工程测量技术移动云教学空间构建的探索

纪凯（安徽交通职业技术学院土木工程系，安徽合肥230001）



工程测量技术移动云教学空间构建的探索

纪凯
（安徽交通职业技术学院土木工程系，安徽合肥230001）

智能手机和移动互联网的迅猛发展，为智慧教育的实施提供了有力支持.移动云计算技术为基于智能手机的教学空间建设提供了技术保障.线上教育、线下共享、教学互联的教学空间充分发挥当下资源的优势，提高资源的利用效率.

智慧教育；移动云；教学空间；移动互联网；智能手机

1工程测量课程智慧教育分析

1.1智慧教育内涵特征

1.1.1智慧教育的教育特征

智慧教育是利用智能化技术搭建物联化、感知化和智能化环境，师生选择灵巧的教学方法，提供给教学者、学习者个性化的教学服务，有效利用各种新技术开展大规模个性化教学的教学模式和体系.智慧教育是数字教育的高级发展、数字教育的提升和信息技术与教育主流业务的深度融合.其具有信息技术与学科教学深度融合、教育资源无缝衔接与整合共享、无处不在开放自由与按需学习、基于大数据的科学分析与评价和绿色高效的教学管理等教育特征.

1.1.2智慧教育的技术特征

智慧教育需要智能化技术作为依托，体现智慧教育的教育特征.围绕智慧教育核心特征，其应具有情景感知、可视化、按需服务、智能管控、全面交互和无缝连接的技术特征.情境感知是智慧教育最基础的功能特征，依据情境感知数据自适应地为用户提供推送式服务，它包括内在个人学习状态感知和外在学习环境感知；泛在网络是智慧教育开展的基础，基于泛在网络的无缝连接是智慧教育的基本特征；全面交互包括自然交互、深度交互与过程记录；按需推送资源、按需推送活动、按需推送服务，按需推送工具和按需推送人际资源是实现智慧教育“人人教、人人学”目标的支撑；可视化监控、呈现和操作是智慧教育的重要特征；智能控制、诊断、分析、调节和调度是智慧教育的核心.

1.2工程测量智慧教育课程开发

1.2.1工程测量教育现状分析

《工程测量技术》是土木工程类专业的专业基础课程.课程理论与实践并重，对于高职院校，尤其重视学生实践技能的教育.目前课程教育中主要存在以下几点问题：一是教学课时数量不足.目前《工程测量技术》课程教学总课时大多在80-120之间，其中理论与实践教学基本比例为1∶1.由于课程专业性强，存在学生理论基础不扎实，实践动手机会不够的现象；二是理论与实践教学脱节现象存在.实践教学受天气、场地等因素制约，如遇雨雪天气或实训班级集中，实践教学不能按教学计划正常执行，造成学生理论知识不能及时消化，影响实践技能的培养；三是实践教学主要依赖课间实习或综合实训，学生在课下进行模拟或练习机会较少，不能通过大量的虚拟训练巩固实践技能；四是教学信息化程度不高.理论教学虽已大量使用多媒体教学，但仅限于教师通过PPT，图片或视频等展示，学生观看，参与程度不高，教学效果未达到预想效果；五是教师对学生学习效果评价，尤其是实践水平不准确，互动交流少.教师主要通过作业、笔试和实习成果评价学生综合成绩，对过程的监控和学生个性化差异把握不准.

1.2.2工程测量智慧教育分析

《工程测量技术》主要有测量基础知识、仪器基本操作、工程控制测量、大比例尺地形图测绘和工程施工测量五个部分组成.工程测量项目生产的内外业务在多个领域已经实现数字化、智能化和自动化，这就要求课程的教学也必须适应生产的需求，智慧教育的特点能满足课程教学的需求，主要表现在以下几个方面：一是可提供虚拟环境帮助学生进行理论知识的理解和实践训练的模拟.对于理论知识中较难理解的内容和实践训练项目可通过动画等手段辅助学生加以理解和操作，例如高斯投影平面直角坐标系的建立、三四等水准测量一站的操作等；二是延伸了教学的时间与空间.通过搭建网络教学空间，帮助学生在课下仍可进行在线学习，弥补课堂教学时空的限制，尤其是虚拟实训帮助学生克服实践教学不足的限制，做到随时随地的模拟实训；三是建立合理完善的教学评价体系，实现学生个性化教学和学习效果的客观评价；四是创造教师与学生个性化教学空间.在教学空间中提供在线实时更新的教学资源，教师有自己独立的备课、上课和过程监督指导空间，学生有自己独立的学习空间，可根据自己实际情况主动独立地完成学习任务，并接受教师针对性的学习指导.

2智慧教育技术支撑分析

智慧教育的实施需要技术的支撑.为满足智慧教育的特点，目前主要有云计算、大数据和物联网等技术服务于智慧教育的创建.云计算主要拓展教育资源与教育服务的共享性.将分布在各地的服务器群进行网联，能够实现大规模计算能力、海量数据处理和信息服务的需求.学生在云学习环境中可以实现通过移动终端等随时随地享受云端的各种学习服务，保证学习数据的永不丢失，为学习分析提供数据支持；随着教育信息化进程的推进，学习、教学、科研、管理过程中无时无刻不在产生海量数据.通过大数据技术对数据的采集、存储和分析，能够发现已知变量间的相关关系，进而实现有效的科学预测，例如学生的学习习惯和兴趣等，帮助教师进行针对性指导，有利于学生的发展性评价，提高教育管理、决策与评价的智慧；物联网技术提升了教育环境与教学活动的感知，可充分应用于学生学习情境数据的采集，拓展课外教学活动和教学设备运营管理等.

3智能手机移动云教学空间构建

3.1移动云计算分析

3.1.1移动学习特征

移动互联网已成为继大型机、小型机、个人电脑、桌面互联网后的第五个技术发展周期.截至2014年4月，中国移动互联网用户总数达8.46亿户，在移动电话中的渗透率达67.8%；手机网民规模达5亿，占总网民数的八成多，手机保持第一大上网终端地位，手机用户增长速度更是飞快.对于学生，手机的普及率远远高于计算机的普及率.截至2015年2月，全国手机用户12.9亿，其中智能手机用户6.57亿.国家远程教育权威、爱尔兰教育技术专家戴斯孟德·基更博士把远程教育分为d-learning（远程学习）、e-learning（电子学习）和m-learning（移动学习）三个阶段.移动学习是未来远程教育的主要方式.因为“成功的教育技术，不是那些本身具有适合教育特性的技术，而是已经达到广泛普及的技术”，而移动学习正是以成熟的移动通信网络和以智能手机为代表的的移动终端，依托目前比较成熟的无线移动互联网和多媒体技术，学生和教师使用移动终端通过移动教学服务器实现交互式教学活动.移动学习将学习班带给人们，而不是把人们带到学习场所.一个实用的移动教育系统必须同时兼顾学生、教师和教学资源三个方面，并通过该系统有机结合.

基于有线连接的互联网环境建立代价高，扩充新的节点、增加通信带宽不方便.通过计算机对互联网的连接本身因为设备的制约而对于随时随地这一远程学习的重要特征产生了相当大的局限性.随着时代发展，终身教育已成为现代社会的需要，传统课堂外的学生人数大大增加.他们没有固定的学习地点和时间，同时对于仍然在校的学生来说，传统的学校教学也不可能给予学生全方位的现代社会所需的知识与学习资源.而基于移动数据通信技术与互联网结合的移动教育，真正地解决和实现教学在任何时间、任何地点进行的梦想，符合智慧教育的要求.

3.1.2移动云计算特征

手机拥有便携性和通信能力等众多天生优势，因受限于体积和便携性的要求，最大的弱点便是计算能力.如果把“云计算”概念运用于移动计算领域，运用远端“云”的高速处理能力，即使手机本身性能不高，但只要满足与远端“云”的输入输出数据交换，便能够得到理想的结果.云计算技术可以突破移动设备的资源瓶颈，极大扩展移动应用的使用范围.另一方面，从开发者角度来说，利用云计算技术，能在相当程度上解决移动设备多样性和访问量落差较大等问题.因此移动云计算是移动计算、移动网络和云计算的结合体，是移动网络以按需、易扩展的方式获得所需基础设施、平台、软件等工厂资源或者服务交付与使用.主要技术包括移动通信与互联网技术、web技术寻址和定位.移动云计算具有以下几点特征：一是终端硬件及终端系统无关性，所有的运算都可以放到云端服务器去做，所以移动云计算对于终端设备并没有什么要求，即使是非智能手机也可以接收到移动云计算的数据；二是任务处理的有效性，其取决于云端的处理能力，如果界面设计够好，可以直接从终端或者手机上看到任务处理结果；三是数据共享的便利性，大量的数据保存在云端服务器，可以便利地共享数据.如果带宽足够，任务处理就能像在本地处理一样快速流畅，这对于手机很容易实现；四是消除了地域性限制，使人们能够随时随地从网络获得他们想要的资源和服务.

3.2智能手机移动云教学空间设计

3.2.1教学空间建设分析

教学空间是教师与学生教和学的环境范畴.传统的教学空间主要是指课堂教学的空间与活动.智慧教育所追求的是师生之间、生生之间及教师、学生、课程之间互联的虚拟空间.教学空间应满足以下几点要求：一是教学资源数量充足、类型丰富、更新及时.空间内容应体现工程测量技术现状与发展，通过多种直观形象生动的形式展示，包含微课、动画、视频、课件、虚拟仿真实训系统等；二是教辅能学、互动积极.空间线上线下均能交流互动，把素质教育融入课堂，是教师备课的助手，学生学习的帮手，师生互动的平台和同行交流的园地；三是个性设计、注重应用.包括作业的布置、提交与评价.学生自主学习和教师对学生学习行为有用信息的提取、分析和服务.

以智慧教育为导向的教学空间建设中应避免出现生产企业参与程度不够，互动的深度与广度不够，专业课程教学延伸不够，信息利用充分不够，个性化推送程度不够和资源建设持续更新不够.克服以往精品课程建设中存在的重建设轻使用，资源重复和更新缓慢的问题.

3.2.2教学空间构建设计

《工程测量技术》课程教学空间的构建遵循着推动课程教学信息化教学改革，带动课程教学服务现代工程测量生产一线水平的提升和打造行业在职人员培训平台，注重四合一体，重在使用的建设思路（图1）.

图1　教学空间构建思路

教学空间在资源构建设计中，以构建思路为原则，围绕“教、学、训”三者互动联系为目标，空间菜单设计按照图2进行教学空间内容的搭建和更新.

图2　教学空间资源构建设计

4结束语

智慧教育是教育信息化发展的未来方向.移动学习符合智慧教育网络化、共享化、智能化和终生化的特点.基于智能手机的移动云教学空间充分利用了手机的普及、便携和移动网络的优势，满足学习者随时随地学习的需要，是传统教学模式的有力补充和支持，为后续智慧教育的软件开发、APP开发等提供研究基础.

［1］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，2010，9（12）：115-117.

［2］张长学，邢燕霞.手机云端管理教学平台的设计与实现［J］.移动通信，2011，（9）：14-19.

［3］贾国祥.基于3G手机移动学习平台的研究［J］.中国教育信息化，2010，（5）：53-56.

［4］刘俊.智慧教育环境及其实现方式设计［J］.中国电化教育，2013，（323）：20-26.

［5］刘中宇，刘海良.基于大数据的云计算教学环境设计［J］.中国教育信息化，2013，（24）：18-20.

（责任编辑李健飞）

Kew words:intelligent education；mobile cloud；teaching space；mobile Internet；smart phone

The Exp loration of M obile Cloud Teaching Space Construction for Engineering Surveying

JI Kai
（Department of Civil Engineering，Anhui Vocational College of Communications，Hefei，Anhui 230001，China）

The rapid development of smart phone and mobile Internet provide strong support for the implementation of the intelligent education.Mobile cloud computing technology offers technical support for the teaching space construction based on smart phone.The teaching space with online education，offline sharing and interconnection gives full play to the advantages of the present resources，improving the utilization efficiency of resources.

TP393

A

1673-1972（2016）03-0151-04

2016-02-26

2015年安徽省高校省级质量工程教学研究（2015jyxm577）

纪凯（1979-），男，安徽六安人，副教授，主要从事工程测量和遥感数据处理研究.