2.1 人工智能时代移动学习框架
人工智能发展与应用对教育教学变革产生了深远的影响，人工智能时代移动学习作为一种便捷、互动、情境化的新型在线学习方式，极大地推动了人工智能与传统移动学习领域深度应用，因此，“人工智能+移动学习”是人工智能时代移动计算技术与教育教学深度融合新模式，也是智慧教育发展的新趋势。本节将在活动理论指导下，以人工智能教育服务为设计理念，充分发挥人工智能技术在教育领域的应用优势，促进移动学习模式深度变革与创新，构建人工智能时代移动学习框架，如图2-1所示。
图2-1 人工智能时代移动学习框架
人工智能时代移动学习框架涉及人工智能、教育学、计算机科学、认知科学、心理学以及行为科学等多学科知识交叉融合，集成学习资源建设、学习活动设计、交互学习实施以及智能服务应用等，提供人工智能时代移动学习领域学习内容规划、资源特征匹配、学习情境感知、学习状态反馈等智能服务。框架设计总体思路是利用移动互联网技术、移动通信技术、大数据技术、云计算等前沿技术，建设优质的移动学习资源，创设智能化的学习情境，规划开展合适的学习活动，提供多元化、个性化的智能学习服务，形成智能化、个性化、交互化、高效化的移动学习环境。人工智能时代移动学习框架包含了九个组成要素、三种逻辑关系，各逻辑关系之间层层递进、相互联系、相互影响；以学习活动为核心、学习目标为导向、学习内容为基础，将学习反馈和学习情境作为个性化学习依据，探索学习资源多维特征匹配和智能服务交叉融合支持下的移动学习新模式。
2.1.1 移动学习框架构成要素
人工智能时代移动学习框架构成要素包括学习主体、学习工具、学习资源、智能服务、学习活动、学习状态、学习目标、学习情境、学习内容。
1. 学习主体
学习主体包括导学者和学习者，处于移动学习框架的核心地位。导学者即教师，在人工智能时代，教师不再按照传统的课堂模式传授知识，而是需要借助数字化教育装备开展信息化教学。具体来说，教师可以通过使用移动智能设备，开展教学设计、学习过程动态监督、学习评价等工作，增强与学习者的互动。学习者可以根据自我需求，随时随地自主开展课程个性化学习，充分利用课余时间，增加非正式学习的机会。学习者还可以使用网络中大量的优质教学资源，不断提高自身的学业水平。
2. 学习工具
学习工具是指学习主体与学习内容之间交互的工具载体。传统的学习工具主要是辅助学习的各类用品。课堂教学中，教师通过教材、板书、PPT等工具实现与学生的交互。在人工智能时代，学习工具朝着智能化、移动化、便捷化的方向发展，主要是指计算终端和移动终端，计算终端包括计算机、台式机等；移动终端主要包括平板电脑、智能手机、PDA、笔记本电脑等。计算终端和移动终端使交互方式更加多元化，也使教师与学生之间的交互更加便捷，互动更加频繁。人工智能如自然语言处理、语音识别和图像理解、智能搜索、知识获取、机器学习等前沿技术在学习工具中的融合应用大大增强了移动学习过程的交互能力。另外，计算终端和移动终端作为学习资源获取以及直接使用工具，可以使学习主体获取大量的优质资源，而且获取过程不受时间和空间的限制。同时，学习工具还记录了学习者的学习数据，可反馈给教师，有助于教师及时发现、解决学生存在的问题，实现个性化教学。总之，学习工具的高效使用是移动学习与人工智能紧密结合的重要环节。
3. 学习资源
美国教育与传播学会（AECT）认为，学习资源是“任何能够帮助学习者进行有效学习和操作的事物”。随着云计算、大数据、物联网等信息技术与教育的关系日益紧密，学习资源的内涵有了新的变化。特别是在“人工智能+移动学习”的背景下，移动学习资源是指在终端设备上开展学习活动的一切资源，不仅包括传统的课本教材、音频视频教材、进行学习的各类软硬件设备等，还包括随着智能终端发展而产生的新型学习资源，例如新形态教材、MOOC、网络学习空间等在线教育云平台、教育App等。
4. 智能服务
智能服务是移动学习框架中另一个核心因素。人工智能时代，智能服务是与学习活动、学习内容、学习情境、学习目标相互融合的服务，具体包括知识服务、情境感知服务、智能推荐服务、学习伙伴分组服务以及专家诊断服务等。智能服务依托于大数据技术和云平台，利用移动终端便携式数字设备媒介，实现导学者与学习者之间灵活交互，从而根据不同学习者的需求，提供多元化、个性化的学习服务。
5. 学习活动
虽然学习活动的理论基础是活动理论，但不同视角下学习活动阐述会有不同的内涵，孙海民（2018）分别从活动论、知识论、学习论和价值论审视学习活动。从活动论视角，认为学习是一种特殊的活动；从知识论视角，认为学习活动是建构知识的源泉；从学习论视角，认为学习是学习活动中行为和操作的集成；从价值论视角看，学习活动是价值的体现。人工智能时代，学习活动是指为了完成预期的学习目标，学习者在特定的学习情境中，在人工智能技术的支持下，匹配学习资源、融合智能服务，与导学者实现交互产生的一系列操作的总和。
6. 学习状态
学习状态是检验学习者学习效果的重要因素。学习状态伴随在学习者整个学习过程中，体现学习者心理、情感、态度、思维等综合身心投入程度。学习状态包括学习者学习活动前的准备状态、学习活动中的学习心理状态和学习环境状态、学习活动后的学习达成状态。人工智能时代，移动学习状态可以通过大数据分析、专家诊断等技术进行反馈和评价，导学者可以查阅移动终端反馈的数据结果，了解学习者的学习状态，设计特定的学习活动，增强学习者的学习投入程度。
7. 学习目标
学习目标是学习者通过学习期望使自己能达到某种状态或具备某种能力的目的。学习目标是学习者开展学习的前提条件，对学习者开展学习活动有指导、引领作用。人工智能时代，移动学习是学习者使用移动设备，运用智能化技术，不受时间和空间的限制，进行学习和交流的学习方式。学习者可以通过学习工具和学习环境获取资源，而学习目标可以融入到移动学习环境中，通过学习情境、学习活动，以智能化的方式呈现出来。
8. 学习情境
学习情境也是影响学习效果的重要因素。学习情境是为开展学习活动创设的一种学习场景，与学习内容密切相关。传统的学习情境主要以线下教学为主，教师与学生在课堂上互动；而移动学习最大的特点是突破了时间和空间的限制，学习主体之间可以实时互动与交流，数字学习空间情境与物理学习空间情境高度融合，也使得学习情境更加多元化，学习主体之间的交流方式也从单一的线下交流转变为线上、线下相结合的方式。人工智能时代，移动学习情境主要包括设备情境、位置情境以及网络情境等。其中，设备情境是指移动学习终端的性能、特征以及工作状态等；位置情境是指移动学习活动实际所处的物理位置；网络情境指移动学习所处移动互联网情境以及相关学习平台状态等。
9. 学习内容
学习内容是学习主体在理论和实践中进行探索、发现、总结、概括过程中涉及的一系列知识或者学习资源等。移动学习内容是根据移动学习目标选定的知识和学习资源。通常学习内容由导学者选择，通过终端设备呈现给移动学习者学习。人工智能时代，移动学习内容呈现方式更加多样化，并且移动智能终端数据记录与分析服务智能化程度也更高，为学习者推送适合的移动学习内容也更高效。
2.1.2 移动学习框架逻辑关系
人工智能时代，移动学习框架依托于人工智能大环境，实现了移动学习活动主体之间的互动化、学习服务的智能化、学习过程的个性化以及学习结果的高效化。移动学习框架由外围层、技术服务层、内部层构成，三层相互联结、互相支持，外围层是主体层，内部层是客体层，中间依靠技术服务层连接，共同构成了人工智能时代移动学习框架。
1. 主体层：人工智能增强移动学习主体之间的交互
在传统学习模式中，导学者与学习者之间的交互主要以“教师教，学生学，学生提问，教师解答”这种单线程的交互方式为主。随着人工智能在教育领域的逐渐应用，导学者与学习者之间的交互方式更加多样化、交互过程更加便捷化、交互内容更加个性化。人工智能技术快速发展，为导学者和学习者开展交互活动提供更加有利的条件。同时，主体层也是该学习框架中的基础层。
2. 技术服务层：人工智能技术促进学习工具智能化、学习资源多样化、智能服务个性化
在该层中，由学习工具的计算终端、移动终端、学习资源、智能服务这四个要素构成闭环模式。该层是连接外围层和内部层的纽带，具有承上启下的作用。导学者通过计算终端设计出优质的学习资源，将学习资源推送至移动终端上，供学习者学习。同时，计算终端将优化过的智能服务依托于大数据、云平台，利用移动终端中介为学习者提供个性化的服务。
3. 客体层：人工智能服务促进学习效果高效化
在该层中，由学习活动、学习目标、学习情境、学习内容、学习状态五个要素构成，学习活动是核心。要在了解学习者的学习状态下，根据设定的学习目标、创设特定的学习情境、选择合适的学习内容、开展学习活动设计；同时，学习活动要与学习资源相匹配、与智能服务相融合，经导学者使用计算终端规划后，传递至移动终端上，呈现给学习者。学习者完成学习后，再由移动终端感知学习情境、反馈学习者的学习状态。按此模式，不断增强导学者和学习者之间的交互，最终实现个性化、精准化的学习目标。