云計(jì)算環(huán)境下的微課移動(dòng)云平臺(tái)設(shè)計(jì)

李蓉蓉++邱林潤(rùn)

摘 要

在如今網(wǎng)絡(luò)信息的時(shí)代，將課程制作成微課放置于網(wǎng)絡(luò)供學(xué)生瀏覽學(xué)習(xí)的方式，逐漸成為一種新型的教學(xué)模式?；谖⒄n的移動(dòng)學(xué)習(xí)、遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)、在線學(xué)習(xí)將會(huì)越來(lái)越普及，結(jié)合云計(jì)算技術(shù)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特點(diǎn)，提出基于微課的移動(dòng)云平臺(tái)開(kāi)發(fā)思路，搭建一個(gè)集微課建設(shè)、管理、應(yīng)用和研究為一體的一站式服務(wù)平臺(tái)。

【關(guān)鍵詞】云計(jì)算 微課 云平臺(tái) 移動(dòng)應(yīng)用

1 微課的概述

近年來(lái)，隨著信息技術(shù)廣泛而深入的在教育領(lǐng)域?qū)嵺`推進(jìn)，以微課、慕課、公開(kāi)課為代表的教育技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用倍受業(yè)界矚目。微課是指時(shí)間在5～10分鐘以內(nèi)的小視頻課程，內(nèi)容短小，它有明確的教學(xué)目標(biāo)，主要為了闡明一個(gè)主要問(wèn)題，同時(shí)支持翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)、混合學(xué)習(xí)、移動(dòng)學(xué)習(xí)、碎片化學(xué)習(xí)等多種新型學(xué)習(xí)方式，一般是以短小精悍的微型流媒體教學(xué)視頻為主要載體，針對(duì)某個(gè)學(xué)科知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)而精心設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的一種情景化、趣味性、可視化的數(shù)字化學(xué)習(xí)資源包。目前視頻類學(xué)習(xí)平臺(tái)還存在以下幾個(gè)問(wèn)題：

（1） 多數(shù)以資源庫(kù)堆積的方式呈現(xiàn)，只是單純的資源共享，或者課堂教學(xué)錄像，沒(méi)有遵循按微課的設(shè)計(jì)原則開(kāi)發(fā)學(xué)習(xí)資源包，沒(méi)有體現(xiàn)目標(biāo)明確、針對(duì)性強(qiáng)和教學(xué)時(shí)間短的特點(diǎn)。

（2）課程視頻學(xué)習(xí)網(wǎng)站，僅僅提供在線視頻觀看，沒(méi)有學(xué)習(xí)輔助系統(tǒng)的支持，如分享筆記、學(xué)習(xí)跟蹤、交流社區(qū)、在線測(cè)試等。

（3）教師與學(xué)生的關(guān)聯(lián)性少，微課沒(méi)有形成體系，沒(méi)有按照教學(xué)大綱和教學(xué)實(shí)踐要求組織內(nèi)容，教師開(kāi)發(fā)微課資源和學(xué)生自主學(xué)習(xí)要保證課程內(nèi)容的完整性和知識(shí)的循序漸進(jìn)。

（4）移動(dòng)學(xué)習(xí)的情境缺乏，多數(shù)以傳統(tǒng)的PC端方式呈現(xiàn)，移動(dòng)APP學(xué)習(xí)平臺(tái)比較少見(jiàn)，無(wú)法達(dá)到移動(dòng)學(xué)習(xí)、碎片化學(xué)習(xí)的靈活性。

2 微課云平臺(tái)設(shè)計(jì)

分析和研究基于微課的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)的需求和實(shí)際情況，把云計(jì)算相關(guān)技術(shù)和移動(dòng)通信技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，將立體化的學(xué)習(xí)內(nèi)容通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)顯示在移動(dòng)設(shè)備上。從系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)過(guò)程設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)平臺(tái)設(shè)計(jì)三個(gè)層面進(jìn)行闡述，完成系統(tǒng)架構(gòu)和系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)。

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

基于云計(jì)算構(gòu)建系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，通過(guò)云服務(wù)實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)資源共建共享。學(xué)習(xí)者的終端基于現(xiàn)有的PC端和各種移動(dòng)終端設(shè)備設(shè)計(jì)的，教師借助云硬件將課程的微課資源發(fā)布并存儲(chǔ)在云服務(wù)器上，學(xué)生通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、4G等訪問(wèn)云服務(wù)平臺(tái)獲得相應(yīng)的學(xué)習(xí)資源及各種學(xué)習(xí)服務(wù)。學(xué)生不僅可以在平臺(tái)上獲取資源，還可以充分利用平臺(tái)上傳、共享資源，系統(tǒng)自動(dòng)將學(xué)習(xí)記錄同步到云端服務(wù)器。系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)層（IAAS）：可以利用租用服務(wù)器、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)硬件的方法將硬件外包到別的地方去，如 Amazon EC2 等；云平臺(tái)服務(wù)層（PAAS）：采用資源虛擬化技術(shù)，學(xué)習(xí)者只需在虛擬層運(yùn)行自己的軟件，不必關(guān)心后臺(tái)硬件的實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了軟硬件的分離，同時(shí)根據(jù)用戶需求，動(dòng)態(tài)地分配資源，實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡；軟件即服務(wù)（SAAS）：通過(guò)B/S模式接入，在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境使用遠(yuǎn)程服務(wù)器上提供的功能。

2.2 微課資源管理

微課是本平臺(tái)的主要學(xué)習(xí)資料，每個(gè)微課對(duì)應(yīng)一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，并以教學(xué)為活動(dòng)組織起來(lái)，再加上相關(guān)的測(cè)試構(gòu)成一個(gè)完整的微課資源包。通過(guò)設(shè)計(jì)有效的學(xué)習(xí)活動(dòng)，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)和理解。微課資源的設(shè)計(jì)模型將學(xué)習(xí)資料標(biāo)準(zhǔn)化，教師按照微課的特點(diǎn)，組織課程內(nèi)容，開(kāi)發(fā)微課資源并上傳資源，系統(tǒng)利用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理，包括ID序列、微課時(shí)長(zhǎng)、關(guān)鍵字、所屬科目、作者、描述、相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)、難易度以及相關(guān)活動(dòng)。

2.3 互動(dòng)學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)

學(xué)習(xí)根據(jù)任課教師或者自身興趣選擇對(duì)應(yīng)的課程進(jìn)行學(xué)習(xí)，可以按照教學(xué)進(jìn)度提前學(xué)習(xí)微課為翻轉(zhuǎn)課堂提供保障，在學(xué)習(xí)的過(guò)程上，系統(tǒng)提供在線筆記、在線答疑、在線測(cè)試、個(gè)性化檢索、以及學(xué)習(xí)討論區(qū)等功能，使學(xué)生全程參與學(xué)習(xí)活動(dòng)，能夠提高學(xué)習(xí)效率，體驗(yàn)學(xué)習(xí)的快樂(lè)。

2.4 學(xué)習(xí)空間設(shè)計(jì)

學(xué)習(xí)空間是每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)，包括了學(xué)生的可視化學(xué)習(xí)情況分析以及學(xué)生個(gè)人的課程庫(kù)。通過(guò)學(xué)習(xí)分析技術(shù)，平臺(tái)可以將學(xué)生在網(wǎng)上的一切行為活動(dòng)記錄下來(lái)，包括了學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)習(xí)進(jìn)度、交互以及學(xué)習(xí)時(shí)間流程、知識(shí)點(diǎn)掌握情況等，形成學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程檔案，方便為每位學(xué)生建立自己的學(xué)習(xí)路徑和知識(shí)庫(kù)，以便為學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)提供支持。

2.5 學(xué)習(xí)過(guò)程設(shè)計(jì)

在基于微課的學(xué)習(xí)環(huán)境里，由于缺少相關(guān)的制約和監(jiān)督，常常導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情難以維持。學(xué)習(xí)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，本系統(tǒng)引入游戲的機(jī)制，例如：完成一個(gè)微課學(xué)習(xí)任務(wù)則獲得相應(yīng)積分獎(jiǎng)勵(lì)，未完成則需要繼續(xù)學(xué)習(xí)，每學(xué)習(xí)一個(gè)微課要消耗一定的積分，完成在線答疑、上傳資源、發(fā)表有效評(píng)論可以賺取積分等。按照預(yù)先設(shè)定的規(guī)則，根據(jù)積分多少設(shè)置不同的等級(jí)和勛章，勛章可以顯示在每個(gè)學(xué)生的頭像上，學(xué)生可以查看積分排名，積分的用途也可以加入更多社會(huì)化的元素，運(yùn)用這種游戲化的激勵(lì)方式能夠激發(fā)學(xué)習(xí)積極性。

2.6 跨平臺(tái)實(shí)現(xiàn)

平臺(tái)基于B/S架構(gòu)，服務(wù)器端采用J2EE框架技術(shù)實(shí)現(xiàn)，PC客戶端和移動(dòng)客戶端APP基于響應(yīng)式WEB設(shè)計(jì)，能夠?yàn)椴煌K端的用戶提供更加舒適的界面和更好的用戶體驗(yàn)，采用HTML5移動(dòng)WEB模式開(kāi)發(fā)基于Android和IOS平臺(tái)的APP，實(shí)現(xiàn)一次編譯多平臺(tái)運(yùn)行。

3 結(jié)語(yǔ)

微課移動(dòng)云平臺(tái)基于云計(jì)算的架構(gòu)，采用虛擬化、分布式處理等技術(shù)，滿足在線播放視頻時(shí)對(duì)服務(wù)器處理能力和并發(fā)響應(yīng)能力的要求。微課學(xué)習(xí)平臺(tái)構(gòu)建了多樣化的支持系統(tǒng)，包括學(xué)習(xí)空間、互動(dòng)學(xué)習(xí)、自主式學(xué)習(xí)、同步筆記、同步視頻、在線測(cè)試、微課討論區(qū)、個(gè)性化的檢索服務(wù)等功能，客戶端基于移動(dòng)終端APP提供服務(wù)，使微課具有更廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

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[3]杜舟，王曉春.基于微課的學(xué)習(xí)平臺(tái)設(shè)計(jì)[J].中國(guó)信息技術(shù)教育，2015（17）.

作者簡(jiǎn)介

李蓉蓉，女，碩士學(xué)位。現(xiàn)為廣東科技學(xué)院講師，主要研究方向?yàn)檐浖こ獭?/p>

邱林潤(rùn)，男，碩士學(xué)位?，F(xiàn)為廣東科技學(xué)院講師，主要研究方向?yàn)檐浖こ獭?/p>

作者單位

廣東科技學(xué)院 廣東省東莞市 523083