云计算环境下的微课移动云平台设计

李蓉蓉++邱林润

摘 要

在如今网络信息的时代，将课程制作成微课放置于网络供学生浏览学习的方式，逐渐成为一种新型的教学模式。基于微课的移动学习、远程学习、在线学习将会越来越普及，结合云计算技术和移动互联网技术的特点，提出基于微课的移动云平台开发思路，搭建一个集微课建设、管理、应用和研究为一体的一站式服务平台。

【关键词】云计算 微课 云平台 移动应用

1 微课的概述

近年来，随着信息技术广泛而深入的在教育领域实践推进，以微课、慕课、公开课为代表的教育技术创新应用倍受业界瞩目。微课是指时间在5～10分钟以内的小视频课程，内容短小，它有明确的教学目标，主要为了阐明一个主要问题，同时支持翻转学习、混合学习、移动学习、碎片化学习等多种新型学习方式，一般是以短小精悍的微型流媒体教学视频为主要载体，针对某个学科知识点或教学环节而精心设计开发的一种情景化、趣味性、可视化的数字化学习资源包。目前视频类学习平台还存在以下几个问题：

（1） 多数以资源库堆积的方式呈现，只是单纯的资源共享，或者课堂教学录像，没有遵循按微课的设计原则开发学习资源包，没有体现目标明确、针对性强和教学时间短的特点。

（2）课程视频学习网站，仅仅提供在线视频观看，没有学习辅助系统的支持，如分享笔记、学习跟踪、交流社区、在线测试等。

（3）教师与学生的关联性少，微课没有形成体系，没有按照教学大纲和教学实践要求组织内容，教师开发微课资源和学生自主学习要保证课程内容的完整性和知识的循序渐进。

（4）移动学习的情境缺乏，多数以传统的PC端方式呈现，移动APP学习平台比较少见，无法达到移动学习、碎片化学习的灵活性。

2 微课云平台设计

分析和研究基于微课的网络学习平台的需求和实际情况，把云计算相关技术和移动通信技术进行有效结合，将立体化的学习内容通过互联网显示在移动设备上。从系统架构设计、学习过程设计、学习平台设计三个层面进行阐述，完成系统架构和系统功能设计。

2.1 系统结构设计

基于云计算构建系统结构，通过云服务实现学习资源共建共享。学习者的终端基于现有的PC端和各种移动终端设备设计的，教师借助云硬件将课程的微课资源发布并存储在云服务器上，学生通过有线网络、无线网络、4G等访问云服务平台获得相应的学习资源及各种学习服务。学生不仅可以在平台上获取资源，还可以充分利用平台上传、共享资源，系统自动将学习记录同步到云端服务器。系统架构如图1所示。

基础设施服务层（IAAS）：可以利用租用服务器、存储和网络硬件的方法将硬件外包到别的地方去，如 Amazon EC2 等；云平台服务层（PAAS）：采用资源虚拟化技术，学习者只需在虚拟层运行自己的软件，不必关心后台硬件的实现，实现了软硬件的分离，同时根据用户需求，动态地分配资源，实现负载均衡；软件即服务（SAAS）：通过B/S模式接入，在移动互联网环境使用远程服务器上提供的功能。

2.2 微课资源管理

微课是本平台的主要学习资料，每个微课对应一个知识点，并以教学为活动组织起来，再加上相关的测试构成一个完整的微课资源包。通过设计有效的学习活动，加深学生对知识点的认识和理解。微课资源的设计模型将学习资料标准化，教师按照微课的特点，组织课程内容，开发微课资源并上传资源，系统利用关系型数据库进行管理，包括ID序列、微课时长、关键字、所属科目、作者、描述、相关的知识点、难易度以及相关活动。

2.3 互动学习设计

学习根据任课教师或者自身兴趣选择对应的课程进行学习，可以按照教学进度提前学习微课为翻转课堂提供保障，在学习的过程上，系统提供在线笔记、在线答疑、在线测试、个性化检索、以及学习讨论区等功能，使学生全程参与学习活动，能够提高学习效率，体验学习的快乐。

2.4 学习空间设计

学习空间是每个学生的学习管理系统，包括了学生的可视化学习情况分析以及学生个人的课程库。通过学习分析技术，平台可以将学生在网上的一切行为活动记录下来，包括了学习时间、学习进度、交互以及学习时间流程、知识点掌握情况等，形成学生的学习过程档案，方便为每位学生建立自己的学习路径和知识库，以便为学生的个性化学习提供支持。

2.5 学习过程设计

在基于微课的学习环境里，由于缺少相关的制约和监督，常常导致学生的学习热情难以维持。学习是一个循序渐进的过程，为了激发学生的学习热情，本系统引入游戏的机制，例如：完成一个微课学习任务则获得相应积分奖励，未完成则需要继续学习，每学习一个微课要消耗一定的积分，完成在线答疑、上传资源、发表有效评论可以赚取积分等。按照预先设定的规则，根据积分多少设置不同的等级和勋章，勋章可以显示在每个学生的头像上，学生可以查看积分排名，积分的用途也可以加入更多社会化的元素，运用这种游戏化的激励方式能够激发学习积极性。

2.6 跨平台实现

平台基于B/S架构，服务器端采用J2EE框架技术实现，PC客户端和移动客户端APP基于响应式WEB设计，能够为不同终端的用户提供更加舒适的界面和更好的用户体验，采用HTML5移动WEB模式开发基于Android和IOS平台的APP，实现一次编译多平台运行。

3 结语

微课移动云平台基于云计算的架构，采用虚拟化、分布式处理等技术，满足在线播放视频时对服务器处理能力和并发响应能力的要求。微课学习平台构建了多样化的支持系统，包括学习空间、互动学习、自主式学习、同步笔记、同步视频、在线测试、微课讨论区、个性化的检索服务等功能，客户端基于移动终端APP提供服务，使微课具有更广阔的应用前景。

参考文献

[1]温川雪，周洪建.面向智能手机与Web平台的微课移动教学系统的设计[J].中国远程教育，2014（12）.

[2]朱静宜.构建基于移动云计算的微课教学资源平台[J].计算机时代，2015（10）.

[3]杜舟，王晓春.基于微课的学习平台设计[J].中国信息技术教育，2015（17）.

作者简介

李蓉蓉，女，硕士学位。现为广东科技学院讲师，主要研究方向为软件工程。

邱林润，男，硕士学位。现为广东科技学院讲师，主要研究方向为软件工程。

作者单位

广东科技学院 广东省东莞市 523083