实施该项目不是取代传统教学工具，而是改变既有的教学和学习生态。过去教师很难逐一了解学生的学习进度和理解能力，但透过电脑记录与分析学生学习历程，教师可以进行个别化教学，达到“因材施教”的境界。有不少学生在课堂上会因为害羞或面子问题，不会明确表达自己的学习问题和困难，长期积累下来会造成学习进度落差。如利用该平台，教师可以进行私下交谈，了解学习情况，进行个别指导；学生把当日课堂教学过程下载到平台上，回家反复练习，隔天上课时就能赶上教学进度。所以，通过构建未来课堂的学习环境，创设有助于学生个性化学习的新型学与教模式，突出基于问题的学习、差异化学习、自主性学习与合作探究学习，体现课程独创执行力的课堂教学新范式，能够促进基础教育的创新发展。

2.学生学习更丰富生动

基于移动终端的个性化学习平台上的学习资源不只是纸质教材的数字化，除阅读、批注、加着重等功能外，还可以用多媒体形式创设生动、形象的教学情境，表现形式比传统教材更加丰富。这些资源再按照科学的结构整合成为教学资源包，包含学生学习需要的教材、教辅、工具书等，有针对性，能及时反馈指导，可自主生成多种练习，能进行问题积累、错题收集、资源及时更新等。此外，学习资源还可通过移动存储设备保存，外出时学生可以十分方便地携带大量的书，甚至是一座图书馆。

3.学生学习更轻松环保

实施该项目学生每天只要携带自己的移动学习终端，其重量可以控制在 1千克以内，非常便于携带，极大地减轻了学生书包的重量，改变学生背行李箱上学的现象。另外，学生使用学习终端后，学习资源都在平台上，可以大大降低纸张的使用，有效减少树木的砍伐和环境的污染，有利于学生身心健康发展，也符合建设节约型社会的理念。

当然，面对社会上关于学生是否会网络上瘾、视力影响等争议，我们必须从硬件、软件的人性化设计，以及对学生有效学习的时间控制上着手。任何一种新生事物，都不会是完美的，我们最好扬长避短、稳中求进、分层推进，先在实验性、探究性特征明显的拓展课程中进行，再逐步扩展为其他学科教学。

综上所述，随着移动互联技术的飞速发展，利用各类移动终端开展丰富多彩的学习是大势所趋，相信浦东新区在未来几年有能力开辟基础教育领域移动学习的广阔前景。

（作者单位：上海浦东教育发展研究院）