李瑋瑩

（上海建橋?qū)W院數(shù)字媒體藝術(shù)系，上海 201319）

0 引言

移動學習，即 M-learning，是由 E-learning延續(xù)發(fā)展而來，借助于網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)代先進的通訊設(shè)備，使學習不再受時間、地域或者教師的限制，這是移動學習最大的優(yōu)點。但作為一種全新的學習方式，對于移動學習的概念界定，目前仍沒有一個統(tǒng)一的認識。一般認為國外學者Alexzander Dye等對M-learning的定義較為具體：移動學習是一種在移動計算設(shè)備幫助下，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(shè)備必須能夠有效地呈現(xiàn)學習內(nèi)容并且提供教師與學習者之間的雙向交流。

移動學習利用無線移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及無線移動通信設(shè)備，如移動電話、個人數(shù)字助理PDA、Pocket PC等獲取教育信息、教育資源和教育服務(wù)。由于移動學習理論的不完善和移動技術(shù)的限制，國內(nèi)外有關(guān)移動學習應用模式的研究還處在發(fā)展期。

云計算（Cloud Computing）是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的超級計算模式，即把存儲于個人電腦、移動電話和其他設(shè)備上的大量信息和處理器資源集中在一起，協(xié)同工作。它將計算任務(wù)分布在大量計算機構(gòu)成的資源池上，使各種應用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計算力、存儲空間和各種軟件服務(wù)。云計算憑借它的優(yōu)點和各項服務(wù)已經(jīng)勢不可擋地來到我們身邊，隨著它的發(fā)展和普及，教育機構(gòu)、教育者和學習者的信息都將逐步遷移到“云”上，這對移動學習的發(fā)展，無疑是一個很好的契機。

在云計算環(huán)境下，需要構(gòu)建支持網(wǎng)絡(luò)學習的“云”服務(wù)。云服務(wù)的設(shè)計與開發(fā)是未來教學信息系統(tǒng)開發(fā)者要掌握的技術(shù)。學習者通過Web瀏覽器或手機等移動設(shè)備，獲得互動性、體驗性、移動性和存儲服務(wù)。E-Learning服務(wù)和數(shù)據(jù)可以在最大范圍內(nèi)共享，避免了教育信息系統(tǒng)的重復開發(fā)［1］。

1 云計算的應用環(huán)境及其特點

云計算的應用環(huán)境是建立在大規(guī)模的服務(wù)器集群上的。例如：Google云計算服務(wù)器到目前為止已經(jīng)有100多萬臺服務(wù)器，其他IT巨頭的云計算服務(wù)器少的也有幾十萬臺?？梢娫朴嬎愕囊?guī)模是十分龐大的。云計算通過一定的虛擬化技術(shù)，將平臺中的資源包括硬件資源和軟件資源等資源化，供用戶按需獲得服務(wù)。用戶可根據(jù)自己的需要，彈性地使用資源，同時還可擴展處理能力。

從用戶角度上看，云計算具有以下特點：

（1）使用方便。用戶可以不需要依賴特定的一些設(shè)備，只需一臺電腦和一根網(wǎng)線，不受地域的限制，就可以得到云計算所提供的服務(wù)。

（2）成本低。云計算提供了強大的硬件資源和軟件資源，并有專業(yè)的維護團隊，為廣大用戶省卻了高昂的專業(yè)設(shè)備和軟件的購置以及維護費用，用戶只需支付價格低廉的云計算服務(wù)使用費用，而該費用也可根據(jù)用戶的需求來進行消費。

（3）靈活性。用戶可以根據(jù)自己的需求來購買服務(wù)，而且云計算也是一個動態(tài)變化的，根據(jù)用戶規(guī)模的變化而自動調(diào)整，這樣也不至浪費資源［2］。

目前，移動學習設(shè)備存在的問題是制約移動學習發(fā)展和普及的重要因素。主要存在問題有：數(shù)據(jù)處理能力低，內(nèi)置軟件有限，多媒體資源的傳輸受限制。云計算技術(shù)的出現(xiàn)，為這些問題提供了一個可行的解決途徑。云計算下，所有的數(shù)據(jù)存儲和處理都將在“云”端的計算機群進行，其強大的計算能力使它能完成很多個人計算機無法應付的數(shù)據(jù)處理任務(wù)。由于所有的數(shù)據(jù)處理都在“云”端進行，學習者只需通過瀏覽器便可進行類似于在個人計算機上的常用操作，因此移動設(shè)備只要能夠運行瀏覽器就可以了［3］。

2 云計算搭建的移動網(wǎng)絡(luò)學習平臺的形式

2.1 搭建在云計算上的移動網(wǎng)絡(luò)學習平臺

Moodle是一套網(wǎng)絡(luò)學習管理系統(tǒng)，憑借著開源、信息集成等優(yōu)點，自發(fā)布以來，得到眾多教育專家的認可。Moodle愛好者們進一步發(fā)展了Moodle的相關(guān)模塊和活動，以促進學習者的有效學習。但是Moodle運行的開銷非常之大，據(jù)統(tǒng)計，一個標準的服務(wù)器內(nèi)存容量在2 GB，CPU2.0的服務(wù)器最多能夠負載30～50臺機器同時在線，要配置區(qū)域性的網(wǎng)絡(luò)學習平臺所需要的計算機資源將是非常巨大的。在這種情況下，移動設(shè)備的接入網(wǎng)速更慢，想通過這種方式來訪問網(wǎng)絡(luò)學習平臺是不行的。如果把Moodle搭建在云上，完全可以避免這種情況。它可以大幅度地提高移動設(shè)備訪問學習平臺的速度。建構(gòu)這樣的移動網(wǎng)絡(luò)學習平臺將是對學習模式的一種創(chuàng)新，徹底打破學習的時空局限，真正做到隨時隨地學習。

2.2 搭建在云計算上的移動網(wǎng)絡(luò)協(xié)作平臺

WebEx是Cisco網(wǎng)絡(luò)的一款重要的網(wǎng)絡(luò)協(xié)作軟件，多媒體通訊專網(wǎng)WebEx交互網(wǎng)絡(luò)是一張覆蓋全球的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，它由包括服務(wù)器、高速網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)設(shè)備、數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡(luò)管理中心在內(nèi)的各種網(wǎng)絡(luò)元素組成，提供了良好的冗余性、可靠性和可管理性。通過各個服務(wù)節(jié)點的高速連接，為客戶實時互動地交流信息傳輸提供可靠的、可預見的性能，通過服務(wù)器的路由交換，會議數(shù)據(jù)流可以選擇最近的傳輸路徑，保證會議實時交流效果，它可以面向眾多的網(wǎng)絡(luò)用戶，但是它也是基于網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的。也就是說如果交互的數(shù)目越多，將要產(chǎn)生的流量成指數(shù)增長，這樣一來，服務(wù)器將會耗竭，客戶端的需求響應將無法得到及時反應，嚴重影響服務(wù)的質(zhì)量，又加之移動設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)流量有其固有的局限，在當前的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下移動設(shè)備只能接收到一些斷斷續(xù)續(xù)的信息，根本無法保障移動學習的效率。

如果將WebEx等網(wǎng)絡(luò)協(xié)作軟件搭建在以云計算為支撐的網(wǎng)絡(luò)協(xié)作平臺上，其交互的需求就可以通過龐大的云計算能力得到很好的解決，服務(wù)器不會因為參與人數(shù)的增多而出現(xiàn)癱瘓之類的問題。通過手持設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)的云，就能夠隨時隨地享受流暢的網(wǎng)絡(luò)協(xié)作、網(wǎng)絡(luò)會議、課件視頻點播等服務(wù)。

2.3 搭建在云計算上的移動網(wǎng)絡(luò)計算平臺

網(wǎng)絡(luò)計算平臺是利用計算機集群強大的計算能力進行數(shù)據(jù)處理或者符號運算。用手持設(shè)備（例如Ipad）進行復雜的程序設(shè)計實驗，或者進行3D實物模擬實驗時，由于移動設(shè)備本身設(shè)計的局限性，內(nèi)存和CPU等計算能力不足，必然要延遲很久，甚至死機或者無法響應。如果移動設(shè)備接入云計算，那么在進行實驗計算的時候，只需要借助瀏覽器將網(wǎng)絡(luò)軟件相關(guān)的參數(shù)返回到服務(wù)器上，由服務(wù)器快速計算，得出最終效果或者給出答案，再傳遞到瀏覽器上，移動設(shè)備和計算云之間只傳遞參數(shù)。在云上計算的速度很快，而傳遞的參數(shù)所需要的數(shù)據(jù)量很小，傳輸過程很短，基本類似于在本機上運行，這樣借助于云，一個移動網(wǎng)絡(luò)計算平臺構(gòu)建變得更加容易［4］。

3 云計算環(huán)境中移動學習的系統(tǒng)設(shè)計

目前移動學習的主要模式有兩種：分別是基于點播的短信息服務(wù)（SMS）和基于瀏覽的WAP教育站點。兩種模式都各有其不足：SMS模式下，數(shù)據(jù)通常會有一定的延遲，學與教做不到真正的實時交互，另外，這種模式傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量相當有限且一般只能傳輸文本信息，難以滿足用戶對多媒體資源的需求。WAP教育站點模式因目前建立的WAP教育站點太少，學習資源不足，而難以發(fā)揮其作用。此外，該方式基于WAP協(xié)議，數(shù)據(jù)傳輸速率不高。云計算的出現(xiàn)，彌補以上兩種移動學習模式的不足。大量教育資源存儲于云服務(wù)器中，無需建立專門的教育站點就可實現(xiàn)大規(guī)模的移動學習。云計算整合了多方計算機、互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)，突破了單一WAP協(xié)議的限制，總之，在云計算背景下，學習者只需使用移動設(shè)備通過瀏覽器即可接入“云”服務(wù)器自行選擇學習內(nèi)容進行學習和實時交互。

移動學習系統(tǒng)為學習者創(chuàng)設(shè)一個隨時隨地學習的環(huán)境，讓學習者可以自主選擇學習內(nèi)容學習，而且學生之間以及學生與教師之間可以進行實時或非實時的交流討論。因此，在移動學習系統(tǒng)設(shè)計時，應以移動學習的特點、理論基礎(chǔ)和技術(shù)模式為基礎(chǔ)，結(jié)合遠程學習的特點來考慮［5］：

（1）系統(tǒng)的定位。建立校園環(huán)境內(nèi)的移動學習系統(tǒng)，服務(wù)于學生和教師，讓他們可以不受時間空間的束縛，靈活的根據(jù)自我需求學習和工作。

（2）支持多種學習模式。移動學習系統(tǒng)應以學習者為中心，要能夠支持個性化學習模式、協(xié)作學習模式和討論式學習模式等多種學習模式的學習，從而在真正意義上體現(xiàn)移動學習的靈活性和適應性。

（3）提供真實情境的學習情境。在移動學習系統(tǒng)中，由于不受時間地域的限制，可以為學習者提供真實的學習情境，即真實的學習任務(wù)和問題。這樣學習者可以將學習與現(xiàn)實生活結(jié)合起來，以提高學習者知識遷移和解決實際問題的能力，基于云計算的移動學習系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示［6］。

圖1 基于云計算的移動學習系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

云計算與教育整合的根本目的是實現(xiàn)教育信息的融合、存儲并通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)進行共享，從而使教育資源得以最大限度的整合和利用。將世界范圍內(nèi)的教育資源聚合到“云”存儲服務(wù)器中，而且學生一旦使用了這個云，那么相應地學生的資源也會進入“云”存儲服務(wù)器中。由教育者對浩瀚的資源進行歸類、管理和制定相應的訪問規(guī)則。同時，在學習過程中，學習者和教育者還可以在既定的規(guī)則下對既有的學習內(nèi)容進行補充和修改，從而不斷地完善資源庫［9］。

通過移動學習，學生與教師之間的交互，在移動學習中，學生經(jīng)常會遇到一些問題，此時學生與教師之間的交互就顯得尤為重要。在學生與教師的交互中，教師可以給學生提供各種適合移動學習特點的學習策略，幫助學生了解自己學習風格，找到適合個人需求與發(fā)展的學習策略;教師還需要為學生提供咨詢、支持和鼓勵、幫助學生解決學習中的問題［10-11］。

在移動學習中，強調(diào)學生的自主學習，但是同時也提倡學生的協(xié)作學習。學生之間的交互，不僅可以交流學習經(jīng)驗心得，而且遇到問題學生之間還可以相互討論、相互學習。同時，在移動學習中，學生可以建立學習小組，小組成員在學習過程中擔任不同的角色，相互合作，吸收他人的優(yōu)勢，從而實現(xiàn)共同的學習目標。云計算下，所有資源都整合在“云”端，學習者利用這些資源自由地創(chuàng)建虛擬社區(qū)，構(gòu)建虛擬學習環(huán)境，與具有共同學習目標的其他學習者展開協(xié)作學習。由于這些虛擬社區(qū)由學習者自主創(chuàng)建，沒有特定的教學引導者或社區(qū)意見領(lǐng)袖，因而學習者可以充分發(fā)揮其特長，展示其個性，自由地交流。再者，由于是基于網(wǎng)絡(luò)的，學習者構(gòu)成突破了現(xiàn)行虛擬社區(qū)輻射范圍的限制，來自不同國家、不同文化背景的人，都可以進入社區(qū)共同學習和討論，相互取長補短，借鑒學習經(jīng)驗，實現(xiàn)了多元化的文化知識交流［12-13］。

4 結(jié)語

云計算的出現(xiàn)，以及互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，對于構(gòu)建云計算下的移動學習平臺提供了無限可能。當然就目前來看，這只是一個趨勢，是否能夠成為移動學習的一個范例，還要取決于社會各方的支持和協(xié)作。比如要加強對手持設(shè)備的軟件支持，如QQ手機版、人人網(wǎng)絡(luò)的人人通、開心網(wǎng)的手機版本，當然這些都是娛樂類移動設(shè)備軟件，如果要發(fā)展基于云計算的移動網(wǎng)絡(luò)學習平臺，還要切實鼓勵發(fā)展一些適合于移動設(shè)備的教育學習軟件，加大對云中的教育資源的建設(shè)［14］。目前，Moodle Room和Google聯(lián)手打造教育軟件，將Moodle-Google Apps進行整合，將Moodle置于Google的云計算應用平臺之上，這一舉動也將意味著教育學習軟件走向云端。學習平臺與搜索引擎巨頭的合作，也為移動學習打下了良好的開端［15］。但是基于云計算的移動學習網(wǎng)絡(luò)平臺的運行在行業(yè)標準、數(shù)據(jù)安全、服務(wù)質(zhì)量、運營模式上還面臨一系列的問題，這些問題還需要在以后的云計算技術(shù)的發(fā)展中得到解決。

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