基于手機二維碼的移動學習方式探析

饒國慧

(成都信息工程大學 外國語學院，四川 成都610225)

隨著全球通訊產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，移動學習(Mobile learning)已成為教育領域的一個關注熱點。我國移動學習雖然起步較晚，但也呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。繼2002 年國內(nèi)第一個移動教育實驗室——北京大學現(xiàn)代教育中心教育實驗室實施相關項目后，南京大學、清華大學和北京師范大學等高校都啟動了“移動教育”項目〔1〕。2010 年后，香港、上海、南京等地區(qū)也陸續(xù)開展了移動學習的實驗項目。如今，有越來越多的學校和地區(qū)參加移動學習的研究和實踐。

二維碼出現(xiàn)于二十世紀六七十年代的美國，但真正讓二維碼在生活中大放異彩的是1994 年由日本Denso-Wave 公司發(fā)明的QR 碼，這也是我們最常見的二維碼。隨著二維碼的流行和普及，二維碼的應用已經(jīng)遍及物流、制造、廣告、服務、新聞出版、圖書管理等許多領域，但是在學習方面的應用并不多見。

如何在移動通訊技術迅猛發(fā)展的趨勢下將二維碼與移動學習有機結合，這是教育工作者和相關技術人員需要探討的問題。

一、移動學習的概念及相關理論

移動學習既可以從技術設備層面去闡釋，也可以從學習方式角度去闡釋，還可以從M-learning 和E-learning 的關系等方面去闡釋，因此，并未有一個統(tǒng)一而權威的定義。Knowledge Planet 公司認知系統(tǒng)部主任Clark Quinn 在談到移動學習時說:“移動學習是移動計算與數(shù)字化學習的結合，它是通過諸如掌上電腦、個人數(shù)字助理或移動電話等信息設備所進行的數(shù)字化學習。”〔2〕

Dye 等人作了一個較具體的定義:移動學習是一種在移動計算設備幫助下的能夠在任何時間任何地點發(fā)生的學習，移動學習所使用的移動計算設備必須能夠有效的呈現(xiàn)學習內(nèi)容，并且提供教師與學習者之間的雙向交流〔3〕。

我國北京大學現(xiàn)代教育技術中心移動教育實驗室給移動教育作出如下定義:移動教育是指依托目前比較成熟的無線移動網(wǎng)絡、國際互聯(lián)網(wǎng)以及多媒體技術，學生和教師通過使用移動設備(如手機等)來更為方便靈活地實現(xiàn)交互式教學活動〔4〕。

可見，移動學習具有學習便捷性、時空靈活性、移動交互性、情境相關性等特點。這些特點與非正式學習、境脈學習、活動學習、情境學習、經(jīng)驗學習等學習理論有著密切的關系〔5〕。

非正式學習是課堂外的一種學習，不依賴于教師的課堂教學，是一種根據(jù)個人興趣和人際交流獲得知識的方式;境脈學習理論強調(diào)學習者內(nèi)部世界對于學習的重要性，重視對學習者現(xiàn)有知識結構、學習動機、學習興趣的分析;活動學習是指在實踐活動中的學習，即以問題為中心組成學習團隊，在外部專家與團隊成員之間的相互幫助下，通過主動學習、不斷質(zhì)疑、分享經(jīng)驗，使問題得到解決;情境學習是指情境認知與學習理論將學習者隱喻為“認知學徒”，重視隱性知識的學習，強調(diào)通過“活動感知”為學生建構學習模式、搭建拋錨式學習的支架、發(fā)展學生的自信心。

二維碼目前在學習上的應用還不多，正處于探索階段，因此需要一定學習理論的指導，而移動學習及其相關理論恰好為二維碼在學習上的應用提供了理論基礎。

二、二維碼的特點及手機二維碼的發(fā)展

(一)二維碼的特點

二維碼是用某種特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面上(二維方向上)分布的黑白相間的圖形記錄數(shù)據(jù)符號信息的;在代碼編制上巧妙地利用構成計算機內(nèi)部邏輯基礎的“0”、“1”比特流的概念，使用若干個與二進制相對應的幾何形體來表示文字數(shù)值信息，通過圖像輸入設備或光電掃描設備自動識讀以實現(xiàn)信息的自動處理〔6〕。它具有以下特點:

(1)信息容量大，編碼范圍廣。二維碼能夠在橫向和縱向兩個方位同時表達信息，因此能在很小的面積內(nèi)表達大量的信息。二維碼可容納多達1850 個大寫字母或2710 個數(shù)字或1108 個字節(jié)，或500 多個漢字，比普通條碼信息容量高幾十倍。此外，二維碼可以把圖片、聲音、文字、簽字、指紋等可以數(shù)字化的信息進行編碼，用條碼表示出來;可以表示多種語言文字;可表示圖像數(shù)據(jù)。

(2)容錯能力強，譯碼可靠性高。二維碼采用了世界上最先進的數(shù)學糾錯理論，當穿孔、污損等引起局部損壞時，照樣可以正確得到識讀，損毀面積達50%仍可恢復信息，而且它比普通條碼譯碼百萬分之二的錯誤率要低得多，誤碼率不超過千萬分之一。

(3)形狀、尺寸可變，內(nèi)容可加密。二維碼可根據(jù)實際需要，調(diào)節(jié)尺寸的大小比例;賦載同樣的信息量時，二維碼條碼的形狀可以根據(jù)載體面積及美工設計等進行自我調(diào)整，且攜帶方便，不怕折疊，具有一定的空間靈活性。二維碼還可根據(jù)需要引入加密措施，可以采用密碼防偽、軟件加密等進行防偽，因此具有極強的保密防偽性能。

(4)成本低，實用性強。二維碼制作成本低廉，利用現(xiàn)有的點陣、激光、噴墨、熱敏/熱轉(zhuǎn)印、制卡機等打印技術，就可在紙張、卡片、PVC、金屬表面上印出二維條碼，費用僅是油墨的成本，因此人們又稱二維碼是“零成本”技術。二維碼的保存時間還很長，且耐用，用途也很廣泛，信息的存儲、追蹤、溯源、加密、識別、驗證都可以簡單實現(xiàn)。

二維碼這些特點也正是它的優(yōu)勢，為它和移動學習的結合奠定了良好的基礎。

(二)手機二維碼的發(fā)展

二維碼并不是一項新技術，但要實現(xiàn)二維碼的功能和應用則需要閱讀器進行識讀。過去因讀取設備所限，二維碼未能得到普遍應用，現(xiàn)在的智能手機配備了新的應用處理單元，能滿足日益增長的圖文聲像處理需要，“手機己經(jīng)不僅僅是一個單純的移動通話的裝置，而逐漸地變成了一個移動的多媒體信息處理平臺”〔7〕。手機二維碼是將智能手機作為二維碼的識讀設備和載體，通過二維碼來實現(xiàn)信息導航與信息承載的，包含主讀和被讀兩類應用。主讀類應用是把帶有攝像頭的手機當做掃描器對二維條碼進行掃描，通過用戶手機里安裝的解碼軟件來獲取二維條碼中存儲的信息，從而進行上網(wǎng)、自動文字輸入、資料交換等應用;被讀類應用通常是終端用戶在完成各種在線或非在線交易后，二維碼作為電子憑證通過移動網(wǎng)絡傳輸，以短信或彩信的形式存儲在用戶手機上，之后再運用專用設備進行識讀確認，以此來驗證交易的真實性〔8〕。

智能手機和手機上網(wǎng)的迅速發(fā)展給二維碼的發(fā)展創(chuàng)造了前所未有的機遇。全球著名的美國市場研究公司IDC(International Data Corporation)預測，2015 年全球智能手機出貨量將比2014 年增加11.9%，達15 億部〔9〕。手機二維碼在中國的市場空間更是異常廣闊，截至2014 年12 月，中國手機網(wǎng)民規(guī)模達5.57 億，使用手機上網(wǎng)的人群占比提升至85.8%，手機無疑是我國網(wǎng)民的第一大上網(wǎng)終端〔10〕。

手機二維碼是智能手機和手機上網(wǎng)迅速發(fā)展的結果，對于二維碼應用的拓展和移動學習的推廣是難得的機遇，手機的便攜性、移動性及普及性是其他移動設備難以比擬的。

三、基于手機二維碼的移動學習方式與傳統(tǒng)學習方式的比較

(一)以紙質(zhì)教材為主的傳統(tǒng)學習方式

在傳統(tǒng)的學習方式中，學生需要攜帶較為厚重的書本到教室里上課。傳統(tǒng)紙質(zhì)教材從內(nèi)容上來講比較精華和權威，但大都是書面文字，雖然有的也有圖片穿插其中，但始終難以呈現(xiàn)動畫、聲音、視頻等多媒體內(nèi)容，在形式上顯得較為單一，學生與教材的互動也較為有限;教材中的知識點、教師課堂上的擴充內(nèi)容通常以板書或課件的形式呈現(xiàn)，學生則將要點記錄在書本頁邊空白處或事先準備的筆記本上，雖然紙張記錄清晰，但易皺易毀，不利于攜帶和保存，當要關聯(lián)某個知識點時，需攜帶和查閱整本教材。這種傳統(tǒng)學習方式可能導致一些學生閱讀和學習興趣不高、學習記錄保存不便等問題。2013 年7 月，中國輕工業(yè)出版社發(fā)行了中國首套二維碼互動型菜譜叢書，引起了業(yè)界極大反響，有了這種“數(shù)字媒體+傳統(tǒng)紙質(zhì)”相結合的菜譜書，只要用手機掃描二維碼，就能跟著大廚示范的視頻學做每道菜〔11〕。結合最新的二維碼和微視頻技術，華東師范大學出版社在2013 年推出了全新改版的《解題高手》系列叢書，將傳統(tǒng)圖書和移動互聯(lián)網(wǎng)結合起來，在2013 年上海書展上獲得了很好的評價〔12〕。這給我們利用二維碼進行移動學習提供了很好的借鑒。

(二)基于手機二維碼的移動學習方式

基于手機二維碼的移動學習是在保持原有紙質(zhì)教材內(nèi)容完整性的基礎上的一種“立體化、多維度”的學習方式。在紙質(zhì)教材中可以放置高度關聯(lián)的二維碼，二維碼是連接線下和線上的橋梁，是從平面信息到數(shù)字多媒體信息的窗口。但二維碼本身存儲的并不是實際內(nèi)容信息，而是索引號，因此要實現(xiàn)這個橋梁和窗口的作用，還需要一個與二維碼關聯(lián)的信息內(nèi)容平臺，即要將手機二維碼和移動學習相結合，則需要搭建一個移動學習平臺。這個移動學習平臺是用計算機編程技術和數(shù)據(jù)庫技術構建、結合二維碼技術來關聯(lián)平臺資源和實施信息管理的，教師可利用該平臺發(fā)布和管理教學資源，學生則可使用手機借助二維碼與平臺來進行信息交互，以實現(xiàn)自主學習。

基于手機二維碼的移動學習具有以下特點:

(1)可以進行多媒體趣味性體驗。由于二維碼能承載多種信息格式，學生可直接用手機解碼學習內(nèi)容，從而讓教材突破平面文字的限制，具有立體的、直觀的效果。在學習過程中，學生既能感受到解密的喜悅，又能增加學習的興趣，從而主動解決學習上的疑難問題，促進探究性學習。

(2)便攜式學習。二維碼能夠串聯(lián)海量信息，卻不受時間、空間、方式的限制。用智能手機掃描二維碼，無論何時何地，不管是走著還是坐著，都能夠進行學習和分享。

(3)學習內(nèi)容能夠精確傳遞。學生通過掃描二維碼，可直接獲取對應的信息。這種直接掃描二維碼的方式取代了冗長web 網(wǎng)址或搜索信息的輸入，大大省略了輸入和搜尋時間，具有了學習針對性，提高了學習效率。教師還可利用二維碼的簡潔、趣味性、直觀性和便捷性來安排教學，課后教師還可用二維碼來發(fā)布知識點提要、課件摘要、重點難點提示、學習活動安排等內(nèi)容，學生隨時隨地都能利用手機了解和掌握老師發(fā)布的信息。

(4)具有協(xié)作交互的特點。通過二維碼，學生在自己學習的同時，還可與其他同學和教師進行交流。學習者可就感興趣的問題向教師提問或探討，學習者之間也可相互分享二維碼，互通有無，共享學習資源;教師的教學任務可通過二維碼傳達，學生的完成情況及信息反饋也能通過智能手機實時上傳到網(wǎng)頁。

(5)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。除了以頁面瀏覽量、資源下載量或用戶點評這些常用方式來統(tǒng)計分析學習數(shù)據(jù)外，還可以通過學生二維碼掃碼情況的數(shù)據(jù)分析，讓教師了解學生的學習進度、學習內(nèi)容以及學生的興趣點所在，從而更好地安排教學。此外，學生也可以通過掃碼記錄了解自己的學習軌跡和學習內(nèi)容。

基于手機二維碼的移動學習是紙質(zhì)教材學習的延伸，在一定程度上彌補了傳統(tǒng)學習方式的一些不足。

四、基于手機二維碼的移動學習方式的操作和運作流程

(一)師生的操作

教師與學生是學習活動中最主要的參與者，他們可通過移動學習平臺，實施各自的教與學活動。

1.教師

教師是教學活動的引導者，教師以教師身份進入二維碼移動學習平臺時，可進行信息管理、課程管理和互動教學等主要活動。信息管理主要指教師登陸平臺后，可實現(xiàn)教師自己個人信息和學生信息的雙重管理，如名稱、班級、登錄時間和次數(shù)等管理，便于教師統(tǒng)計數(shù)據(jù)和掌握學生的學習動態(tài);課程管理主要指教師可根據(jù)需要，發(fā)布管理課程內(nèi)容，并將該內(nèi)容生成二維碼，對它和內(nèi)容進行修改、增加、刪除等，也包括利用二維碼傳達教學任務、搜集學生完成情況等。此外，教師還可通過互動學習系統(tǒng)進行在線答疑、課程討論、處理學生留言等互動教學。

2.學生

學生只需要利用隨身攜帶的智能手機，用手機攝像頭掃描二維碼，二維碼就能轉(zhuǎn)化為對應文本、網(wǎng)址、圖片或音頻、視頻等可識別信息，這些信息正是教師在課程管理中的內(nèi)容或任務的發(fā)布。在這個過程中，學生就像是一個揭密者，揭開了隱藏于二維碼中的豐富的多媒體信息，而這些信息形式和信息容量是傳統(tǒng)平面媒體難以承載的。當學生獲得這些信息后，可針對該信息進行相應的操作，這是其個性化自主學習的過程。此外，他們還可瀏覽自己感興趣或覺得有用的內(nèi)容，收藏該二維碼，以便下次直接鏈接，也可將感興趣的內(nèi)容直接下載到自己的手機上，還可將此二維碼分享給其他同學。在互動方面，學生可參與在線討論、進行評價與留言、分享內(nèi)容到第三方平臺(如微博、微信等)。而且，通過學習平臺，學生可以管理個人信息、個人收藏，了解個人學習軌跡，提高個人學習的針對性。

(二)運作流程

二維碼的掃描看似簡單，實則是二維碼移動學習平臺在后臺進行了一系列的運作。學生作為教學活動的主體，是手機二維碼的移動學習方式最重要的參與者和最大的受益者。在此以學生操作為例，進行運作流程的簡要說明:

(1)學生在相關位置找到對應的知識點的二維碼，用手機攝像頭對目標二維碼進行拍攝，利用智能手機里的二維碼軟件對拍攝到的二維碼圖形進行識別、讀取和解碼。二維碼中存儲的不是實際內(nèi)容，而是一個索引號。

(2)學生手機端向二維碼移動學習平臺發(fā)出訪問請求，即將二維碼對應的索引號信息發(fā)給二維碼移動學習平臺。

(3)二維碼移動學習平臺將索引號信息映射為對應的URI，并將學生端請求重新定向到相應的知識點的HTML5 網(wǎng)頁。

(4)知識點所在的HTML5 網(wǎng)頁為學生端手機返回響應的請求結果。

(5)學生和對應知識點的HTML5 網(wǎng)頁進行交互，執(zhí)行后續(xù)應用，如瀏覽學習知識點的內(nèi)容、參與討論區(qū)的討論、進行知識點相關題目的練習、重難點知識的疑問解答和相關知識點資料的下載等。

五、結束語

英國開放大學教育技術研究所教育技術教授、國際移動學習協(xié)會的創(chuàng)會主席邁克·沙普爾斯在2013 年接受我國記者采訪時說道:“當今成千上萬的人通過手機接收學習資源，在中國或非洲國家發(fā)展移動學習有巨大機遇。我們要了解如何利用移動設施使學習變得不同，包括如何將課堂學習延伸至課外，如何利用移動設備進行遠程學習以及如何創(chuàng)立大型學習共同體或開展互動式學習。移動學習在教育領域擁有無限可能，但了解這種基于移動設備的新型學習方式確實非常困難?！薄?3〕

基于手機二維碼的移動學習方式，是課堂內(nèi)教學的有益延伸，是學生自主學習的有效方式，既有利于教師擴展補充教學內(nèi)容，又讓學生享受到了移動學習的便利。用智能手機掃描二維碼，通過二維碼串聯(lián)的相關信息就能隨時隨地呈現(xiàn)，人們不管是走著還是坐著，都能夠進行學習和分享。這種新的移動學習方式在科技和通訊日益發(fā)展的今天，有著更廣闊的應用空間。

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