云計算環境下的微課移動云平臺設計

李蓉蓉++邱林潤

摘 要

在如今網絡信息的時代，將課程制作成微課放置于網絡供學生瀏覽學習的方式，逐漸成為一種新型的教學模式。基于微課的移動學習、遠程學習、在線學習將會越來越普及，結合云計算技術和移動互聯網技術的特點，提出基于微課的移動云平臺開發思路，搭建一個集微課建設、管理、應用和研究為一體的一站式服務平臺。

【關鍵詞】云計算 微課 云平臺 移動應用

1 微課的概述

近年來，隨著信息技術廣泛而深入的在教育領域實踐推進，以微課、慕課、公開課為代表的教育技術創新應用倍受業界矚目。微課是指時間在5～10分鐘以內的小視頻課程，內容短小，它有明確的教學目標，主要為了闡明一個主要問題，同時支持翻轉學習、混合學習、移動學習、碎片化學習等多種新型學習方式，一般是以短小精悍的微型流媒體教學視頻為主要載體，針對某個學科知識點或教學環節而精心設計開發的一種情景化、趣味性、可視化的數字化學習資源包。目前視頻類學習平臺還存在以下幾個問題：

（1） 多數以資源庫堆積的方式呈現，只是單純的資源共享，或者課堂教學錄像，沒有遵循按微課的設計原則開發學習資源包，沒有體現目標明確、針對性強和教學時間短的特點。

（2）課程視頻學習網站，僅僅提供在線視頻觀看，沒有學習輔助系統的支持，如分享筆記、學習跟蹤、交流社區、在線測試等。

（3）教師與學生的關聯性少，微課沒有形成體系，沒有按照教學大綱和教學實踐要求組織內容，教師開發微課資源和學生自主學習要保證課程內容的完整性和知識的循序漸進。

（4）移動學習的情境缺乏，多數以傳統的PC端方式呈現，移動APP學習平臺比較少見，無法達到移動學習、碎片化學習的靈活性。

2 微課云平臺設計

分析和研究基于微課的網絡學習平臺的需求和實際情況，把云計算相關技術和移動通信技術進行有效結合，將立體化的學習內容通過互聯網顯示在移動設備上。從系統架構設計、學習過程設計、學習平臺設計三個層面進行闡述，完成系統架構和系統功能設計。

2.1 系統結構設計

基于云計算構建系統結構，通過云服務實現學習資源共建共享。學習者的終端基于現有的PC端和各種移動終端設備設計的，教師借助云硬件將課程的微課資源發布并存儲在云服務器上，學生通過有線網絡、無線網絡、4G等訪問云服務平臺獲得相應的學習資源及各種學習服務。學生不僅可以在平臺上獲取資源，還可以充分利用平臺上傳、共享資源，系統自動將學習記錄同步到云端服務器。系統架構如圖1所示。

基礎設施服務層（IAAS）：可以利用租用服務器、存儲和網絡硬件的方法將硬件外包到別的地方去，如 Amazon EC2 等；云平臺服務層（PAAS）：采用資源虛擬化技術，學習者只需在虛擬層運行自己的軟件，不必關心后臺硬件的實現，實現了軟硬件的分離，同時根據用戶需求，動態地分配資源，實現負載均衡；軟件即服務（SAAS）：通過B/S模式接入，在移動互聯網環境使用遠程服務器上提供的功能。

2.2 微課資源管理

微課是本平臺的主要學習資料，每個微課對應一個知識點，并以教學為活動組織起來，再加上相關的測試構成一個完整的微課資源包。通過設計有效的學習活動，加深學生對知識點的認識和理解。微課資源的設計模型將學習資料標準化，教師按照微課的特點，組織課程內容，開發微課資源并上傳資源，系統利用關系型數據庫進行管理，包括ID序列、微課時長、關鍵字、所屬科目、作者、描述、相關的知識點、難易度以及相關活動。

2.3 互動學習設計

學習根據任課教師或者自身興趣選擇對應的課程進行學習，可以按照教學進度提前學習微課為翻轉課堂提供保障，在學習的過程上，系統提供在線筆記、在線答疑、在線測試、個性化檢索、以及學習討論區等功能，使學生全程參與學習活動，能夠提高學習效率，體驗學習的快樂。

2.4 學習空間設計

學習空間是每個學生的學習管理系統，包括了學生的可視化學習情況分析以及學生個人的課程庫。通過學習分析技術，平臺可以將學生在網上的一切行為活動記錄下來，包括了學習時間、學習進度、交互以及學習時間流程、知識點掌握情況等，形成學生的學習過程檔案，方便為每位學生建立自己的學習路徑和知識庫，以便為學生的個性化學習提供支持。

2.5 學習過程設計

在基于微課的學習環境里，由于缺少相關的制約和監督，常常導致學生的學習熱情難以維持。學習是一個循序漸進的過程，為了激發學生的學習熱情，本系統引入游戲的機制，例如：完成一個微課學習任務則獲得相應積分獎勵，未完成則需要繼續學習，每學習一個微課要消耗一定的積分，完成在線答疑、上傳資源、發表有效評論可以賺取積分等。按照預先設定的規則，根據積分多少設置不同的等級和勛章，勛章可以顯示在每個學生的頭像上，學生可以查看積分排名，積分的用途也可以加入更多社會化的元素，運用這種游戲化的激勵方式能夠激發學習積極性。

2.6 跨平臺實現

平臺基于B/S架構，服務器端采用J2EE框架技術實現，PC客戶端和移動客戶端APP基于響應式WEB設計，能夠為不同終端的用戶提供更加舒適的界面和更好的用戶體驗，采用HTML5移動WEB模式開發基于Android和IOS平臺的APP，實現一次編譯多平臺運行。

3 結語

微課移動云平臺基于云計算的架構，采用虛擬化、分布式處理等技術，滿足在線播放視頻時對服務器處理能力和并發響應能力的要求。微課學習平臺構建了多樣化的支持系統，包括學習空間、互動學習、自主式學習、同步筆記、同步視頻、在線測試、微課討論區、個性化的檢索服務等功能，客戶端基于移動終端APP提供服務，使微課具有更廣闊的應用前景。

參考文獻

[1]溫川雪，周洪建.面向智能手機與Web平臺的微課移動教學系統的設計[J].中國遠程教育，2014（12）.

[2]朱靜宜.構建基于移動云計算的微課教學資源平臺[J].計算機時代，2015（10）.

[3]杜舟，王曉春.基于微課的學習平臺設計[J].中國信息技術教育，2015（17）.

作者簡介

李蓉蓉，女，碩士學位。現為廣東科技學院講師，主要研究方向為軟件工程。

邱林潤，男，碩士學位?，F為廣東科技學院講師，主要研究方向為軟件工程。

作者單位

廣東科技學院 廣東省東莞市 523083