２０１５年６月 ＪＵＮＥ．２０１５ 情报探索 Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ 第６期（总２１２期） Ｎｏ．６（ＪＵＮＥ Ｎｏ．２１２） 情境感知Ａ适应移动学习系统框架研究水 ——以ＵｏＬｍＰ系统为例 张 剑 （辽宁师范大学管理学院 辽宁大连 １１６０２９） 摘要：认为在情境感知中，学习者的情境信息是情境感知移动学习系统实现的关键，包括学习情境和移动情境２个方面； 建立情境感知自适应和个性化学习系统，旨在通过移动设备进行学习，增加其学习兴趣。以ＵｏｈｌＰ为例，提出情境感知自适应移 动学习系统框架，并从体系结构、系统自适应机制、系统的移动传递工具３个方面阐释ｕｏｈｎＰ系统。 关键词：情境感知；移动学习；情境信息；学习情境；移动情境 中图分类号：Ｇ４３４ 文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１００５—８０９５．２０１５．０６．０１１ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ ｏｆ Ｃｏｎｔｅｘｔ－ａｗａｒｅ Ｓｅｌｆ－ａｄａｐｔａｔｉｏｎ Ｍｏｂｉｌｅ Ｌｅａｒｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ：Ｃａｓｅ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ ＵｏＬｍＰ Ｓｙｓｔｅｍ Ｚｈａｎｇ Ｊｉａｎ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｌｉａｎ Ｌｉａｏｎｉｎｇ １ １６０２９） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｔｈｉｎｋｓ ｔｈａｔ ｃｏｎｔｅｘｔ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｅａｒｎｅｒｓ ｉｓ ｔｈｅ ｋｅｙ ｔｏ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ ｃｏｎｔｅｘｔ－ａｗａｒｅ ｍｏｂｉｌｅ ｌｅａｒｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｃｏｎｔｅｘｔ—ａｗａｒｅ，ｉｎｃｌｕｄｅｓ ２ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｌｅａｒｎｉｎｇ ｃｏｎｔｅｘｔ ａｎｄ ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｎｔｅｘｔ；ｔｈｅ ｐｕｒｐｏｓｅ ｏｆ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｃｏｎｔｅｘｔ－ａｗａｒｅ ｓｅｌｆ－ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｎｄｉｖｉｄｕａｔｅｄ ｌｅａｒｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｔｏ ｍａｋｅ ｓｕｒｅ ｌｅａｒｎｅｒｓ ｃａｎ ｇｅｔ ｌｅａｒｎｉｎｇ ｂｙ ｍｏｂｉｌｅ ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｔｈｅｉｒ ｉｎｔｅｒｅｓｔ ｉｎ ｌｅａｒｎｉｎｇ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｇｉｖｅｓ ａ ｆｒａｍｅｗｏｒｋ ｏｆ ｃｏｎｔｅｘｔ—ａｗａｒｅ ｓｅｌｆ－ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｍｏｂｉｌｅ ｌｅａｒｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｂｙ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ ｏｆ ＵｏＬｍＰ，ａｎｄ ｔｒｙｉｎｇ ｔｏ ｍａｋｅ ａ ｓｙｓ— ｔｅｍａｔｉｃ ｅｘｐｌａｎａｔｉｏｎ ｏｎ ＵｏＬｍＰ ｓｙｓｔｅｍ ｆｒｏｍ ３ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ｓｅｌｆ－ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ａｎｄ ｍｏｂｉｌｅ ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｔｏｏ１． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｔｅｘｔ－ａｗａｒｅ；ｍｏｂｉｌｅ ｌｅａｒｎｉｎｇ；ｃｏｎｔｅｘｔ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ｌｅａｒｎｉｎｇ ｃｏｎｔｅｘｔ；ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｎｔｅｘｔ １ 学习者的情境信息 美国学者Ｓｉａｄａｔｙ等人于２００８年开发了情景模 绪、兴趣、需要，学习过程中的个人意愿、学习时间安 排以及学习者在哪个时间段学习等信息。（２）学习过 型，将学习者的情境信息分为学习情境和移动情境。 学习情境是学习者、教育资源、学习活动定义和特定 的教学策略所组成的；而移动情境是由它的输送介 质（也就是移动设备）所捕捉的学习情境。希腊学者 Ｃｈｒｉｓｔｏｐｏｕｌｏｕ于２００８年提出了五维模型．即以用户 的时间信息、地点、设备、时间和物理条件来模拟移 动情境。 １．１ 学习情境 程信息：包括与当前环境相关的学习者角色、关系、 贡献、约束等。（３）位置信息：通常包括地理空间信 息、相关区域（如一所大学内的图书馆）、互动空间 （如公共和私人空间）、文化背景（如环境的物质和社 会条件）、学习环境（如实验室）等。（４）技术信息：包 括技术工件（如移动设备、电子白板等）和非技术性 工件（如一本书）。（５）任务安排信息：包括任务的持 续时间、任务的调度时间，执行者、同行或专家与学 （１）学习活动设计：一般包括学习目标、教学策 略、学习活动、参与角色、工具和学习资源等。（２）学 习者个人信息：包括能力（知识结构、技能、学习态 度）、个人特色（学习风格、学习需求和兴趣、身体状 况）等。 １．２移动情境 习者的行动和时间可用性等。（６）物理条件：包括照 明度、噪音水平、天气状况等。 ２情境感知学习系统的自适应类型 ２．１教育资源的自适应 ２．１．１选择 （１）学习状态及时间信息：通常包括学习者的情 收稿日期：２０１５—０２—０７ 调整和选择合适类型的教育资源，将它们呈现 给不同选择标准的学习者。基于这种适应类型的情 本文系辽宁经济社会发展立项课题“ＳＯＬＯＭＯ环境下用户参与的图书馆数字资源建设策略研究”（项目编号：２０１５１ｓｌｋｔｔｓｇ一０３）和 辽宁师范大学青年科研项目“ＳＯＬＯＭＯ环境下高校图书馆数字信息资源建设对策研究”（项目编号：ＬＳ２０１４Ｗ０１２）的成果之一。 作者简介：张剑（Ｉ９８１一），女，硕士，讲师。 ２０１５年６月 张剑：情境感知自适应移动学习系统框架研究 第６期（总２１２期） 境感知移动学习系统目前有ＭＣＡＬＳ Ｅｚ］和ＰＣＵＬＳＩ３］。 ＭＣＡＬＳ是支持Ｊａｖａ编程的学习，根据学习者的当前 位置。选择适当的教育资源与学习者先前的知识进 行有效结合并呈现给学习者。ＰＣＵＬＳ是一个情景感 知移动学习系统。旨在支持英语词汇学习，并选择适 当的教育资源，将学习计划和任务与学习者前期积 累知识进行结合，为学习者提供基于位置的学习。 ２．１．２演示 学习过程中。采取与学生的环境因素有关的参 数自适应地变换教育资源的格式、类型、维度等，并 依照学习者的喜好和学习方式将教育资源呈现到移 动设备上。戈麦斯与Ｆａｂｒｅｇａｔ已经创建类似的情境 感知移动学习系统，该系统能根据学习者的位置、身 体状况和学习时间等信息对教育资源进行转换。 ２．１．３导航和排序 通常考虑学生的位置情境，对教育资源进行改 编重新整合。依据学生的不同标准建立个性化学习 路径、不同教育资源的导航等。ＣＡＭＬＥＳ［ 系统是可 以根据学习者的地理位置、可利用的学习时间、喜 好、学习方式和知识水平。对学习资源进行导航和排 序，为学习者发送不同的学习内容。 ２．２ 学习活动的自适应 ２．２．１ 一般适应 这种类型是在处理自动化个体学习活动的基础 上，从学生的背景因素得出不同标准而自动生成的 学习活动。如Ｕ０ＬｎｌＰ 系统，支持学习活动的前后衔 接。根据学习者的情境要素自动生成与学习活动相 关的教育资源、教育工具及相关服务等内容。Ｃｏ ＭｏＬＥ［ ］系统。支持不同类型自适应学习活动的生成 与推荐，学习者之间可以进行多媒体内容和协同工 具的交互。 ２．２．２反馈和支持 这种类型的适应包括个性化的提示。在合适的 时间和建议下进行适当的学习活动．根据不同学习 者的情境要素进行总结归纳，凝练出学习标准。如 ＬＯＣＨ Ｃ 系统是日语学习系统．可根据学习者的位置 和知识水平提供自适应反馈与支持。 ２．２．３ 位置导航 这种类型的系统，可以根据学习者当前位置，结 合学习者的个人特征（学习行为和个人喜好等），提 供学习活动导航建议并进行引导。２０１１年Ｈｗａｎｇ开 发的ＣＭＭＣＵＬ［引系统．在ＲＦＩＤ技术的帮助下．能够 检测到学生的位置，并引导他们使用程序化的学习 流程和相关学习材料，以便他们在学习过程中找到 其研究对象。 ２．２．４沟通与互动 该类型适应一般根据学习者的位置找到合适的 学习资源。并建立学习小组，进行知识共享与交流， 也可以根据学生的喜好和需求．自动选择合适的通 信和协作工具。如美国学者Ｍａｒｔｉｎ Ｅ 等人在２００８年 提出情景感知的移动学习系统，该系统首先对学习 者进行定位，根据其位置信息自动搜索附近的学习 者及学习内容，根据学习者的偏好和需求自动选择 合适的沟通工具，相互之间进行交流与探讨。 ３情境感知移动学习系统框架 学习活动是将教育内容（例如教育资源：音频和 视频资源，并非文本教育资源）和工具递送给学习 者。指导学习者并如何进行学习。学习者通过利用这 些资源和工具、提高其自身技能的具体情况来完成 学习活动。此外，学习者可以选择查看相关主题语法 规则和词汇。也还可以为学习者呈现电话呼叫、语音 邮件或视频呼叫服务的选项，最终达到学习目的。 情境感知移动学习系统，旨在提供通过移动设 备交互和针对个人的学习或一组相互关联的教育需 求，依据个人的特点和具体学习经验来增加学习者 兴趣。这些系统的主要优点是：（１）根据学习者的实 际情况提供个性化的学习。（２）检测学生的行为并进 行记录，为后期的反馈提供支持。ＵｏＬｍＰ系统的开 发目的在于为移动学习提供一个“一般适应”．在移 动教育过程中为学习者提供适合的活动和材料。 ＵｏＬｍＰ系统主要聚焦在生成自适应的个人学习活 动，基于学习者情境元素的不同标准提供支持性教 育资源、工具和服务，其体系结构如图１所示。 ３．１ ＵｏＬｍＰ的体系结构 ＵｏＬｍＰ系统的移动传递是基于管理信息系统学 习设计规范的。ＩＭＳ—ＬＤ是一个描述教育场景的标准 的符号语言。在ＩＭＳ—ＬＤ中，教育方案包括３个不同 的级别（Ａ级、Ｂ级和Ｃ级）。Ａ级教育方案包括一系 列的学习活动，主要是由工具和服务组成的环境；Ｂ 级是主要事件的属性和条件：Ｃ级为事件发生通告。 ＵｏＬｍＰ适配引擎能够处理ＩＭＳ—ＬＤ中的Ｂ级元件。 进而提供情境感知和自适应教育方案。ＵｏｌｍＰ在运 行时能够捕获事件的情境元素（在设计时可以被预 先定义）。运行环境信息时，主要用来捕获和评估情 境元素的性能、全局元素和ＩＭＳ—ＬＤ的Ｂ级属性。根 据学习者的输入捕捉学习者现状的环境信息，用表 格或清单来捕捉学习者在实际环境中的投入。根据 所捕获的内容相关的信息，ＵｏｌｍＰ系统进行自适应 处理。获取教育内容、工具和服务。 ３．２ ＵｏＬｍＰ系统的自适应机制 ＵｏＬｎｌＰ系统是基于多态呈现机制和内容过滤机 制实现白适应的，具体如下：（１）多态呈现机制，是基 ５１
