移動微教育服務(wù)平臺的研究與實現(xiàn)

莫瀟曉，吳少苓

（廣東肇慶學院 教育技術(shù)與計算機中心，廣東 肇慶 526061）

移動微教育服務(wù)平臺的研究與實現(xiàn)

莫瀟曉，吳少苓

（廣東肇慶學院 教育技術(shù)與計算機中心，廣東 肇慶 526061）

移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與教育的深度融合，通過移動微教育服務(wù)平臺使用戶能充分利用碎片化時間按需方便地不受時間和空間的限制接受個性化的教育服務(wù)。應用“互聯(lián)網(wǎng)+教育”理念，以“智慧、協(xié)同、開放、融合”為指導原則，根據(jù)移動教育應用場景，提出了新的移動微教育服務(wù)平臺架構(gòu)模型，并分析了應用服務(wù)平臺App的功能，最后設(shè)計實現(xiàn)了微教育應用服務(wù)平臺的App。

移動教育；微教育；在線教育；微課

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，智能移動終端成為用戶獲取知識、信息與交互的最主要工具，移動教育服務(wù)可在技術(shù)、管理、視覺和模式上使移動互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)教育深度融合，通過按需動態(tài)知識獲取、資源在線共享、泛在互動學習［1-3］、智能知識推薦［4］服務(wù)等實現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的新模式，實現(xiàn)教育發(fā)展的新生態(tài)。移動教育［5］服務(wù)過程的教育管理數(shù)據(jù)化、自主個性化、智能化，能讓用戶獲得更好的用戶體驗，同時也可通過大數(shù)據(jù)分析與處理使得決策、知識組合、用戶需求更精準、科學。用戶時間碎片化、用戶個性化特征、知識獲取途徑的方便性、跨地域互動學習等催生了移動教育服務(wù)平臺的發(fā)展［6］。

相關(guān)研究認為，移動教育的定義是基于移動通信和互聯(lián)網(wǎng)的教育，是為了實現(xiàn)學習者在接受教育時達到“Anyone，Anytime， Anywhere， Anystyle”（4A）［7］。根據(jù)這個概念，移動微教育是指學習者在任何時間和地點，利用有限的空余時間使用智能移動終端獲取互聯(lián)網(wǎng)平臺中的微課程、微知識等，自主按需接受在線教育［8］的一種新的互動學習模式，它也是一種開放式的教育。在應用中，通過移動微教育服務(wù)平臺一方面能提升學習者的知識水平，讓用戶不受空間和時間的限制，按需自主制定個性化的教育服務(wù)計劃；另一方面能通過云計算技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)平臺，讓優(yōu)質(zhì)教育資源共享最大化，并能通過各方協(xié)同模式使得教育管理更智能：教育在線化、評測考評在線化、教與學智能化、數(shù)據(jù)可視化、知識推薦精準化。

1　移動微教育服務(wù)平臺功能分析與設(shè)計

應用“互聯(lián)網(wǎng)+教育”理念，以“智慧、協(xié)同、開放、融合”為指導原則，根據(jù)移動教育應用場景，提出新的移動微教育服務(wù)平臺架構(gòu)模型，為學習者提供多維的智慧移動教育服務(wù)，實現(xiàn)“教、學、服務(wù)”于一體的立體化協(xié)同、開放的移動教育服務(wù)平臺。

1.1 移動微教育服務(wù)平臺架構(gòu)模型

移動微教育服務(wù)平臺體系架構(gòu)主要由“三層一接口”所組成：應用服務(wù)層、數(shù)據(jù)支撐層、基礎(chǔ)設(shè)施支撐層和平臺服務(wù)接口，服務(wù)平臺的整體框架結(jié)構(gòu)如圖1所示。整個項目規(guī)劃的主要建設(shè)內(nèi)容總結(jié)為：“1個綜合門戶、3個微服務(wù)子平臺、1協(xié)同服務(wù)引擎、1個服務(wù)接口支撐系統(tǒng)、輔助服務(wù)渠道、1個大數(shù)據(jù)處理服務(wù)平臺（數(shù)據(jù)存儲，可以擴展為大數(shù)據(jù)分析處理）”。服務(wù)平臺的主要功能包括：

（1）微教學管理子平臺。目前，針對學校的遠程教學、公司部門的培訓教學、產(chǎn)品演示及管理介紹的培訓等各類教學服務(wù)的特點，服務(wù)平臺中的“微教學”首先應能夠依托移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過交互式服務(wù)平臺及教學服務(wù)點，為學習者提供微式（微課程、微慕課、微知識）教育特征的教學服務(wù)；其次，微教學還可通過教學社區(qū)接受學習者對各類教學服務(wù)的反饋。微教學管理平臺由教學者所需的應用服務(wù)靈活堆疊而成，主要包括：微教學管理（課程管理、知識管理于一體的教師個人桌面）、微教室（云課室）、教學計劃及課程管理等在線教育及互動。

圖1　移動微教育服務(wù)平臺架構(gòu)模型

（2）微學習子平臺。微學習子平臺是以學習者為中心的學習活動過程管理平臺。學習者不僅能夠即時獲取自己所需的資源、信息和服務(wù)，還能夠享受到個性化定制的資源和服務(wù)，不斷發(fā)掘自己的興趣愛好，挖掘自己的潛能，使得學習過程更加輕松高效。微學習是智慧學習的一種模式，智慧學習具有自主個性化、高效性、持續(xù)性等基本特征。微學習服務(wù)平臺由學習者按個人所需、個性化要求由不同的應用服務(wù)堆疊而成，主要包括：學習者可自定義自己的學習模型，設(shè)定在學習過程、管理學習計劃、維護個體學習過程中的記錄（課程表、知識點、課程資源使用情況）；學習者可獲得其參與學習的課程的教學計劃、教學安排等基本信息，并根據(jù)獲取到的教學計劃和安排等擬定符合自己需求的學習計劃，并記錄其對學習計劃的執(zhí)行過程；針對課程分配學習時間及申請學習課程。

（3）微服務(wù)子平臺。微服務(wù)主要是為了給服務(wù)教育機構(gòu)（主體）、教師、學習者、家長、教育機構(gòu)管理者等核心用戶提供最需要、最適合、最準確、最便捷的教育服務(wù)，包括知識推薦服務(wù)、數(shù)據(jù)監(jiān)測、學習資源推薦、個性化服務(wù)管理等服務(wù)。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，結(jié)合用戶標注行為，考慮反映用戶行為的幾個特征，如標簽頻率、標簽時間等，構(gòu)建基于標簽和時間權(quán)值的資源評分矩陣，然后構(gòu)建基于用戶興趣變化的知識推薦模型，最終使平臺為用戶提供知識推薦服務(wù)。

（4）數(shù)據(jù)支撐層。數(shù)據(jù)支撐層主要是利用平臺中積累的大量的教學數(shù)據(jù)與學生個人信息數(shù)據(jù)，應用大數(shù)據(jù)技術(shù)，分析并感知學習情境、識別學習者特征、跟蹤并記錄教學過程，信息管理系統(tǒng)可收集的數(shù)據(jù)又將得到極大擴展。通過大數(shù)據(jù)和云計算等技術(shù)，整合各種數(shù)據(jù)資源，進行科學統(tǒng)計與分析，并借助相應的數(shù)據(jù)挖掘工具從海量數(shù)據(jù)中獲取核心關(guān)鍵信息，發(fā)現(xiàn)隱藏的關(guān)聯(lián)規(guī)律，并把這些規(guī)律運用到教育管理中，為管理人員和決策者提供及時、全面、準確的數(shù)據(jù)支持。

（5）個性化智能服務(wù)引擎。服務(wù)引擎承擔起對服務(wù)平臺中的元數(shù)據(jù)管理、消息隊列管理、大數(shù)據(jù)分析及處理、智能推送服務(wù)等個性化教育服務(wù)的核心功能，包括對學習者的學習行為的大數(shù)據(jù)分析、個性化教育服務(wù)（微課程、微知識、微模塊等推薦）的適配性推薦、社區(qū)交互服務(wù)功能。為學習者提供微教育特征的教學服務(wù)；通過接受學習者對教學的反饋信息作為初始化數(shù)據(jù)，建立評價體制及模型，促進教學方法和教學內(nèi)容的演進，分析各學習者的差異性并做出相應的科學決策。

（6）服務(wù)接口管理。通過增值業(yè)務(wù)服務(wù)接口支撐系統(tǒng)對輔助服務(wù)渠道提供數(shù)據(jù)信息，平臺中的外掛服務(wù)包括智慧校園服務(wù)、智慧社區(qū)服務(wù)、O2O服務(wù)、網(wǎng)上商城服務(wù)等，根據(jù)各用戶的需求，將相應可提供的服務(wù)通過配置接口方式，為用戶提供相應的外掛服務(wù)，以全方位為用戶服務(wù)。

1.2 移動教育應用服務(wù)平臺App設(shè)計

移動教育應用服務(wù)平臺APP是整個微教育服務(wù)平臺的主要呈現(xiàn)方式，模式有iOS、安卓、Wap和Web，業(yè)務(wù)流的開發(fā)采用基于J2EE的設(shè)計平臺，后臺數(shù)據(jù)庫采用MySQL。整個應用服務(wù)平臺在功能上需具備：（1）定時的信息（知識推薦服務(wù)、微課程上線推薦、學習計劃提醒等）推送功能，并確保推送信息的唯一性（同一信息只推送一次）。（2）學習者信息接收、學習過程等過程信息回執(zhí)記錄統(tǒng)計功能。（3）課程考核、考試、作業(yè)過程記錄及統(tǒng)計。（4）Web后臺管理及日志維護功能。服務(wù)平臺App的功能架構(gòu)如圖2所示。

圖2　移動教育應用服務(wù)平臺App功能架構(gòu)

由圖2可知，應用服務(wù)平臺App主要由用戶管理、服務(wù)管理和數(shù)據(jù)分析所組成，其實現(xiàn)的主要技術(shù)為：

（1）用戶管理模型的實現(xiàn)采用RBAC（Resource-Based Access Control）模型，利用重構(gòu)代碼技術(shù)，以系統(tǒng)資源作為權(quán)限控制進行分配，通過Shiro實現(xiàn)對服務(wù)平臺資源的訪問權(quán)限控制。由于App登錄的特殊性，其用戶注冊業(yè)務(wù)流及實現(xiàn)技術(shù)手段為：判斷用戶登錄狀態(tài)并處理域名下的Cookie；以Session Key對Session隊列進行檢測；利用Hibernate Validator對用戶名進行合法性驗證；利用Shift狀態(tài)轉(zhuǎn)移工具判斷狀態(tài)并作相應處理；角色驗證：短信驗證模式、郵箱驗證模式；Realm實現(xiàn)Shiro登錄；登錄日志維護。

（2）服務(wù)管理主要包括了微教育服務(wù)、消息推送服務(wù)和服務(wù)反饋管理，它是移動教育應用服務(wù)平臺的核心模塊，一方面利用服務(wù)平臺中的基礎(chǔ)設(shè)施層和數(shù)據(jù)支撐層的海量教育資源為學習者提供微教育在線視頻、在線授課PPT、在線動態(tài)圖文呈現(xiàn)等教育過程的呈現(xiàn)；另一方面可以接入教育服務(wù)平臺中進行微課程的視頻點播，并為學習者提供考試、考核以及微知識點小測的學習過程，所有學習過程都采用消息推送方式直接精準地推送至學習者客戶端。按分組模式進行資源分配的接口實現(xiàn)業(yè)務(wù)流為：用戶登錄檢查：利用Shiro進行檢測，并核查用戶Cookie狀態(tài)；頁面提示狀態(tài)檢查，并給出登錄狀態(tài)提示；服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫核查用戶訪問權(quán)限，并給出狀態(tài)反饋及提示；按分組模式查詢系統(tǒng)中被操作目標資源狀態(tài)，并反饋；使用Fail—Safe策略對分組進行檢測并作相關(guān)處理；分組、目標資源、用戶合法性等過濾處理，對數(shù)據(jù)庫進行相關(guān)處理并追加日志記錄。

借助消息推送服務(wù)，讓教育者與學習者直接建立連接，并能精準地為學習者提供最新微課程信息、內(nèi)容服務(wù)、學習活動及知識推薦等相關(guān)資訊，能有效地提升學習者對應用服務(wù)平臺App的活躍度以及忠誠度。

通過反饋，學習者可以針對具體業(yè)務(wù)進行微課程的售后咨詢、微課產(chǎn)品咨詢、教育服務(wù)活動咨詢以及VOP投訴等，提升應用服務(wù)平臺的服務(wù)質(zhì)量。

（3）數(shù)據(jù)分析是借助基礎(chǔ)設(shè)施層的計算資源，對平臺中的各類數(shù)據(jù)進行分析處理，主要完成：①學習者網(wǎng)上行為特征分析；②學習者學習特征、學習過程、成長記錄的統(tǒng)計及分析；③學習態(tài)度、信用評價計算；④知識推送、服務(wù)推薦計算；⑤個性化服務(wù)決策。

2　移動微教育服務(wù)平臺的實現(xiàn)

移動微教育服務(wù)平臺以Android端的APP呈現(xiàn)為例說明其實現(xiàn)效果。如圖3所示，這是服務(wù)平臺中的微課程服務(wù)和微知識推薦服務(wù)的兩個效果圖。在線教育中，以MOOC形式，將大量可在線教育的課程按小知識點方式分解，便于學生在線觀看“精、簡、極、至”的教學小視頻，并在視頻中按問題設(shè)置斷點（視頻起點），方便學生提出問題時，將視頻跳至視頻中對應的問題解答處。教師可根據(jù)學生的問題進行歸納，并設(shè)置視頻斷點。

微課程管理、微知識推薦服務(wù)頁面的實現(xiàn)效果是針對微教學任務(wù)設(shè)定、調(diào)整、執(zhí)行對應的課程計劃，按課時設(shè)定教學進度、教學安排、知識點等教學過程的管理。根據(jù)教學計劃按進度需求，配置微教室/微課堂的詳細教學內(nèi)容（針對在線課程的管理）。

3　結(jié)語

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”的興起，教育與O2O服務(wù)的融合，移動微教育服務(wù)平臺為學習者提供一種能在任何時間和地點，利用有限的空余時間使用智能移動終端獲取互聯(lián)網(wǎng)平臺進行自主按需接受在線化微教育服務(wù)的互動式學習平臺，該類型平臺也將會得到越來越多的重視和發(fā)展。

圖3　微課程及知識推薦服務(wù)的實現(xiàn)效果

［1］陳敏，余勝泉.泛在學習環(huán)境下感知學習過程情境的推薦系統(tǒng)設(shè)計［J］.電化教育研究，2015（4）：76-82.

［2丁繼紅，熊才平，劉靜，等.大數(shù)據(jù)環(huán)境下嵌入泛在學習過程的信息服務(wù)模式研究［J］.電化教育研究，2015（9）：30-35.

［3葉正茂，劉華錦.基于泛在學習的智能移動終端聯(lián)合分析［J］.高等工程教育研究，2015（6）：30.

［4］曾子明，金鵬.智慧圖書館個性化推薦服務(wù)體系及模式研究［J］.圖書館雜志，2015（12）：16-22.

［5］張敬，吳振峰，夏麗雯.基于4G的移動終端在線交互學習優(yōu)勢分析［J］.教育導刊：上半月，2015（5）：85-88.

［6］伍紹佳，廖麗，杜林.基于Moodle的移動教育平臺開發(fā)—以短消息服務(wù)為例［J］.軟件導刊，2015（11）：84-87.

［7］SUKI N M. Mobile phone usage for m-learning：comparing heavy and light mobile phone users［J］.Campus-Wide Information Systems，2007（5）：355-365.

［8］宋依凡，王強.基于HTML5的在線教育平臺技術(shù)分析［J］.科技廣場，2015（12）：53-56.

Research and Implementation of Mobile Micro Education Service Platform

Mo Xiaoxiao， Wu Shaoling
（Educational Technology and Computer Center of Zhaoqing University， Zhaoqing 526061， China）

The deep integration of mobile Internet technology and education make users full use of fragmented time on-demand easily not limited by time and space to accept personalized education services through mobile micro education service platform. Application of Internet+education concept， with wisdom， collaborative， open， fusion as the guiding principle， according to the mobile education application scenarios， this paper puts forward a new mobile education service platform architecture models， and analyzes the function of application of service platform App， the final design has realized the micro education application service platform App.

mobile education； micro education； online education； small class

莫瀟曉（1981— ），男，廣東肇慶，助理實驗師。