摘要:隨著智能手機、平板電腦等智能手持終端的普及,高校校園數字化建設的逐步推進,通過移動設備的學習已經成為高校學生學習的一種重要途徑。該文針對高校移動學習平臺進行需求分析,依托數字校園和云計算技術,提供了移動學習平臺的總體設計,并明確了移動學習平臺的主要功能模塊,為構建與高校傳統課堂教學相補充相融合的移動學習平臺,提供了一種解決方案。
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移動學習,在我國也稱作移動教育,英文表述為M-或者 。移動學習因其可以隨時隨地開展任何內容學習地便捷性,悄然改變著人們的學習習慣。
麥克勞希爾教育根據對美國約1700名高校學生的調查,在2015年3月公布的《科技對高校學生學習習慣的影響》報告中指出:81%的學生使用移動設備(如智能手機和平板電腦)學習,66%的學生表示,在移動設備上學習對他們相當重要或非常重要,移動設備成為必需品。高校數字校園通過移動設備學習的增長,不僅僅因為智能手機和平板電腦在校園的普及,而是移動設備適合學生的學習。
在我國的高校課堂中,手機“低頭族”已然是一個廣泛存在的群體。針對學生上課使用手機的現象,高校采取的方法有堵有疏,都在嘗試摸索意圖找到恰當的解決方案。手機有著豐富資訊和即時溝通的特性,高校需要創新教育模式,充分利用現有的網絡資源,想辦法在課程中結合移動學習,使借助手機的學習成為課堂教學的有效補充。
1 移動學習平臺的需求分析
高校學生進行移動學習的學習環境可大致分為兩類:正式環境( )和自由環境(Free )[1]。正式環境,是移動學習與傳統學習方式的結合,其教學仍然是在學校安排的固定教室或實驗室中教師一對多的既定課程內容的教學。正式環境中,通過移動學習平臺,教師和學生可以在線互動實現上課出勤記錄實時統計、學習資料在線分發以及實驗報告和課堂作業的在線提交,學生還可以通過個人手持移動設備在無線校園的支持下實現課堂在線隨堂測驗、知識點教學統計、游戲互動比賽等活動,教師可通過平臺實時得到一份學生回答生成的統計報表或者是圖表,從而快速了解學生的學習情況,并基于統計結果及時對教學內容做出調整,或者向學生展示結果并進行協作討論。在正式環境中,師生處于實時互動中,要求大家能夠實時訪問教學平臺并且對平臺訪問速度有較高的要求。
自由環境中學習基本上與環境無關,只需要學生能夠對自己所需要的內容在任何時間任何地點進行訪問。自由環境中的移動學習常常通過兩種方式來實現:第一種方式為自由訪問下載。學生通過移動終端瀏覽器或者App訪問學習平臺,在線瀏覽學習內容與資源,學生在線學習情況實時反饋到平臺供教師查閱;或者學生將課程資源下載到設備本地,供離線時學習使用,平臺亦可以將學生學習情況保存在設備本地,聯網時再自動上傳到學習平臺。第二種方式是內容推送下發。教師通過學習平臺布置學習內容、測試或作業等,系統按照課程學生名單為每位同學自動生成相關內容,然后以推送方式下發到學習者的移動設備上。
自由環境中的學習常常是個體行為,移動學習平臺可以通過自由環境下的資源共享或者創建學習組,促進個體學習轉向協作學習,加強學生之間、師生之間的聯系,也有利于促進移動學習共同體的形成。
移動學習平臺還可以對學生提供日常學習的提醒和幫助等,譬如向學生發送課程表、課堂知識點歸納、考試復習提示等信息,發送作業或者測試,并將作業或者測試的結果進行反饋。
2 移動學習平臺的層次結構
移動學習平臺可分為從下往上四個邏輯層次,分別是基礎平臺支撐體系層、課程資源層、系統服務層和移動接入層,上層通過調用其下層的服務來實現本層的功能和服務。圖1為移動學習平臺整體層次結構。
基礎支撐體系層由數字校園數據服務平臺、云計算數據中心、無線校園組成,它們為移動學習平臺提供重要的基礎支撐服務體系。云計算數據中心為整個平臺運行提供服務器計算資源和存儲空間,保障整個體系的穩定運行;無線校園為學生在線學習提供快速穩定的無線接入,用戶訪問平臺系統快速,互動暢通;數字校園數據服務平臺通過數字校園統一身份認證平臺和統一數據庫平臺為學習平臺系統提供身份認證服務和各項數據服務,既免除了基礎數據管理問題,同時也保障了數字校園范圍內數據的一致性。
課程資源層包括課程設計、知識點、教學大綱、各種形式的講義內容(文本、音頻、圖片、動畫、視頻等)以及作業測試題庫和學習知識庫等,它們共同構成了移動學習的基石。課程資源不能簡單地將傳統內容搬移到移動學習平臺,它們必須根據移動學習平臺的特點重新組織,形成具有特點有吸引力的資源庫。
系統服務層是直接為學生和教師提供具體的服務應用,它涵蓋學習、管理、分析各方面功能。系統運行在云數據中心虛擬機上,是教學各角色之間的紐帶。
學生通過自己的手持移動終端,向移動學習平臺發起學習的請求,移動學習平臺做出不同響應,從而完成移動學習過程,是教學資源與過程的呈現載體。
3 移動學習平臺的模塊設計
3.1 移動學習平臺的功能模塊結構
根據移動學習平臺的總體設計,對其功能模塊設計如圖2所示。模塊結構主要分4個大的部分,包括基礎服務功能模塊、課程資源管理模塊、移動教學管理系統和查詢與分析服務模塊。
圖2 移動學習平臺功能模塊結構
3.3 基礎服務
基礎服務部分主要為系統提供基礎數據管理,包括用戶管理、權限管理、系統基礎數據管理。在數字校園環境下,用戶登錄采取統一身份認證系統接口;用戶信息和課程信息與數字校園公共數據庫對接同步;移動學習平臺系統自身基礎數據的定義要注重各種數據及屬性定義的標準規范,以保證系統后期運行過程中數據的一致性和高可用性。
3.4課程資源管理
課程資源管理部分主要實現課程資源的上傳、審核發布以及存儲和訪問管理。
課程資源主要來源于教材和講義,但老師和學生的互動、學生之間的交流中產生的信息,凡是能促進學生專業學習的經驗、感受等等,都可以成為課程資源。移動學習平臺允許學生共同參與課程資源建設,系統對資源上傳者(學生)和資源均采取評分標記,根據審核以及用戶瀏覽評價,調整資源上傳者和資源積分。所上傳資源獲得的好評越多,用戶和資源的評分均可提高。用戶評分越高,權限就越高;資源評分越高,將獲得更多的推薦機會;反之,用戶權限將消減,資源也可能由平臺自動清除。
3.3 課程管理
課程管理主要包括課程設置、課程注冊、資源推送和評教評學等具體功能。
課程設置是在教學過程之初就設置課程基本信息,包括課程簡介、教學大綱、教學團隊、課程表、考核標準等信息;在教學之中不斷更新課程進度和講義等課程資源,作業管理、課堂測試分析等。
移動學習平臺不僅為學校學分課程的教學提供輔助,也為學生自發性的學習要求(非學分課程)提供學習輔助。學分課程,指學校課表所給出的必修課和選修課,課程信息以及對應的學生信息等直接從數字化校園公共數據平臺獲取,來源為教務系統。自發性學習的課程,由教師向管理部門提出開課申請,審批通過后由管理員在平臺系統中添加授權,然后在由授課教師進行課程設置。自發性學習課程的學習由學生通過課程注冊提出上課申請,審核通過后開始學習。
資源推送分兩種情形:學分課程的資源推送,系統將根據課程實時進度以及班級實際教學情況,由任課教師人工推送,或設置為定時的自動推送;非學分課程的資源推送,需要在課程資源入庫時科學分類,并標上明確的信息,譬如所屬學科,應用領域等等。移動學習平臺采用一定的推薦算法,來實現此類資源的個性推送。能夠實施資源推送的是教師和管理員,學生僅僅是推送資源的接收者。
評教模塊的設計主要以調查問卷的形式進行,主要為選擇題等客觀題,既可以規范學生提交的內容,也方便統計分析。對學分課程類的課程評教,課將學生出勤率設為打分權重系數,讓評教更公平合理。
3.5 課堂教學
課堂教學主要是考勤簽到、課件瀏覽、課堂測試與課堂互動等方面。
利用移動平臺簽到可以讓學生在簽到開啟的一段時間內自主簽到,可實現考勤記錄與分析工作。
課堂測試可方便地實現在線知識點檢測,教師及時掌握學生掌握情況。課堂測試題目由教師課前設置,老師還可設置題目供選答案的排列順序校園網絡設計方案中的測試,設置測試有效時間等等。測試完成后,系統根據預設答案自動改卷,形成報表。
課堂互動時,老師推出問題,學生可以通過平臺,與老師進行一對一交流,也可以通過平臺建立起討論小組實現分組討論,或者全班參與的“群聊”。該模塊可以充分利用網絡上流行的社交平臺(如微信)接口來實現。
3.6 自主學習
自主學習模塊包括課堂回顧、自定義學習、練習與測試和交流協作等。
自定義學習主要針對非學分類課程,學生注冊登記后,根據學習要求和自身計劃靈活安排學習方案。學習平臺將學生學習痕跡完整保留,并根據課程要求,定時對學生提出事宜提醒,促進學生學習。
自主學習時的學生互相交流,大多發生在課堂之外的討論,教師多處于離線狀態,此時可以考慮部署智能型的代理(Agent )系統,對討論過程進行監控校園網絡設計方案中的測試,適時引導討論主題,對學生的討論進行智能幫助。
3.7 系統管理
系統管理主要對系統各項屬性與輔助功能進行管理,包括如通知公告、學習工具、在線幫助和情況反饋等。包含的主要功能如:站內短信、讀書筆記、日程安排、通訊錄等。
3.8 數據查詢分析
系統為使用者(學生、教師、管理員)提供功能全面的查詢與統計報表。
移動學習平臺詳細記錄了教與學的全過程,積累了大量日志數據信息。學校或者教師構造相應的數據模型,對日志數據進行分析,可以對學生的行為特征有一個更深層次的了解。
4結束語
利用移動終端的移動學習,已經變成教育的一種不可或缺的學習模式。移動學習與高校課堂教學,互相取長補短,有效融合,將會為高校教育帶來翻天覆地的全新景象。