云计算下移动学习平台的开发与应用探索——基于大连市沙河口区教育局PAD试点教学

☆刘洋

（大连市沙河口区教育局，辽宁大连116021）

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。

图1 云计算下移动学习平台开发流程图

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ActionScript2.0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。

移动学习平台在设计和运用过程中，不断使教师的教学经验与教学需求在平台三大功能模块中得以实现。现已完成围绕校内微云的移动学习平台的测试，累计开发了300余项个性化资源、200余课微课资源。沙河口区将在未来2-3年内，探索开发与系统相适应的个性化教学资源，继续创建基于云技术的个性化教学资源库，开发基于个性化教学系统的家校互联及移动学习平台，实现基于学生个性特点的教学和学习支持，满足不同学生的需求。

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