王慧+陳建

摘要：隨著智能手機(jī)、平板電腦等智能手持終端的普及，高校校園數(shù)字化建設(shè)的逐步推進(jìn)，通過移動(dòng)設(shè)備的學(xué)習(xí)已經(jīng)成為高校學(xué)生學(xué)習(xí)的一種重要途徑。該文針對(duì)高校移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)進(jìn)行需求分析，依托數(shù)字校園和云計(jì)算技術(shù)，提供了移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)的總體設(shè)計(jì)，并明確了移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)的主要功能模塊，為構(gòu)建與高校傳統(tǒng)課堂教學(xué)相補(bǔ)充相融合的移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)，提供了一種解決方案。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)學(xué)習(xí)；數(shù)字校園；云計(jì)算

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2015）26-0088-03

Research of M-Learning Platform Based on Cloud Computing in Digital Campus

WANG Hui1， CHEN Jian2

（1.College of information technology， Hubei University of Chinese Medicine， Wuhan 430065， China； 2. Information Center of Wuhan Textile University， Wuhan 430074， China）

Abstract：With the popularity of smart phones， tablet PCs and other smart handheld terminals， the university campus digital construction is gradually advancing， through the study of mobile devices has become an important way for college students to learn. In this paper， based on the demand analysis of the University mobile learning platform， based on the digital campus and cloud computing technology， the overall design of the mobile learning platform is provided.

Key words：mobile learning； digitalcampus； cloud computing

移動(dòng)學(xué)習(xí)，在我國(guó)也稱作移動(dòng)教育，英文表述為M-Learning或者M(jìn)obile Learning。移動(dòng)學(xué)習(xí)因其可以隨時(shí)隨地開展任何內(nèi)容學(xué)習(xí)地便捷性，悄然改變著人們的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

麥克勞希爾教育根據(jù)對(duì)美國(guó)約1700名高校學(xué)生的調(diào)查，在2015年3月公布的《科技對(duì)高校學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣的影響》報(bào)告中指出：81%的學(xué)生使用移動(dòng)設(shè)備（如智能手機(jī)和平板電腦）學(xué)習(xí)，66%的學(xué)生表示，在移動(dòng)設(shè)備上學(xué)習(xí)對(duì)他們相當(dāng)重要或非常重要，移動(dòng)設(shè)備成為必需品。高校數(shù)字校園通過移動(dòng)設(shè)備學(xué)習(xí)的增長(zhǎng)，不僅僅因?yàn)橹悄苁謾C(jī)和平板電腦在校園的普及，而是移動(dòng)設(shè)備適合學(xué)生的學(xué)習(xí)。

在我國(guó)的高校課堂中，手機(jī)“低頭族”已然是一個(gè)廣泛存在的群體。針對(duì)學(xué)生上課使用手機(jī)的現(xiàn)象，高校采取的方法有堵有疏，都在嘗試摸索意圖找到恰當(dāng)?shù)慕鉀Q方案。手機(jī)有著豐富資訊和即時(shí)溝通的特性，高校需要?jiǎng)?chuàng)新教育模式，充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源，想辦法在課程中結(jié)合移動(dòng)學(xué)習(xí)，使借助手機(jī)的學(xué)習(xí)成為課堂教學(xué)的有效補(bǔ)充。

1 移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)的需求分析

高校學(xué)生進(jìn)行移動(dòng)學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)環(huán)境可大致分為兩類：正式環(huán)境（Formal Context）和自由環(huán)境（Free Context）[1]。正式環(huán)境，是移動(dòng)學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式的結(jié)合，其教學(xué)仍然是在學(xué)校安排的固定教室或?qū)嶒?yàn)室中教師一對(duì)多的既定課程內(nèi)容的教學(xué)。正式環(huán)境中，通過移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)，教師和學(xué)生可以在線互動(dòng)實(shí)現(xiàn)上課出勤記錄實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)、學(xué)習(xí)資料在線分發(fā)以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告和課堂作業(yè)的在線提交，學(xué)生還可以通過個(gè)人手持移動(dòng)設(shè)備在無線校園的支持下實(shí)現(xiàn)課堂在線隨堂測(cè)驗(yàn)、知識(shí)點(diǎn)教學(xué)統(tǒng)計(jì)、游戲互動(dòng)比賽等活動(dòng)，教師可通過平臺(tái)實(shí)時(shí)得到一份學(xué)生回答生成的統(tǒng)計(jì)報(bào)表或者是圖表，從而快速了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并基于統(tǒng)計(jì)結(jié)果及時(shí)對(duì)教學(xué)內(nèi)容做出調(diào)整，或者向?qū)W生展示結(jié)果并進(jìn)行協(xié)作討論。在正式環(huán)境中，師生處于實(shí)時(shí)互動(dòng)中，要求大家能夠?qū)崟r(shí)訪問教學(xué)平臺(tái)并且對(duì)平臺(tái)訪問速度有較高的要求。

自由環(huán)境中學(xué)習(xí)基本上與環(huán)境無關(guān)，只需要學(xué)生能夠?qū)ψ约核枰膬?nèi)容在任何時(shí)間任何地點(diǎn)進(jìn)行訪問。自由環(huán)境中的移動(dòng)學(xué)習(xí)常常通過兩種方式來實(shí)現(xiàn)：第一種方式為自由訪問下載。學(xué)生通過移動(dòng)終端瀏覽器或者App訪問學(xué)習(xí)平臺(tái)，在線瀏覽學(xué)習(xí)內(nèi)容與資源，學(xué)生在線學(xué)習(xí)情況實(shí)時(shí)反饋到平臺(tái)供教師查閱；或者學(xué)生將課程資源下載到設(shè)備本地，供離線時(shí)學(xué)習(xí)使用，平臺(tái)亦可以將學(xué)生學(xué)習(xí)情況保存在設(shè)備本地，聯(lián)網(wǎng)時(shí)再自動(dòng)上傳到學(xué)習(xí)平臺(tái)。第二種方式是內(nèi)容推送下發(fā)。教師通過學(xué)習(xí)平臺(tái)布置學(xué)習(xí)內(nèi)容、測(cè)試或作業(yè)等，系統(tǒng)按照課程學(xué)生名單為每位同學(xué)自動(dòng)生成相關(guān)內(nèi)容，然后以推送方式下發(fā)到學(xué)習(xí)者的移動(dòng)設(shè)備上。

自由環(huán)境中的學(xué)習(xí)常常是個(gè)體行為，移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)可以通過自由環(huán)境下的資源共享或者創(chuàng)建學(xué)習(xí)組，促進(jìn)個(gè)體學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向協(xié)作學(xué)習(xí)，加強(qiáng)學(xué)生之間、師生之間的聯(lián)系，也有利于促進(jìn)移動(dòng)學(xué)習(xí)共同體的形成。

移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)還可以對(duì)學(xué)生提供日常學(xué)習(xí)的提醒和幫助等，譬如向?qū)W生發(fā)送課程表、課堂知識(shí)點(diǎn)歸納、考試復(fù)習(xí)提示等信息，發(fā)送作業(yè)或者測(cè)試，并將作業(yè)或者測(cè)試的結(jié)果進(jìn)行反饋。

2 移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)的層次結(jié)構(gòu)

移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)可分為從下往上四個(gè)邏輯層次，分別是基礎(chǔ)平臺(tái)支撐體系層、課程資源層、系統(tǒng)服務(wù)層和移動(dòng)接入層，上層通過調(diào)用其下層的服務(wù)來實(shí)現(xiàn)本層的功能和服務(wù)。圖1為移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)整體層次結(jié)構(gòu)。

圖1 移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)的四層結(jié)構(gòu)

基礎(chǔ)支撐體系層由數(shù)字校園數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)、云計(jì)算數(shù)據(jù)中心、無線校園組成，它們?yōu)橐苿?dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)提供重要的基礎(chǔ)支撐服務(wù)體系。云計(jì)算數(shù)據(jù)中心為整個(gè)平臺(tái)運(yùn)行提供服務(wù)器計(jì)算資源和存儲(chǔ)空間，保障整個(gè)體系的穩(wěn)定運(yùn)行；無線校園為學(xué)生在線學(xué)習(xí)提供快速穩(wěn)定的無線接入，用戶訪問平臺(tái)系統(tǒng)快速，互動(dòng)暢通；數(shù)字校園數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)通過數(shù)字校園統(tǒng)一身份認(rèn)證平臺(tái)和統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫平臺(tái)為學(xué)習(xí)平臺(tái)系統(tǒng)提供身份認(rèn)證服務(wù)和各項(xiàng)數(shù)據(jù)服務(wù)，既免除了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理問題，同時(shí)也保障了數(shù)字校園范圍內(nèi)數(shù)據(jù)的一致性。

課程資源層包括課程設(shè)計(jì)、知識(shí)點(diǎn)、教學(xué)大綱、各種形式的講義內(nèi)容（文本、音頻、圖片、動(dòng)畫、視頻等）以及作業(yè)測(cè)試題庫和學(xué)習(xí)知識(shí)庫等，它們共同構(gòu)成了移動(dòng)學(xué)習(xí)的基石。課程資源不能簡(jiǎn)單地將傳統(tǒng)內(nèi)容搬移到移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)，它們必須根據(jù)移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)的特點(diǎn)重新組織，形成具有特點(diǎn)有吸引力的資源庫。

系統(tǒng)服務(wù)層是直接為學(xué)生和教師提供具體的服務(wù)應(yīng)用，它涵蓋學(xué)習(xí)、管理、分析各方面功能。系統(tǒng)運(yùn)行在云數(shù)據(jù)中心虛擬機(jī)上，是教學(xué)各角色之間的紐帶。

學(xué)生通過自己的手持移動(dòng)終端，向移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)發(fā)起學(xué)習(xí)的請(qǐng)求，移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)做出不同響應(yīng)，從而完成移動(dòng)學(xué)習(xí)過程，是教學(xué)資源與過程的呈現(xiàn)載體。

3 移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)的模塊設(shè)計(jì)

3.1 移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)的功能模塊結(jié)構(gòu)

根據(jù)移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)的總體設(shè)計(jì)，對(duì)其功能模塊設(shè)計(jì)如圖2所示。模塊結(jié)構(gòu)主要分4個(gè)大的部分，包括基礎(chǔ)服務(wù)功能模塊、課程資源管理模塊、移動(dòng)教學(xué)管理系統(tǒng)和查詢與分析服務(wù)模塊。

圖2 移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)功能模塊結(jié)構(gòu)

3.3 基礎(chǔ)服務(wù)

基礎(chǔ)服務(wù)部分主要為系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理，包括用戶管理、權(quán)限管理、系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理。在數(shù)字校園環(huán)境下，用戶登錄采取統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng)接口；用戶信息和課程信息與數(shù)字校園公共數(shù)據(jù)庫對(duì)接同步；移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)系統(tǒng)自身基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的定義要注重各種數(shù)據(jù)及屬性定義的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，以保證系統(tǒng)后期運(yùn)行過程中數(shù)據(jù)的一致性和高可用性。

3.4課程資源管理

課程資源管理部分主要實(shí)現(xiàn)課程資源的上傳、審核發(fā)布以及存儲(chǔ)和訪問管理。

課程資源主要來源于教材和講義，但老師和學(xué)生的互動(dòng)、學(xué)生之間的交流中產(chǎn)生的信息，凡是能促進(jìn)學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)、感受等等，都可以成為課程資源。移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)允許學(xué)生共同參與課程資源建設(shè)，系統(tǒng)對(duì)資源上傳者（學(xué)生）和資源均采取評(píng)分標(biāo)記，根據(jù)審核以及用戶瀏覽評(píng)價(jià)，調(diào)整資源上傳者和資源積分。所上傳資源獲得的好評(píng)越多，用戶和資源的評(píng)分均可提高。用戶評(píng)分越高，權(quán)限就越高；資源評(píng)分越高，將獲得更多的推薦機(jī)會(huì)；反之，用戶權(quán)限將消減，資源也可能由平臺(tái)自動(dòng)清除。

3.3 課程管理

課程管理主要包括課程設(shè)置、課程注冊(cè)、資源推送和評(píng)教評(píng)學(xué)等具體功能。

課程設(shè)置是在教學(xué)過程之初就設(shè)置課程基本信息，包括課程簡(jiǎn)介、教學(xué)大綱、教學(xué)團(tuán)隊(duì)、課程表、考核標(biāo)準(zhǔn)等信息；在教學(xué)之中不斷更新課程進(jìn)度和講義等課程資源，作業(yè)管理、課堂測(cè)試分析等。

移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)不僅為學(xué)校學(xué)分課程的教學(xué)提供輔助，也為學(xué)生自發(fā)性的學(xué)習(xí)要求（非學(xué)分課程）提供學(xué)習(xí)輔助。學(xué)分課程，指學(xué)校課表所給出的必修課和選修課，課程信息以及對(duì)應(yīng)的學(xué)生信息等直接從數(shù)字化校園公共數(shù)據(jù)平臺(tái)獲取，來源為教務(wù)系統(tǒng)。自發(fā)性學(xué)習(xí)的課程，由教師向管理部門提出開課申請(qǐng)，審批通過后由管理員在平臺(tái)系統(tǒng)中添加授權(quán)，然后在由授課教師進(jìn)行課程設(shè)置。自發(fā)性學(xué)習(xí)課程的學(xué)習(xí)由學(xué)生通過課程注冊(cè)提出上課申請(qǐng)，審核通過后開始學(xué)習(xí)。

資源推送分兩種情形：學(xué)分課程的資源推送，系統(tǒng)將根據(jù)課程實(shí)時(shí)進(jìn)度以及班級(jí)實(shí)際教學(xué)情況，由任課教師人工推送，或設(shè)置為定時(shí)的自動(dòng)推送；非學(xué)分課程的資源推送，需要在課程資源入庫時(shí)科學(xué)分類，并標(biāo)上明確的信息，譬如所屬學(xué)科，應(yīng)用領(lǐng)域等等。移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)采用一定的推薦算法，來實(shí)現(xiàn)此類資源的個(gè)性推送。能夠?qū)嵤┵Y源推送的是教師和管理員，學(xué)生僅僅是推送資源的接收者。

評(píng)教模塊的設(shè)計(jì)主要以調(diào)查問卷的形式進(jìn)行，主要為選擇題等客觀題，既可以規(guī)范學(xué)生提交的內(nèi)容，也方便統(tǒng)計(jì)分析。對(duì)學(xué)分課程類的課程評(píng)教，課將學(xué)生出勤率設(shè)為打分權(quán)重系數(shù)，讓評(píng)教更公平合理。

3.5 課堂教學(xué)

課堂教學(xué)主要是考勤簽到、課件瀏覽、課堂測(cè)試與課堂互動(dòng)等方面。

利用移動(dòng)平臺(tái)簽到可以讓學(xué)生在簽到開啟的一段時(shí)間內(nèi)自主簽到，可實(shí)現(xiàn)考勤記錄與分析工作。

課堂測(cè)試可方便地實(shí)現(xiàn)在線知識(shí)點(diǎn)檢測(cè)，教師及時(shí)掌握學(xué)生掌握情況。課堂測(cè)試題目由教師課前設(shè)置，老師還可設(shè)置題目供選答案的排列順序，設(shè)置測(cè)試有效時(shí)間等等。測(cè)試完成后，系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)答案自動(dòng)改卷，形成報(bào)表。

課堂互動(dòng)時(shí)，老師推出問題，學(xué)生可以通過平臺(tái)，與老師進(jìn)行一對(duì)一交流，也可以通過平臺(tái)建立起討論小組實(shí)現(xiàn)分組討論，或者全班參與的“群聊”。該模塊可以充分利用網(wǎng)絡(luò)上流行的社交平臺(tái)（如微信）接口來實(shí)現(xiàn)。

3.6 自主學(xué)習(xí)

自主學(xué)習(xí)模塊包括課堂回顧、自定義學(xué)習(xí)、練習(xí)與測(cè)試和交流協(xié)作等。

自定義學(xué)習(xí)主要針對(duì)非學(xué)分類課程，學(xué)生注冊(cè)登記后，根據(jù)學(xué)習(xí)要求和自身計(jì)劃靈活安排學(xué)習(xí)方案。學(xué)習(xí)平臺(tái)將學(xué)生學(xué)習(xí)痕跡完整保留，并根據(jù)課程要求，定時(shí)對(duì)學(xué)生提出事宜提醒，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)。

自主學(xué)習(xí)時(shí)的學(xué)生互相交流，大多發(fā)生在課堂之外的討論，教師多處于離線狀態(tài)，此時(shí)可以考慮部署智能型的代理（Agent ）系統(tǒng)，對(duì)討論過程進(jìn)行監(jiān)控，適時(shí)引導(dǎo)討論主題，對(duì)學(xué)生的討論進(jìn)行智能幫助。

3.7 系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理主要對(duì)系統(tǒng)各項(xiàng)屬性與輔助功能進(jìn)行管理，包括如通知公告、學(xué)習(xí)工具、在線幫助和情況反饋等。包含的主要功能如：站內(nèi)短信、讀書筆記、日程安排、通訊錄等。

3.8 數(shù)據(jù)查詢分析

系統(tǒng)為使用者（學(xué)生、教師、管理員）提供功能全面的查詢與統(tǒng)計(jì)報(bào)表。

移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)詳細(xì)記錄了教與學(xué)的全過程，積累了大量日志數(shù)據(jù)信息。學(xué)校或者教師構(gòu)造相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型，對(duì)日志數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以對(duì)學(xué)生的行為特征有一個(gè)更深層次的了解。

4結(jié)束語

利用移動(dòng)終端的移動(dòng)學(xué)習(xí)，已經(jīng)變成教育的一種不可或缺的學(xué)習(xí)模式。移動(dòng)學(xué)習(xí)與高校課堂教學(xué)，互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，有效融合，將會(huì)為高校教育帶來翻天覆地的全新景象。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉丙利，王利.國(guó)外移動(dòng)學(xué)習(xí)項(xiàng)目的介紹與啟示——基于frohberg的移動(dòng)項(xiàng)目分析框架[J].中國(guó)電化教育，2010（4）：26-31.

[2] 黃成云，左明章，榮先海.基于云計(jì)算的移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2010（8）：102-105.

[3] 李瑋瑩，云計(jì)算架構(gòu)下的移動(dòng)學(xué)習(xí)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2013（32）：236-238.

[4] 曹瑛，陳樂，王俊嶺，等，基于數(shù)字化校園的移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].西南師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2014（39）：59-61.