滕瑋　劉鎮(zhèn)　王浩

摘 要 本文主要探討了云計(jì)算在移動(dòng)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用，建立了基于百度云的移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)架構(gòu)，能提供高效，擴(kuò)展性好的在線或離線移動(dòng)學(xué)習(xí)。本文設(shè)計(jì)的基于云計(jì)算的移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)能夠?yàn)閷?shí)現(xiàn)O2O學(xué)習(xí)模式的線上功能提供可行的解決方案。

關(guān)鍵詞 移動(dòng)學(xué)習(xí) 云計(jì)算 O2O學(xué)習(xí)模式

中圖分類號(hào)：G40-057 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2016.02.025

0引言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)及移動(dòng)終端設(shè)備的飛速發(fā)展，人們的學(xué)習(xí)方式和思維習(xí)慣發(fā)生了重大變革。信息技術(shù)環(huán)境下的學(xué)習(xí)方式從早期的函授發(fā)展到遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)（E-Learning）再到移動(dòng)學(xué)習(xí)（M-Learning），①學(xué)習(xí)不再受時(shí)間和場(chǎng)地的限制，變得更具便捷、靈活和個(gè)性化。在我國(guó)移動(dòng)學(xué)習(xí)已經(jīng)初具規(guī)模，但由于移動(dòng)終端的功能限制，移動(dòng)學(xué)習(xí)的資源稀缺等問(wèn)題限制了移動(dòng)學(xué)習(xí)的深遠(yuǎn)發(fā)展和推廣。云計(jì)算技術(shù)的出現(xiàn)為這些問(wèn)題提供了可行的解決方案。云計(jì)算平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)資源的整合和海量的存儲(chǔ)，提供強(qiáng)大的計(jì)算能力，使學(xué)習(xí)者能通過(guò)移動(dòng)應(yīng)用隨時(shí)隨地地學(xué)習(xí)。

當(dāng)今教育理念提倡以學(xué)生為中心，倡導(dǎo)因人因材施教?；贠2O（Online To Offline，線上/線下）理念的移動(dòng)學(xué)習(xí)模式，將傳統(tǒng)的線下師生交流和基于云計(jì)算的線上移動(dòng)學(xué)習(xí)形式相結(jié)合，以線上學(xué)習(xí)為主，線下輔助為輔，指導(dǎo)學(xué)生的整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程，幫助學(xué)生獲得最佳的學(xué)習(xí)效果。本文研究了云計(jì)算環(huán)境下，“以學(xué)生為中心”的O2O移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，并以物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系為例，設(shè)計(jì)了云計(jì)算移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)。

1基于云計(jì)算的O2O移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)

基于云計(jì)算的O2O移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)首先需要在理解O2O學(xué)習(xí)模式的基礎(chǔ)上，明確移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)目的和基本功能；然后需要考慮平臺(tái)的軟件功能和實(shí)際功能，研究基于云計(jì)算的移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)的解決方案。

1.1 O2O學(xué)習(xí)模式

O2O這個(gè)概念最早起源于美國(guó)， Alex Rampell將該模式定義為Online to Offline ，即O2O。②O2O模式原意是指將線下的商務(wù)機(jī)會(huì)與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，讓互聯(lián)網(wǎng)成為線下交易的平臺(tái)。 廣義上只要同時(shí)涉及到線上和線下的都可稱為O2O，不再局限于從“線上到線下”。根據(jù)實(shí)踐教學(xué)體系的特點(diǎn)，又順應(yīng)云平臺(tái)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，我們提出了一個(gè)V型的O2O學(xué)習(xí)模式，即在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等環(huán)境中，將豐富的網(wǎng)絡(luò)資源及在線交流方式和課堂教學(xué)有效融合與互補(bǔ)，形成以線上學(xué)習(xí)為主，線下輔助為輔的新型混合教學(xué)模式。其組成如圖1所示：

V型學(xué)習(xí)模式符合人們對(duì)基本事物的認(rèn)識(shí)過(guò)程，通過(guò)認(rèn)識(shí)—實(shí)踐—再認(rèn)識(shí)—再實(shí)踐的過(guò)程，更好地幫助學(xué)習(xí)者增加理性認(rèn)識(shí)。

1.2 移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)總體架構(gòu)

移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)以學(xué)生為中心，借助云端服務(wù)整合資源，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)資源的云存儲(chǔ)，構(gòu)建開(kāi)放的移動(dòng)學(xué)習(xí)環(huán)境，滿足O2O學(xué)習(xí)模式的線上學(xué)習(xí)需求。其總體架構(gòu)如圖 2所示：

訪問(wèn)終端（包括傳統(tǒng)PC端和移動(dòng)客戶端）首先通過(guò)訪問(wèn)接口層，將訪問(wèn)請(qǐng)求發(fā)送至學(xué)習(xí)資源服務(wù)層。學(xué)習(xí)資源服務(wù)層實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)習(xí)資源的整合和維護(hù)，來(lái)響應(yīng)終端的資源請(qǐng)求。云服務(wù)層可以為學(xué)習(xí)平臺(tái)提供云存儲(chǔ)及實(shí)時(shí)管理等服務(wù)。用戶（包括教師、學(xué)生）可通過(guò)4G/ 3G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問(wèn)、通過(guò)WLAN本地訪問(wèn)或Internet遠(yuǎn)程訪問(wèn)移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)提供的線上服務(wù)。

1.3 移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要根據(jù)實(shí)際教學(xué)的需求，有針對(duì)性地進(jìn)行設(shè)計(jì)。還要滿足各類智能移動(dòng)終端設(shè)備的連接，實(shí)現(xiàn)有效的移動(dòng)學(xué)習(xí)。

1.3.1 移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)主要功能

移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)主要針對(duì)學(xué)生用戶和教師用戶提供一個(gè)線上學(xué)習(xí)平臺(tái)，同時(shí)又能提供克服數(shù)據(jù)流量限制的離線操作功能，使用戶在有/無(wú)網(wǎng)絡(luò)的情況下都可以進(jìn)行學(xué)習(xí)，系統(tǒng)靈活性更強(qiáng)。移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)功能組成以模塊化形式實(shí)現(xiàn)，更具擴(kuò)展性、可維護(hù)性和開(kāi)放性。主要功能包括：（1）學(xué)生子模塊可以實(shí)現(xiàn)查看、下載、修改及提交課外作業(yè)；發(fā)表留言，師生互動(dòng)；實(shí)踐課程體系的各課程信息及資料（包括：課程大綱、授課計(jì)劃、實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐指導(dǎo)書(shū)、課件、教學(xué)視頻等）線上學(xué)習(xí)等功能。（2）教師子模塊可以實(shí)現(xiàn)查看、下載/上傳及刪除課程資料；發(fā)布、查看、批改及刪除作業(yè)等功能。（3）此外，還設(shè)置管理員用戶實(shí)現(xiàn)對(duì)教師與學(xué)生賬號(hào)的維護(hù)。

1.3.2 移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)

本文的移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)服務(wù)器端基于JavaEE的struts2框架開(kāi)發(fā)，能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)PC端的在線學(xué)習(xí)；移動(dòng)客戶端基于Android平臺(tái)開(kāi)發(fā)，能廣泛應(yīng)用于大多數(shù)手機(jī)與平板電腦，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)學(xué)習(xí)；云計(jì)算平臺(tái)采用百度云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)資源的存儲(chǔ)、發(fā)布、服務(wù)部署與管理。

（1）云端交互。本系統(tǒng)基于百度云平臺(tái)開(kāi)發(fā)，所有與云端相關(guān)的數(shù)據(jù)操作均需由云端交互技術(shù)實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)開(kāi)發(fā)主要運(yùn)用百度對(duì)象存儲(chǔ)BOS（Baidu Object Storage）③對(duì)文本、多媒體、二進(jìn)制等任意類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)多地域跨集群存儲(chǔ)與資源統(tǒng)一利用，提高工作效率。圖3是教學(xué)資料的云端托管界面。此外，系統(tǒng)還基于百度開(kāi)放云的數(shù)字媒體解決方案，通過(guò)百度云的播放引擎提供的多種播放功能，實(shí)現(xiàn)教學(xué)視頻的存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)碼、播放等功能。

（2）教學(xué)資源管理。教學(xué)資源管理是系統(tǒng)的核心，整個(gè)系統(tǒng)的各類教學(xué)文件都存儲(chǔ)在百度BOS云存儲(chǔ)平臺(tái)。主要存儲(chǔ)的文件有各類教學(xué)文檔（txt、PDF、word及PPT等格式）和教學(xué)視頻（.mp3、AVI等格式）。通過(guò)與基于百度云的服務(wù)器端交換，客戶端（包括移動(dòng)端和PC端）可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的瀏覽、上傳及下載。

教學(xué)資源管理的云端交互主要用到BOS中的兩個(gè)重要接口，即用戶操作的基本數(shù)據(jù)單元Object和命名空間Bucket。通過(guò)創(chuàng)建、查看、刪除Bucket實(shí)現(xiàn)對(duì)資源空間的管理，通過(guò)上傳、查看、刪除Object實(shí)現(xiàn)對(duì)資源文件的管理。

（3）移動(dòng)客戶端設(shè)計(jì)。移動(dòng)客戶端為用戶提供操作方便的UI界面，通過(guò)json數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)和百度云平臺(tái)的數(shù)字媒體解決方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)各類教學(xué)資源的訪問(wèn)、下載，支持多種格式的教學(xué)資源。當(dāng)用戶需要讀取某個(gè)教學(xué)文檔或打開(kāi)教學(xué)視頻文件時(shí)，首先會(huì)判斷文件是否已在移動(dòng)端的存儲(chǔ)卡上存在，如果存在則直接調(diào)用閱讀或播放引擎進(jìn)行文件閱讀或視頻播放；否則將文件或視頻下載到存儲(chǔ)卡的指定空間，再通過(guò)閱讀或播放引擎打開(kāi)教學(xué)資源進(jìn)行移動(dòng)學(xué)習(xí)。圖4是移動(dòng)客戶端主界面， 圖5～6實(shí)現(xiàn)了讀取存儲(chǔ)在云端的PDF文件（即圖3中云端托管文件）并在移動(dòng)客戶端進(jìn)行在線/離線閱讀。

2 結(jié)束語(yǔ)

基于云計(jì)算的O2O移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)線上學(xué)習(xí)、線下輔導(dǎo)的新型學(xué)習(xí)模式提供了便捷、靈活的線上學(xué)習(xí)的平臺(tái)，能夠?qū)崿F(xiàn)輔助教學(xué)、提高教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力、創(chuàng)新思維的目的。本文提出的基于云計(jì)算的移動(dòng)學(xué)習(xí)方案，采用開(kāi)放云平臺(tái)和開(kāi)源移動(dòng)平臺(tái)開(kāi)放，為更成熟的基于云計(jì)算技術(shù)的移動(dòng)學(xué)習(xí)解決方案提供借鑒。本文的研究也是信息化條件下深化教育教學(xué)改革，推進(jìn)高校實(shí)踐課程體系數(shù)字化資源建設(shè)的重要組成部分，有利于培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的工程應(yīng)用型人才。

注釋

① Luo Zhong，Qingji Xue，Wei Xie，Jingling Yuan.Cloud Computing Research in Mobile Learning， 2011 International conferemce on Intelligent Computation and Industrial Application，2011.

② 池蓮.談電子商務(wù)O2O模式面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)[J].商業(yè)時(shí)代，2014（25）：63-64.

③ 百度開(kāi)放云：對(duì)象存儲(chǔ) BOS.http：//bce.baidu.com/product/bos.html教育部陽(yáng)光高考招生平臺(tái)，http：//gaokao.chsi.com.cn/