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摘 要：随着技术的不断发展，当前流行的移动技术被逐步应用到网络协作学习中，构造出一种新型而轻松的学习环境。基于P2P的移动协作学习模型具有灵活性、动态性、个性化、资源多样化等特点。该模型在交互性方面引入了数据装载器、协作控制器、智能查询器等功能模块，解决移动设备的部分智能计算功能无法实现和网络数据传输不稳定等问题；在应用方面，阐述了移动Peer和本地Peer、移动Peer之间的协作交互流程，以及实现模型的技术环境。最后，说明了模型的当前研究价值和存在的不足。
关键词：移动协作学习 移动学习 网络协作学习
中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1673-8454（2007）11-0080-03
一、引言
随着科学技术的迅猛发展，远程教育的开展模式越来越多样化，不同的模式具有不同的特点。其中，在网络协作学习中引入移动技术是远程教育的一种新发展、新理念。目前国内对于移动协作学习的研究及其实现方式的探讨较少。笔者试着提出一个移动协作学习平台和相应的移动模型，并阐述了对它的研究和实施。
网络协作学习系统大多采用传统Client-Server体系结构，这种集中式的服务器结构存在着弊端。[1] 比如，当服务器在网络工作中断线时，所有客户端就不能使用。在移动协作学习中，我们需要建立一种动态的网络工作环境。[1] 于是，我们采用Peer to Peer（以下简称“P2P”）的网络结构。这种结构能够很好地支持移动设备，并为移动工作提供强大的技术平台。
二、移动学习模型
将移动技术引入到网络协作学习系统后，可以解决远程教育的及时性、灵活性、准确性、个性化等问题。为此，我们构建一个同时支持固定和移动设备的P2P网络平台，如图1所示。在这个平台上，教师和学生可以使用移动设备或者固定的台式机进行一系列的远程协作学习。这个平台包括管理Peer、资源Peer、教师本地Peer、学生移动Peer。每个不同类型的Peer负责各自相应的功能。
（1）数据装载器
数据装载器主要负责数据的缓存和传输。装载器会判断哪些数据是本地数据，哪些是远程数据。一种情况是它会装载通过协作控制器传送本地数据和待发的远程数据，然后试图通过多线接口访问移动Peer，若检测到移动设备空闲，则发出信息。另外，装载器也要装载移动Peer传送过来的远程学习数据等其他信息。数据装载器包括缓存器、接口控制、解释器和多线接口。缓存器能够令系统持续优化地访问远程数据。每次当系统需要远程数据时首先查看缓存器。如果本地Peer或移动Peer的远程数据是原来的或较旧的数据，那么缓存器的远程数据就会被使用。移动Peer的数据被更新时，缓存器里的数据会保持同步地更新，反之亦然。这样，如果移动Peer突然脱线，那么缓存器会为系统提供已经接收的远程数据以保证进一步的工作。当重新连接上时，缓存器和移动Peer再次被数据同步化。访问控制器会检测学生在协作学习过程中的数据访问权限，并且它会建立一个访问控制列表。根据访问列表去控制每个学生对网络系统的每次访问。解释器负责划分缓存器里的数据类型和访问类型，并将数据解释成网络本地数据或远程移动数据。另外，在系统中要实现移动协作学习就需要多线接口去支持几种移动设备和它们特殊的性能。
（2）协作控制器
协作控制器是系统服务的驱动中心，负责向装载器传送本地和远程数据，接收本地Peer和移动Peer的各种协作命令，包括向查询器发出各种查询请求，访问管理数据库各项数据、监控学生协作学习的过程、向协作对象传递系统信息等。协作控制器会根据目前学生个性参数和移动设备的性能对远程数据进行动态配置。比如，它会研究移动Peer的设备性能和目前网络的性能，解释出两者的响应。如果移动设备联网速度慢，则会在保证必需条件的前提下传送更少的信息。结合学生的偏好和移动设备性能，控制器会传送对应的学习数据和其他信息摘要。
（3）智能查询器
智能查询器会根据协作任务搜索符合需求的本地和远程资源，包括学习记录、专家意见、反馈评语等。搜索的结果传送给协作控制处理，处理后形成的摘要会发送到移动Peer。这种摘要会作为概况性列表显示给学生，让他们知道之前的学习任务所做的事情，提示在学习任务中解决问题的经验和其他相关信息。通过分析记录、内部文档的相关信息，智能搜索和识别专家意见并发送给空闲的移动Peer。
三、移动学习模型的特点
1.协作学习的动态性和灵活性
根据该模型开发出来的系统易于配置将来的移动设备和无线通信技术。由于移动设备的动态性和灵活性，超越了时间和空间的限制，大大方便了协作学习的随时随地进行。[3] 该模型设计了自动适应学生的个性参数和几种移动设备的性能。在这个模型上实现的协作学习，可以快速地响应学习请求，不会因为网络带宽和脱线的问题延缓传输时间。
2.资源查询的多样化和智能化
移动设备在协作过程由于硬件功能有限，部分智能化的功能无法实现。该模型把移动协作学习中移动peer部分工作放到本地台式机上执行。比如智能资源查询，教师Peer有丰富的教师经验，积累了大量的资料信息。而资源Peer里有丰富多样化的知识资源。这实质上为移动协作学习提供了一个移动图书馆。同时，对于性能好的移动设备还可以随意地传递图像、声音、视频、动画等多媒体信息。
3.学习环境的个性化
移动学习模型能够为学生提供个性化的学习方式和个性化的学习内容。通过学生参数，管理Peer可以了解学生的学习特点和学习水平，提供符合学生特点的学习资料、学习流程、交互方式和界面，构成个性化的学习环境。协作监视代理连续监控学生的学习行为，对其学习习惯的交流方式、习惯的交流界面、学习风格等将有一个全面的了解，并及时更新学生参数，下次会根据学生参数生成符合学生特点的个性化学习环境。
四、移动模型的应用
1.移动Peer和本地Peer之间的协作交互流程
我们用以下几点来描述该移动模型的基本工作流程：
（1）移动Peer发出信息连接本地Peer，学生的信息经过解释器分析，比如确认是数据同步还是协作任务，若是数据同步则启动缓存器同步化远程数据；若是协作任务则发送到协作控制器；
（2）协作控制器分析移动Peer的设备性能选择合适的传送模式；
（3）协作控制器会为每个小组创建一个协作任务列表，将它保存到管理数据库中；
（4）协作控制器解释协作任务，若是查询任务，则将它发送到智能查询器执行查询操作，在内、外部资源里查询出协作学习需要的学习记录、反馈评注、专家意见；
（5）当下一个协作任务送到时，协作控制器在管理数据库中查看是否有同组重叠的协作任务，若有，则发送信息通知该名学生，并根据学生参数选择作出适应性的响应；
（6）协作任务的结果会被解释器解释为适合移动设备性能的待发远程数据，在对应移动Peer空闲时发送过去；
（7）协作控制器会配置一个协作任务监视代理，不断监视协作任务的执行过程，及时更新协作任务的数据和结果；
（8）如果发现数据更新，那么管理数据库里的数据会被修改，并需要更新缓存器的相应数据，同时通知移动Peer。
2.移动Peer之间的协作交互流程
（1）移动Peer1发出学习信息，经网络的解释器分析后，向移动Peer2传送信息。若Peer2空闲则接受信息，否则，将信息存入缓存器并向Peer1回应等待消息。
（2）移动Peer1和移动Peer2建立联接后，双方确定学习时间、学习任务，经双方确认后进入协作学习。
（3）本地教师Peer发送协作学习信息，确认分组，将分组信息传送到空闲的移动Peer群。该组Peer确认学习成员、学习任务和时间后，进入协作学习。
（4）移动Peer1和移动Peer2双方确认协作任务或同步化数据，若是后者，则建立数据信道传递相应的学习数据。
3.技术环境
在网络构建方面，P2P网络可以采用JXTA结构。[4] 移动设备使用GSM和P2P协议进行无线通信。目前，GSM的带宽是9600位／秒，持续在线的时间是20秒。不在线的用户可以用SMS消息通信。内含PCMCIA槽的移动设备可以使用无线LAN（IEEE802.11b）。这种设备能进行11MB／秒带宽的远程连接，而且能够在模式下用无线卡联网或者用Cable连接网络PC。在标记语言方面，内部结构用XML编码，并且用XSLT语言转换。查询器采用XMLNews实现查询功能。采用一种叫Composite Capability/Preference Profiles(CC/PP)的XML应用程序描述用户参数（学生参数、教师参数）和设备性能。
五、结束语
与其他传统的协作学习模型相比，移动协作学习模型的研究是将移动技术结合到网络协作学习中。这项功能是远程学习模式的一次创新。这种创新的学习模型能够为教育工作者和学习者提供更大的学习空间。移动协作学习技术在国内乃至国外仍属于起步和发展阶段，当中存在着许多问题还有待于解决，比如移动设备之间的数据标准化、软件兼容性、协作学习的同步控制等问题。
参考文献：
[1]Bonifacio，Ｍ．，Ｂｏｕｑｕｅｔ，Ｐ．，ａｎｄ Ｔｒａｖｅｒｓｏ，Ｐ．Ｅｎａｂｌｉｎｇ Distributed Knowledge Management.Managerial and Technological Implications[J].Novatica and Informatik/Informatique，２００２，Ⅲ （１）．
[2]Paolo Buｓｅｔｔａ，Ｃｈｉａｒａ Ｇｈｉｄｉｎｉ，Ｐａｏｌｏ Ｂｏｕｑｕｅｔ. K-Trek：P2P Knowledge Management in Wireless Mobile Networks.University of Trento，2006
[3] Edwards, K.W., Newman, M.W., Sedivy, J. Z., Smith, T. F．，Ｂａｌｆａｎｚ，Ｄ．，Ｓｍｅｔｔｅｒｓ，D. Ｋ．，Ｗｏｎｇ，Ｈ． Ｃ．，Ｉｚａｄｉ，Ｓ．：Ｕｓｉｎｇ Speakeasy for Ad Hoc Peer to Peer Collaboration，ｉｎ Proceedings of CSCW ’0２， （Ｎｏｖｅｍｂｅｒ ２００２），２５６-265.
[4]王毅. JXTA技术与应用发展，2006.5.9
关键词：移动协作学习 移动学习 网络协作学习
中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1673-8454（2007）11-0080-03
一、引言
随着科学技术的迅猛发展，远程教育的开展模式越来越多样化，不同的模式具有不同的特点。其中，在网络协作学习中引入移动技术是远程教育的一种新发展、新理念。目前国内对于移动协作学习的研究及其实现方式的探讨较少。笔者试着提出一个移动协作学习平台和相应的移动模型，并阐述了对它的研究和实施。
网络协作学习系统大多采用传统Client-Server体系结构，这种集中式的服务器结构存在着弊端。[1] 比如，当服务器在网络工作中断线时，所有客户端就不能使用。在移动协作学习中，我们需要建立一种动态的网络工作环境。[1] 于是，我们采用Peer to Peer（以下简称“P2P”）的网络结构。这种结构能够很好地支持移动设备，并为移动工作提供强大的技术平台。
二、移动学习模型
将移动技术引入到网络协作学习系统后，可以解决远程教育的及时性、灵活性、准确性、个性化等问题。为此，我们构建一个同时支持固定和移动设备的P2P网络平台，如图1所示。在这个平台上，教师和学生可以使用移动设备或者固定的台式机进行一系列的远程协作学习。这个平台包括管理Peer、资源Peer、教师本地Peer、学生移动Peer。每个不同类型的Peer负责各自相应的功能。
（1）数据装载器
数据装载器主要负责数据的缓存和传输。装载器会判断哪些数据是本地数据，哪些是远程数据。一种情况是它会装载通过协作控制器传送本地数据和待发的远程数据，然后试图通过多线接口访问移动Peer，若检测到移动设备空闲，则发出信息。另外，装载器也要装载移动Peer传送过来的远程学习数据等其他信息。数据装载器包括缓存器、接口控制、解释器和多线接口。缓存器能够令系统持续优化地访问远程数据。每次当系统需要远程数据时首先查看缓存器。如果本地Peer或移动Peer的远程数据是原来的或较旧的数据，那么缓存器的远程数据就会被使用。移动Peer的数据被更新时，缓存器里的数据会保持同步地更新，反之亦然。这样，如果移动Peer突然脱线，那么缓存器会为系统提供已经接收的远程数据以保证进一步的工作。当重新连接上时，缓存器和移动Peer再次被数据同步化。访问控制器会检测学生在协作学习过程中的数据访问权限，并且它会建立一个访问控制列表。根据访问列表去控制每个学生对网络系统的每次访问。解释器负责划分缓存器里的数据类型和访问类型，并将数据解释成网络本地数据或远程移动数据。另外，在系统中要实现移动协作学习就需要多线接口去支持几种移动设备和它们特殊的性能。
（2）协作控制器
协作控制器是系统服务的驱动中心，负责向装载器传送本地和远程数据，接收本地Peer和移动Peer的各种协作命令，包括向查询器发出各种查询请求，访问管理数据库各项数据、监控学生协作学习的过程、向协作对象传递系统信息等。协作控制器会根据目前学生个性参数和移动设备的性能对远程数据进行动态配置。比如，它会研究移动Peer的设备性能和目前网络的性能，解释出两者的响应。如果移动设备联网速度慢，则会在保证必需条件的前提下传送更少的信息。结合学生的偏好和移动设备性能，控制器会传送对应的学习数据和其他信息摘要。
（3）智能查询器
智能查询器会根据协作任务搜索符合需求的本地和远程资源，包括学习记录、专家意见、反馈评语等。搜索的结果传送给协作控制处理，处理后形成的摘要会发送到移动Peer。这种摘要会作为概况性列表显示给学生，让他们知道之前的学习任务所做的事情，提示在学习任务中解决问题的经验和其他相关信息。通过分析记录、内部文档的相关信息，智能搜索和识别专家意见并发送给空闲的移动Peer。
三、移动学习模型的特点
1.协作学习的动态性和灵活性
根据该模型开发出来的系统易于配置将来的移动设备和无线通信技术。由于移动设备的动态性和灵活性，超越了时间和空间的限制，大大方便了协作学习的随时随地进行。[3] 该模型设计了自动适应学生的个性参数和几种移动设备的性能。在这个模型上实现的协作学习，可以快速地响应学习请求，不会因为网络带宽和脱线的问题延缓传输时间。
2.资源查询的多样化和智能化
移动设备在协作过程由于硬件功能有限，部分智能化的功能无法实现。该模型把移动协作学习中移动peer部分工作放到本地台式机上执行。比如智能资源查询，教师Peer有丰富的教师经验，积累了大量的资料信息。而资源Peer里有丰富多样化的知识资源。这实质上为移动协作学习提供了一个移动图书馆。同时，对于性能好的移动设备还可以随意地传递图像、声音、视频、动画等多媒体信息。
3.学习环境的个性化
移动学习模型能够为学生提供个性化的学习方式和个性化的学习内容。通过学生参数，管理Peer可以了解学生的学习特点和学习水平，提供符合学生特点的学习资料、学习流程、交互方式和界面，构成个性化的学习环境。协作监视代理连续监控学生的学习行为，对其学习习惯的交流方式、习惯的交流界面、学习风格等将有一个全面的了解，并及时更新学生参数，下次会根据学生参数生成符合学生特点的个性化学习环境。
四、移动模型的应用
1.移动Peer和本地Peer之间的协作交互流程
我们用以下几点来描述该移动模型的基本工作流程：
（1）移动Peer发出信息连接本地Peer，学生的信息经过解释器分析，比如确认是数据同步还是协作任务，若是数据同步则启动缓存器同步化远程数据；若是协作任务则发送到协作控制器；
（2）协作控制器分析移动Peer的设备性能选择合适的传送模式；
（3）协作控制器会为每个小组创建一个协作任务列表，将它保存到管理数据库中；
（4）协作控制器解释协作任务，若是查询任务，则将它发送到智能查询器执行查询操作，在内、外部资源里查询出协作学习需要的学习记录、反馈评注、专家意见；
（5）当下一个协作任务送到时，协作控制器在管理数据库中查看是否有同组重叠的协作任务，若有，则发送信息通知该名学生，并根据学生参数选择作出适应性的响应；
（6）协作任务的结果会被解释器解释为适合移动设备性能的待发远程数据，在对应移动Peer空闲时发送过去；
（7）协作控制器会配置一个协作任务监视代理，不断监视协作任务的执行过程，及时更新协作任务的数据和结果；
（8）如果发现数据更新，那么管理数据库里的数据会被修改，并需要更新缓存器的相应数据，同时通知移动Peer。
2.移动Peer之间的协作交互流程
（1）移动Peer1发出学习信息，经网络的解释器分析后，向移动Peer2传送信息。若Peer2空闲则接受信息，否则，将信息存入缓存器并向Peer1回应等待消息。
（2）移动Peer1和移动Peer2建立联接后，双方确定学习时间、学习任务，经双方确认后进入协作学习。
（3）本地教师Peer发送协作学习信息，确认分组，将分组信息传送到空闲的移动Peer群。该组Peer确认学习成员、学习任务和时间后，进入协作学习。
（4）移动Peer1和移动Peer2双方确认协作任务或同步化数据，若是后者，则建立数据信道传递相应的学习数据。
3.技术环境
在网络构建方面，P2P网络可以采用JXTA结构。[4] 移动设备使用GSM和P2P协议进行无线通信。目前，GSM的带宽是9600位／秒，持续在线的时间是20秒。不在线的用户可以用SMS消息通信。内含PCMCIA槽的移动设备可以使用无线LAN（IEEE802.11b）。这种设备能进行11MB／秒带宽的远程连接，而且能够在模式下用无线卡联网或者用Cable连接网络PC。在标记语言方面，内部结构用XML编码，并且用XSLT语言转换。查询器采用XMLNews实现查询功能。采用一种叫Composite Capability/Preference Profiles(CC/PP)的XML应用程序描述用户参数（学生参数、教师参数）和设备性能。
五、结束语
与其他传统的协作学习模型相比，移动协作学习模型的研究是将移动技术结合到网络协作学习中。这项功能是远程学习模式的一次创新。这种创新的学习模型能够为教育工作者和学习者提供更大的学习空间。移动协作学习技术在国内乃至国外仍属于起步和发展阶段，当中存在着许多问题还有待于解决，比如移动设备之间的数据标准化、软件兼容性、协作学习的同步控制等问题。
参考文献：
[1]Bonifacio，Ｍ．，Ｂｏｕｑｕｅｔ，Ｐ．，ａｎｄ Ｔｒａｖｅｒｓｏ，Ｐ．Ｅｎａｂｌｉｎｇ Distributed Knowledge Management.Managerial and Technological Implications[J].Novatica and Informatik/Informatique，２００２，Ⅲ （１）．
[2]Paolo Buｓｅｔｔａ，Ｃｈｉａｒａ Ｇｈｉｄｉｎｉ，Ｐａｏｌｏ Ｂｏｕｑｕｅｔ. K-Trek：P2P Knowledge Management in Wireless Mobile Networks.University of Trento，2006
[3] Edwards, K.W., Newman, M.W., Sedivy, J. Z., Smith, T. F．，Ｂａｌｆａｎｚ，Ｄ．，Ｓｍｅｔｔｅｒｓ，D. Ｋ．，Ｗｏｎｇ，Ｈ． Ｃ．，Ｉｚａｄｉ，Ｓ．：Ｕｓｉｎｇ Speakeasy for Ad Hoc Peer to Peer Collaboration，ｉｎ Proceedings of CSCW ’0２， （Ｎｏｖｅｍｂｅｒ ２００２），２５６-265.
[4]王毅. JXTA技术与应用发展，2006.5.9