基于云计算的移动学习

基于云计算的移动学习（精选十篇）

基于云计算的移动学习 篇1

关键词：云计算,移动学习,学习模式

1 引言

随着云计算、无线网络技术以及移动通信技术的诞生和普及, 人们的生活、工作以及学习都受到了非常大的影响。如今的时代是信息化、数字化的时代, 对于学习者来说, 如何在一个信息不断膨胀的时代找到一种高效便捷的学习方式非常重要。移动学习便是一条很好的出路, 基于云计算的移动学习, 结合了云技术和移动学习的优势, 只要你有一台可以连接网络的终端机, 就可以在任何时间、任何地点便捷地筛选对你有用的学习资源进行自主学习。云计算技术能最大化地将学习资源整合并且管理储存, 尽最大可能满足学习者的需求。这样的学习模式相对于传统的教学模式更加灵活、便捷、公平。

2 关于云计算

2.1 云计算的概念

云计算是一种基于互联网的超级计算机模式, 它可以把存储于电脑、手机等终端设备上的大量信息和处理器资源集中整合在一起, 统一进行管理和调度, 也可以把计算机的任务分配到各个终端上分别进行处理, 还可以根据用户的需求提供个性化服务。

2.2 云计算的特点

资源的透明化和池化:云上的资源被同一管理和调度, 所以称为“资源池”, 对用户来说, 这些资源是透明的, 无限大的, 他们无需了解云计算的具体机制, 只管获取自己所需的资源即可。

支持异构基础资源:云计算之所以能构建在不同的平台上, 是因为有它可以有效兼容不同的硬件 (服务器、存储设备、交换机、路由器等) 和软件 (单机操作系统、中间件、数据库) 基础资源。

资源配置动态化:在系统业务需求比较多的情况下, 可以将闲置的资源启动纳入系统中, 从而提高整个平台的承载能力, 当业务较少的时候, 可以将业务集中, 再把其他闲置的资源释放, 从而提高部分资源的利用率, 实现资源的快速弹性提供。

服务自助化:云计算后台架构具有强大的运算能力, 为客户提供自助化的资源服务, 云系统为客户提供一定的应用服务目录, 客户可采用自助方式选择满足自身需求的服务项目和内容。

2.3 云计算的优势

安全:云计算为用户提供安全可靠的数据存储中心, 有全世界最专业的团队来帮你管理信息, 用户不必担心数据丢失或病毒入侵, 同时有严格的权限管理策略可以让用户之间数据共享。

成本小, 使用方便:用户无需繁琐地更换最新版本的硬件、操作系统和软件, 因为在云端有专业的IT人员帮你维护硬件、安装和升级软件。

数据共享和无限可能:在云计算运用模式中, 数据保存在云端, 所有电子设备只需要连接网络, 就可以访问同一份数据。与此同时, 云计算为用户完成各类应用提供了无限强大的计算能力, 为存储和管理信息提供了无限大的空间, 总之为我们使用网络提供了无限可能。

3 移动学习

3.1 移动学习的优点

移动学习是一种在移动设备帮助下的能够在任何时间、任何地点发生的学习, 并且移动学习所使用的移动设备必须能够有效地呈现学习内容, 让学习者和教学者能双向交流。移动性学习作为一种新型的学习模式具有灵活性、高效性和普及性的优点。

灵活性:学习者不再被限制在电脑桌前, 可以自由自在、随时随地使用自己便携带的终端设备进行学习。学习环境是移动的, 教师、研究人员、技术人员和学生都是移动的。

高效性:学习者可以自主独立学习, 遇到问题可在平台发布, 有全国各地的优秀教育者帮你及时解决问题, 也可以通过和各高校学生交流来解决问题, 通过这样的方式更加有利于知识的巩固, 加深印象, 提高效率。

普及性:移动终端的大量出现和使用为移动学习的普及打下坚实的基础, 即使是处于偏远山区也可以通过移动终端进行学习, 利用和城镇学生一样的教育资源。

3.2 移动学习的现状和模式

对移动学习的研究主要集中欧洲、北美洲等一些较发达地区, 中国起步相对比较晚, 我国关于移动学习的研究主要分三类, 第一类是由教育机构进行的研究, 主要内容有基于无线局域网技术的多媒体移动教学系统;基于信息、GPRS平台给师生提供信息服务;基于GPRS建立移动教育平台, 用于解决资源共享问题;教育语义网络平台 (主要是利用语义Web技术使服务平台更加智能化) 以及基于本体资源制作、发布、浏览的平台, 有动态扩充和可制定性的特征, 能规范教育资源、服务的开发。第二类是教育企业对移动教育产品的应用研究, 其产品主要是电子词典等。第三类则是硕士论文方面的研究, 主要从理论方面研究入手。

目前的移动学习模式有SMS模式、MMS模式、存储携带模式、基于浏览和链接模式, SMS模式是最普遍的一种, 通过短信系统让学生及时获取通知公告等信息;MMS模式是通过声音, 图像和视频等多媒体来表达丰富的信息;存储携带模式是指将课件、电子文档等数字化内容存储于移动设备, 便于随时随地学习;而基于浏览和链接模式又分成两类, 分别是移动宽带业务和WAP及移动互联网业务, 学生需要在在线的情况下和老师或者其他同学进行实时交互。

3.3 移动学习存在的问题

虽然现在移动学习正在兴起, 但移动学习依然存在一些劣势。首先是数据的传输率比较有限, 数据的形式也受到多种限制, 因此在传输过程中会有一定延迟, 影响学习者交流互动的及时性。其次是信息的计算处理能力比较低, 远不如计算机, 使信息的反馈滞后, 限制了移动学习的实效性。还有就是格式的转化问题, 计算机和移动设备屏幕差别较大, 目前采用的是WML (一种手机标记语言) 和HTML与WML相互转换的插件, 将HTML转化为WML在移动设备屏幕显示。

4 云计算对移动学习的支持及影响

将云计算应用于移动学习, 可以弥补移动学习的不足。由于目前移动学习的数据计算处理能力比较低, 云计算是一种基于互联网的超级计算机模式, 可以整合、存储、处理大量学习资源, 无需建立专门的站点就可以进行学习。云计算突破了WAP协议的限制, 学习者只需要将自己的移动设备通过互联网连接到云服务器就可获取学习资源。

对于传统移动学习传输速率低、内置软件有限导致多媒体资源传输受限的问题, 云计算的出现为这些问题提供了很好的解决途径。由于云计算有资源配置动态化的优势, 当业务需求量增加时, 能够启动闲置的服务器, 就相当于是有一个计算机群一起在存储管理信息, 所有的数据都在云端, 有最专业的IT人员在帮你打理, 学习者不必担心由于访问人数增多而引起的系统崩溃。还值得一提的是, 在专业IT人员的管理维护下学习者无需担心学习资源的安全性, 云端的服务器群使各用户或者机构的资源相互独立储存, 资源之间都是相互隔离的, 不会受到他者影响。学习者可以放心下载学习资源, 无需担心资源中会携带病毒导致数据丢失等。

云计算不但能大幅降低移动设备的要求, 还能降低移动学习资费。现在移动学习学习资源的下载大多采取联网下载, 在没有无线的情况下就要根据流量计费, 学习软件的升级更新等也要很大成本, 而云计算的服务导向模式实际上是卖计算机的改卖“计算”, 卖存储器的改卖“存储”, 卖服务器的改卖“服务”, 用户只需对服务付费即可, 大大降低了学习资费。除此之外, 云计算还能降低移动学习开发的成本。云计算可以为教育机构和学习资源开发商带来福利, 他们不必为非经常性的计算任务购置高价的设备或者频繁地进行升级和维护, 因为这些事情都有在云端那些专业的IT团队代劳。

云计算还能支持多变灵活虚拟社区的创建。云计算技术将优质的学习资源整合到云端, 学习者可以使用这些资源创建属于自己的虚拟社区, 社区的内容可以由学习者根据自己的兴趣或特长自行决定, 让其发挥特长、展示个性。通过虚拟社区, 各地的学习者可以进入感兴趣的虚拟社区, 与其他学习者交流互动, 相互借鉴、取长补短, 提高学习积极性。不仅如此, 通过这样的方式还能扩大移动学习的覆盖率, 促进教育公平。云端的资源都是可以共享的, 即使处于偏远地区还是能听名师讲课、有名师为你解答问题, 缩小了城乡的教育水平差距。

5 结束语

云计算使得软件、硬件、平台等资源通过互联网自由流通成为可能, 具有宽带接入、按需服务、资源整合、弹性架构、可计量等特点。将云计算和教育相结合, 就能根据学生的动态需要为其提供所需学习资源, 基于云计算的移动学习交互平台能为学生提供一个比较自由、方便的学习环境, 能将学习资源最大化地被利用。

参考文献

[1]苏炜.移动学习模式及过程研究[J].山西广播电视大学学报, 2015, (4) .

[2]张滨.基于云计算的移动学习研究[J].开封教育学院学报, 2015, (7) .

[3]白胜楠, 李岩.基于云计算的移动学习平台建设研析[J].河北广播电视大学学报, 2013, (6) .

移动云计算分析 篇2

众巨头逐鹿“云移动”

近日，谷歌全球副总裁刘允在“2011全球移动互联网大会”上预言，“云”的魔力将真正改写移动互联网，移动互联网真正腾飞将更多基于“云”的应用和“云计算”上。当终端、应用、平台、技术以及网络速度提升之后，将有更多具有魔力的应用和内容出现，世界IT产业格局将彻底改变，迎来移动“云计算”新盛宴。时下，“云计算”已成为了国际业界公认的核心科技和发展方向，高德纳咨询公司将“云计算”列为2011年的10大战略科技之首，认为将在2~5年内成为市场主流，相关IT支出在未来3年预计复合增速达27.3%。美国国际数据公司预测，随着越来越多的业界巨头纷纷加入，“云端”大战将在今年激烈展开。到2013年，“云计算”将发展成为一个440亿美元的全球大市场，而中国“云计算”产业链规模也有望达750亿元人民币的市场规模。到2015年，“云计算”在我国战略新兴产业中所占的份额有望达到15%以上，而“云计算”与移动互联网的有效结合，移动云计算产业2013年就能达到千亿级规模，钱景壮观，中国将迎来“云移动”黄金(1543.40,1.80,0.12%)期。

可以说，如今移动云计算已成为了IT领域最炙手可热的项目，无限钱景引来众多各大软件巨头、手机大佬、电信巨头“竟折腰”，纷纷转向或进军“云计算”领域，逐鹿“云移动”，其发展势头之猛，业界之热捧，令人惊叹。

继近期中国移动联合中科院推出“大云计划”、中国电信发布自己的“星云计划”后，国内领先智能手机厂商宇龙酷派也推出了“酷云计划”，成为国内首家手机“云计算”服务平台。这意味着国内手机商、电信商将引导国内互联网全面进入“云移动时代”。

而国际知名IT厂商更是快马加鞭，转战“云移动”，纷纷建设“云计算”平台。作为“云计算”的先行者，谷歌2010年底就推出基于移动终端和“云计算”的新应用，包括：整合移动搜索、语音搜索服务、定点搜索以及谷歌手机地图、Android(安致)上的谷歌街景，倍受世人关注。

6月6日，世界瞩目的苹果全球开发者大会如期开幕，当病休中的苹果CEO乔布斯突然重返演讲台时，全场5200名与会者顿时爆发欢呼声。然而此次，乔布斯并没有给大家带来iPhone5或者iPad3，而是把苹果带到了“云端”，发布了手机在线云存储服务的“iCloud”。据悉，该解决方案可使iPhone或iPad如PC一样轻松处理电子邮件、记事本项目、通信薄、相片以及其他档案，用户所做的一切都会自动地更新至iMac、iPod、iPhone等由苹果公司生产的各式终端界面。微软也推出自己的“LiveMesh”，它能将安装有WindowsMobile系统的智能手机、Xbox，通过公开的接口将使用Mac系统的苹果电脑以及其他系统的智能手机等终端整合在一起，通过互联网进行相互连接，让用户跨越不同设备完成个人终端和网络内容的同步化，并将数据存储在“云”中。

黑莓RIM公司则面向众多商业用户提供的黑莓企业应用服务器方案，可以说是一种具有“云计算”特征的移动互联网应用。在这个方案中，黑莓的邮件服务器将企业应用、无线网络和移动终端连接在一起，让用户通过应用推送(Push)技术的黑莓终端远程接入服务器访问自己的邮件账户，从而可以轻松地在线远程同步访问邮件、日历，查看附件和地址本及书写文档等。“云移动”成IT业新模式 全球信息技术的发展在历经主机主宰、个人计算机普及和互联网盛行三个不同时代后，现正迈入以“云计算”为标志的第4次重大变革时代。近年来，随着互联网应用更为广泛地普及与深化，网络信息与服务无处不在，无时不用。但面对数据海量、分布异构、处理复杂、硬件更新频繁、软件安装繁琐、数据安全问题凸显、IT应用成本高昂等问题，旨在解决这些困惑的“云计算”，犹如一夜春风，迅猛吹遍全球各个角落。由“云计算”派生出的云存储、云安全、云引擎、云推理、云服务、云娱乐等不绝于耳。

然而，“云计算”的应用目标并不仅局限于PC，随着移动互联网的蓬勃发展，基于手机等移动终端的“云计算”服务已风生水起，广泛应用，成为IT行业炙手可热的新业务发展模式。

移动互联网的终端有个特性，就是难于在终端上提供类似PC那样的硬件支撑做各类强大的运算与服务，而用户需求又是丰富多样、不断更新的，这就决定了移动互联网的应用必须要有强有力的服务器资源做支撑，此时基于互联网的云储存、云引擎、云服务等服务就为这些需求提供了强力支持。

近年来，随着移动网络技术如GSM(全球移动通讯系统)、WaveLAN(计算机无限网络)、Bluetooth(蓝牙)等的成熟化和商业化进程的日趋发展，针对分布式服务计算领域的组合模型与工程方法也逐步完善，使得无线网络技术在应用领域获得了越来越广泛的发展空间，迎来4G新时代。同时，移动计算设备诸如PDA(掌上电脑)、移动电话、无线终端设备也在不断更新换代，并体现出了轻巧便携、高容量的特点，为实现更高端的应用做好了充分的基础性准备。

而智能手机和平板电脑的异军突起，尤其是以苹果公司推出的平板电脑iPad迅速崛起，更是促成移动“云计算”的兴起，并形成巨大的市场。可以说，移动通信领域的三大“金刚”相辅相成——智能手机和平板电脑提供了理想的终端，移动多媒体提供了用户迫切需要的内容，“云计算”提供了支持内容生产和展示的技术平台，使得移动互64公司•产业Companies&industries联网站在云端之上。“云计算”具有超强的计算能力、超强的存容量和按需应用的三大特点，这也使移动“云计算”也具有的5大优势：第一，突破终端硬件限制；第二，便捷的数据存取；第三，智能均衡负载；第四，大降管理成本；第五，按需服务降低成本。在移动互联网时代，未来更大的手机内容提供与整合需要强大的“云计算”服务支持，这已成为未来手机竞争力的重要部分，必须加强对云平台的投入。而有了“云计算”平台支持，中小企业开发人员无须为应用寻找服务器、专用数据库，特别是有网络连接需求的数据运算，只需从大型服务商如谷歌、微软和中国电信等提供的公共“云”中摄取即可。从运营上来说，更节省了中小企业的软硬件搭建成本和维护成本，可以让他们把精力更多放在开发和售后上。对于终端来说，强有力的云储存、云应用计算不需要过多消耗终端的资源，这样，终端制造商、运营商只需要协调需求与搭配应用，用户就可以方便地获得需要的应用。对于追求个性化的移动互联网市场来说，这非常关键。而从安全性角度看，基于“云移动”的互联网将比PC互联网更为安全。这让各路服务商、运营商乃至消费者迎来互联网“第二春”。

在腾讯公司董事局主席马化腾(专栏)看来，“云计算”的价值在于利用公共网络设施，将计算能力、海量信息、数据存储与带宽资源像水和电一样轻松融入人们、企业的日常生活工作中，人们可以像使用水电一样租用信息化，而云移动将使信息“更会飞”。

挑战与风险尚存

勿庸讳言，作为新兴技术，移动“云计算”目前总有一些不太完备的地方，尚存在一些问题与“短板”，急待IT厂商进行改进与突破，向系统化、标准化、规范化的方向转变。首先，一大担忧就是可能的安全问题与数据泄露。随着企业业务拓展到手机等移动终端，需传输大量敏感的商业信息数据，移动“云计算”的安全问题也将日益凸现。“云计算”基础架构具有多租户的特性，厂商们目前尚无法保证A公司的数据与B公司的数据实现物理分隔，这成为制约用户大量应用“云计算”的瓶颈，尤其是无线传播中仍存在信息被截取、破译的可能情况。因此，如何更好地保护无线网络的安全，已成为制约云移动拓展的一个瓶颈。其次，是基于“云计算”的无线商务商用模式还不完全成熟。作为云移动之下的最大应用，无线商务作为一种趋势已逐渐得到业界认可，但支持其业务模式的操作模式、信用体系、支付体系等运作细节还有待继续探索，否则将制约云移动的商业发展。

再者，在“云计算”中，数据的归属权、管理权也是一个日益引起关注的问题。云移动的用户分为个人用户和企业用户，个人用户的需求容易解决，但企业级用户却不易。比如，企业应用手机进行办公管理，其数据将放在什么地方？有谁主导、出问题谁来负责？服务提供商是否会完全遵从ISO20000标准与国家规定，万一服务商泄露企业机密怎么办？“‘云移动’既不是天外飞仙，也不会水到渠成。‘云计算’产业从概念的产生到真正广泛的实际应用并产生效益，还需要3~5年左右时间预热、夯实，整个社会需要打持久战的准备。”工信部产业司有关负责人分析说。而一些私募、机构也认为，虽然目前“云计算”是资本市场上最炙手可热的概念，但时下许多的“云计算”、“云移动”业务却给人感觉似乎还在“天边”。

TIPS:云计算和移动云计算

基于云计算的移动学习 篇3

【关键词】云计算；移动；医疗服务

基于云计算和移动技术的医疗服务平台，以云服务平台作为技术支撑，可以满足人民日益增长的医疗服务需求，可以有效的缓解民众看病难的问题，提高我国医疗机构的服务水平。移动医疗服务平台提供了一种新的医疗商业模式，通过搭建共享的医疗信息系统平台，为居民和医疗机构等提高快速的服务，减少其中的人力、时间成本。

一、移动医疗服务的优势和意义

随着互联网技术的快速发展和信息技术的进步，云计算的研究在最近几年成为了炙手可热的一个领域。移动医疗是电子医疗的一个重要的分支，它是指通过现代信息通信技术，如计算机网络、移动电话、卫星电话等来进行提供医疗服务和信息的一种医疗方式[1]。移动医疗已经在发达国家得到了广泛的应用，我国也开始逐步的发展。移动医疗包括很多方面，其不同的应用方式都在不断的持续发展，现在主要涉及到的应用有：远程数据采集、远程监控、远程监控，以及疾病和流行病传播跟踪及诊断治疗的支持、医疗工作者之间的交流和培训等。随着3G通信技术的推广和终端智能手机的快速发展，无线通信技术对于移动医疗的支持越来越重要。3G移动通信技术是现在比较常用的高速数据传输的移动通信技术，通过3G移动技术，手机终端可以随时随地的快速访问医疗平台，进而享受到一定医疗和移动药店等提供的服务，也可以通过流媒体介质来播放医疗信息中的视频资源等。

移动医疗是我国新时期医疗卫生事业发展的重要基础，也是国家医疗改革的重要组成部分。随着物联网技术的不断发展和在各种行业中的应用[2]，移动医疗也获得了明显的效果。移动医疗具有非常广阔的发展前景，它不仅能够推动我国医药产业和医疗器械的快速发展，而且也将促进我国服务业的发展。

在我国现在移动通信用户具有比较广阔的覆盖面，可以通过移动医疗的云服务平台来提供电子病历共享、网上预约挂号和预约门诊、远程会诊等服务，通过云计算的医疗平台可以减少病患排队、报销的麻烦，有效的节约了社会资源。云计算可以用来整合医疗卫生行业的资源，通过云计算医疗平台还可以有效的分流患者，普通的小病，社区医院可以诊治的就在社区医院就医，大型综合性的医院则更加专注于危重病人和疑难杂症的诊疗，通过这种分流可以使有限的医疗资源得到充分的利用。而且也可以避免像SARS等流行传染病在初诊时产生的广泛传染，有利于针对性的监控和统筹治疗；大医院可以减轻自身的压力，把有限的精力用到提高自己医疗水平上。

二、移动医疗服务平台的建造

1.系统的功能设计

（1）移动医疗服务。医疗机构可以通过一定的终端来登录云服务平台，做好对病患的跟踪服务工作。还可以通过远程的医疗等措施，准确、快速的为病人诊断病情。对于医疗机构来说，医生只需要轻轻的点击其中的相关按钮可以打开病人的医疗档案，就可以查询到药品资源[3]；医生可以通过在线完成电子病历，进行在线临床医疗监控和诊断，进而完成临床记录。可以为其他医生提供医疗培训工作，为其他的从业者提供相应的医疗资讯服务。（2）医疗定位服务。对于病患来说，当其突然发病时，可以提过服务终端有其家人或者本人将患病情况发送到云服务的平台上，平台可以通过一定的技术手段定位其位置，并且为其提供最合理的医疗服务机构，将其附近的交通状况、门诊信息等反馈给病患，供病患选择。（3）病患还可以通过手机来登录云服务的平台，实现其移动服务的特点。病患可以通过平台查询医生的预约信息，当医生的预约已经满了的时候，病患还可以及时的选择其他的医生，然后通过手机进行预约挂号。当病患预约成功之后，系统还会发送预约成功的短信到其手机上，使预约过程一目了然，减少了过去因为信息不对称的排队现象和医生资源的浪费。

2.系统的结构设计

系统的结构设计主要如图1所示。对于基础设施的虚拟化的核心是服务器的虚拟化[4]，可以通过一定的技术手段实现服务器的虚拟化。采用服务器的虚拟化技术，可以使基础设施变成一个资源库，使云服务平台的资源共享和扩展大大的简化。对于应用程序的虚拟化，需要对传统的医疗信息系统进行创新设计，改变原来医疗机构的属性，使医疗信息系统可以在线实现共享和使用。可以运用SOA技术来对优化医疗信息系统的架构。SOA和SssS软件是现代服务软件的两个最为常用的软件[5]，SssS软件是通过Internet来提供软件服务的方式，SOA是实现SssS最为理想的一种软件模式。SOA架构的核心是模块化，通过模块化来实现资源共享。

把原有的医疗信息系统设计为云服务平台，是实现云计算移动医疗服务平台的关键技术。要实现医疗信息的云服务就需要统一建设，统一部署，需要对现有的医疗信息系统进行改造，建立起云服务平台门户，门户可以提供医疗机构和个人的访问[6]。对于付费模块的设计，要实现能够按照使用来进行付费的模式。对于服务平台要保证其业务的连续性，共享的医疗信息平台要同时为多个医疗机构服务，需要保存其中的关键数据信息，一旦其发生问题，就会为患者和医疗机构带来不可估量的损失，产生非常坏的影响。所以保障云服务平台的业务的连续性非常重要，要尽力的提高其系统的稳定性和不间断服务。

三、结束语

对于医疗服务来说，使用云计算的移动服务将会是一个不可逆转的趋势，基于云计算的平台，它能够提供快速方便的医疗服务。同时它也可以方便不同医疗机构自己、医生自己实现即时的相互沟通，为提高医疗机构的服务质量，有效降低降低医疗成本，实现医疗资源的合理恰当的利用，都有巨大的促进作用。综合云计算技术和移动信息服务技术，能够为病患提供合理的医疗解决方案，有效的解决了病患的看病难的问题，提高了社会资源的利用率，同时也提高了医疗机构的服务水平。

参考文献

[1]陈平平，谭定英，刘慧玲.基于云计算的移动社区医疗服务平台应用[J].软件导刊，2012（3）：99-101.

[2]陆阳，张书旭，袁克虹.基于云计算的远程医疗辅助诊断咨询系统[J].计算机系统应用，2012（12）：15-16.

[3]张启来，丛培才.基于云计算的医疗信息系统研究[J].佳木斯大学学报：自然科学版，2012（4）：570-572.

[4]李彭军.医学影像云服务平台基础架构研究与实践[D].南方医科大学，2011.

[5]苏振涛.云社区医疗服务平台关键技术研究[D].山东大学，2012.

基于云计算的移动学习优势 篇4

20世纪60年代, John Mc Carthy提出“计算迟早有一天会变成一种公用基础设施”, 计算可以作为一种商品进行流通, 就像煤气水电一样, 按需取用方便廉价。2006年8月, Google首席执行官埃里克·施密特 (Eric Schmidt) 在搜索引擎大会 (SES San Jose 2006) 首次提出“云计算” (Cloud Computing) 的概念。2007年10月, Google与IBM开始在美国大学校园, 包括卡内基梅隆大学、麻省理工学院、斯坦福大学、加州大学柏克莱分校及马里兰大学等, 推广云计算的计划, 这项计划希望能降低分布式计算技术在学术研究方面的成本, 并为这些大学提供相关的软硬件设备及技术支持。而学生则可以通过网络开发各项以大规模计算为基础的研究计划。自此, 云计算开始正式进入教育研究的视野。

2008年12月中国教育技术协会年会上, 黎加厚教授首次提出“云计算辅助教学” (CCAI) 及“云计算辅助教育” (CCBE) 的概念。此后, 我国各地中小学逐渐开始实践云计算辅助教学。

云计算辅助教学的快速发展衍生出很多新的教学模式, 基于云计算的移动学习就是其中最有代表性的。

其实, 移动学习并不是一个新生的概念, 从2000年起, 欧洲就对“移动学习”的方式表现出极大的兴趣, 先后有30多个项目对移动学习进行专项研究, 对移动学习的教学对象、教学方法、技术手段等进行深入探讨。国内也出现了如家校通、校内无线网、移动图书馆、蓝牙校园网、中英语短信等移动学习平台。

目前的移动学习主要有两种运行模式:基于短信息服务 (Short message service SMS) 和通过建设WAP (Wireless Application Protocol) 教育站点。

基于短信息服务的移动学习过程中, 学习者通过定制短信息进行学习, 学习内容是通过短信平台, 以短信息形式发送给学习者的。这种模式最大的弊端就是不能实现有效的师生互动。学习效果自然很难保证。通过WAP教育站点的移动学习过程要基于WAP浏览协议。该协议的数据传输速率不高但费用却并不低廉, 加之目前WAP教育站点不多, 学习资源有限, 因此这种移动学习模式也很难普及。

云计算辅助教学, 不但弥补了上述的不足, 更凭借其丰富的学习资源和低廉的学习成本, 为移动学习带来一场巨变。

1 学习资源

互联网的最大魅力莫过于其取之不尽用之不竭的资源, 云计算辅助教学能够将海量的教育资源有效整、存储并通过网络服务进行共享, 这使得教育者可以最大限度的整合教育资源。

传统的教学模式中, 教育者一般都是按照既定的大纲设计教学过程并通过网络手段向学习者传授知识, 但是教学过程中教学内容和可以使用的教学资源是有限的, 不能根据学生的实际需求设置教学内容, 容易造成“有些学生吃不饱, 有些学生装不下”的状态。

云计算辅助下的移动课堂借助云计算的技术将全世界教育者提供的大量有效的教育资源聚合到“云”端的存储服务器中。教育者要对教育资源进行整理、归类和管理。学习者只需要根据自己的学习需求自由地选择学习内容进行学习。

2 学习环境

传统的教学模式中, 学习环境一般被局限在教室、自习室等教学场所。随着互联网的出现和普及, 基于网络的计算机辅助教学和远程教育得以发展。学习者只需拥有一台连接到互联网的电脑就可以足不出户的参与到学习过程中。但是, 学习环境仍然一定程度上受到限制。

近些年, 移动通信技术发展迅猛, 智能型移动通信设备迅速普及, 移动学习走入人们的视野。云计算辅助下的移动课堂将学习场所“放进口袋”, 学习变成了随时随地可以发生的事情。

3 学习成本

传统的教学模式中, 学习者在学习的整个过程中投入的成本是比较高的。互联网为学习者提供了大量可供使用的免费资源。但教材等学习资料只是学习过程的一个因素。在前文所提到的诸多因素的共同影响下, 移动学习的实现投入的成本也比较高。

云计算为我们提供了解决之法。由于所有的数据存储和处理都将在“云”端进行, 学习者只需通过移动通信设备所附带的浏览器便可进行类似于在个人计算机上的一切操作, 因此对移动设备的配置要求大幅度降低。现在的移动通信设备正朝电脑和手机高度融合的方向发展, 其内置的操作系统和支持HTTP协议的浏览器, 将为用户提供更完善的浏览器功能, 更为云计算辅助下的移动课堂打开了大门。通信方面, 无线移动通信技术的快速发展, 3G和4G网络及其所带来的2Mbps甚至更高的数据传输速率和更为低廉的价格使云计算辅助下的移动课堂的使用成本大幅度的下降。

云计算辅助下的移动课堂的意义, 不是简单的教学环境和教学手段的转换, 而是一种教育理念上的重大变革。随着技术的进一步成熟, 云时代的教育技术观念正在形成, 在线、服务、便捷和个性化将会成为主导, 而教育技术的使命正是研究如何将新技术更好地应用于教育。相信在不久的将来, 我们打开浏览器, 就可以方便快捷地享受云时代的教育资源服务。

摘要：近些年, 随着云计算技术的迅猛发展, 这种通过互联网以服务的方式提供动态可伸缩的虚拟化的资源的计算模式越来越多的渗透在日常生活的各个领域。在教育领域, 云计算的出现实现了移动通讯设备应用于教学中, 使得传统的计算机及网络辅助教学进入到一个新的阶段, 即云计算辅助教学, 同时也为远程教学打开一条新的、更高效、更便捷的途径。

关键词：云计算,移动学习,云计算辅助教学

参考文献

[1]夏仲文.对云计算辅助教学的批判性思考[J].中国信息技术教育, 2010 (11) .

[2]张建勋, 古志民, 郑超.云计算研究进展综述[J].计算机应用研究, 2010 (02) .

云计算移动通信网络优化分析论文 篇5

关键词：云计算模型;移动通信网络;网络优化;技术通信;数据存储

从3G网络应用到4G网络普及的现代社会，移动通信网络正处于飞速发展的阶段。移动通信网络技术应用规模越来越大，其网络优化所要面临问题也越来越多。移动通信网络优化中网络数据的解析、网络信息的采集、网络优化策略的决定都是比较困难的事情，云计算的模型的应用，为移动通信网络的优化问题提供了一个极佳的解决方案，为移动通信网络的优化提供了一种全新的的概念。

1云计算技术及其特征

1.1云计算技术分析

云计算是一种基于网络的计算机和资源服务模式，是一种以计算机基础应用为手段的网络新技术，或者说是一种新型的商业概念。[3]不同概念下对于云计算模型的理解也是大不相同的。李开复先生曾经提出：所谓“云计算”，就是以互联网为中心、公开的服务标准作为基础，向服务范围内的用户提供安全、高效、便捷的数据存储服务，让移动通信网络真正成为每一个用户的数据存储和计算中心，目前我国比较的主流的一个定义是由刘鹏教授所提出的：“云计算所用有伸缩性质的链接分布式计算功能是通过网络获取的”。

1.2云计算的特征

基于云计算的移动学习 篇6

【关键词】云计算 Moodle平台 开放大学 学习平台

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2014）10C-0190-03

一、 问题的提出

广播电视大学自1999 年开始“广播电视大学人才培养模式改革和开放教育试点”项目以来，一直沿用基于B/S 构架的中央-省-地方三级学习平台建设方案，学习者就近使用资源，各级电大及教学点负责更新和维护自身学习平台及资源。全国各级电大经过10年多的教学资源建设、平台发展，逐渐建立起自己独立的教学及管理平台。但随着广播电视大学向国家开放大学转型建设，开放大学稳步发展学历教育，大力发展非学历教育，用户规模数量上升，学习需求多样化和软硬件更新速度加剧等多重因素的影响，原有的多级远程学习平台对开放教育发展存在着诸多制约因素，主要包括：

（一）缺少灵活性和开放性。电大学习平台使用的是固定功能模块、统一布局的、全国各省市级独立服务器使用的平台设计。学习平台非开源设计，其封闭性导致各地对学习平台二次开发困难，难以根据实际需要增加新功能，对目前越来越丰富的开放教育软件和资源也难以有效整合。

（二）缺乏共享性。资源规范不一、软件版本不同、共享性差导致资源重复建设又分散放置；各地资源质量参差不齐，跨地域教师教学及资源共同开发难以实现，学习者多层平台中浏览、查找信息资源困难，各地电大学习平台形成了互不关联、信息不共享互换、信息与业务相互脱节的“信息孤岛”，造成信息资源的极大浪费。

（三）缺乏多层次的学习、评价方式。远程学习方式局限在多媒体教学资源学习+论坛讨论模式，评价方式单一，不支持个性化学习、协作式学习、学习过程档案记录、资源推送、及时评价等新型学习环境。

（四）地域性强。平台不支持跨地域教师团队管理，不支持跨地域教学与学习，不能实现各地教师团队课程建设和科研活动，信息资源不能实现各地同步更新。

（五）建设维护成本高。平台运行硬件、软件建设、更新、维护成本昂贵，对经济欠发达地区系统、资源建设、网络安全维护带来较大的压力。

如何解决上述平台问题，云计算技术+Moodle模式构建新学习平台无疑是较为灵活、快速的、理想的解决方案。

二、 学习平台技术

云计算是基于共享化、自动化、标准化的服务管理解决方案，基于云计算的平台可对云存储资源进行统一管理调配， 并以服务的形式提供给用户。云计算的可自动调节的云存储和计算能力以及资源云端执行的特点，使它能实现一些传统硬件条件下难以实现的教学形式和浏览方式。

（一）云计算

1.云计算的定义。云计算是由分布式计算（ Distributed Computing）、并行处理（ Parallel Computing）、网格计算（ Grid Computing） 发展来的基于网络的、大众参与的瘦客户端计算模式。用户所需要的资源不在客户端而是来自于网络，即通过网络可以提供用户所需要的存储空间、计算能力、软件功能和信息服务。

2.基于云计算的远程开放教育学习优势

（1）简单、快捷的学习体验。目前，开放教育课程资源、练习系统和考试系统涉及到很多不同的软件，不同的操作系统，师生往往为了学习，而不得不下载安装各式各样的软件、安装不同的操作系统、升级计算机硬件，繁琐的远程学习经历使很多学习者对远程学习过程选择放弃，对有效开展远程教育带来了极大的环境阻碍。而云计算使用虚拟化技术屏蔽具体资源运行操作的细节，实现包括服务器、存储、网络、应用等全系统虚拟化，云数据中心的运作对于用户来说这是一种透明的计算模式，用户不需要了解数据中心如何完成任务提交数据，不需担心更换不同的操作系统、不同版本的软件和没安装打开资源的应用软件带来的麻烦，学习者和教师只需做最简单的一步——直接使用云中提供的资源即可。使用云计算技术大大的简化了云端资源的使用，有效提高远程学习的效率和可持续性。

（2）云计算按需自动服务。云计算强调服务，云计算资源是动态可伸缩的。云计算的服务资源管理能够随着学习者访问量的增加和减少自动动态调整。成人在职学习者多利用晚上或周末的这些业余时间进行网上在线学习，云计算技术能够在极短的时间内自动增加服务资源数量、提高计算服务能力来应对网络尖峰访问流量，同时又能在网络访问空闲时动态回收计算服务资源，解决原有学习平台的并发性弱的问题。

（3）多终端登陆，实现真正意义的随时随地学习。远程开放教育最大的特点是师生时空分离，如何能做到云计算的资源可以被互联网上的任何计算设备终端访问，师生使用传统的台式计算机、笔记本、PAD、智能手机、电子书设备等计算设备接入互联网就可以共享云上的资源。

（4）安全性高。云计算采用分布式方式，数据多副本容错，为学习平台提供更为安全、可靠的数据存储环境。学习平台软硬件升级、维护和安全都由云计算提供商专业的团队来管理，学习资源和信息都由先进的数据中心来保存数据，很大程度上降低了用户网络病毒入侵、存储数据丢失等风险，大大的缓解了各地市电大维护平台的人力、物力投入压力。

（二）Moodle平台。目前各远程教育机构所使用的学习平台平台主要分为3类：商业性软件平台、自建或软件公司定制的学习平台和开源的学习平台，而Moodle就是开源学习平台的代表。Moodle 是Modular Object - Oriented Dynamic Learning Environment 的缩写，即模块化面向对象的动态学习环境，是一个免费的开放源代码的课程管理软件。以Moodle为基本模型的学习平台提供了强大的网站管理、课程管理和远程网络学习管理的功能。Moodle平台在远程开放教育中的应用优势见表1。

表1 Moodle平台在远程教育的应用优势

Moodle除了提供上述功能外，还可以针对不同类型的学习者和教师教学的多层次需求进行二次开发，只要具备一定的技能和经验的人都可以参与到它的功能模块设计和开发中来。目前国外已经有较多成熟的基于云计算的Moodle学习平台，比如英国开放大学、法国国家远程教育技术中心（CNED）的学习平台就是利用Moodle二次开发而成。

三、基于云计算的远程教育平台设计

（一）开放大学学习平台设计思路

开放大学学习平台的建设利用云计算技术+Moodle模式，构建共享远程教育资源库，实现资源统一调度，对原有的电大多平台资源和业务进行整合，实现统一管理入口。平台应建设成满足不同计算终端设备、不同系统平台、多网络通道的，面向师生、管理和公众服务的一站式服务平台，建设成支持百万级用户并发访问、协同工作、多种类学习及评价方式共存的远程开放学习平台，为用户提供无处不在的学习、教学、管理服务。

（二）基于云计算的远程教育学习平台架构设计

开放大学云学习平台主要旨在满足学习型社会中人们终身学习的需求，平台架构设计将学习者、教师、管理人员和社区公众作为主要服务的对象。用户使用计算设备如：电脑、笔记本、手机、Pad、IPTV或学校的云教室等计算设备，通过连接互联网、无线WIFI或手机3G、4G信号，利用浏览器登陆学习平台进行个性化学习、教学、管理和交流。平台主要包含了教师空间、学生空间和管理空间，教师、学生空间采用开源Moodle模式建设，教务管理、教学、考务以及其他系统为空间提供数据信息服务。学习平台利用云计算的虚拟化、云存储技术，构成计算资源池向用户按需服务，建立快速集聚、存储和弹性计算的数据中心。具体的开放大学学习平台架构如图1所示：

图1 开放大学学习平台架构

（三）学习平台功能设置

国家开放大学是以基于中央电大的国家开放大学为总部，依托省级开放大学设立的开放大学分部，依托地市县级分校、工作站设立的开放大学学习中心来组成的系统办学体系。所以，学习平台设计中的教师空间和管理员空间角色设计按其所在的教学单位和所承担的任务、职责也进行了层次的区分，使教学及管理更具有条理性和可控性。以下将对三个空间的主要功能设计进行简述，力求构建层级清晰、信息统一、权责分明、关系明确、协助共建的开放大学远程学习平台。

1.学生空间

以学习者在线学习为主，搭建适合学习者个性化、自主学习需要的、涵盖学习全过程的远程网络学生空间。学生空间设计分三大模块：导航模块，包括空间信息显示、搜索、隐私设置、空间装扮；交流模块，包括用户动态区、站内消息、短信、交流区、热点话题等；功能模块，包括个人信息、课程学习、学务管理、知识管理、校园生活、交流互动、评价管理及其他功能。其中主要学习模块为功能模块，它包含了学习的全过程（见图2）。

图2 学生空间功能模块

2.教师空间

教师空间主要以教师教学、科研为主。空间教师角色按课程分别设置主持教师、责任教师和辅导教师三类。不同教师角色空间设置与学生空间的基本模块——导航模块和交流模块一样，但教师空间的功能模块根据教师角色所承担的教学、管理任务和管理层次略有所区别。具体的教师空间功能模块见图3。

图3 教师空间功能模块

主持教师职责：负责组织网络课程的设计、开发、课程教学总体设计和考核方案；课程教学团队创建和运行管理，组织团队开展教研、培训和学习活动；与责任教师一起负责课程的更新、调整和完善；监控参与课程的教师教学行为和学习者学习行为；回答责任教师、辅导教师不能解答的问题。

责任教师职责：反馈教学过程中存在问题，根据课程教学需要适当补充、调整教学资源和活动；负责分部教学团队的组建，监控、指导和考核分部内教师教学行为、学生学习行为。

辅导教师职责：组织落实网上班级学习者教学过程，开展教学内容的辅导、答疑，组织网上学习活动；负责跟踪、检查和督促学习者进行网上学习；完成学习者形成性考核的评阅工作。教师角色职责关系见图4。

3.管理空间

管理空间主要是管理员进行系统管理和教学管理的入口，主要功能有权限管理、课程统一化管理、教师管理、教学情况的汇总、通知公告、调查问卷管理、学生信息、学生分班等教学管理工作。管理员角色按管理范围分为总部管理员、分部管理员和教学点管理员，按管理内容分为系统管理员和教学管理员。各级系统管理员主要负责所属层次的用户创建、权限的设置、通知公告。具体的教学管理主要是由教学管理员负责，如：所属分部或教学点的责任教师、辅导教师申请、教师管理、课程安排、学生班级管理、课程和教师评价情况、调查问卷及公告通知等。各级教学管理员的功能模块见图5。

图5 教学管理员的功能模块

本文提出的采用云计算技术+Moodle系统的学习平台建设是适应目前信息技术发展的、满足当前开放大学人才培养模式个性化和多样化要求的新型学习平台设计方案。利用云计算技术提供适应开放大学人才培养模式所需的高计算能力、按需服务、安全、统一有效的平台环境，实现集学习、教学、管理、分享、互动交流为一体的一站式集约式平台，同时也可作为其他远程教育平台设计的有效参考。

【参考文献】

[1]蓝 艇.利用Moodle 构建混合教学平台[J].宁波大学学报（教育科学版），2014（5）

[2]王寒冰.远程学习平台支持服务环境的构建与思考——以Moodle 为例[J].广州广播电视大学学报，2013（4）

[3]侯慧玲.基于Moodle的网络协作学习平台设计[J].电脑开发与应用 ，2013（1）

[4]张辉.基于云计算的远程教育资源和平台建设探析[J].继续教育研究，2013（5）

[5]蒋慧平.基于云计算的区域终身学习平台架构研究[J].湖南广播电视大学学报，2013（4）

【基金项目】新世纪广西高等教育教改工程立项项目（2013JGB276），新世纪广西高等教育教改工程立项项目（2014JGA264）

【作者简介】郑 鸿（1980- ），女，广西广播电视大学理科教研室主任，讲师，硕士，研究方向：远程教育，远程教育技术。

基于云计算的移动学习 篇7

云计算是伴随着移动互联网、物联网的发展而出现的一种IT相关资源整合模式,它既是多种技术(虚拟化、网络、分布式计算、面向服务模式以及Web2.0)的整合共享,也是一种商业计算模型[1]。基于云计算的移动学习平台研究已有很多:如黄成云等[2]的基于云计算的移动学习系统设计,李树波[3]的基于云计算的移动学习网络平台构建研究,任远鹏[4]的基于Hadoop的移动学习模型设计与实现,王琴等[5]的基于移动云计算的移动学习研究。上述研究都是围绕如何使用已有的云计算技术来搭建移动学习平台,未考虑移动学习任务的突发性。在使用网络进行学习过程中,学习者与学习内容往往会出现二八规律,即80%的学习者集中学习20%的网络课程和相应内容,同时在复习、考试时访问量会骤增,这就需要系统能动态扩展,而云计算正好具有按需分配功能。因此,本文根据学习规律设计了一个基于云计算的动态可扩展的移动学习模型。

1 系统设计

1.1 系统功能模块

基于云计算的移动学习平台功能模块包括客户端与云端两部分,主要功能有课程学习、课件中心、在线练习、在线考试、用户管理、课件管理、考试管理等模块。由于移动学习平台功能模块多,聚合了大量的应用和服务组件,导致编译、部署困难、数据库连接耗尽、新增业务困难等问题。基于上述问题,采取拆分的解决方案,把整个大应用拆分为多个小应用,采用面向服务的分布式计算应用架构,将模块独立部署,降低系统的耦合性,将复用的业务拆分出来,独立部署为分布式服务。对学习、考试任务流程灵活编排和组合,新增业务只需要调用这些分布式服务,不需要依赖具体的模块代码,而当模块内业务逻辑变化时,只要接口保持一致就不会影响业务程序和其它模块。本文采用Web Service来整合及构建分布式移动学习平台,并借助发布—订阅模式的消息队列通信完成模块间合作。

1.2 系统整体架构

基于云计算的移动学习系统主要包括知识管理、学习业务管理、考试等系统。其中,学习业务模块与考试系统模块是两个非常重要的子系统,显著特点是任务性和集中性。

根据学习业务与考试业务特点,结合云计算服务模式,本文构建的基于云计算的动态可扩展移动学习平台架构分为4层,如图1所示。

(1)移动学习平台应用层。即系统的业务实现,包括课件管理、在线练习、课程管理、题库管理、考试等子系统。

(2)云计算中间件层。包括数据库、中间件等软件资源,中间件以及并行处理和集群处理等。

(3)基础设施虚拟化层。主要是系统运行所需的服务器、存储设备和网络设备。

(4)管理层。包括账户管理、运维管理以及监控、策略、仲裁和准备4个模块。

这种架构模式正好和云计算的软件即服务、平台即服务、基础架构即服务相对应。通过虚拟化技术的基础设施层向上提供动态可扩展物理资源池,本文采用VMware vSphere虚拟化技术。

通过云计算中间件层调度服务器集群、缓存服务、负载均衡、数据库服务等,对资源进行动态调度,满足应用的弹性伸缩。文献[6]~[8]对云计算资源调度进行了研究,本文采用文献[7]提出的改进遗传算法的云资源调度算法。

缓存技术采用Squid作为服务器的前置缓存;负载均衡技术采用高性能的HTTP和反向代理服务器Nginx。

应用层则由网络学习系统以及考试系统构成,利用现有技术保证系统操作便利和界面友好。采用页面静态化、数据的分类存储等系统优化策略。系统数据主要包含结构化数据与非结构化数据。结构化数据存储采用数据库集群技术与库表散列。非结构化数据像课件、音视频、案例库(由图片、文字组成)等采用基于对象的云存储存放。

管理层完成用户账号管理、平台运营管理和4个点对点模块,监控模块主要记录学习者访问资源状况以及系统资源利用率,实时监控云计算对应三层的运行状态,并及时向策略模块反馈,满足资源的弹性需求。策略模块能够设置教学策略、同时对系统资源负荷进行预测,对于那些访问频率高的学习资源进行预调度以保障其高并发性需求。仲裁模块主要根据策略来改进资源分配,根据不同学习行为设置不同的资源使用方式。

2 系统实现

2.1 环境搭建

通过学习安排、资源准备和压力测试等流程,验证系统平台架构的合理性。移动学习系统验证平台主要由云端管理服务、客户端集群管理服务、客户端应用服务以及前台代理服务组成。移动学习平台初始化环境如表1所示。

2.2 仿真实验

使用LoadRunner工具对系统进行压力测试,并发300个用户登录系统进行集中学习,并查看事务的响应时间。响应时间随着并发压力的增大而不断增大,这表明用户访问系统开始变慢。压力测试脚本运行后,学习事务的响应时间逐步加大,2′30″达到较高的响应时长50s。

随着指标的不断攀升,系统的策略模块开始启动,为移动学习系统增添新的服务器资源;通过系统监控模块可以看到,压力测试脚本在3′30″达到峰值,然后事务响应时间随着新启动资源不断下降,结果显示新增资源启动30s后即可有效均衡负载,保证了用户的良好体验。Load Runner测试结果如图2所示。

3 结语

基于云计算的可扩展移动学习系统可解决高并发带来的系统瓶颈问题,监控与策略模块的运用提高了学习系统的调度与响应能力。本文给出了动态可扩展云计算的移动学习平台总体架构和技术特点,并进行了系统实现与仿真实验,为快速灵活满足业务变化提供了可靠的系统结构模型。

参考文献

[1]许守东.云计算技术应用与实践[M].北京:中国铁道出版社,2013.

[2]黄成云,左明章,荣先海.基于云计算的移动学习系统设计[J].现代教育技术,2010(8):102-105.

[3]李树波.基于云计算的移动学习网络平台构建研究[J].软件导刊,2010(12):115-117.

[4]任远鹏.基于Hadoop的移动学习模型设计与实现[J].渤海大学学报,2013(12):412-417.

[5]王琴.基于移动云计算的移动学习研究[J].制造业自动化,2013(4):6-7.

[6]李文娟.基于模糊聚类的云任务调度算法[J].通信学报,2012(3):146-154.

[7]朱宗斌.基于改进GA的云计算任务调度算法[J].计算机工程与应用,2013,49(5):77-80.

基于云计算的移动学习 篇8

关键词：移动学习,云计算,支撑平台,需求分析

随着移动网络的发展和智能移动设备的普及, 大众对于移动设备的兴趣与日俱增, 谷歌公司对智能手机的调查显示, 2013年一季度, 中国城市的智能手机普及率已达47%。智能手机对人们的日常生活、行为习惯、购物方式等各个方面都产生了重要影响。人们逐渐习惯使用移动设备上网浏览, 在线互动交流, 查询资料等, 这些进步为利用移动终端设备学习, 获取知识和技能提供了可行性。移动学习产业蕴藏着巨大的发展潜力, 我们不仅需要积极应对这一发展趋势, 更多地了解前沿动态, 还需要为其建设一个良好的应用环境基础。

1 相关概念

1.1 移动学习

移动学习主要指借助移动网络相关的软硬件技术, 学习者在相对不稳定的学习环境下, 利用各种移动终端设备即时进行的学习。移动学习是数字化学习和移动计算的有效结合, 是现代社会学习方式的一种根本变革, 它包括随时随地的学习支持, 灵活的教学互动模式, 海量的学习资源, 强大的知识搜索能力和便捷的学习效果评价。在知识经济的时代, 不学习往往意味着落后。除了学校的正规教育, 人们随时都有各种学习的需求, 网络的发展, 为人们提供了海量的知识和信息, 而利用随身携带的移动终端设备连通移动网络进行学习是最便利的手段, 因此, 方便人们使用的移动学习支持系统是当前迫切需要解决的问题, 设计优良的移动学习支撑平台可以促成良好的学习习惯, 移动学习的时代将随之展开。

1.2 云计算

云计算就是通过网络把特定范围大量在线的计算设备作为计算单元整合成一个具有强大计算能力的信息处理系统, 该系统的规模象云一样动态伸缩, 其边界是模糊的。云计算的核心理念就是统一管理和调度大量用网络连接的计算资源, 形成计算资源池, 向用户提供按需服务。用户只需将终端设备接入网络, 向云端提出计算需求, 即可获得相应的结果。用户终端的功能因此大大简化, 大量复杂的计算和信息处理过程都可以转移到云端完成。

云存储是在云计算基础上衍生出来的一个新概念, 是将连接在网络的各种不同类型的存储设备通过特定的管理程序整合起来协同工作, 形成一个巨大而统一的存储空间, 对用户提供数据存储和信息访问的服务。成熟的云存储技术可以较好地解决海量数据的获取、存储、管理和检索等问题, 使得数据的管理越来越智能化, 同时确保数据存储的安全可靠。

移动学习涉及知识的种类繁多, 信息的表现形式多样, 移动学习支撑平台若满足各类人群获取知识的实效性, 需要高效的数据处理速度和海量的知识储备, 而云计算强大的计算和存储能力是解决这一问题的最佳选择。

2 平台运行环境

移动学习支撑平台运行环境是支持平台顺利运行的软硬件环境, 主要包含三个方面重要内容。

一是移动网络。移动网络是平台的通信基础。目前应用广泛的移动网络包括2G、3G、WIFI, 2G是第二代移动通信系统, 主要技术规格标准有GSM和CDMA, 网络传输速度较慢;3G是第三代移动通信系统, 主要技术规格标准有CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA, 网络传输速度较快;WIFI是使用IEEE 802.11系列协议的无线局域网技术, 网络传输速度通常很快, 但使用受无线路由器信号覆盖范围限制。当前, 做为第四代移动通信系统的4G网络正处于发展的起步阶段, 其具有超高的数据传输速度。上述网络带宽不同, 数据传输速度差别较大, 总体可以划分为窄带和宽带两类, 窄带主要针对2G网络。移动学习支撑平台要根据终端用户接入带宽不同进行差异化设计, 窄带移动网络主要以传输文字和数据量较小的图片资料为主, 宽带移动网络支持的媒体类型较为丰富, 文字、图片、音频、视频都可以顺畅传输。随着4G网络的建设, 移动学习的形式和效能必将跨上一个新的高度。

二是移动终端设备。移动终端设备是平台运行最直接的硬件基础。学习者使用移动终端设备进行学习, 移动终端设备应具备如下特征:快捷性, 即设备可以基本处于随时待机状态, 随取随用;可携带性, 即设备形状小、重量轻, 便于随身携带;无线性, 即设备接入互联网无需实体的数据线连接;移动性, 指使用者在移动中也可以很好的使用;可扩展性, 指使用者可以自行选择安装需要的应用程序;普及性, 指设备的市场占有率较高。虽然笔记本电脑被广泛使用, 并且可以无线联网, 进行网络学习, 但它并不完全符合上述特征, 用于移动学习并不方便, 因此, 平台运行所需的移动设备特指:智能手机和平板电脑。

三是移动智能操作系统。移动智能操作系统是平台运行的软件基础, 决定着应用系统开发的软件工具和运行策略。移动终端设备使用的操作系统种类较多, 但普及程度和用户认知度各异, 直接影响着平台的开发和推广价值。当前应用最为广泛的是谷歌公司的Android、苹果公司的i OS、微软公司的Windows Phone, Android采取开源的发展策略, 版本众多, 汇聚了大量的开发者和终端用户, 市场份额巨大, i OS是苹果公司出品的手机和平板电脑专用的操作系统, 市场份额仅次于Android, Windows Phone的设计初衷是尽量接近于桌面版本的Windows, 最终实现内核的统一, 拓展设备和应用程序的通用性, 目前, 其市场份额相对较小, 但依托桌面Windows广泛的影响力和先进的理念, 具有较大发展潜力。上述三种操作系统是移动学习支撑平台理想的运行载体。

3 当前存在的问题

移动学习与正式学习的条件和目的不同, 并且学习的需求多种多样, 在所有移动学习支持系统设计过程中, 都会面临一些问题。

一是移动终端设备信息表现形式和信息处理能力较弱。由于兼顾携带的便利性, 移动终端设备设计的体量较小, 配置较低, 屏幕尺寸大多在3.5英寸�10英寸之间, 相比计算机或投影要小很多, 其集成的处理器和存储设备的性能也受到很大的限制, 因此, 无法胜任显示效果要求较高, 计算量和存储量较大的任务。

二是移动网络带宽发展不均衡导致信息交互效率较低。当前, 很多学习者使用传输速度较高的宽带网络, 也有很大一部分人使用窄带网络。窄带网络传输速度慢, 数据连接不稳定, 在传输图片、音频、视频等数据时, 需要等待的时间过长, 同时, 无论宽带网络, 还是窄带网络, 学习者往往受到使用流量的限制, 对于数据量较大的文件类型, 可能付出的流量费用较高。

三是移动操作系统多样化导致的兼容性问题。由于这些操作系统底层实现方式不同, 其支持的应用系统和文件格式会出现不兼容的状况, 功能相同的应用系统要针对不同的操作系统开发不同的版本, 大大增加了系统开发的成本。

四是移动学习本身的特性决定学习者的注意力无法长期集中。移动学习是一种随时随地的学习方式, 学习时间呈现碎片化, 因此, 学习者基本处于一种边缘性的投入和非连续的注意状态, 如果单次显示的学习内容过多, 会大大降低学习的效率, 而显示的内容过少, 又可能破坏知识的完整性, 同样会影响学习效果。

五是移动终端设备操作不方便。移动终端设备通常使用触摸屏操作, 信息录入不如计算机键盘方便, 输入速度较慢。通常, 每次移动学习的时间较短, 如果在学习过程中需要频繁的数据录入操作, 会减少学习者有效学习时间。

六是信息检索命中率低。要满足各类学习者对知识的需求, 需要提供海量的学习资源。互联网中的学习资源十分丰富, 但是信息的分散度高、聚合度低, 质量参差不齐, 严重干扰了信息检索的准确性。要找到适当的学习内容, 学习者需要不断输入各种相关的检索关键词, 并且要在大量的检索结果中进行仔细的判别, 而移动终端设备受屏幕和输入操作的限制, 进一步影响了检索的效率。

上述问题如果不能很好的解决, 将大大制约学习者开展移动学习的积极性。因此在移动学习支撑平台设计中要充分考虑这方面的因素, 通过技术手段解决或改进, 使应用系统更具实用性和可操作性, 最大限度地提高移动学习的效率。

4 基于云计算的移动学习支撑平台总体需求

移动学习支撑平台是用于支持移动学习的各种应用系统的有机融合。基于云计算的移动学习支撑平台借助云计算的优势, 建立基于移动互联网络, 服务于有各类学习需求的人群, 让他们可以不受时空限制, 灵活自主地学习, 最终目的是满足学习的有效性和个性化, 促进移动学习资源的共建共享。

平台的用户可以分为以下三类角色。

学习者:具有学习需求和学习能力, 拥有移动终端设备, 能够接入移动网络, 有移动学习意向。

学习内容提供者:具有某种学习资源, 并且适合在移动网络传播。

系统管理者:具有移动网络、云计算、软件管理等相关知识, 具备平台后台管理的条件。

平台用户的总体需求如图1所示, 所有用例可以划分为移动学习需求、学习辅助需求和平台管理需求三个部分。另外, 针对移动学习的特殊性, 还需要研究平台设计需求。

4.1 移动学习需求

这一部分是学习者的首要需求, 也是平台的核心需求, 移动学习包括基于体系学习和基于问题学习两类。基于体系学习就是学习者以知识分类和课程结构为导航, 以多媒体课件、在线教材、电子参考书藉、音视频教学资料等为媒介, 系统地进行学习。基于问题学习即学习者通过多种网络交互渠道快速解决工作和生活中遇到的各种具体问题, 他们既可以通过搜索引擎检索知识库或互联网, 自己寻找答案;也可以通过人工智能技术构造的专家系统, 以人机交互问答的形式获取答案;还可以利用网络互动通信工具, 求助专家或了解相关问题的人。

上述两类学习都支持在线学习和离线学习两种形式。由于学习资料的种类繁多、数量巨大, 若建立专门的数据中心存储这些数据, 需要消耗大量资金和资源, 各建设单位还可能由于缺乏统一规划, 出现重复投资, 因此, 可以利用云计算技术, 整合学习资源, 将数据存储在云端, 这样既节省了资金投入, 又解决了资源共享的问题。在线学习就是学习者将移动终端设备接入移动网络, 实时访问云端丰富的学习资源。离线学习是学习者首先通过网络将选定的学习资源下载到移动终端设备的存储器中, 或通过其他渠道预先拷贝学习资源, 学习时只需要调用存储器中的信息, 因此可以在无法联网或网速、流量受限时使用。

在线学习的一大优势在于能够支持协作学习。协作学习是指学习者分成小组完成一个共同的学习目标, 即合作学习知识。协作学习方法可以提高学习者解决问题的能力。移动网络环境下的协作学习, 可以跨越时空, 使身处各地的学习者进行同步或异步交流。协作学习的一个现实问题是如何确定协作者, 通常的做法是和熟悉的人或其推荐的人协作, 而利用云计算技术, 平台允许学习者设置协作条件, 通过对云端存储的学习者注册信息、地理位置、学习轨迹等海量的静态、动态数据进行深入挖掘, 自动为学习者推荐适合的协作者。

4.2 学习辅助需求

学习辅助需求主要是为了保证移动学习的质量和效能提出的, 包括学习内容评估、学习效果评估、公告浏览、互动。学习内容评估是指学习者根据自身学习情况, 通过打分或留言的形式对所学内容作出总体评价, 便于内容提供者进一步完善学习资源建设, 同时也为其他学习者选择学习内容提供参考和检索条件, 系统管理者也可以根据管理经验, 对学习内容进行评价, 提出建议。学习效果评估旨在帮助学习者了解自身知识的掌握程度, 评估的形式主要以选择、判断、操作为主, 由于利用移动终端设备输入文字效率低, 因此, 尽量避免需要大量输入操作的问答和填空, 这样也便于判定评估结果。公告浏览是学习者、内容提供者和系统管理者了解平台动态信息的窗口, 尤其是学习者可以随时了解最新的学习内容, 公告分两部分, 一部分是面向平台全体用户的公告, 用户登录平台后, 都可以看到, 另一部分是个性化公告, 通过对云端存储的用户个人信息、定制内容与公告的内容进行对比分析, 主动推送与用户个人特征和定制内容相匹配的公告, 确保公告的使用效率。互动是平台用户之间利用各种渠道进行交流的需求, 这些渠道包括即时通信、网络论坛、电子邮件、微信、短信、电话等。协作学习一个重要内容就是学习者之间的互动。内容提供者、系统管理者与学习者互动, 可以进行网络答疑, 建议和意见的收集等活动。

4.3 平台管理需求

平台管理需求主要针对后台数据管理, 包括平台用户注册、权限管理、用户管理、安全管理、学习内容管理、公告管理。平台用户通过注册获得相应的操作权限, 未注册的学习者仅能进行学习内容的浏览、问题的检索、公告浏览, 无法进行互动, 因此也无法进行协作学习, 不能进行学习效果评估和学习内容评估, 注册用户则可以进行上述全部操作。内容提供者和系统管理者则必须注册后, 才能够对相关数据进行管理。权限管理由系统管理者控制, 将平台的功能对应不同的权限等级, 用户注册后分配相应的权限。用户管理也是由系统管理者控制, 实现对平台用户信息的监控、修改、冻结或删除等操作。平台数据的安全是保证平台顺利运行的基础, 安全管理为系统管理者提供多种安全策略, 包括数据加密处理、利用云存储实现数据同步备份、部署网络杀毒软件系统。内容提供者可以利用学习内容管理发布学习资料, 同时可根据学习者的评估反馈, 对自己发布的学习内容进行修改完善或删除。系统管理者也可根据学习者的普遍反映或个人管理经验, 对所有学习内容进行修改或删除。内容提供者和系统管理者都可以发布公告, 内容提供者仅可以对自己发布的公告进行修改或删除, 系统管理者则可以管理全部公告。由于平台管理的操作较为繁琐, 其更适合使用计算机接入互联网操作, 而移动终端设备接入移动互联网操作可以作为必要的补充。

4.4 平台设计需求

平台设计需求主要是从系统设计层面保证移动学习的效率。

一是移动学习界面简单清晰。由于移动终端设备屏幕相对较小, 学习者每次学习时间较短, 因此, 学习界面设计不宜繁琐, 重点突出, 方便学习者集中注意力, 快速进入学习状态。

二是操作流程快捷方便。由于移动终端设备输入操作效率较低, 因此, 尽量避免输入操作, 提高拷贝粘贴功能的实用性。

三是减少从主界面到学习目标的中间环节。学习者可设定登录系统后, 直接进入上次学习的位置。同时, 要利用云计算技术整合学习资源, 提高检索的命中率

四是限制知识单元的大小。由于移动学习时间呈现“碎片化”, 注意力容易分散, 因此, 将学习时间控制在30秒�10分钟之间, 既可以解决移动学习中注意力分配的问题, 又兼顾了使用窄带移动网络的学习者载入学习内容的时间。

五是解决兼容性和移动终端信息处理能力较弱的问题。开发针对主流移动操作系统的APP程序, 由云计算负责后台数据处理和复杂的计算任务, 同时云端提供并运行格式转换工具, 自动匹配移动终端设备兼容的数据格式。

六是学习内容表现形式多样化。相同的学习内容可以通过文字、图片、音视频等多种媒体形式表现, 对应的数据量成倍递增, 用户可根据接入的网络带宽和流量限制等条件, 定制适合的内容表现形式。

参考文献

[1]刘铁柱.国内移动学习平台现状研究[J].软件导刊, 2013 (4) .

[2]侯颖, 李小聪.浅析云计算对移动学习的影响[J].中国教育信息化, 2011 (13) .

[3]李桂英, 马力, 宁玉文, 李贵明.基于云教育平台的自主移动学习模型研究[J].现代教育技术, 2011 (4) .

基于云计算的移动学习 篇9

当代学生成长于一个网络信息时代,他们的各种生活成长、社会交往、学习等活动,都在网络与数字信息中进行,数字空间已经充分融入他们的生活。这些发自网络的创作和社交活动,正逐渐被纳入学校的正式教学活动中,虽然在现有的学校体教学系下正式和非正式学习的区隔仍然存在,但两者之间的界线正在逐渐淡化。另外,云计算技术的迅速增长也促使广大高校研究探讨如何利用年轻学生对网络的兴趣,将学习带到课堂外的移动设备上,作为学生随时随地学习的终端。目前,在国内对移动学习方面的研究著作以及平台框架介绍较少,因此,研究并设计一个基于云计算的移动学习平台有助于学生的自主学习,对高职院校教育信息化有一定的理论和应用价值。

2 当前移动学习研究现状

2.1 移动学习的特征

移动学习英文翻译为M-learning,移动学习是指在终身学习的思想指导下,利用无线移动通信网络技术以及无线移动通信设备,如手机、PDA等设备获取教育信息、教育资源和教育服务的一种新型学习形式[1]。移动学习一般具备以下几个特征:

1)学习方式灵活自主

无论在教室、宿舍等校园内的任何地点,还是在车站、商场等校园外的任何场所,无论是在课内规定的时间,还是在课外的其他时间,学习者都可以随时随地打开智能手机等移动设备登录移动学习平台,方便快捷地浏览电子文档、图片、音频和视频等课程资源。

2)学习理念高效先进

按照新的学习过程管理模式,将移动学习的课程划分成若干个精简的单元,扩充了大量的拓展学习资料,在学习过程中,学习者还能与教师进行互动沟通,促使学生进行思考提问,提升学习效果。

3)设备资金投入减少

随着无线网络技术和移动技术的发展,安卓以及苹果等智能手机的应用越来越广,为移动学习提供了保障,学员只要登录移动学习平台,就可以获得学习资源,随时随地进行学习。

4)学习方案按需定制

移动学习平台可以为学生提供定制终端方案,学生根据自身需要提出申请,在基础平台模块的框架下,专门制作整体UI设计、上传定制课程等,满足专业化学员培训的需要。

5)学习效果有效跟踪

通过对学生的学习资料下载、经验分享、登录次数等关键数据统计,可以了解到学员的学习习惯及学习主动性[2],高校教学管理人员可以借此对学生学习效果进行有效跟进和掌握。

2.2 移动学习的优势

为更好地对移动学习进行研究和设计,笔者将移动学习在学习环境、学习工具、学习方式及手段等方面的平台功能和需求与数字化学习进行了分析比较,发现移动学习平台的优势较传统网络学习明显,见表1两种学习模式功能需求比较。

由上表的分析可以看出,基于移动学习的学习平台环境更有利学生进行学习,具有移动情境性、片段性、及时性等特点,且基于云平台的移动学习服务器在安全性和带宽方面更有保障,学习者可以在移动学习平台获得随时、随地的学习资源,强大的搜索能力[4],及时的交互性,学习的有效性大大增强,而系统平台也能得到及时有效的评价反馈,它是传统数字化学习的延伸和扩容,通过掌上电脑、个人数字助理或移动电话等信息设备所进行的学习,资源获取更加方便快捷。学习环境和资源的大大增加,学习载体更智能化和网络化,学习者能根据自己的生活特点更加合理的规划学习方法和学习手段。

2.3 移动学习模式分析

移动学习平台体系具有“以学生为中心、以问题为导向”的特点,按照学习方式将学习模式分为正式学习和非正式学习,正式学习一般指学校或培训机构组织的学习活动。而非正式学习指在工作、生活、社交等非正式学习时间和地点接受新知的学习形式[5],学习者可通过各种各样的情景进行学习,如课后、排队、候车等情景。首先,新的学习模式不受终端和网络等的限制,学习者在任何地点、任何时间、任何终端、任何网络都可以登陆移动学习平台获取所需要的信息和资源;其次,学生不再局限于学校定制安排的学习内容,根据工作、学习、生活等方面的需要,可以自主获取相关的任何碎片化知识,快捷方便地解决疑难困惑。可见,移动学习可以支持不同情况下的学习,利用移动技术的可移动性,学生可以在他们所处的任何情况去学习。这种学习特点对于已经走出校园的从业人员非常有利,这些人员的学习绝大部分都是在非正式和半正式的环境中进行,他们对自己的学习目标更加有控制权,学习动机更高。

在不同的情景下学习、学习时间和学习方法更加随意,学习设备更加多样,这就是移动学习模式,其模式结构如图1。

3 移动学习平台设计

3.1 技术方案

随着智能手机等移动设备的不断普以及无线互联网技术的高速发展,移动设备的硬件和软件平台允许运行更快更丰富的应用程序[6],移动学习的优点已经被越来越多的人所重视,搭建一个性能良好的移动学习平台不仅能更好地为学习者服务,还具有良好的应用前景。笔者所在单位的移动学习平台可采用非正式学习形式的技术方案,融合云计算、大数据的优点,重构学习内容,保障学习资源传输流畅和安全。下图为移动学习平台的结构,如图2所示。

在本平台中,所有学习资源数据都存储在云服务器中,管理者和学习者通过不同的接口、不同的设备和账号访问课程资源,而服务器的过滤规则则根据访问者的设备和账号提供学习内容。本移动学习平台系统基于云计算技术和Android平台、IOS平台开发技术,服务器端采用云计算技术,客户端采用PHP开发的WEB客户端,系统具有内容多样、交互性强、远程登录、跨不同移动设备访问等特点。

3.2 平台总体设计

根据移动学习平台技术方案,移动学习平台总体设计主要包括总体架构、功能模块、平台接口等三方面内容,具体如下:

1)总体架构设计

移动学习平台采用计算和数据存储处理兼顾的综合云计算服务器平台。用户只需要一台具备基本计算能力的移动设备以及一个有效的互联网连接,就可以随时随地使用该服务。

2)功能模块设计

移动学习平台功能模主要包括账号管理、资源管理、学习管理、学习交流、系统管理五大模块,如图3所示。

3)平台接口设计

本平台采用接口设计方式,可以提高开发效率。主要实现数据的保存、更新、模糊查询、精确查询、删除等功能。

4 结束语

对学习者而言,移动学习变得越来越重要,而且其本质将从一门简单的课程学习,转变为一项影响深远的、需要学习者去重视和利用的社会现象。这创造了无限的可能。本文通过对移动学习平台的研究,与传统的数字化学习进修比较,设计了一个移动学习平台,该学习平台具有良好的传输性与稳定性,达到了预期效果,实现了随时、随地、随身的学习、对相关院校或部门开发同类平台具有借鉴作用。

摘要：云计算技术的发展,移动设备的普及,为学习方式的革新提供了新的方法,这一方式可用移动学习来概括,移动学习具有跨情境持续学习的重要特征,该文分析了现有学习模式的局限性及移动学习模式的优势,给出了基于云计算的移动学习平台的设计思路,同时详细描述了平台总体设计所包含的系统架构、组成模块、通用接口等内容的设计。

关键词：云计算,高职院校,移动学习,平台建设

参考文献

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[5]余胜泉,毛芳.非正式学习——e-Learning研究与实践的新领域[J].电化教育研究,2005(10):18.

基于云计算的移动学习 篇10

高等教育的目标是培养具有自主学习能力、分析和解决问题能力和独立工作能力的高等技术应用型人才。然而, 由于我国一直以来的“应试教育”模式, 对培养学生自主学习能力造成了巨大的障碍。在当今信息时代知识和技术不断更新的环境下, 缺乏自主学习能力的大学毕业生很难在社会立足, 难以取得更好的发展。因此, 我国大学生自主学习能力的培养应引起足够的重视, 使其自主学习能力得到发展, 以适应社会发展的需要。由此可见, 如何培养和提高大学生自主学习能力是当前需要迫切解决的重要问题。

1 研究背景

2004年, “个人学习环境”在英国教育技术和互用性标准JISC中心会议上被第一次正式提出, 它强调以学习者为中心, 考虑个体差异的客观存在, 突出学习者的主体性、个性的发展, 实现个性化学习, 满足终身学习的需要[1]。在合理、有效的个人学习环境中学习, 学习者可以自由选择学习内容、制定学习计划、自由灵活的安排学习时间和学习地点, 有助于培养大学生良好的学习习惯, 进而提高大学生自主学习能力。2009年, 美国高校教育信息化协会指出, “个人学习环境是一个由工具、团体和服务组成的个人教育平台, 它不但是一种特殊的服务或应用, 更是一种个人如何进行学习的理念”[1]。随着研究的不断深入, 国内学者也给出了相应的界定:“个人学习环境是个人在网络上为自己寻找和开辟的学习场所;是个性化的、由学习者控制的虚拟学习环境”[2]。

近年来, 随着平板电脑、电子阅读器以及智能手机等个人电子设备的普及, 移动学习开始受到关注。移动学习可以使学习者不受时间和空间的限制, 随时随地的学习, 对实现个性学习环境的构建意义重大。云计算技术的出现, 可以将个性化学习环境的教学资源、服务系统以及虚拟学具等架构于云端, 允许学习者按需调用学习内容、学习服务和学习工具, 构建个人学习环境。2008年, Wild等人提出了“Mashup个人学习环境 (MUPPLE) ”[3]的概念, 它是指“利用Mashup技术聚合网络中分布式的资源及服务, 形成开放的、易用的、个性化的个人学习环境”[3]。MUPPLE与传统的虚拟学习环境相比, 具有开放性与个性化;与基于分布式的Web2.0服务的个人学习环境相比, 具有易用性、便捷性[4]。本文以此为研究背景, 构建了基于移动云计算的个人学习环境支持系统模型。课题的研究有助于丰富和发展PLE理论和实践研究成果, 为大学生在PLE中进行高效的学习提供了指导。

2 系统功能架构设计

基于移动云计算的个人学习环境支持系统把学习资源、硬盘存储、服务系统、教与学平台、应用软件、虚拟工具等全部内容架构到云端, 便于学生、教师、家长和管理者开展教学或学习, 包括师生互动、同伴互动、与专家互动等内化学习资源的方式, 进一步突出了系统的移动学习终端的特性。用户随时随地只需通过Web浏览器登录到PLE云系统服务平台即可获取电子教材、辅助资料、学习工具等学习资源, 进而顺利开展教学活动或学习活动。基于移动云计算的个人学习环境系统功能架构如图一所示。

2.1 参与对象

2.1.1 教学支持者

教学支持者主要包括在线教育服务提供商、提供云计算服务的网络公司和相关的教育机构, 为个人学习环境支持系统提供相关的技术和理论支持。

2.1.2 教师

基于云计算技术而打造的个人学习环境, 不仅适用于在校普通学生, 同时也适用于对师范类教师及在职教师专业化发展的培养, 所以教师作为系统的主要参与者充当了三个角色:是资源的开发者;知识的传播者, 答疑解惑;为学生提供指导和帮助。同时, 教师还能以学习者的身份在平台中学习相关的专业知识, 并与其他教师协作完成某课题。

2.1.3 学生

个人学习环境支持系统主要是为学习者提供终身学习的环境, 其服务对象不仅包括中小学生, 更主要的是为大学生和成人提供非正式学习的服务。

在个人学习环境支持系统中, 教师主要是进行信息发布、交流答疑和监督指导, 帮助学生提高学习效率, 解决学习问题, 更好的利用学习平台获取尽可能多的学习知识。学生则可利用平台的检索订阅工具搜集课程资料, 利用收藏夹工具整理课程资料, 进而获取知识。学生还可利用及时通讯工具与其他学习者进行交流协作和构建知识, 利用新闻组通信工具与其他个体实现知识共享, 利用认知工具和个人网络工具充实新的知识, 完成知识的进一步深化, 为网络提供更多的学习资料。

2.1.4 家长和管理者

学校的管理者和督导人员, 可以利用个人学习环境支持系统对教学进度、学生学习情况以及教学效果等进行分析以判断教学决策是否正确, 并及时调整教学策略, 确保管理的科学性。家长则可以通过个人学习环境支持系统的学生个人电子学习档案了解自己孩子的在校表现及学习情况, 维持通畅的家校联系, 以便家校协作, 共同对学习者实施教育。

2.2 终端设备和用户接口

个人终端设备分为重量级平台和轻量级平台。重量级平台包括PC机和笔记本电脑;轻量级平台主要是指PDA及智能手机等移动设备。当前, 许多研究机构实现了在PC机和笔记本电脑上构建PLE。然而, 在云计算时代下, 移动学习、泛在学习的理念将进一步加强, 在轻量级平台上实现PLE构建的研究尤为重要。

在云计算时代, 学习者可以把所有的学习资料都存储在网络上, 而不用担心存储空间和存放地点, 当用户想使用学习资料时, 只需要通过身份认证就可以获取资源, 还可以将资料进行下载;在学习过程中, 如果学习者遇到困难, 可以把困难递交到学习交流区, 利用个人学习环境的互动交流模块就可以实现问题的即时反馈。所有的这些行为, 学习者只需要通过浏览器来完成。

2.3 Mashup个人学习环境的构建

Mashup可实现资源和服务整合的技术创新与内容和功能的按需定制, 在个人学习环境支持系统中可将松散的学习资源根据要素、功能和服务进行集成, 提供增值的、创新的服务和统一完整体验的Web系统平台。Mashup网站可以集合多个数据源的内容, 网站的服务器可以使用Java Servlets、CGI、PHP和ASP等实现类似于传统的Web应用程序, 客户端通过Java Script脚本或Applet在浏览器中显示多个数据源汇聚的内容。

在对个人学习环境支持系统的构成要素及构建方式进行分析的基础上, 以“计算机网络技术与应用”课程为例, 根据课程学习的特点, 本文得出整合后的课程PLE模块应包括课程资料、学习工具、交流空间、我的收获等四个模块, 如图二所示。课程资料主要包括学生在学习过程中搜集到的各种资料, 这一模块有助于学生整理学习资料, 并为学习资料的共享和再生提供了可能。学习工具主要包括教学设计工具、搜索订阅工具、认知工具等, 为学生的学习提供支持。交流空间主要是以论坛或朋友圈的形式方便学生彼此交流或与教师互动。我的收获用于展示学习心得和学习成果, 反思学习进而整理归纳, 为后续的学习提供科学的依据, 并为其他学习者提供借鉴。

2.4 服务层

云计算服务是集成了网络公司提供的各种云服务, 如云存储、云操作系统、云应用程序等, 在此服务基础上, 把教育机构的教育资源和网络教育服务商提供的学习服务及学习工具放于云端, 供学习者使用。

线上学习环境包括移动学习和已有的在线学习网络, 与提供云计算的网络公司合作向学习者提供服务。学习者定期地从线上学习环境获取学习内容, 这些学习内容除了本校的课程内容之外, 还包括其他院校的课程内容, 为学习者提供丰富的学习资源。

信息推送服务通过网络定期发送给每个学习者个性化学习内容, 教育服务提供商将设计的学习内容放置于云端, 定期发送给学习者。学习者根据自己的情况来选择学习内容以及在线或离线的学习方式。如使用RSS聚集资源根据学习者的学习行为和学习规则, 通过云计算, 智能分析学习者的学习习惯并向他们推荐感兴趣的学习内容。学习者也可以使用Mashup聚合工具自我整合资源, 创建个人学习环境。信息推送模式如图三所示。

2.5 数据接口层

数据接口层由服务器集群和公有云组成, 是PLE系统的底层数据服务集, 其主要用来保证云端PLE系统的可用性和安全性, 并支持系统的扩展性。

3 结束语

个人学习环境赋予了学习者更大的自主权, 学习者在对工具的选取、资源的利用以及同其他学习者交流的过程中, 发展了自我的经验结构, 提升了个人的学习能力。在个人学习环境中学习者有效地学习课程知识, 更重要的是他们采用非正式学习的方式来进行自我知识建构, 这对学习者自主学习能力的培养有着重要意义。云计算技术通过架构于云端的服务资源, 允许学习者按需调用学习内容和学习服务, 自由构建基于移动终端的个人学习环境。云计算技术的运用大大降低了个人学习环境支持系统对移动终端设备的要求, 只要求浏览器的顺畅运行便可满足需求, 大大节省了教育信息化建设的成本投入。

参考文献

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