基于云计算的移动学习

基于云计算的移动学习（精选12篇）

基于云计算的移动学习 篇1

摘要：云计算行业的迅速发展,为移动学习提供了新的发展条件。就移动学习行业现状和基于云计算操作系统进行分析,提出了对基于云计算移动学习系统的部分设计构思,希望能够对该领域的发展提供有参考价值的启示。

关键词：移动学习,云计算,系统设计

科学技术发展日新月异,无线通信技术已经达到了一个新的高度。随着各项信息技术的提高,数字化学习已经越来越多地成为一种主流学习方式。数字化学习包含的模式有很多,移动学习因为其即时性和准确的特点,受到极大的关注。

但是,由于理论的不全面和实际运用的局限性,移动学习尚且处在初级阶段。云计算的到来有望使移动学习更进一步。我们可以充分利用云计算的优越性,来解决移动学习的瓶颈问题。

1 移动学习现状

移动学习是一种基于数字化的新型学习形式。现在主要依赖于网络技术的发展,尤其是无线通信技术。而移动学习能够得以大规模运用,是由于无线移动通信设备的普及。常见的无线移动通信设备包括个人电话、平板电脑、笔记本电脑等。获取更多教育资源和便捷获取教育信息是移动学习的主要目的。

由于实际技术条件平均水平限制以及历史趋势,目前移动学习主要在欧洲及北美发达国家。这些国家和地区开展移动学习的主要目的有两个:一是用于企业的学习和职业技能的提高。这部分的学习资源主要由移动学习电子提供商来提供。另一个主要由教育机构发起,旨在提高教学质量和改进教学模式。

相较于国外的发展状况,我国的移动学习起步较晚,发展较慢,且发起方较为单一。我国的移动学习资源提供商是教育部。我国的移动学习主要是以校园局域网作为基本的开展区域,面向广大师生开放。

虽然较之前的学习模式有所改善,但不可否认的是,我国并没有真正地实现移动学习。我国的移动学习平台资源不充分,系统不稳定等,还有着一系列亟待改进的地方。

2 云计算的重要性

协同工作是云计算的技术核心,它是一种超级计算模式。云计算是基于互联网的,即它需要将分散在各个人电脑、移动电话或其他终端上的信息集中处理,或是将大量的计算任务分散到各个终端上分别处理。

这样的作业处理方式能够更科学更合理分配存储空间及各项进程占用的资源。因此,云计算越来越多出现在人们的视线中,成为人们日常生活中一个不可或缺的因素。在移动学习领域,云计算也将成为其继续发展的主要助力。

就目前的国内移动学习模式来看,主要存在的问题有下述3点。(1)数据在传输过程中的延迟,切断了教学的即时性,使互动频率降低,互动难度增大。(2)其数据传送速度和数据形式均有限,不能很好满足日常的教学需求。(3)云计算可以使大量教育资源存储在云端上,同时能节省传输时间,增加数据类别。

3 云计算移动学习系统设计

3.1 对软件提供支持并分层管理

云计算移动学习系统总共分为两个部分作为管理,在云端管理系统有个专门的技术团队来负责每天管理。这个团队对于系统是否能高效运行有着极其重要的地位。对于用户来说,还有一个管理系统入口,这种用户相当于基于团队下面的小管理者,而这部分的管理者是专门负责客户每天的学习进度和质量。

而相对于云端来说,用户端就没有安装任何其他功能的应用。云端为客户提供了各种各样的学习软件。每当客户想要使用时,不需要重新下载,只需要将数据传给云端即可完成等同于下载软件的效果。同时云端为每个用户提供了一个微型的操作系统,避免出现系统与学习软件之间发生不兼容的情况。客户不必担心电脑因为遭受到病毒攻击而损失数据,同时也不必购买价格高昂的电子产品,平常的手机就可以完成所有的操作。

3.2 支持动态存储

为学习者提供很大的便利,能够随时将自己所有资源存储起来,并且支持随存随取。不仅仅如此,云端存储空间是相对无限的,因此不像U盘等移动存储设备有容量的限制,也不怕不小心丢失或损坏。它不仅仅为学习者提供最全面的保障,还提供了大量的学习资源,同时还能实现与他人共享资料的功能,不受任何限制。

3.3 支持动态数据服务

所有的数据被划分半结构化数据、原始数据以及已经被系统处理过的结构化数据。为了防止学习者在使用过程中混淆误用,因此系统必须要有针对数据的分享、挖掘、管理、搜索、分析等服务功能。除此之外,系统也必须拥有能修改教学内容及格式的功能,并且需要在动态环境下也能使用才行,达到能依据设备的支持来转化为相应的信息形式,能够在设备终端正常使用的结果,也就是能够适应设备的性能。

3.4泛在性资源的提供

资源的开放性已经在逐渐地增加,在这种情形下,所有的地域的限制、教育机构和教育者的限制,对于资源开发的学习现状,都将不再构成难题,全部都由一整个队伍来完成了。对于现今的社会,资源的多元化早已成为了一个重要的趋势。为了跟上这个趋势,学习者不能仅限于自己身边的资料,必须要学会在云端存储、分享、获取资料,通过和别人的交流来丰富自己,丰富资源。通过这一方式,学习者所学习到的也不再是仅限于某一科目,还可以获取别的类别的相当丰富的资源。尤其是目前使用移动学习系统的还大多都是一些在校学生,他们也更加注重这一系统对于教育方面的辅助功能。因此,系统可以利用这种便利,并运用云计算的方式,将各类知识糅合在一起,也就能够十分便利地为广大群众提供资源,扩大了知识面。

4 云计算结构

系统由客户端、无线网络、移动网络利用三层结构(UI/BLL/DAL)构建而成的云计算移动学习网络平台和云计算平台组成。

4.1 客户端

客户端和移动终端其实指的是一个内容,即是作为系统和用户交互搭载的平台,系统所有的功能都是通过移动终端展现给用户。根据现在时兴的设备,有手机、平板等移动设备可以支持使用。系统的类型是多样的,这样也为不同需求的用户提供了服务功能和界面。

4.2 移动终端

通过移动终端,用户可以很方便地在无线网或网络上等平台进行通信。无线网络一般有专用网络和公共网络。专用网络是某些机构或个人专门设立使用的网络,公共网络则是由网络运营商所提供使用的网络,因此一般只要有相应的接入和带宽即可正常使用了。

4.3 平台总体架构

平台总共被分为5个部分,分别是系统管理、用户学习、用户交流、数据存储、应用软件的开发及使用5大块。

系统管理模块:管理用户的信息。其信息主要指登录信息,包括新用户的注册及用户的登录,还有已登录用户权限的设置与管理。用户包括教师、学生、系统管理员。

用户学习模块:是最核心的模块,体现了系统最主要的功能。其存在为各用户的自主学习提供了可能。并且能够体现用户的个人意志。在本系统中,学习模块不仅支持用户学习,还支持教师对学习情况进行跟踪。具体的跟踪内容包括学习进度和知识掌握情况。包括短消息型、游戏型、模拟社区型等多个类型和功能在内的子模块能够满足不同学习者的个性化需求。

用户交流模块:为了更方便用户之间交流学习心得和社交,系统提供了一个安全、稳定、自由的信息交流环境。这种环境有利于学习者和教师相互之间的沟通,是重要的另类方式学习。系统开放交流论坛,通过用户相互发表自己的学习信息,可以进行不同的互动。

数据储存模块:系统提供数据储存模块,是为了更方便用户更换移动设备和共享学习资料而设计的模块,它可以及时储存用户数据。对用户来说,这个功能比较实在、方便。

应用软件模块:在实际运用过程中,有些问题会暴露出来。随着软件的开发商多样化,软件的运行平台的多元化,能够兼容多种软件,处理各种类型的文件成为评价一个系统是否优质的重要指标。应用软件模块能够处理终端不兼容的问题。在应用软件模块中,用户可以在其中打开任一类型的文件,并进行编辑。

5 结语

移动学习的优点非常多,但在当前阶段,这方面云计算技术的发展还只是刚刚开始,还面临许多未知的因素。但是其诸多的优势在未来的发展中仍是不可小觑的。仅仅就云计算技术下移动学习进行了初步的分析研究,并期望该系统能与实际的学校相结合。以达到现今信息时代对于信息的随时性、个性化、自由化、多元化的展望,对于移动学习的发展也是有着极其重要的作用。对于教学质量,教育均衡上也有极大改进作用,也能更好地培育出优秀的人才,为我国的教育事业开辟新的天地。当然,现实发展之中,移动教育仍然面对着很多的问题,尤其是在系统的完善上。但是相信随着科学技术的发展,一些相关的技术也会日益成熟。相信在不久的将来,云计算技术之下移动学习系统也会充分地发挥其优势,为教育领域开启新的篇章。

参考文献

[1]谈李清.当M—Learning来到3G时代[J].考试周刊,2009,(33):145—147.

[2]陈涛.云计算理论及技术研究[J].重庆交通大学学报,2009,(4):104—106.

[3]孙剑华.未来计算在“云端”一浅谈云计算和移动学习[J].现代教育技术,2009,(8):60-63.

[4]王陆,马如霞.意见领袖在虚拟学习社区社会网络中的作用[J].电化教育研究,2009,(1):54-58.

[5]王萍,张际平.云计算与网络学习[J].现代教育技术,2010,(11):11—12.

[6]张亚勤.与“云”共舞——再谈云计算[Z].微软《IN—SIGHT》,2009,(3):1-4.

基于云计算的移动学习 篇2

摘要：传统的高校课程教学模式单一，为了使学生提高学习的兴趣和主动性，提出将移动云计算引入到高校教学领域，实现移动学习的思想。本文研究并实现了移动云计算环境下基于Moodle和Wiki相结合的网络教学平台，以学习者为中心，学习者能够通过移动终端随时随地地访问网络教学平台提供的各项功能，并通过云存储服务，高效稳定地共享和下载教学资源，并显著降低经济开销。

关键词：移动云计算；Moodle；Wiki；网络教学平台

中图分类号：G424 文献标志码：A 文章编号：2095-9214（2015）05-0090-03

一、引言

当今科学技术飞速发展，科技的进步不断推进了高等教育的发展，科教兴国战略深入到了方方面面，正是由于教育的培养不断向高端技术输送人才，才使得科技发展的如此之快，教育与科技两者是相辅相成、密不可分的。如何将高新科技运用于高校教学中，以使得科技的进步带动教育的改革与创新是教育研究工作者一直重点关注的问题。传统的高校课程教学模式单一，主要采用教师课堂讲授的知识传播模式，辅以课堂提问、课后作业等方式，学生往往缺乏学习兴趣和主动性，而且其创新性和实践能力也无法得到有效锻炼，如何使学生提高学习的兴趣和主动性，掌握课程的主要原理和技能，加强创新能力和实践能力，并能灵活运用所学知识于实际的项目中，以满足学生日后的实际工作需要和社会对学生的技能要求，是高校教学课程改革的关键问题。

将移动云计算[1]引入到高校教学领域，依托无线移动网络、云计算和多媒体技术，通过携带方便的移动终端（如智能手机、掌上电脑和笔记本电脑等）接入云服务，为学生提供随时随地地获取教育信息和教育资源，以及实时和同学、老师进行互动交流的功能，实现移动学习的目的。这种学习方式摆脱了学习的时空限制，使其学习更具备主动性。而支持移动学习则需要移动学习网络平台，本文研究并构建基于移动云计算技术的网络教学平台，有效支持移动设备访问，它是以学习者为中心，以Web2.0的重要应用（Moodle和Wiki）以及云服务平台构建的个性化自主学习、社会化协作学习、开放式研究性学习的网络学习环境。在信息网络高速发展的当今时代，将移动云计算应用到高校教学中，加强教学效果，以满足社会对学生更高的能力要求，是非常必要的。

二、相关技术

（一）移动云计算技术

云计算[2-4]是一种大规模分布式计算技术，它通过结合IT领域一系列现有技术和新技术，如面向服务的架构、虚拟化等，实现基于服务的计算设施，以云服务的形式为互联网上的用户提供计算资源、存储资源等。用户通过接入互联网，使用云计算终端软件或者浏览器按需付费地使用多种云服务，以实现相关应用、存储文件等。

在使用云服务的设备中，以智能手机为代表的移动设备以其便携性、日益强大的计算处理能力，在生活中使用程度逐渐增加。随着移动互联网终端数量的快速增长，中国移动互联网用户数已超过了传统互联网用户，伴随而来的是移动互联网上的云服务需求日益凸显，在众多种类的云服务中，移动云服务已经成为增长最快的领域之一。在国内外市场，各大互联网公司争相推出移动互联网云服务平台，如亚马逊的Cloud Drive、微软的Windows Azure、苹果的iCloud、谷歌的安卓云服务、百度的易平台等。移动云计算是一种全新的互联网应用模式，它将云计算与移动互联网相结合，不仅具备传统云计算的大量开放软件服务、强大云端计算支撑、便捷云端数据存储、终端配置要求低等特点，还因其移动互联、自由方便这一特点颇得青睐。根据市场调研公司Juniper Research的一项调查，从2009年至2014年，基于移动云的应用市场增长近90%，而另一家市场调研公司ABI Research指出：截止2015年，超过2.4亿的企业客户将通过移动设备访问云计算服务，此后使用人数会继续上升。随着移动云计算技术的发展，面向移动终端的应用极大地丰富了起来，移动云计算将成为移动互联网领域的变革性力量，最终会成为移动应用程序的主导运行方式。

（二）Moodle系统

Moodle[5，6]是近年来较为流行的一套网络学习管理系统，具有免费、开源、易于操作等优点，得到了众多教育专家的认可。Moodle全称是Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment，它以“社会建构主义教育理论”为其设计的理论基础，即允许师生或学生彼此间共同思考，合作解决问题，最终实现“集体智慧”和“集体认知”；它是一个用来构建基于Internet的课程学习网站的软件，覆盖了整个教学过程的管理，融合了我们熟悉的课件、积件、资源库、博客等设计思想，能够创建一个模块化的面向对象的动态学习环境。一方面，Moodle为教师设置了灵活的课程活动配置，如论坛、测验、投票、问卷调查、聊天等。教师通过灵活地设置活动，方便地实现教学策略，并能快捷准确地掌握学生的学习情况，及时地对学生进行指导和评价。另一方面，以学生为中心的教学设计和管理，非常适合个性化的学习和群体间的协同学习，能够极大地加强学生的创新能力和实践能力。

（三）Wiki系统

Wiki[7]是一种基于共同创作的系统。Wiki站点可以有多个参与人维护，每个人都可以发表自己的意见，或者对共同的主题进行扩展或者探讨。具体地讲，Wiki指一种超文本系统。我们可以在Web的基础上对Wiki文本进行浏览、创建、更改，而且创建、更改、发布的代价远比HTML文本要小；同时Wiki系统还支持面向社群的协作式写作，为协作式写作提供必要帮助；最后，Wiki的写作者自然构成了一个社群，Wiki系统为这个社群提供了简单的交流工具，可以帮助我们在社群内共享某领域的知识。与其它超文本系统相比，Wiki有使用方便及开放的特点，使社群的成员能够积极参与，共同创作，实行分工合作，以高效地完成工作和学习任务。

三、基于移动云计算的网络教学平台

（一）平台设计

网络教学平台基于Moodle和Wiki来构建，将它们有效结合，使它们各自扬长避短，相互完善，相得益彰。

一方面，在Moodle系统里基于聊天室或论坛的讨论中，虽然学习者可以随时发表自己的观点或回复别人的意见，通过交流讨论加强学习效果，但是当较多人共同参与讨论时，容易造成话题不统一、答非所问、杂乱无章，不同观点瞬间涌现，从而影响讨论者的思维，造成知识点的交叉和不连贯，浪费大量的学习时间。在Moodle中添加Wiki功能后，则可以完全避免上述缺陷。Wiki更注重内容的结构化和组织性，同一页面围绕同一主题多人共同创造和编辑而不混乱，且能够从多种角度来看待问题，使主题更加完善。因此，教师可以通过创建某一主题的Wiki页面，让学习者参与到这一主题讨论中来。在Wiki页面中，学习者既可以表达自己的新观点，也可以修正不同于他人的原有观点，并且每次修改的版本在历史记录中都有保存，便于对问题进行充分的探讨和论证，这样学生能看到一个问题从提出，不断修改，到最终解决的全过程，利于学生把握知识的整个来龙去脉，在论证过程中做到思路清晰。

另一方面，Wiki系统是完全开放的，任何参与者都可以添加、修改和删除Wiki页面上的资料，故将Wiki应用于网络教学中，如何实现有效的用户权限管理是需要重点考虑的问题。在Wiki中加入Moodle的权限管理功能，则可以很好地解决该问题。Moodle可以将权限限制为选择该课程的学习者，由开课教师决定学习者是否能够进入该课程的Wiki页面。此外，教师还可以根据需要设置更加细粒度的Wiki页面访问权限，如设置无小组，独立小组或可视小组模式来控制学生对不同Wiki页面的可视权和编辑权。因此，Moodle强大的管理能力有效克服了直接将Wiki用于教学中存在的安全问题，防止平台被恶意破坏，也使其发挥出更好的交互功能。

总之，Moodle与Wiki的结合将网络教学中的教学内容呈现和问题讨论紧密联系起来，能够极大地激发学生的创造性思维，发挥互帮互助的精神，既丰富了教师的教学资源，也充分发挥了学生学习的主体性，加强了实践能力。然而，基于Moodle和Wiki的网络教学平台存储开销非常之大，要配置区域性的网络教学平台所需要的计算机资源将是非常巨大的，会给师生人数众多的高校带来相当繁重的经济开销。此外，由于移动设备的接入网速通常较慢，故在这种情况下通过移动设备来访问网络教学平台是相当困难的。如果基于云计算环境来搭建平台，则可以完全避免这种情况[8]，既可以使用云存储服务来高效稳定地存储教学资源，大幅提高移动设备访问平台的速度，也可以显著降低经济开销。构建这样的移动网络教学平台将是对高校教学模式的一种创新，彻底打破学习的时空局限，真正做到随时随地学习。

（二）平台功能

网络教学平台包括教学管理模块、学生模块和系统管理模块三个部分，其功能结构图如图1所示。

系统管理模块主要针对系统管理员而言，系统管理员拥有整个平台网站的最高权限，管理员的主要任务是维护整个软硬件环境的正常运行，主要工作内容包括系统参数配置：站点安全设置、主题风格选择、语言编辑、模块添加、站点备份等；用户管理：用户权限分配、添加删除用户、群组设置等；课程管理：课程申请、课程分类、添加删除课程等。

教学管理模块由教学内容发布、教学活动组织、教学效果评价和教师间协作等功能构成。教学内容发布：教师通过该功能发布课程有关的教学资源，包括文档和视频等，并设置相应的实验内容，使学生能够理论与实践相结合，有效展开学习。教学活动组织：教师通过该功能开展多种教学活动，如根据学生兴趣将学生划分成多个小组，让不同小组完成不同的实验项目，提高学生学习热情，培养学生的团队协作能力；通过讨论区、聊天室等工具，与学生进行在线的交流讨论，从而产生思维碰撞，使学生加深对知识的理解。教学效果评价：学生通过该功能对教师的教学效果进行评价，提出改进意见，并对自己学习该课程的情况进行自我评价，小组成员之间可以进行互相评价。教师间协作：教师通过该功能加强与其他教师之间的交流协作，达到共同完成好教学的目的。

学生模块由在线学习、交流和协作、资源共享，以及作业和考试等功能构成。在线学习：学生在线阅读平台中呈现的学习资料，将自己的心得体会记录下来。交流和协作：学生通过讨论区、聊天室等工具，与其他在线学生和教师进行沟通交流，并与同小组其他成员协作完成实验任务。资源共享：学生之间互相共享学习资料，实现共同进步。作业和考试：学生完成并向教师提交作业，教师查看和批改后向学生反馈相关信息，课程结束后，学生还需参加该课程的考试；作业和考试是检验学生学习效果的必要手段。

（三）平台构建

基于移动云计算的网络教学平台分为云存储系统、教学资源服务器和移动客户端，其系统架构图如图2所示。

云存储系统负责教学资源的存储，采用阿里云开放存储服务OSS（Open Storage Service）[9]，并采用了其提供的.NET SDK进行云存储部分的设计开发。

教学资源服务器实现网络教学平台的主要功能，服务器程序用ASP.NET进行设计开发，实现B/S架构的Web端。通信接口分为客户端接口和云存储接口。客户端接口采用Socket 技术或HTTP协议实现与移动客户端之间的交互；云存储接口采用OSS API与云存储系统连接。

移动客户端采用两种方式实现，一种是用.NET SDK实现客户端应用程序，用Socket技术实现与服务器之间的交互，另一种是用浏览器，通过HTTP协议与服务器之间交互，客户端通过OSS API与云存储系统连接。两种不同的客户端实现使得用户能够根据喜好方便地访问网络教学平台提供的各项功能，并通过云存储服务，高效地共享和下载教学资源。

四、结语

本文主要研究了传统高校教学模式中存在的教学模式单一等问题，并提出解决方案，搭建以学习者为中心的基于移动云计算的网络教学平台。该平台使用Moodle和Wiki相结合的方式，包括教学管理模块、学生模块和系统管理模块三个部分，使得学生可以自主学习、研讨问题、资源共享、作业和考试，教师可以发布教学资源、组织教学活动，师生可以在线交流，学生可以进行教学评价等。构建这样的移动网络教学平台将是对高校教学模式的一种创新，学习者通过移动终端能够方便地使用该平台进行随时随地地学习，极大地提高了学习的兴趣和主动性，并加强了创新和实践能力。

（作者单位：武汉科技大学计算机科学与技术学院）

基金项目：湖北省教育厅科学技术研究计划青年人才项目：移动云中基于属性的轻量级数据安全防护机制研究（Q20151111）

参考文献：

基于云计算的移动学习 篇3

【摘要】随着通信技术的发展，尤其是4G等新的通信技术的出现，用户终端的访问机制也相应的发生改变。本文对传统的通信模式进行了分析，同时描述了云计算技术在高速移动宽带网络中的应用及发展前景。

【关键词】4G；通信终端；云计算

1、4G技术与传统的通信模式

近年来，通信技术发展迅速，给使用者带来很多前所未有的全新体验。随着数据通信技术和多媒体业务需求的发展，新的无线宽带技术——第四代移动通信技术（4G）应运而生。

为了充分利用4G通信带来的先进服务，人们还必须借助各种各样的4G终端来实现，许多通信营运商已经看到了未来通信的巨大市场潜力，开始把眼光瞄准到4G通信终端产品及它们承载的无线新应用业务上。例如，具有无线高速分组通信功能的小型终端、笔记本或掌上便携式电脑、配备摄像机的手机以及影像发送服务的终端，或者是与计算机相匹配的卡式数据通信专用终端。装配这些通信终端产品和相应的应用程序（APP）后，手机用户就可以随心所欲的漫游，随时随地的沟通，人们可以享受各类高品质的通信服务。

基于上述无线应用业务，用户的通信需求主要由应用服务器、用户终端、运营商网络和相应软件组成的系统承载，如图1所示。

其中，运营商的无线网络连接服务器和用户终端（客户端），起到承上启下、承载各类业务数据和信令传输的作用。但由于运营商无线网络的演进发展落后于计算机技术的发展，在传统的服务器—客户端系统中造成传输瓶颈。因此，在传统服务器—客户端系统中，为了减轻应用服务处理器的负荷，应用程序开发商将在用户终端安装相关客户端应用程序辅助程序，来处理、分担运算工作量，以减小服务器和客户端之间的交互次数，这将占用用户终端商多余的处理器和存储资源。另外，应用软件商为了解用户行为而进行大数据商业分析，会实时收集用户的相关信息，服务器端和客户终端又会发生频繁的小包信息交互，占用本已紧张的用户端处理器资源。与此同时，大量后台应用程序运行会导致终端（如：手机、便携式电脑）等设备的电池带载能力下降，进而影响用户使用。最后，由于系统维护的需要，在服务器端和客户端均需要对应用软件进行升级，频繁的升级操作也不便于用户使用。因此，采用传统服务器—客户端系统（如图2所示），将导致客户端处理和存储资源受限、服务器与客户端交互频繁，进而造成用户使用感知的下降。

解决上述问题的关键是解决运营商无线网络带宽瓶颈、引入4G网络、提升服务器和用户端之间的数据传输速率、解决相关瓶颈，这样就可以极大提升和改善服务器与客户端之间的通信，调整服务器与客户端的运行方式，减少客户端对处理器、存储资源的依赖，进而提升用户感知。云计算技术正是基于运营商网络的发展而演变的新型服务器——客户端系统。

2、云计算技术与新的通信模式

云计算技术（cloud computing）是分布式计算处理技术的一种，是通过互联网络将庞大的处理器程序自动分拆成无数个较小的子程序，再交由多部服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析之后将处理结果回传给用户。透过这项技术，网络服务提供者可以在数秒之内，达成处理数以千万计甚至亿计的信息，达到和“超级计算机”同样强大效能的网络服务。云计算技术能提供的服务可以是IT和软件、互联网相关，也可是其他广泛的应用服务。最简单的云计算技术在网络服务中已经随处可见，例如搜寻引擎、网络信箱、远程存储等，使用者只要输入简单云计算指令即能调用海量的处理器资源，得到大量信息。

基于移动宽带技术的云计算系统通信模式与传统的服务器——客户端模式不同。在服务器和客户端之间消除了传输带宽瓶颈，它可以把主要服务器、存储资源及相应应用程序放在云端，而这些所谓云端的各类资源往往是物理分散的，只是逻辑上可以看作一个集群系统。在用户终端中只安装功能相对弱化的客户端软件，弱化了处理器资源和存储资源的需求，其功能主要是完成对云端相关应用程序的访问。特别是在处于经常移动状态下的无线用户终端设备，用户使用效率和感知將大大提升。

其通信模式如图3所示。

3、总结

基于移动宽带，特别是4G技术的云计算应用，极大的促进了互联网和通信网络的融合，加快了产业的发展。通信运营商拥有大量的用户、包括4G在内丰富的网络带宽资源，众多大型数据处理中心，具备拓展“云业务”的天然优势。而互联网经营者也可以借助通信运营商的网络方便、灵活、快捷的部署和提供各种应用业务，发展前景良好。例如，未来的便携式移动用户终端如手机、便携式电脑等全面普及，通过4G网络和云计算技术的引入，可以进一步提升服务的效率：云计算为业务网提供强大的计算能力和海量的存储资源，4G网络技术解决了传输瓶颈，可便捷的叠加各种应用程序软件，实现丰富的功能，例如苹果、谷歌等；可以根据企业用户需求，开发各种基于移动云计算的商业应用，如移动办公、移动政务、移动图书馆、移动资料库、立拍立传、实时同步直播高清视屏等；可以客户端的使用习惯实时的进行大数据分析提供商业发展决策等。

由于云计算是基于分散系统的，降低了服务器集群电能消耗，同时，云计算技术将绝大多数的运算和存储功能放在云端，也减少了用户终端的电能消耗，真正实现了高效节能。

参考文献

[1]通信标准化协会.移动环境下云安全技术研究[R]

[2]宇浅谈.计算技术在客服系统中的应用[A].2011全国无线及移动通信学术大会论文集[C].2011年

基于云计算的移动学习 篇4

随着无线移动通信技术、移动智能终端的发展、4G时代的到来,如何借助于现代先进的通讯技术和设备、同时基于现代移动网络,让学习不再受地域、时间、人、学习形式的限制,开展“Anywhere、Anytime、Anyone、Anystyle”的学习已经成为时下教育信息化的一个研究热点[1]。

时下,学习者主要是运用手中的移动智能终端开展移动学习。而随着技术的进步,智能终端的配置越来越高,八核CPU已经比较常见,并且支持多种音频、视频的播放格式,其内部还嵌有高清摄像头,同时更自带GPS模块、重力感应、光线感应、电子罗盘、陀螺仪等感应器。至此,对移动智能终端的快速、高精发展,即已对人们的生活、学习、包括思维方式都产生了广泛而重要的深远影响。但是,遇到需要复杂运算、强大服务、高容量存储的场合,目前的移动智能终端却也表现了其性能指标有限性的欠缺[2]。有关研究表明,引入移动云计算可以有效解决移动智能终端的不足,同时提升其现有优势,本文即针对这一课题展开系统论述和全面研究。

1移动云计算与移动学习概述

1.1移动云计算概述

云计算( Cloud Computing) 是一种基于互联网的超级计算模式,能把存储于PC、移动终端等设备上的大量信息和处理器资源集中在一起实现调度整合与协同工作[3]。移动云计算是云计算与移动互联网的结合,在移动云计算模式下, 所有运算和处理都在云端完成,用户通过移动互联网提供需求,快速获得所需要的处理结果,而无需考虑这一过程中需要调配的基础设施、平台、软件或应用。移动云计算突破了传统模式下应用程序必须依赖终端设备的限制,实现了与移动终端设备的无关性。基于移动云计算的移动学习,集中了移动云计算与移动学习的优点,为自主学习、协作学习带来了广阔的发展空间。

1.2基于移动云计算的个性化自主学习

自主学习是学习个体、个体行为和学习环境三者交互作用的非独立相关过程,主要指学习者充分发挥学习的积极性,独立自主地完成相关学习任务。自主学习强调学习者的主导地位、学习动机的自我驱动和学习的独立性。移动智能终端的便携性可以让学习者自主选择学习环境( Anywhere) , 快速交互性则让学习者可以在任何时间( Anytime) 与教育者、学习同伴快速交互( Anyone) ,获得别人的帮助,并提高学习效率。同时云端强大的资源存储和运算能力,即使学习者可以选择自己喜欢的方式、适合的学习策略( Anystyle) 进行学习,进而完成学习成果检验。另外,移动学习中,学习者与教育者的分离,将进一步有助于学习者学习独立性的培养和建立。

1.3基于移动云计算的协作学习

协作学习是学习者组成学习小组,通过小组成员的共同努力、合作互助实现共同的学习目标。关于云计算下的协作学习,上海师范大学周黎的定义是: 用云计算辅助教学和支持协作学习的技术方法,在云端建立“云”环境,以使学生和教师各角色间进行协作交流,是计算机支持的协作学习的延伸和发展[4]。

在移动云计算下的协作学习,学习者将可借助移动终端,能够在任何时间、任何地点进行主动的知识建构,或者是以学习小组组织者的身份,也或者就是参与者的身份,与教育者和同伴进行交互,与此同时,这种方式也将在更大程度上有利于培养学习者的个性和团队精神。

2移动云计算为教育带来的改变

2.1教育资源访问方式的变化

学习者可以在任何时间、任何地点,根据某一时段、甚至某一时刻的任何需求来灵活访问教育资源,并产生学习行为。 教师通过对海量的学习资源进行归类、管理,进而制定相应云资源的访问规则。其中的教育资源既可以通过教育者,也可以通过学习者进行有关的补充、修改、完善、访问、共享。

2.2教与学方式的变化

移动云计算下的学习,强调以学习者为中心的自主学习和协作学习,不仅突破了时空限制,实现了课程学习和社会实际需求的有效链接,而且提供了学生间、校际、校企共同参与教与学过程的良好契机,进而从中提升了学生知识迁移、 终身学习和解决实际问题的能力。

教育者的使命职责也将随之而转换为: 构建个性化的移动学习环境、整合教育资源、优化教学过程、组织学习活动、 提供适合学生个人特点与发展需求的学习策略,并给予学习上的帮助和鼓励。学习者则可以根据个人的需要和进展程度,自主选择学习策略、学习方式和学习内容[4]。

2.3师生交互方式的变化

在移动云计算下,师生之间的交互不再只是局限于课堂上交流,而是通过移动终端外延至移动学习系统平台上,并且教育者的角色也不一定局限于教师,更可以是进行协作学习的学生。借助移动终端和云计算技术,教育者和学习者将可以在真实的学习情境中,真正实现在任何时间、任何地点的双向交流,如此将可迅速提升学习者解决实际问题的职业能力。不言而喻,教育质量也将得到显著提高。

综上可知,教学过程中,在学习者方面,通过彼此之间的信息交互、互助协作实现教学目标,而在教师方面的即时性、 有针对性的指引效果产生,就使得这种快捷便利交互方式的设计建立,必将对学习者的知识重构具有重大的现实意义和综合应用价值。

3云计算下移动学习的系统设计

3.1移动学习系统的业务用例

在进行移动云计算架构下的学习系统设计时,即需要以学习系统作为研究对象,通过业务用例图,针对与移动学习系统相关的业务执行者预期通过系统交互而达到的需求目标展开分析[5,6]。分析可得,移动学习系统业务用例图如图1所示。

3.2学习系统总体架构图

基于移动云计算的学习系统把计算、功能存储、服务器、 应用程序等放置于云端,同时提供统一的接口以供访问。把教学资源等学习内容作为学习系统的应用层,提供在线的学习服务。作为学生和教师的用户通过智能终端、PC,借助网络访问应用层的资源。基于移动云计算的学习系统的总体架构如图2所示[7,8,9]。

3.3教学内容框架设计

结合移动终端的特点设计学习系统的内容框架如图3所示,具体包括三大模块: 教学资源模块、互动教学模块、教学测试模块。在此,对每一组成模块的功能实现进行如下综述。

( 1) 教学资源模块。为学习者提供基于云端的课内、课外和导学教学资源。课内学习资源包括: 课程专题学习内容、教学大纲、课件、作业等。导学资源包括: 案例分析、辅助教学工具下载、学习流程推荐、作业分析与评价、学习策略等。课外拓展资源则可为学习有余力者提供深入学习的资源,同时也通过实际的案例吸引学习困难者,帮助其建立和提高学习信心。

( 2) 互动教学模块。通过在线答疑、练习、讨论区,为学习者提供与学习同伴、教育者交流互动的机会,消除学习中的障碍,同时也为学习者提供作业、作品的展示区域,激发学生的学习主动性和热情。

( 3) 教学测试模块。为学习者提供在完成相应的课程后的学习效果测试,这些测试除了包括教育者预先设定的、与当前学习内容配套的固定测试外,也可以是学习者自主选择不同的学习主题实行随机出题的自选测试,或者是几个学习者为实现学习效果比拼的组队测试。在各类相应的测试之后,学习系统将会为学习者提供总结评价,以利于学习者分析、并反思学习过程。

4结束语

云计算移动通信网络优化分析论文 篇5

3.1传统模式的改变

在传统的移动通信网络优化环境中，运营商所要分析的数据是来自世界各个地区不同国家的，这无疑给移动通信网络优化增加了难度，传统模式的网络优化是注定被淘汰的，而且对于移动通信网络的优化工作完成度不高，不能满足现代社会的需要。通过云计算模型的加入，移动通信网络的优化工作效率得到了提升，含有云计算模型的移动通信网络优化工作可以减少员工对数据分析和处理的工作，工作人员只需对数据进行优化和检测，不论是移动通信网络技术的优化水平还是优化效率都得到了巨大的提升。[1]

3.2低投入，服务水平高

建立一个移动通信网络的优化系统的投入是非常大的`，高投入的资金意味着运营商所得到经济效益不会太高，因为运营商在在前期投入了大量的资金。并不能保障后期利润能够顺利回收。当云计算模型加入移动通信网络优化工作之后，运营商的投入就会减少很多，这时，大多数用户的就会担心，投入资金的减少会不会导致服务质量的降低。关于这一点，完全不用担心，因为移动通信网络中所采用的云计算模型中所包含的资源来自世界各地的，数据储量十分丰富，并不会因为投入的减少而降低服务质量。

3.3整体优化水平的提高

云模型所包含的数据信息是非常丰富的，十分适合现代移动通信网络优化工作。因此在采用云计算模型的进行计算后，运营商可以通过网络来下载更多的移动通信网络优化策略，移动通信网络的优化管理工作也会做得更好。

3.4维护费用降低

为了保障移动通信网络的后续工作的顺利实施，工作人员要对网络优化的计算机设备和网络优化程序运行进行定期的检查和保养，但是在采用云计算模型之后，对于移动通信网络的后期养护工作就变得非常高效，技术人员不再需要对于计算机更新进行实时更新和操作，运营商也不需要雇佣大量的技术人员，移动通信网络优化管理的经费会大量的减少，运营加就能把经费投入到其他移动通信网络的管理和质量的提高上，加大对于移动通信网络的投入。[2]

3.5移动通信网络中云计算资源管理

（1）移动云计算的网络资源包括计算资源、网络资源和基础设施资源等多种资源。资源管理系统从概念将资源重新组合成一个单一的集成资源提供给用户。用户与资源代理进行交换之后，代理对用户屏蔽了云计算资源在使用中的复杂性，由于云计算模型和在资源在数据收集上来自世界其他地方，每个国家和地区对域的管理有着各自的访问边界模型，因此，云计算的资源管理就必须解决边界的问题。

（2）云计算资源的管理系统能给使用者提供的基本服务包括数据发现、信息分发、数据存储和资源的调度。云计算资源的管理系统基本作用是接受来自用户的访问请求，并将所需资源分配给用户。数据发现和数据分发是互为补充的两种能力。信息分发位置和数据发现以及数据的存储都是资源调度的基础组成部分，资源调度是移动通信网络中云计算资源管理的核心部分。云计算的资源管理应用的技术是非常多的：云机器组织结构、云存储设备、数据存储空间、云存储安全设备、云计算模型、分发协议、资源调度和资源的再调度等，还包括Qos技术的支持等。

4结语

云计算模型在带给移动通信网络优化的同时，也带来了巨大的挑战，生活是把双刃剑，有利也有弊。云计算模型对于移动通信网络的优化提高了信息网络的使用效率，降低了移动通信网络在运营时的成本、减少了移动通信网络优化的费用、祛除了传统移动通信网络中多余的程序，随着云计算在未来的逐步发展发展和应用，基于云计算的移动通信网络的优化处理工作将变得更加高效、快捷。

参考文献：

[1]梁宏斌.基于SMDP的移动云计算网络安全服务与资源优化管理研究[D].西南交通大学,

[2]孟占永,任江伟,韩跃龙.云计算在移动通信网络优化中的应用[J].黑龙江科技信息,(12):124

[3]陈臻.基于云计算模型的移动通信网络优化[J].电子世界,2014(18):8

基于云计算的移动学习 篇6

[关键词]云班课中职课外学习活动自主学习

[中图分类号]G71[文献标识码]A[文章编号]16746058（2016）360121

一、中职计算机应用基础课外学习活动的现状

计算机应用基础是中等职业学校学生必修的一门公共基础课。该课程学习为学生掌握必备的计算机应用基础知识、基本技能和信息道德及信息安全准则奠定基础，旨在提升学生的综合信息素养，培养学生成为信息社会的合格公民。

作为计算机应用基础课堂教学的延伸，课外活动的开展有助于学生对所学知识的巩固、深化，是课堂教学的必要补充，是丰富学生精神生活的重要手段。传统意义的课外活动侧重于对所学知识内容的预习梳理和复习巩固。课前学生对照教材学习知识点，完成教师布置的预习任务，预习的进度和效果缺乏有效的监控；课堂教学结束后教师普遍采用誊抄重要知识点、完成练习等作业形式巩固教学重难点，作业完成后还以教师书面批改或口头讲解为主，呈现出形式单一、思路狭窄、评价简单等特点，而忽略了知识的外延性、拓展性、综合性和学生自主学习能力的提升。

笔者对江阴市南华中等专业学校15级各专业学生进行了关于计算机应用基础课外学习活动现状的问卷调查，发放问卷200份，收回有效问卷183份。调查结果显示，73%的学生较少进行该课程的课前预习或课后复习。学生反馈的课外学习活动：23%的学生基本能按照教师布置的任务进行预复习，61%的学生漫无目的，无从下手。如何有效地组织和引导学生利用好时间进行计算机应用基础课程的课外学习活动，促进课堂教学效率提升，值得教师积极探索和尝试。

二、基于云班课的中职计算机应用基础课外学习活动实践应用

“互联网+”时代的到来，催生了移动教学技术的变革。蓝墨云班课作为一种即时反馈互动教学APP，为学生课外学习提供了有力的平台保障。教师邀请学生加入自己创建的班课，通过手机端或PC端向学生推送课程信息（通知、调查问卷）和资源（微视频、音频、图片、导学案等），为学生课前预习搭建支架。课前学生通过移动设备或电脑登录班课，通过微视频、课件、图片等资源的在线学习和参与教师组织的答疑/讨论、头脑风暴等在线活动，完成相关知识点的初步认知，为课堂学习做好铺垫。课后学生在成果展示、即时测试等活动中增进师生交流，提升自信，实现知识的内化提升。利用移动技术引导学生在课前进行自主学习探究和发现问题，为课堂上教师和学生共同解决问题和内化知识做出积极贡献。

1.课前铺垫

（1）掌握学情

当代著名的教育家本杰明·布鲁姆认为，“学生具备从事每一个新的学习任务所需的认知条件越充分，他们对该学科的学习就越积极”。学生原有的认知结构决定着新的知识的输入、理解和接纳，对学习结果及其以后学习都有重大的影响。教师应提前编制调查问卷，通过问卷反馈情况，掌握学生知识储备等学情，及时调整教学目标。

（2）共享资源

基于课前学情调查，教师有针对性地制作和整合相关的计算机应用基础学习资源，如微视频、课件、动画等，及时推送给学生。学生登录云班课，学习微视频、课件等各类资源，进行自主学习研究。在此过程中教师可以实时查看学生的学习进度、学习记录，及时提醒和督促学生进行课前自主学习，从而引导学生养成自主探究的习惯。

（3）答疑解惑

云班课提供了包括即时测试、答疑/ 讨论及头脑风暴等师生交互活动方式。教师在学生资源学习基础上组织典型问题的答疑、讨论和测试等交互活动。教师可实时参与答疑讨论活动，对学生的讨论交流进行正向引导，同时通过测试活动的即时成绩分析，了解学生对知识点的课前内化情况，以便适当调整课堂教学内容及重难点。

通过课前先学，学生明确了学习目的，初步知道了学习要点；教师掌握了学生的学习状况、学习基础及学习难点，能及时调整教学策略，变盲目教学为有针对性教学。学生通过课前自主学习，在课前完成初步的认知活动，积极思考遇到的问题，能激发在课堂上主动与教师和同学进行探讨的积极性，从而获得积极的学习体验。

2.课后交互

（1）多元评价

计算机应用基础课堂成果最终多以电子文档形式呈现，传统教学中难以展示每个学生的学习成果，使得学生的学习兴趣日渐缺失。运用云班课的“作业/小组任务”活动，每个学生都可上传学习成果进行自我展示，教师和其他学生则可适当点“赞”。同时教师对学生成果存在的典型问题在“答疑/讨论”模块进行分析讨论，使学生在交互中提升自信，激发学习的内驱力。

传统测试的评价往往滞后且无法面面俱到，而运用云班课平台发布知识点测试，可实现学生即时答题，即时评分。教师在平台上发布本节课的相关知识点测试题，学生用手机或电脑进行在线测试，测试完成后可以给出成绩并分析总体情况，比如每个学生的分数汇总表、每个问题的正确率统计等。这样教师能够即时看到学生的知识掌握情况，同时也能省时、高效、全面地分析课堂状况。

（2）巩固拓展

传统的计算机应用基础作业因环境限制多以抄写为主，无法达到课堂学习知识的巩固内化及问题反思。教师通过云班课布置作业，根据学生知识与能力上的差异，把作业设计成基础作业与拓展作业两个层次。基础作业偏重于基础知识的巩固和积累，为学生必做；拓展作业偏重于综合能力的运用，由学生量度自选，把主动权交给学生。作业素材包括文字、图片、语音、视频、PPT等多种形式，能有效地调动学生完成作业的兴趣。学生登录云班课完成电子作业后，教师及时回复学生。优秀作业通过群发的形式让全班学生都能看到，而有些批评性评语只能由学生本人看到，以保护学生自尊心。教师利用学习平台指导学生作业，与学生交流情感，将课堂学习延伸到课外。

三、基于云班课的课外学习活动实践反思

作为即时反馈教学APP，云班课为教师分享教学资源、学生自主学习提供了便利，学生可以不受时间、地点的限制开展自主学习和探究。通过课前资源，如微视频、课件等，使学习重点容易掌握，难点轻松突破。学生参与学习活动的程度、测试成绩等实时反馈，使学习过程变得易监控，成效易检测。除面对面的师生交流外，云班课将师生交流从课中拓展到课外，搭建了师生沟通新途径，促进师与生、生与生的融合。

在体验云班课带来便捷的同时，云班课学习也对教师提出了新要求。如课前对发布资源的科学整合、学生课前资源学习的真实效果、讨论等交互活动参与度的有效把控、学生移动设备的科学使用等问题，仍需要教师在教学实践中进行科学有效的探索和尝试。

[参考文献]

[1]肖海彬.布鲁姆教育理论对中国学校体育的借鉴与启示研究[J].吉林体育学院学报，2014（2）.

[2]周云虹.基于云班课平台翻转课堂英语口语教学应用研究[J].海外英语，2016（3）.

[3]廖素清.课外学习活动的评价与管理策略——以铁路职业技术学院商务英语专业为例[J].吉林省教育学院学报（下旬），2015（10）.

[4]张锰.会计专业一体化教学初探——云班课翻转课堂[J].职业，2016（2）.

[5]孟婷婷.关于蓝墨云班课在教学过程中应用的几点思考[J].亚太教育，2016（5）.

基于云计算的移动学习 篇7

何为移动学习资源

移动学习资源是为了支持和促进移动学习, 组合各种数字多媒体 (如电子书类别的文本信息、音频、视频、动画、教育软件、教育平台等) , 呈现知识信息的各种学习资料, 主要包括移动学习课件、教育小游戏、辅助答疑系统、移动学习环境及支持移动学习活动的硬件设备等。移动学习者是在零碎时间内获取零散的知识, 进行“碎片”式的学习, 还应充分利用移动终端的便捷交互功能, 保证移动学习者及时、畅通地交流信息, 并依据移动学习工具的操作特点及人的视觉特点, 设置简单、明了的导航和菜单, 以及规范、合理的正文字体和背景颜色等。所以, 移动学习资源具有零碎性、交互性、实用性等特点。

如何开发移动学习资源

依据移动学习工具的特点

开发移动学习资源, 将知识细化、分解成一系列子知识点, 并以相对独立的“片段化”形式呈现, 即采用祝智庭教授提出的“微型内容”模式;在设置交互功能时, 尽量选择易操作的交互方式。这不仅有利于学习者最大化利用琐碎的学习时间, 还有利于学习者在零碎的时间内迅速有效地吸收、掌握所学知识。

满足移动学习者的实际需求

移动学习资源开发者应充分使用智能搜索引擎、语义网等网络资源获取技术, 为学习者创设有意义的学习情境, 为学习者提供在真实情境中的学习策略, 帮助学习者解决产生的问题, 为学习者提供丰富的拓展性学习资源, 以满足学习者对支持性、扩展性知识的个性化需求, 便于学习者学习。

制定统一的规范化标准

面对目前移动学习资源开发技术多样、管理平台各异、资源质量差、重复利用等问题, 需要制定一套学习资源开发的规范化标准, 以便降低资源开发过程中的消耗, 提高移动学习资源的利用率, 充分发挥移动学习管理系统的功能, 最终实现移动学习资源的跨平台共享。

基于云计算的移动学习资源建设模式

基于云计算的移动学习系统包含4个层次, 即基础设施层、平台层、应用层、服务访问层。根据云计算所提供的4个服务层次, 可构建基于云计算技术的移动学习资源建设模式 (如下图) 。

全面的功能架构

云基础设施层包含了各类数据库、服务器、存储设备及网络设备等硬件设施, 为云计算平台提供基本的计算与存储服务;云平台层是系统管理、安全管理、权限管理、用户管理以及资源管理的管理中心, 主要负责对云计算数据中心进行监控、管理, 保证正常的软件运行环境;云应用层主要集合各类教育教学应用软件, 如虚拟计算实验室、用于学习与管理的教育平台、用于自主学习与协作学习的学习平台等;服务访问层是客户端与云端连接的枢纽, 是移动学习者获取云端优质教育资源的入口。

移动学习者通过移动学习终端上的浏览器, 能够自动搜索到云端存储的大量优质教育资源, 他们自行选择最佳的传输路径, 下载、使用教育资源, 进行自主学习, 或是通过QQ群、微博群等互动交流工具, 与学习伙伴展开协作学习。在云计算技术的支持下, 移动学习系统能够高效实现各类软硬件资源的共享。

合理的资源建设

移动学习资源的建设, 应充分遵循移动学习时间零碎、学习地点不确定、学习需求不统一等特点, 注重知识内容的微型化。移动学习资源开发者可以充分利用移动开发工具包 (SDK) , 下载J2ME、Flash Lite等技术程序, 将文字类教育资源划分为既相互联系又相对独立、既简短又精练的知识点模块, 更多地以图片、音频、动画、小型课件或微视频的形式呈现, 方便广大移动学习者利用零散的时间进行个性化的自主学习, 还可以搭建互动交流平台, 如基于问题的在线答疑系统, 实现与学习同伴的协作学习, 进一步整合有效的移动学习资源, 并实现资源的共享。

最终目的是, 在云计算存储中心建立起一套集文献资料、媒体素材、小型课件、微型课程及试题试卷为一体的教育资源库, 供移动学习者使用。

正规的评价机制

基于云计算的教学资源平台可采用教育主管部门主导, 云服务开发企业参与, 公有云与私有云相结合的整体开发模式, 并组织教育技术、信息技术、课程开发等方面的教育专家, 以及移动学习者组成评审小组, 对云计算技术支持下的移动学习资源进行最合理、公正的评价。主要可以从云平台的安全性、稳定性、数据传输速度以及数据存储情况;教育云资源的可用性、科学性以及资源更新程度;移动学习者的学习行为, 自主学习与协作学习的成果展示等方面进行评估。只有实行严格的监督、评价与管理机制, 才能保证基于云计算的移动学习资源建设模式的有效运行, 才能保证移动学习资源建设工作的顺利进行。

基于云计算的移动学习资源建设, 就是借助云计算技术, 为移动学习构建一套良好的、丰富的优质教育资源和高度灵活的学习支持服务系统, 实现真正意义上的移动学习。

云计算平台是一个强大的“云”网络, 连接了大量并发的网络计算和服务, 可利用虚拟化技术扩展每一个服务器的能力, 将各自的资源通过云计算平台结合起来, 提供超级计算和存储能力, 还可以根据移动学习者的动态需要, 随时随地提供各种学习资源的优质服务。我们应加快云计算技术在移动学习资源建设中运用的脚步, 真正做到“以人为本”, 并充分发挥移动学习在当今信息化社会中的独特作用。

参考文献

[1]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) :6-8.

[2]刘庆华.基于云计算的干部移动学习系统建设初探[J].信息系统工程, 2011 (3) :81-83.

[3]张向阳.基于“云计算”的教学资源平台构架与应用功能研究[J].煤炭技术, 2012 (1) :239-241.

基于云计算的移动学习 篇8

关键词：云计算,移动学习系统,系统设计

1 引言

科学技术的不断发展创新, 从根本上改变了人们的工作、学习和生活习惯。随着科技的发展, 全球已经进入了信息化时代, 通信技术也进入了一个新的高度。信息技术的飞速发展, 带动了新的工作、学习、生活模式的改变, 目前, 数字化学习已经成为了越来越多人选择的学习方式。数字化学习有很多种模式, 其中, 移动学习是受众最为广泛的一种学习模式, 移动学习能够不受时间空间限制, 真正做到随时随地学习。

由于当前的硬件环境和软件环境还存在一定的欠缺, 限制了移动学习的应用, 因此, 移动学习仍然处于初级阶段。而云计算技术的出现, 为移动学习的发展带来了新的契机, 云计算技术的应用, 有望解决移动学习中出现的一些问题。

2 移动学习的现状

移动学习是指的一种新型的学习模式, 其是基于数字化技术存在的。当前的移动学习主要是运用网络技术来实现的, 具体来说, 是利用无线通信技术。笔记本、智能手机、平板电脑等无线移动通信设备的出现和普及, 为移动学习的大规模应用带来了契机, 让更多的教育资源能够更加便捷地被人们获取。

由于硬件设备和软件水平的限制, 当前的移动学习应用较多的是在欧美发达国家。这些国家和地区由于经济水平发达, 各种技术相对成熟。移动学习应用较广, 主要运用在两个方面:一方面是企业用来进行员工培训和人们的职业技能学习;另外一方面是作为教育机构的一种新型教学模式。企业用户和个人用户所使用的移动学习主要是由资源供应商来提供相关服务, 而教育机构则是利用新的教学模式来提升受众规模, 改善教学质量。

相对欧美发达国家而言, 我国的移动学习领域起步较晚, 发展也比较慢, 而且方式单一。当前, 我国的资源提供商主要是教育部、各级教育主管部门, 而且主要的教学方式也都是以校园局域网的形式来为教师、学生提供学习资源。

虽然我国的移动学习已经开始得到运用, 也相对于传统的学习模式有了很大的改进, 然而, 我国并没有真正意义上实现移动学习。当前我国的移动学习平台资源相对匮乏, 而且存在系统不稳定的问题, 还有许多需要不断改进的地方。

3 云计算技术简介

云计算技术是继1980年代大型计算机到客户端——服务器的大转变之后的又一次巨变, 掀起来了一股技术革命的新浪潮。云计算技术是基于云计算商业模式应用的网络技术、信息技术、整合技术、管理平台技术、应用技术的总称, 可以组成资源池, 按需所用, 灵活便利。

在云计算技术中, 最为核心的技术是协同工作。协同工作是一种超级计算模式, 能够完成超级虚拟计算机的工作。云计算是基于互联网工作的, 它把一群松散耦合的计算机、移动电话和其它终端设备组织在一起, 集中处理相关信息数据, 或者是把大量的计算任务分配到各个终端上面分别进行处理。

云计算的处理方式能够把海量的数据处理分配到各个终端分别处理, 从而可以更加科学合理地分配存储空间和各种进程任务, 从而可以完成超级计算机的任务。正因为具有这样的特点, 云计算才可以掀起科学技术新浪潮。当前, 云计算技术已经在人们的日常生活中占有越来越重要的位置, 在移动学习领域也不例外。

4 当前移动学习系统存在的问题

当前, 我国已经建立了一些移动学习系统, 这些移动学习系统的出现, 改变了传统的教育教学模式, 甚至是对传统教育教学模式的颠覆。不过, 从运用的情况来看, 虽然取得了不少的成绩, 不过依然存在很多的问题。这些问题主要集中在几个方面:

首先, 移动学习系统中会存在教学资源等传递, 这些数据在传输过程中会产生一定的延迟, 严重影响了教学的即时性, 不利于教师与学生、学生与学生之间的互动, 互动难度增大。

其次, 在移动学习系统中, 数据传输的速度非常有限, 而且数据形式也受到多方面因素的制约, 无法满足日常教学活动的需求。

5 基于云计算技术的移动学习系统设计

由于云计算技术的特点, 能够有效解决当前移动学习系统存在的一些问题, 不但能够让海量的教育教学资源存储到云端, 而且还能够减少数据传输中的延迟, 保障互动即时性, 此外, 运用云计算技术也能够增加数据类别。

5.1 为软件提供支持并且分层管理

运用云计算技术的移动学习系统总共分为两个部分, 分别是云端管理系统和用户端管理系统。云端管理系统的管理工作由专门的技术团队来负责。这个技术团队的工作是保障移动学习系统能够正常、高效地运转, 因此, 该技术团队在整个系统管理中占据最为重要的地位。对于用户端管理系统的管理者来说, 他们负责整个系统的某些板块的管理工作, 通过一个管理系统入口进入系统之后, 他们会负责客户每天的学习进度和质量。

云端管理系统为客户提供各种学习软件, 用户想在移动学习系统中进行学习的时候, 不需要进行软件下载, 只需要把想学习的内容等信息传递给云端, 由云端输送相关数据给用户进行学习, 用户无需重新下载软件就可以享受下载软件相同的效果。为了避免当前移动学习系统中学习软件与操作系统不兼容的情况, 云端管理系统会为客户提供一个微型的操作系统。另外, 客户在使用移动学习系统时完全不必担心受到病毒等攻击, 也不需要有专门的终端设备来进行学习, 只需要常用的电脑、笔记本、平板电脑或者智能手机就能够完成所有操作。而在用户端管理系统中, 则不会有任何其它功能的应用。

5.2 动态存储功能

基于云计算技术的移动学习系统能够为客户提供动态存储功能。客户不再需要购买专门的存储设备, 只需要把自己想存储的内容上传到云端, 即可实现随存随取。而且, 云端存储空间是相对无限的, 没有传统移动存储设备的容量限制, 不用担心移动存储设备的丢失和损坏。在基于云计算技术的移动学习系统中, 会有海量的学习资源可供客户使用, 同时, 客户还可以与他人分享资料。

5.3 动态数据服务

在移动学习系统中, 数据被划分为三类, 分别是原始数据、半结构化数据和结构化数据, 其中结构化数据是指已经被系统处理过的数据。为了方便学习者使用, 防止出现混淆情况, 系统必须要对这些数据进行有效管理。另外, 系统还要具备修改数据的功能, 可以对教学内容和数据格式进行修改, 确保在动态环境下也能够使用, 从而保障移动学习系统适应终端设备。

5.4 提供泛在性资源

在传统的教育教学体系中, 会存在时间、空间、教育教学资源等限制, 而随着科技的发展和教育改革的推进, 传统教育模式中存在的问题大都已不复存在。教育多元化已经成为社会的要求, 也是一种趋势。基于云计算技术的移动学习系统, 必须要囊括海量的学习资源, 能够让学习者方便快捷地获取学习资料的基础上, 提供分享、交流的功能。而且, 当前使用移动学习系统的大都是年轻人, 他们对于系统这一功能的需求更加迫切。

6 云计算结构

运用云计算技术的移动学习系统由云计算平台和云计算移动学习网络平台组成。

6.1 云计算移动学习平台体系架构

云计算移动网络学习平台采用B/S模式进行架构, 平台的体系架构从高到低依次为:表示层, 网络层, 业务逻辑层和数据层四层组成。

(1) 表示层位于客户端, 客户端是系统与用户交互的平台, 客户端把系统提供的内容呈现给用户, 而用户则会利用客户端进行存储、交流、学习等工作。当前的智能手机、平板电脑等移动设备都可以支持客户端的使用。

(2) 网络层是基于移动通信网和互联网, 移动终端是通过连接网络来帮助用户在移动学习系统平台上进行通信。网络就连接方式来说有无线网络和有线网络之分, 从网络类型方面来说有公共网络和专用网络之分。

(3) 业务逻辑层和数据层位于服务器端 (云端) 。如图1所示。

6.2 云计算移动学习平台的业务流程

云计算移动学习平台是为了更好地在移动终端显示教学资源, 业务流程为:首先智能移动终端用户通过无线通信网向WEB服务器请求, 当WEB服务器接收到用户请求后, 提交到数据库服务器;数据库服务器把提交进来的请求响应, 然后把响应的结果返回到WEB服务器;最后WEB根据客户端的请示, 生成相应的页面, 返回到移动客户端。业务流程图如图2所示。

6.3 平台总体架构

移动学习系统平台划分为五个模块, 分别是系统管理模块、用户学习模块、用户交流模块、数据存储模块、应用软件的开发和使用模块。

系统管理模块是对用户进行管理, 包括用户的注册、登录以及所拥有的权限设置等, 系统管理模块是一个系统用户的管理, 系统用户包括系统管理人员、学习者、传授者等。

用户学习模块是整个移动学习系统平台的核心, 也是整个系统的最主要的一个功能模块。移动学习系统的建立就是为了方便学习者进行自主学习。用户学习模块会支持学习者进行学习, 同时也会支持传授者对学习者的学习情况进行跟踪, 掌握学习者的学习进度, 了解学习者掌握知识的情况以及存在的一些问题。在用户学习模块中还包含有多个子模块, 这些子模块分别对应不同的功能。

为了方便使用者进行交流和沟通, 移动学习系统平台设置了用户交流模块, 为用户提供一个安全、高效的交流环境。用户可以发布自己的学习信息, 可以与其他学习者之间互动, 也可以与传授者之间进行交流。

数据存储模块是为学习者提供一个储存数据和共享资料的功能模块, 它可以把用户想要储存的数据存到云端, 也可以实现用户想要分享的资料的功能。

应用软件模块的功能主要是处理终端不兼容问题。随着各种软件和平台的出现, 软件和平台、终端是否兼容的问题也日益凸显, 而一个系统是否良好的评判标准中, 能否兼容各种软件、能否处理各类型文件是一项重要指标。应用软件模块能够让客户打开任何类型的文件, 并对其进行编辑。

7 结语

云计算技术是一种新型技术。本文分析了移动学习现状及移动学习系统存在的问题, 设计了基于云计算技术的移动学习系统, 构建了云计算结构。将云技术运用到移动学习系统当中, 能够有效解决当前移动学习系统中存在的问题, 也能够为移动学习领域提供一种新的启示。

参考文献

[1]詹立彩.应用“云·端”网络学习平台促进信息化管理创新——以福建开放大学为例[J].泉州师范学院学报, 2014, 32 (04) :104-108.

[2]吕文哲, 张哲, 岳永哲.基于云计算的移动学习支撑平台需求研究[J].电子技术与软件工厂, 2013, 2 (20) :32-34.

[3]王意洁, 孙伟东, 周松, 等;李小勇.云计算环境下的分布存储关键技术[J].软件学报, 2012, 23 (04) :232-256.

基于云计算的移动学习 篇9

关键词：Moodle,云计算,移动学习,网络学习平台

1 移动学习网络平台相关概念

1.1 移动学习网络平台简述

移动学习是最近几年才随着移动技术的发展而形成的一种新的学习范式, 它是指当网络基础设施和个人终端结合之后通过相关的网络平台来进行随时随地的学习, 利用学习者的移动设备通过网络服务来获取教育信息和教育资源的一种新型学习方式。这种学习方式摆脱了学习的时空困扰, 使其学习更具备主动性。而与移动学习相匹配的是移动学习网络平台, 是支持移动设备访问的网络学习平台。因此我们可以将其理解成依靠无线移动技术和移动设备, 以学习者为中心, 以Web2.0的若干应用 (RSS, WIKI, BLOG, TAGS, SNS) 以及在线协作支持系统等子系统构建的个性化自主学习、社会化协作学习、开放式研究性学习的网络学习环境。

1.2 移动学习网络平台相关特征

1.2.1 支持移动设备的访问

所谓移动学习就是利用终端移动设备和无线网络进行教学相关的活动, 那么这类网络平台最大的特点就是对不同移动设备的无缝兼容, 并且能够对用户的需求做出快速反应。

1.2.2 资源检索速度快, 承载能力强, 高可靠性, 安全性能优越

用户一旦提出资源检索的需求, 必须通过强大的服务器资源来进行查找用户所需的资料, 且能够快速回馈给用户, 实时性较强。同时这种平台还必须能够承载大规模的用户群同时在线访问, 其网络不会出现数据库瘫痪或者是网络阻塞等问题。还有一点就是该平台的系统稳定性和健壮性, 有很强的网络抵御能力和快速从瘫痪中恢复的能力, 恢复的时间应小于用户能够觉察的时间, 否则会让用户对平台的稳定性产生质疑。

1.2.3 易配置, 能够快速部署, 高度的异质网络和不同设备之间的兼容性

由于学习的类型多变, 所以也需要平台的应用程序很容易配置, 其应用程序能够快速部署和快速转换 (比如从教学平台转换到实验平台或是协作平台) 。平台高度虚拟化, 它不仅把自己虚拟成一种服务, 而且它也把不同的设备高度虚拟为配合提供服务的一个底层工具。它能够适应不同类型的操作系统和网络配置, 允许在普通的局域网和广域网中自由切换, 对于不同设备都需要通过统一入口进入。

1.2.4 极大的可拓展性, 且构建成本低廉

这类移动学习网络平台的搭建类似于积木的搭建, 又称之为“积件式”网络平台。网络平台提前预留了许多接口供应用程序使用。一旦需要在平台新提供其它的服务, 可以立刻通过预留的接口访问其服务程序, 只需要修改相关接口参数而已, 以保持平台上数据的集成, 无需更换平台。这种构建平台的方式是可以重构的, 无需从底层做起, 解决了反复构建所需要的资源耗费。

通过上述的一些移动学习网络平台的特征, 我们不难看出移动网络学习平台的优越性, 以及学习者利用这种网络学习平台来获取学习资料、教育信息的便捷性。学习者能够利用手中的移动设备来组织各种学习资源, 同时还可以和教师一样参与网络资源的建设。但是也是由于上述的这些优势, 在当前的网络技术下, 也制约了该网络平台的构建和发展, 比如说随着注册用户数量的增加, 一旦达到一定量的时候 (比如说达到百万级以上) , 教育资源的日益庞大, 数据日志的增加, 数据库的规模已经达到常规方式的管理极限, 现存的网络存储系统在面对海量且与日俱增的教育学习资源时已经相形见绌了, 数据资料的检索和下载速度会相当慢, 当前的网络计算的方式已经成为构建移动网络学习平台的瓶颈。鉴于此, 我们在本文中引入了基于云计算的移动学习网络平台的构建研究, 期望以此能够引发从较为经济实用的层面来配置网络学习平台的视角。

2 云计算支持下的移动学习平台相关技术

引入云计算对于移动学习网络平台来说, 是一个新的希望, 也是一个趋势。它可以使网络学习平台透明化, 用户只需要通过网络获取所需的服务, 按需付费, 并且使其服务更加高效且低廉。

2.1 云计算的研究现状及其应用领域

什么是云计算?维基百科上是这么定义云计算的:云计算 (Cloud Computing) , 是一种互联网上的资源利用新方式, 可为大众用户依托互联网上异构、自治的服务进行按需即取的计算。由于资源是在互联网上, 而在计算机流程图中, 互联网常以一个云状图案来表示, 因此可以形象地类比为云计算, “云”同时也是对底层基础设施的一种抽象化。云计算的资源是动态易扩展而且虚拟化的, 通过互联网提供。终端用户不需要了解“云”中基础设施的细节, 不必具有相应的专业知识, 也无需直接进行控制, 只关注自己真正需要什么样的资源以及如何通过个人计算机或者是手持移动设备借助于网络来得到相应的服务。云计算可以认为包括以下几个层次的服务:基础设施即服务 (Iaa S) 、平台即服务 (Paa S) 和软件即服务 (Saa S) 。云计算服务通常提供通用的通过浏览器访问的一种网络服务, 其软件和数据可存储在网络数据中心。

从2007年10月起, Google就开始与IBM开始在美国大学校园, 包括卡内基美隆大学、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 (包括数百台个人计算机及Blade Center与System X服务器, 这些计算平台将提供1600个处理器, 支持包括Linux、Xen、Hadoop等开放源代码平台) 。2008年1月30日, Google宣布在台湾激活"云计算学术计划", 将与台湾台大、交大等学校合作, 将这种先进的大规模、快速计算技术推广到校园。目前云计算这个前沿领域中, 众多大小不一, 类型各异的网络提供商提供了各自基于云计算的应用服务, 其中最为典型的为Amazon的EC2 (弹性计算云) , Google的Docs, IBM的蓝云计算平台这三家企业提供的云计算应用。

其中Amazon公司提供的弹性计算云是为了首先是为了自己网络零售购物应用程序的需求, 另一方面也提供企业外部的开发人员托管式的云计算平台。Amazon将自己的弹性计算云建立在公司内部的大规模集群计算的平台上, 而用户可以通过弹性计算云的网络界面去操作在云计算平台上运行的各个实例 (Instance) , 而所需要负担的费用则是按照计算所消耗的资源来收费的。Google公司所运行的云计算服务则是仅为了自己在互联网上的应用提供云计算平台, 独立开发商或者开发人员无法在这个平台上工作, 因此只能转而通过开源的Hadoop软件来支持开发云计算平台。Google所提供的在云计算支持下的应用主要有Google Docs, Gmail, Google Picasa Web等等。IBM推出的蓝云计算平台, 为客户提供的是即买即用的云计算平台。它通过提供一系列的包括旗下的软硬件产品可以形成一整套构建云计算平台的解决方案 (Enterprise Solution) 。

2.2 云计算支持下的移动网络平台的特征

当前在整个网络学习平台的大环境都是主机托管式, 不仅耗费资金, 而且耗费大量的网络资源。一方面现有的网络能够提供服务的资源是相对固定的, 固定的存储空间, 固定的CPU资源, 有访问人数的限制, 这样网络学习平台就必须按照最大的访问容量、最大的数据存储空间, 最大的CPU资源设计, 以满足学习者最大程度 (同时访问数据库) 的学习。同时在大多数的时间里, 这一系列的资源处于等待状态, 白白地被浪费掉, 也无法分配给其他的用户。对于Internet提供商 (ISP) 和网络学习平台的拥有者来说, 这种静态分配计算机资源的方式, 都是一种浪费, 所以引入动态分配资源是一种趋势, 这就不得不提到云计算了。

(1) 它能够提供快速便捷的查询、检索和编辑。对于网络带宽有限的移动设备来说, 如何能够以有限的网络流量来面对庞大的网络学习资源是一个棘手的问题。一般来说, 在学习者看来, 忍受等待时间是有一定限度的, 如果等待时间较长, 那么学习用户可能会放弃学习, 或者学习的情绪受到干扰。其实用户学习的内容不需要一次性调入, 可以在后台渐进式调入用户设备, 更不用调入整个网站全部内容, 这和常规的网络学习平台是不一样的。还有一点就是网络响应的时间快慢取决于它的最大的并发数, 这一点在黎加厚教授在2008年的教育技术年会上所提到的《走向信息化教育“云”服务》中提到的那样, 如果用户的并发数超过一定规模, 那么云计算的优势将体现得更加完备。这是因为常规的网络服务方式无法承载那么大的数据吞吐量, 最终将会导致死锁或者进程繁忙而无法快速响应学习者的需求。例如Google旗下的Facebook网站这类大型的全球社区网站, 如果不借助Google强大的云计算技术支撑, 它是无法做到能同时连接全球的社区交流这样大的规模的。

(2) 它能够支持便携移动设备的访问, 能借助前沿的通信网络与手持设备无缝接入, 达到学习效果的最优化。

3G网络是当前最流行的高速数据传输的移动通信技术, 借助3G网络, 手持设备可以随时随地快速访问网络学习平台。譬如Google支持下的手机操作系统Andriod, 就可以借助于3G通讯网络连接互联网中的云, 提供快速检索和搜索学习等服务, 也能够以流媒体等介质来播放优酷网中的视频资源等娱乐节目。这可见移动网络和互联网中“云”的无间隙链接是移动学习网络平台构建得以实施的技术基础。

(3) 学习的资源在云端, 安全性能高, 无需担心病毒入侵或者是用户非法操作, 导致系统崩溃, 或者拒绝服务之类的问题。在Web2.0的时代, 学习者不仅仅是学习资源的受益者, 也是学习资源的提供者, 学习者可以通过移动设备访问学习资源, 也可以通过WIKI, SNS, Podcasting等来发布信息资源。Web2.0是一个以用户为核心的开放性互联网, 网络学习平台由原来的网站中心化转化为用户中心化, 从这一点来说, Web2.0它丰富了网络学习资源的组织和分布。但是随着网站的运行, 所参与的用户也就越来越多, 网站的安全性能就会降低, 网络平台的稳定性将受到冲击, 而云计算所提供的服务可以较好地解决这个问题。在云计算的这个概念下, 计算云一般是由存储云来补充的, 存储云通过API提供虚拟化存储, 而这些API为存储虚拟机映像 (Image) 、用于诸如Web服务器的组件的源文件、应用程序状态数据以及一般业务数据, 提供便利的存储功能。

(4) 学习的软件在云端, 无需下载, 自动更新。未来软件发展的趋势必然是网络化, 软件源程序本身不需要下载、安装等一系列繁琐的程序。学习的软件放在云端, 可以通过云计算提供商进行批量更新, 用户无需知道其中细节, 只使用软件提供的服务。这就保持了学习者界面和程序的一致性。

2.3 云计算搭建的移动网络学习平台的几种形式

2.3.1 搭建在云计算上的移动网络学习平台

Moodle是一套网络学习管理系统, 凭借着开源、信息集成等优点, 自发布以来, 得到众多教育专家的认可。Moodle爱好者们进一步发展了Moodle的相关模块和活动, 以促进学习者的有效学习。但是Moodle运行的开销非常之大, 据统计, 一个标准的服务器内存容量在2G, CPU2.0的服务器最多能够负载30-50台机器同时在线, 要配置区域性的网络学习平台所需要的计算机资源将是非常巨大的。在这种情况下, 移动设备的接入网速更慢, 想通过这种方式来访问网络学习平台是不行的。如果把Moodle搭建在云上, 将完全可以避免这种情况。它可以大幅度地提高移动设备访问学习平台的速度。建构这样的移动网络学习平台将是对学习模式的一种创新, 彻底打破学习的时空局限, 真正做到随时随地学习。

2.3.2 搭建在云计算上的移动网络协作平台

Web Ex是Cisco网络的一款重要的网络协作软件, 多媒体通讯专网-Web Ex交互网络:是一张覆盖全球的基础网络, 它由包括服务器、高速网络联结设备、数据中心和网络管理中心在内的各种网络元素组成, 提供了良好的冗余性、可靠性和可管理性。通过各个服务节点的高速连接, 为客户实时互动地交流信息传输提供可靠的、可预见的性能, 通过服务器的路由交换, 会议数据流可以选择最近的传输路径, 保证会议实时交流效果, 它可以面向众多的网络用户。但是它也是基于网络浏览器的, 也就是说如果交互的数目越多, 将要产生的流量成指数增长, 这样一来, 服务器将会耗竭, 客户端的需求响应将无法得到及时反应, 严重影响服务的质量, 又加之移动设备的网络流量有其固有的局限, 在当前的网络环境下移动设备只能接收到一些断断续续的信息, 根本无法保障移动学习的效率。如果将Web Ex等网络协作软件搭建在以云计算为支撑的网络协作平台上, 其交互的需求就可以通过庞大的云计算能力得到很好的解决, 服务器不会因为参与人数的增多而出现瘫痪之类的问题。我们通过手持设备连接到网络的云, 就能够随时随地享受流畅的网络协作、网络会议、课件视频点播等服务。

2.3.3 搭建在云计算上的移动网络计算平台

网络计算平台是利用计算机集群强大的计算能力进行数据处理或者符号运算。我们用手持设备 (例如Ipod) 进行复杂的程序设计实验, 或者进行3D实物模拟实验的时候, 由于移动设备本身设计的局限性, 内存和CPU等计算能力不足, 必然要延迟很久, 甚至死机或者无法响应。如果移动设备接入云计算, 那么在进行实验计算的时候, 只需要借助浏览器将网络软件相关的参数返回到服务器上, 由服务器快速计算, 得出最终效果或者给出答案, 再传递到浏览器上, 移动设备和计算云之间只传递参数。在云上计算的速度很快, 而传递的参数所需要的数据量很小, 传输过程很短, 基本类似于在本机上运行, 这样借助于云, 一个移动网络计算平台构建变得更加容易。

3 结束语

云计算的出现, 以及互联网的快速发展, 对于构建云计算下的移动学习平台提供了无限可能。当然就目前来讲, 这只是一个趋势, 是否能够成为移动学习的一个范例, 还要取决于社会各方的支持和协作。譬如要加强对手持设备的软件支持, 如QQ手机版、人人网络的人人通、开心网的手机版本, 当然这些都是娱乐类移动设备软件, 如果要发展基于云计算的移动网络学习平台, 还要切实鼓励发展一些适合于移动设备的教育学习软件, 加大对云中的教育资源的建设。目前, Moodle Room和Google联手打造教育软件, 将Moodle-Google Apps进行整合, 将Moodle置于Google的云计算应用平台之上, 这一举动也将意味着教育学习软件走向云端, 学习平台与搜索引擎巨头的合作, 也为移动学习打下了良好的开端。但是基于云计算的移动学习网络平台的运行在行业标准、数据安全、服务质量、运营模式上还面临一系列的问题, 这些问题还需要在以后的云计算技术的发展中得到解决。正如李开复先生所言:不远的将来, 随着云计算时代的到来, 一切的网络服务将变得简单, 犹如在云中漫步!当然, 在云计算和移动网络教育教学方面的技术研究还停留在理论研究和实验探索阶段, 把云计算技术引入移动学习技术, 真正在教育领域普及开来, 还需要很长的路要走。本文只是做了一些基础性的研究, 希望对今后的实践研究提供一些有益的指导。

参考文献

[1]倪小鹏, 张默然.移动学习的发展与趋势[J].中国电化教育, 2009 (5) .

[2]张德厚.与学界合作Google推广“云端运算技术”[J].中广新闻, 2008 (2) .

[3]陈康, 郑纬民.深度剖析云计算背后采用的具体技术[J].计算机世界, 2008 (7) .

[4]黎加厚.走向信息化教育“云”服务[R].教育技术年会报告, 2008.

[5]余延冬, 赵蔚, 黄伯平.Web2.0理念与数字化教育资源库的深层次整合研究[J].中国电化教育, 2009 (6) .

[6]SUN公司白皮书.云计算体系架构[Z].2007 (7) .

基于云计算的移动学习 篇10

关键词：移动学习,数字校园,云计算

移动学习,在我国也称作移动教育,英文表述为M-Learning或者Mobile Learning。移动学习因其可以随时随地开展任何内容学习地便捷性,悄然改变着人们的学习习惯。

麦克劳希尔教育根据对美国约1700 名高校学生的调查,在2015 年3 月公布的《科技对高校学生学习习惯的影响》报告中指出:81%的学生使用移动设备(如智能手机和平板电脑)学习,66%的学生表示,在移动设备上学习对他们相当重要或非常重要,移动设备成为必需品。高校数字校园通过移动设备学习的增长,不仅仅因为智能手机和平板电脑在校园的普及,而是移动设备适合学生的学习。

在我国的高校课堂中,手机“低头族”已然是一个广泛存在的群体。针对学生上课使用手机的现象,高校采取的方法有堵有疏,都在尝试摸索意图找到恰当的解决方案。手机有着丰富资讯和即时沟通的特性,高校需要创新教育模式,充分利用现有的网络资源,想办法在课程中结合移动学习,使借助手机的学习成为课堂教学的有效补充。

1 移动学习平台的需求分析

高校学生进行移动学习的学习环境可大致分为两类:正式环境(Formal Context)和自由环境(Free Context)[1]。正式环境,是移动学习与传统学习方式的结合,其教学仍然是在学校安排的固定教室或实验室中教师一对多的既定课程内容的教学。正式环境中,通过移动学习平台,教师和学生可以在线互动实现上课出勤记录实时统计、学习资料在线分发以及实验报告和课堂作业的在线提交,学生还可以通过个人手持移动设备在无线校园的支持下实现课堂在线随堂测验、知识点教学统计、游戏互动比赛等活动,教师可通过平台实时得到一份学生回答生成的统计报表或者是图表,从而快速了解学生的学习情况,并基于统计结果及时对教学内容做出调整,或者向学生展示结果并进行协作讨论。在正式环境中,师生处于实时互动中,要求大家能够实时访问教学平台并且对平台访问速度有较高的要求。

自由环境中学习基本上与环境无关,只需要学生能够对自己所需要的内容在任何时间任何地点进行访问。自由环境中的移动学习常常通过两种方式来实现:第一种方式为自由访问下载。学生通过移动终端浏览器或者App访问学习平台,在线浏览学习内容与资源,学生在线学习情况实时反馈到平台供教师查阅;或者学生将课程资源下载到设备本地,供离线时学习使用,平台亦可以将学生学习情况保存在设备本地,联网时再自动上传到学习平台。第二种方式是内容推送下发。教师通过学习平台布置学习内容、测试或作业等,系统按照课程学生名单为每位同学自动生成相关内容,然后以推送方式下发到学习者的移动设备上。

自由环境中的学习常常是个体行为,移动学习平台可以通过自由环境下的资源共享或者创建学习组,促进个体学习转向协作学习,加强学生之间、师生之间的联系,也有利于促进移动学习共同体的形成。

移动学习平台还可以对学生提供日常学习的提醒和帮助等,譬如向学生发送课程表、课堂知识点归纳、考试复习提示等信息,发送作业或者测试,并将作业或者测试的结果进行反馈。

2 移动学习平台的层次结构

移动学习平台可分为从下往上四个逻辑层次,分别是基础平台支撑体系层、课程资源层、系统服务层和移动接入层,上层通过调用其下层的服务来实现本层的功能和服务。图1 为移动学习平台整体层次结构。

基础支撑体系层由数字校园数据服务平台、云计算数据中心、无线校园组成,它们为移动学习平台提供重要的基础支撑服务体系。云计算数据中心为整个平台运行提供服务器计算资源和存储空间,保障整个体系的稳定运行;无线校园为学生在线学习提供快速稳定的无线接入,用户访问平台系统快速,互动畅通;数字校园数据服务平台通过数字校园统一身份认证平台和统一数据库平台为学习平台系统提供身份认证服务和各项数据服务,既免除了基础数据管理问题,同时也保障了数字校园范围内数据的一致性。

课程资源层包括课程设计、知识点、教学大纲、各种形式的讲义内容(文本、音频、图片、动画、视频等)以及作业测试题库和学习知识库等,它们共同构成了移动学习的基石。课程资源不能简单地将传统内容搬移到移动学习平台,它们必须根据移动学习平台的特点重新组织,形成具有特点有吸引力的资源库。

系统服务层是直接为学生和教师提供具体的服务应用,它涵盖学习、管理、分析各方面功能。系统运行在云数据中心虚拟机上,是教学各角色之间的纽带。

学生通过自己的手持移动终端,向移动学习平台发起学习的请求,移动学习平台做出不同响应,从而完成移动学习过程,是教学资源与过程的呈现载体。

3 移动学习平台的模块设计

3.1 移动学习平台的功能模块结构

根据移动学习平台的总体设计,对其功能模块设计如图2所示。模块结构主要分4 个大的部分,包括基础服务功能模块、课程资源管理模块、移动教学管理系统和查询与分析服务模块。

3.3 基础服务

基础服务部分主要为系统提供基础数据管理,包括用户管理、权限管理、系统基础数据管理。在数字校园环境下,用户登录采取统一身份认证系统接口;用户信息和课程信息与数字校园公共数据库对接同步;移动学习平台系统自身基础数据的定义要注重各种数据及属性定义的标准规范,以保证系统后期运行过程中数据的一致性和高可用性。

3.4课程资源管理

课程资源管理部分主要实现课程资源的上传、审核发布以及存储和访问管理。

课程资源主要来源于教材和讲义,但老师和学生的互动、学生之间的交流中产生的信息,凡是能促进学生专业学习的经验、感受等等,都可以成为课程资源。移动学习平台允许学生共同参与课程资源建设,系统对资源上传者(学生)和资源均采取评分标记,根据审核以及用户浏览评价,调整资源上传者和资源积分。所上传资源获得的好评越多,用户和资源的评分均可提高。用户评分越高,权限就越高;资源评分越高,将获得更多的推荐机会;反之,用户权限将消减,资源也可能由平台自动清除。

3.3 课程管理

课程管理主要包括课程设置、课程注册、资源推送和评教评学等具体功能。

课程设置是在教学过程之初就设置课程基本信息,包括课程简介、教学大纲、教学团队、课程表、考核标准等信息;在教学之中不断更新课程进度和讲义等课程资源,作业管理、课堂测试分析等。

移动学习平台不仅为学校学分课程的教学提供辅助,也为学生自发性的学习要求(非学分课程)提供学习辅助。学分课程,指学校课表所给出的必修课和选修课,课程信息以及对应的学生信息等直接从数字化校园公共数据平台获取,来源为教务系统。自发性学习的课程,由教师向管理部门提出开课申请,审批通过后由管理员在平台系统中添加授权,然后在由授课教师进行课程设置。自发性学习课程的学习由学生通过课程注册提出上课申请,审核通过后开始学习。

资源推送分两种情形:学分课程的资源推送,系统将根据课程实时进度以及班级实际教学情况,由任课教师人工推送,或设置为定时的自动推送;非学分课程的资源推送,需要在课程资源入库时科学分类,并标上明确的信息,譬如所属学科,应用领域等等。移动学习平台采用一定的推荐算法,来实现此类资源的个性推送。能够实施资源推送的是教师和管理员,学生仅仅是推送资源的接收者。

评教模块的设计主要以调查问卷的形式进行,主要为选择题等客观题,既可以规范学生提交的内容,也方便统计分析。对学分课程类的课程评教,课将学生出勤率设为打分权重系数,让评教更公平合理。

3.5 课堂教学

课堂教学主要是考勤签到、课件浏览、课堂测试与课堂互动等方面。

利用移动平台签到可以让学生在签到开启的一段时间内自主签到,可实现考勤记录与分析工作。

课堂测试可方便地实现在线知识点检测,教师及时掌握学生掌握情况。课堂测试题目由教师课前设置,老师还可设置题目供选答案的排列顺序,设置测试有效时间等等。测试完成后,系统根据预设答案自动改卷,形成报表。

课堂互动时,老师推出问题,学生可以通过平台,与老师进行一对一交流,也可以通过平台建立起讨论小组实现分组讨论,或者全班参与的“群聊”。该模块可以充分利用网络上流行的社交平台(如微信)接口来实现。

3.6 自主学习

自主学习模块包括课堂回顾、自定义学习、练习与测试和交流协作等。

自定义学习主要针对非学分类课程,学生注册登记后,根据学习要求和自身计划灵活安排学习方案。学习平台将学生学习痕迹完整保留,并根据课程要求,定时对学生提出事宜提醒,促进学生学习。

自主学习时的学生互相交流,大多发生在课堂之外的讨论,教师多处于离线状态,此时可以考虑部署智能型的代理(Agent)系统,对讨论过程进行监控,适时引导讨论主题,对学生的讨论进行智能帮助。

3.7 系统管理

系统管理主要对系统各项属性与辅助功能进行管理,包括如通知公告、学习工具、在线帮助和情况反馈等。包含的主要功能如:站内短信、读书笔记、日程安排、通讯录等。

3.8 数据查询分析

系统为使用者(学生、教师、管理员)提供功能全面的查询与统计报表。

移动学习平台详细记录了教与学的全过程,积累了大量日志数据信息。学校或者教师构造相应的数据模型,对日志数据进行分析,可以对学生的行为特征有一个更深层次的了解。

4结束语

教育行业移动云计算应用案例 篇11

北京海淀用Pad实现电子教室

不同尺寸平板电脑不断推出，以及阅读和针对平板电脑的图文处理软件技术的进步，平板电脑取代传统教科书的步伐越来越近、越来越快。而随着中国教育信息化的推进，平板电脑除取代传统教科书外，因其便利性和交互性带来的新应用模式，将在电子教学方面使很多新的想法得以实现。

比如，北京市海淀区教委教育信息中心就在今年尝试了使用Pad搭建电子教室，实施互动教学的实验。据相关负责人介绍，海淀区教育信息中心是直属于海淀区教委的职能部门，负责开展海淀区信息技术学科的教研工作，主编信息技术实验教材，组织开展信息技术科研课题。此次实验正是海淀区教委为推进教学课程电子化作的重要工作，而由于该实验达到了预期效果，海淀区教委决定将在全区推广以平板电脑搭建的电子教室。“第一批将有30所试点学校，达到教学课程电子化的目标。”有关负责人说。

据悉，为北京市海淀区教委教育信息中心提供平板电脑搭建电子教室的是联想公司。而为了实施试点工程，海淀区教委已经组织第一批试点统一采购了联想LENOVO-ideaPad P1平板电脑主机1130台，以及定制化电源线1200根、定制化外接转换线1200根。这批设备将被用于海淀区教委下属30所学校配备电子互动教室，实现老师和学生电子化互动教学，每所中学建设一个电子互动教室，包括LENOVO-ideaPad P1 30台，每个电子互动教室用千兆以太网组网，通过路由器连接国际互联网、教育网。教室的主机能对学生机实现数据交互控制，并实现教学内容在教育网云端的下载、分发学生和学生答卷信息上传等功能。

据联想有关负责人介绍，中标本次采购和项目实施，并不是件容易的事，联想先后击败了三星、宏基等众多国际竞争对手。由于用平板电脑搭建电子教室在国内鲜有先例，客户要求在有限的预算内能为其提供更好品质的产品，且客户对服务以及实施能力有很高要求，同时，此项目需要集合产业链上配套的软硬件服务商多方合作，要求集成度高。更关键的是，由于此项目的创新性，硬软件定制化需求复杂。而作为“标杆”，教育系统有关各级领导对此项目重视度极高。

联想在了解了客户的应用需求，分析了竞争对手和合作资源后，提供了针对性与差异化解决方案。根据用户需求，联想给客户提供了预装Windows 7平台的LENOVO-ideaPad P1平板电脑，并定制化的开发了软件系统，开机就进入电子教室界面，学生不能进入操作系统界面，不能自行安装、卸载程序。同时，为实现教室主机对学生终端的控制，联想为这批设备定制开发了具备远程开关机、连接网线、连接USB外部设备等功能的外接线。

设计这个外接线，是由于客户要求在使用平板电脑进行电子教室互动教学时，把平板电脑固定在课桌内，电源集成安装在地板下面。因此，特制的外接线要从平板电脑下方电源接口处外接一个配件，此配件共有四个接口：一个是电源接口，一个是开关机，另外二个USB接口，其中一个USB接RJ45网口。

基于云计算的移动学习 篇12

关键词：云技术,移动学习平台

一、引言

移动学习就是利用终端移动设备和无线网络进行教学相关的活动,并且在我国已经初具规模。随着计算机技术的发展,云计算因其廉价、便捷、可靠性等特点使其比其它新技术更容易进入学校,同时,云计算对用户端的设备要求很低,这就为云技术下移动学习平台的开发与应用奠定了基础。大连市沙河口区教育局率先在省内利用云技术共享资源平台,打造配套资源,进行了个性化教学系统的试点。

二、云计算下移动学习平台

(一)平台的的设计目标

该项目的一期目标为:

(1)依托个性化教学系统解决课堂分层次教学的问题,教师利用教师机的终端将实验学生群体按照不同层级进行教学划分,在统一授课内容的同时,针对不同的学生群体进行有针对性的分类训练,实现一对一数字化教学,从根本上解决目前同课异习的困难,达到有效的因材施教,实现教育的个性化、精致化。

(2)利用个性化教学系统的电子课业批处理的功能,进行课后作业的批量批改与出错率的统计,在高效处理随堂练习与课后作业的基础上,更加有针对性地发现教学中学生普遍存在的问题,从而加以强化训练。

该项目的二期目标设想为:

(1)基于云技术,开发适应移动平台的个性化学习资源,完成由创建教学资源到创建学习资源的转变,解决学生自主学习资源缺乏问题,实现教育的自主化、精细化。

(2)利用沙河口区教育网虚拟化存储系统,完善移动学习平台的功能设计,针对个性化教学所要达到的预期目标,将移动学习平台打造为模块化、多接口、开放式的平台。

(二)平台的开发与应用

安卓系统开源且应用程序丰富,因此,采用安卓系统移动终端设备作为基础设备。该平台开发流程图如图1所示。

1.移动终端系统的开发与应用

移动终端系统的实现以敏捷开发为主要形式:即依次取系统模块功能分析,分析、设计、修改直至功能最佳,各部分功能设计成型后进行组合,最终实现移动终端系统的运行与操作。在设计阶段到试点校听取一线教师需求,在设计过程中征求试验教师意见,教学程序功能以模块化形式添加,并将移动终端程序制作为APP程序;在运行和操作阶段,将APP程序安装到平板电脑中,在试点班级搭建班级微云服务器及无线环境,课上教师机与学生机通过Wi-Fi网络接入局域网,即可访问服务器互联实现课堂教学。移动终端系统是平板教学模块的载体,课堂教学的完成是通过模块程序运行完成的,微云服务器是承载移动终端主程序,教师机与学生机是通过服务器和无线网络进行数据交换。举例来说,分层练习是通过试题练习模块完成的,课堂练习环节会由教师在题库模块中抽选已有试题或现场编题,通过服务器分发到学生的移动终端程序,教师通过观察服务器中反馈到教师机端的试题完成统计,决定第二批次的发题难度,再次通过服务器将不同难度的试题发到对应学生移动终端程序中,实现分层练习。

在终端设备上,设计为教师机与学生机两套系统,教师可以利用教师终端控制学生终端、分发试题、查看学生作业、批改课业等,学生可以利用终端自主学习、回答问题、分组讨论等。

2.移动学习平台的开发与应用

移动学习平台的实现分为两个阶段:(1)移动学习平台的设计;(2)移动学习平台的运行与操作。在运行与操作前以敏捷开发进行系统功能的完善。在设计阶段,考虑到该平台主要面对学生,对学生情况进行了问卷调查和实地征询,根据学生年龄结构与知识水平技能,还有平台要满足平板电脑、手机等多种移动终端连接的特点,移动学习平台功能实现主要是以开放式的模块化方式设计添加;移动学习平台的运行与操作在测试阶段已经实现了学校局域网络连接,学校管理员通过预置用户并开放用户,管理移动学习平台。学生、教师通过局域网访问学校服务器上的移动学习平台,进行自主学习与教学参考。移动学习平台支持离线的需求限定,平板教学平台所开发的模块全部支持离线应用,平台在没有网络的支持下也能工作,无论课上课下、线上线下学生都可以随时使用。未来的开发方向是在互联网发布平台后,实现随时随地互联,并且可以通过安装APP的方式,在任意移动终端上安装应用。接入平台即接入相应的个人学习空间,实现学生学习空间人人通。

3.个性化学习资源开发与应用

个性化学习资源的开发分为两个阶段:(1)资源设计与制作;(2)资源在线运行与操作。通过与教师进行交流,并调查不同年龄阶段学生的特点,发现学生对动画形式的学习资源比较感兴趣,因此,确定个性化资源以Flash交互动画的形式呈现,利用Action Script2.0语言进行编译程序,知识点由教师提供并穿插在所有动画中;所有动画按学科分类排布在虚拟服务器中,由移动学习平台的题库模块抽取不同学科动画资源组成个性化资源库,通过登陆移动学习平台,即可以访问题库进行自主学习。另外,还制作了200课的微课资源,供学生自主选择使用。

小学部分主要集中在数学加减乘除法类、图形类、常见量类等学习资源,初中部分主要集中在化学、物理实验类学习资源,总计近300余项3大类的个性化学习资源。所有个性化学习资源都可以在网络平台、本地、PPT扩展中运行,以Flash交互动画的形式展现学件,形象直观、富有动感,人机交互的方式增强学习资源的趣味性。学生可以通过登陆移动学习平台,访问题库模块中的资源进行自主学习,也可以将其下载到本地留存练习。

下一阶段还将开发不同学科的特色资源,丰富微课资源,满足学生自主学习的需求。

(三)开发与应用中遇到的问题与解决方法

(1)移动终端在应用中出现的问题:只能做客观题以及穿插注释;电子课本上的勾画、批注切换到电视屏幕时模糊不清;图形不能随意拖拽和自由组合、分解等,课本与屏幕未能同时显示影响教学的实效性;学生提交的答案在教师讲解后不能修改,教师不能在截图的答案上进行圈画讲解。这几种情况将在未来平台开发过程中,经过对教师的需求进行分析后,重新编译软件实现改善。

(2)平台资源内容不够丰富,如:语文电子课本,学生不能随时随地地查字音字义、笔顺等;英语单词教学不能随时随地听发音、了解词义等,资源库需要更丰富些。资源的丰富同样需要教师在实地教学与学生自学过程中形成需求,并在对这些需求分析的基础上,开发出更多合理资源。

(3)移动学习平台应尽快上线。在移动学习平台完成测试后,将向有关部门申请域名,将平台在线上发布。

三、云计算下移动学习平台发展方向

学习平台在云技术的支持下,通过以学习支持服务的视角所研发的移动学习平台,已经基本实现师生教学所需的功能运行,在实际应用中取得了一定效果。教学目标的达成度在各个环节通过平台功能支持得到了提高。通过模块交互性使学生参与教学的积极性提高,教学效果表现良好。课堂练习通过题库模块的分层题库、分层练习,检测效果良好,达到了分层教学的目的。还需要完善之处:

(1)信息技术与教学融合为移动学习平台的开发提供一种新的探索途径,下一步需要云资源平台应具备成型的组织架构模式和完善的管理功能。

(2)大数据应用于课堂教学,最大的影响是它有能力去关注每一个学生的微观表现。运用大数据技术,可以获得学生上课过程的全息数据,对学生学习过程中的各种行为表现、情绪态度等进行全方位分析,需要建立学业档案与相关分析模型完善课业评价。

(3)双向融合:将云技术与移动学习技术和传统课堂教学相融合,互相促进互相补充,提高教学效果、提高作业有效性等。