基于CONTEXT技术的网络学习上下文环境浅析

摘 要 随着网络学习平台的迅速发展，它在给用户带来便利的同时也涌现出一些问题。结合用户对网络学习平台的新需求，以CONTEXT技术为基础剖析网络学习环境中用户上下文范畴，并据此提出网络学习上下文环境分析框架，为构建新型的、个性化的网络学习平台进行有益探索。

关键词 CONTEXT技术；网络学习；框架

中图分类号：G434 文献标识码：B 文章编号：1671-489X(2011)36-0128-03

Analysis of E-learning Context Environment based on Context Awareness//Zhang Zhijie

Abstract With the rapid development of e-learning, it brings many conveniences and problems. Combined with the new demands of e-learning, the article analyzes e-learning context environment based on context awareness technology and puts forward framework of e-learning context environment. It is a beneficial exploration for constructing new and personalized e-learning platform.

Key words context awareness; e-learning; framework

Author’s address School of Information Science and Technology of Zhanjiang Normal University, Zhanjiang, Guangdong, China 524048

1 引言

国内的网络教育兴起于20世纪末，网络教育的发展趋势令人可喜，然而其快速发展的背后存在很多亟待解决的问题。1）学习模式单一。几乎所有的网络教育项目都将学生自主学习作为主要学习模式，使得网络教育机构将更多关注点放在设法提高学习者的自主学习能力上，因此学习者有限的自我约束和控制能力几乎成为不可逾越的鸿沟。2）学习者个性化程度不易控制。由于网络学习比传统教学拥有更大的选择余地，常常会出现学习目标、学习方法和学习过程的设置和安排不合理，并由于学习者之间的竞争减弱而影响学习动力，导致学习效果不好，甚至偏离最初的学习目标。3）交互性程度较弱。在网络教学中，时空分离这些客观因素会造成学习者和知识传授者之间、学习者相互之间的感情交流减弱，在教学过程中缺乏教师面授所传播的肢体语言信息以及减弱教师对教与学过程的控制程度，在学习过程中学习者之间的协作学习机遇降低。

基于网络教育中存在的问题，使用CONTEXT技术对网络学习环境中的用户上下文进行剖析，有助于用户及时调整自我的学习进程或方向，提高自主学习能力；有助于教师及时进行指导，使学生更加明确学习目标，提高学习效率。同样，它提升师生之间、生生之间的交互机遇，可以增强教师与学生之间的情感交流，促进学生之间的良性竞争、协作学习等。最后，在分析的基础上提出面向网络学习上下文分析框架，对设计新型的网络学习平台提出建设性的思想和方法。

2 CONTEXT技术

2.1 定义

Dey对于CONTEXT的概念给出形式化定义：CONTEXT是能够判定一个对象状态的一切信息，这个对象可以是一个用户、一台设备或者任何一个系统关心的实体。通俗地讲，上下文是用来描述用户状态和周围环境的任何信息。

2.2 分类

普适计算环境中的CONTEXT大致分为3类。1）环境上下文：位置、速度、时间等环境因素。2）设备上下文：网络带宽、屏幕大小等设备特性。3）用户上下文：操作习惯、个人喜好、个性化需求等。

按照CONTEXT信息本身的类型可以划分为6类。1）身份上下文（identity）。可以是空间中人的身份，也可以是空间中各物体的ID，比如当拿着一本书时，这是什么书也是一个上下文。2）空间上下文。比如人或物体的绝对位置、相对的位置（是否在一起、是否在可见距离内、一个房间与哪些房间联通）、人的朝向、是否在运动、站着还是坐着等。3）时间上下文，是上午还是下午，是工作日还是休息日，是哪个季节。4）环境上下文，环境的声音分贝值、亮度、温度、湿度、天气等。5）社会关系上下文。对于一个智能家居来说，空间中的人是房间的主人、朋友还是陌生人是相关的上下文；对于一个智能会议室来说，空间中的人是员工，外来访客是相关的上下文。比如CMU Aura的一个应用场景就是智能会议室可以发现房间中有外来访客，从而提醒报告人注意屏蔽某些内容。6）活动（Activity）上下文，房间是会议室还是咖啡间，房间中是否在进行小组讨论，用户是否忙等。

3 基于CONTEXT的网络学习上下文分析

透彻地了解网络学习上下文的含义，即清楚了解什么是一个在线用户的上下文，在何处进行的学习和产生的影响，这是非常有意义的。简单地讲，在线用户上下文是指学习者学习活动的发生地，学习者相互协作的交流地等。在现存的网络学习平台中，它被解释成一个班级、群体、工作站等的建立。同样，一个在线用户的上下文范围还可以被定义为更多细节化的层面，如一份作业、一个文件、一个讨论或一个同伴的在线身份都可以看做上下文。

因此，基于CONTEXT技术的网络学习上下文由网络学习平台中的一门课程、一个聊天室、一个文件系统和每一个用户的在线身份等元素组成，同时在平台中谁正在进行交互活动、为什么进行交互、如何进行交互等信息动态地构成网络学习上下文内容。

按照网络学习上下文的多样属性，将其划分为5大类。

1）身份上下文，指在网络学习平台中用户的角色，是教师、学生或管理员。对于教师用户可分为助教、讲师、教授等；对于学生用户可分为专科生、本科生、硕士生、博士生等。用户的角色用图1所示。根据用户身份的不同，他们在网络学习平台中所进行的活动行为也不同，如：专科生和本科生主要针对课程的学习、基础知识的掌握，硕士生和博士生主要强调自主学习，注重对自身科研水平的提高等；教师身份的不同体现在对课程的设置上，不同的教师对教学目标、教学内容的安排不同，对教学的组织形式也不同，对与学生之间的交互程度的需求也有所差别，如有的课程以教师指导为主，有的课程以学生自主学习为主并进行测试，有的课程则需要学生与学生之间的相互协作来共同完成等。

2）时间上下文，指用户在网络学习平台中进行具体活动行为的时间，如：教师、学生、管理员登录网络学习平台课程站点的年月日；何时教师了新的课程内容，上传/修改/删除了课程资源，/修改/删除/批改了作业，了新测验,公布了测验成绩与答案等；何时课程站点中的学生完成了作业，查阅了资源，进行了测验，查看了作业/测验答案，向教师提问等；何时管理员批准了新申请人员名单，批准了上传的资源资格，设置了用户权限等。

3）活动上下文，指产生学习活动的地点是在网络学习平台中的一个站点、一个论坛、一个资源工具，在这些地点中用户是否有相应的行为。如：教师创建一个新课程站点，学习课程内容，上传/修改/删除该课程内容的学习资源，创建/修改/批阅/删除课程对应的测验，创建该课程的聊天室便于交流；学生登录到课程站点，学习课程内容，阅读或下载学习资源，完成测验并查看测验结果，在聊天室中向教师提问或与同组学生进行交流等；管理员审核学生身份，审核资源，规范聊天室中的学习行为等。教师、学生和管理员活动关系图如图2所示。

4）首要上下文，指用户所处的当前上下文环境，即当前进行学习活动的发生地点以及活动所处的范围。

对于教师，在创建的在线课堂中他是首要上下文，其他参与者是相关的上下文；当在进行资源管理时，他的当前上下文环境就处在资源工具中；当进行作业/测验的、批改时，他的当前上下文环境则是在作业/测验工具中；当进入论坛/聊天室创建聊天信息或进行评论时，他的当前上下文环境是在论坛/聊天室中。

对于学生，当在学习课程内容时，他的当前上下文环境是在课程站点内容学习工具中；当查阅/下载资源时，他的当前上下文环境是在资源工具中；当参与到论坛/聊天室中时，他的当前上下文环境在论坛/聊天室中，其他参与者是他上下文环境的组成部分。

对于管理员，当审核资源时，他的当前上下文环境是在此资源工具中；当规范论坛/聊天室中行为时，他的当前上下文环境则在此中。

5）用户上下文，指用户的个人兴趣、目标、个性化需求等。

对于教师，他的目标是进行有效的课程教学，需要掌握学生的学习动向以便及时进行指导，同时提供给学生相关的资源和及时为学生解答在学习中遇到的问题，提高教学效率，达到预定的教学目标。

对于学生，他的目标是进行有效的学习，学习课程内容，完成作业和测试，学习课程相关资源以促进课程的学习，同时需要了解同组中其他学生的学习进展情况以促进学习动力，对于学习中遇到的问题需要教师的指导和需要与同组中同学进行讨论、交流以共同进步。

对于管理员，他需要及时审核申请人员的资格，审核上传资源的安全性，规范论坛/聊天室中用户的行为等。

以上网络学习上下文的含义和5个类别说明，网络学习平台在设计的时候需充分考虑到用户的上下文环境，为用户获取和传递相应的网络学习上下文信息，如：获取和传递网络学习平台中哪类用户产生的事件、产生学习活动事件的时间、产生学习活动事件的地点和行为方式，并根据用户的首要上下文和用户的目标、个性化需求来设定传递通知信息的优先级别，屏蔽掉用户不需要的信息等，使用户可以在网络学习平台中获得高效的教与学服务。

4 面向网络学习上下文分析框架

对网络学习上下文环境进行具体剖析，设计基于CONTEXT技术的网络学习上下文分析框架，此分析框架的研究意义在于为研发新型的网络学习平台提供有价值的指导和有建设性的方法。

网络学习上下文环境分析框架的研究对象是上下环境中的三大元素：1）用户，指在网络学习平台中的参与者，如教师、学生、管理员；2）活动，指参与者在网络学习平台中进行的行为方式；3）内容，指参与者在网络学习平台中所共享的各类信息资源。网络学习上下文分析框架如图3所示。

图3中表示网络学习上下文环境中的3个组成部分及其关系。

1）用户与活动之间。当教师登录到网络学习平台中，他将创建学习的课程内容，布置/批阅课程相关的习题，/批改课程相关的试卷，添加/更新课程相关的资源，创建/回复课程相关的聊天信息；当学生登录到网络学习平台中，他将学习已创建的课程，完成课程习题，进行课程测试，查阅课程资源，提出课程问题；当管理员登录到网络学习平台中，他将设置各种用户的权限，审核新申请用户的资格，管理网络学习平台中的各类资源。

2）用户与内容之间。当是教师角色时，他可以创建、修改、删除各种资源；当是学生角色时，他可以学习、浏览、下载各种资源；当是管理员角色时，他可以审核、修改、删除各种资源等。

3）活动与内容之间。在网络学习平台中的各类角色，当他们进行活动行为时均会和内容有关联，如教师创建资源、学生查阅资源、管理员审核资源等。

使用此框架思想作为指导来设计新型的网络学习平台：1）网络学习环境由其被包含的次之的学习环境和大量用户成员所组成；2）分析网络学习上下文环境，明确用户的首要上下文；3）关注网络学习环境中用户的交互活动的重要性；4）记录网络学习环境中用户的活动轨迹，包括用户自身的学习进程以及与其他用户的交互活动等；5）注重用户的个性化需求。

5 结束语

通过对网络学习上下文环境的分析，对于研发新型的网络学习平台做了有益探索，在新型的网络学习平台中应为用户提供有价值的在线学习者的网络学习上下文环境信息，有利于学习者在学习过程中进行自我约束和提高自我控制能力，有利于提高学习效率，有利于增强学习者之间的学习竞争力并促进学习兴趣，有利于提高学习者与教师之间和学习者与学习者之间的交互程度等。

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