阮得香

(杭州師范大學 杭州國際服務工程學院，浙江 杭州311121)

1 研究背景

本文基于對高校課堂教育的調研與思考，提出“移動互聯(lián)網+教育”的大學課堂管理平臺模式設計，以期能夠提高教學效率，改善學習形態(tài)，打造富有魅力的大學課堂環(huán)境。

2 教學平臺功能分析

2.1 移動學習

移動學習(Mobile Learning) ，是一種跨越地域限制，充分利用可攜帶技術的學習方式。移動學習消除了一般可攜帶裝置的機動性的地域限制［1］。移動學習雖然與線上學習及遠距離教育相關，但因所處社會群體不同含義也不同，其中最明顯不同之處在于全面性學習及使用手持設備學習。移動學習設備必須能有效呈現(xiàn)學習內容并提供教師與學習者間的雙向交流［2］。

2.2 教學支持

教學支持服務平臺是開展現(xiàn)代遠程教育的必要條件，網絡教育院校搭建了基于Web 的集課程開發(fā)、教學支持、教學管理于一體的網絡教學平臺。

圖1 是移動平臺所支持的部分功能。

(1) 掃碼簽到。教師課前將二維碼投射在大屏幕并設置有效時間，學生通過微信掃碼簽到。在線簽到功能增加了學生出勤率。

(2) 課程測試。教師通過在線測試，大致了解學生知識掌握情況，學生也可以通過測試進行反思與總結。課程測試保證了教學質量。

(3) 趣味搶答。為活躍課堂氛圍，增加課堂實踐性，移動平臺可增加趣味搶答環(huán)節(jié)，規(guī)避學生上課不認真現(xiàn)象。

(4) 內容分享。移動教學平臺支持教學資源共享，包括教師課件、拓展知識材料等學習資源。

3 技術架構

3.1 技術架構

圖2 介紹了移動教學平臺3 個主體部分: APP 端、Web端以及服務器端主要開發(fā)技術與工具。

(1) APP 開發(fā)。共享服務，使用阿里云計算服務，可隨時隨地用網絡設備訪問，具有多人共享資源池; 另外，云服務是基于虛擬化技術快速部署資源獲得服務，可有效減少用戶終端設備處理負擔。將移動學習平臺資源部署于云存儲系統(tǒng)，可提高用戶訪問速度與資源利用率。

(2) Web 端開發(fā)。采用Express + Mongoose 框架，Express 作為后端開發(fā)框架，可搭建可靠高性能的互聯(lián)網移動學習平臺; Mongoose 是一款為異步工作環(huán)境設計的MongoDB(面向文檔數(shù)據(jù)模型的開源NoSQL 數(shù)據(jù)庫) 對象建模工具。使用對象關系模型(Object Relational Model，ORM) 與數(shù)據(jù)庫交互，能夠更方便地對數(shù)據(jù)進行驗證與檢查。

(3) 服務器端開發(fā)。采用Ubuntu 作為服務器上部署的Linux 操作系統(tǒng)。服務器端數(shù)據(jù)整理與分析算法采用Node.js 開發(fā)語言，Node.js 通過對Web 功能的部分擴展可得到快速有效的Express 框架。數(shù)據(jù)庫采用內存性數(shù)據(jù)庫(Redis)+分布式文件存儲(MongoDB) 架構。MongoDB 的本地復制與自動故障轉移功能使應用程序具有企業(yè)級的可靠性與操作靈活性［3］。

(4) 大數(shù)據(jù)分析技術。將應用中用戶數(shù)據(jù)保存下來并通過數(shù)據(jù)可視化分析，如數(shù)據(jù)量極大可在Spark 輔助下分析數(shù)據(jù)分布規(guī)律，根據(jù)學生簽到記錄及課堂互動情況，形成分析結果并通過echarts 向用戶展現(xiàn)，針對性提出建議。

圖2 技術框架

3.2 總體框架

移動學習平臺分為4 個層次:應用層、內容層、架構層、數(shù)據(jù)層(見圖3) 。移動學習、教學支持服務構成平臺應用層;內容層包括課程內容與管理內容，提供學生基本上課素材課件等;架構層包括題庫管理系統(tǒng)與大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，題庫管理是為了學生日常學習，大數(shù)據(jù)分析是為了掌握學生的日常學習數(shù)據(jù)，能夠針對性的幫助學生; 數(shù)據(jù)層是學習平臺最基本組成部分，為整個平臺提供數(shù)據(jù)與資源共享。

圖3 移動學習平臺框架

4 案例分析

拇指課堂應用展杭州師范大學拇指課堂團隊開發(fā)的，以下介紹拇指課堂部分功能。

(1) 掃碼簽到模塊。課前，教師投影課程二維碼，學生使用微信簽到。二維碼動態(tài)輪換，防止學生作弊行為。有效解決大課點名難問題，保證了出勤率。

(2) 紅包模塊。為了活躍課堂氛圍，增加課堂實踐性，教師以課堂分數(shù)形式發(fā)送紅包，且可以在紅包中附上課程問題，變成口令紅包。學生只有回答出課程問題，才能獲得相應分數(shù)。

(3) 數(shù)據(jù)分析模塊。主要是對出勤率、知識掌握率與互動率等數(shù)據(jù)進行分析，找出課堂不足，提升課堂效率。利用互動率與掌握率數(shù)據(jù)分析學生性格愛好、綜合素質等，讓學生對自己有更加清楚的定位，為就業(yè)提供有力參考。

5 結語

本文參考已有的移動教學平臺，對傳統(tǒng)教學模式提出改進設想，最大化利用教學平臺與工具，以期充分調動學生興趣與積極性。移動應用的豐富，為教育領域研究帶來新的機遇，應合理利用好每次機會，為教育模式改革作出貢獻。