基于移動互聯網的課堂教育應用模式研究

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，打造富有魅力的大學課堂環境。

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、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節，規避學生上課不認真現象。

(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技術與工具。

(1) APP 開發。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，可提高用戶訪問速度與資源利用率。

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

(3) 服務器端開發。采用Ubuntu 作為服務器上部署的Linux 操作系統。服務器端數據整理與分析算法采用Node.js 開發語言，Node.js 通過對Web 功能的部分擴展可得到快速有效的Express 框架。數據庫采用內存性數據庫(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級的可靠性與操作靈活性［3］。

(4) 大數據分析技術。將應用中用戶數據保存下來并通過數據可視化分析，如數據量極大可在Spark 輔助下分析數據分布規律，根據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，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、數據層(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與大數據分析系統，題庫管理是為了學生日常學習，大數據分析是為了掌握學生的日常學習數據，能夠針對性的幫助學生; 數據層是學習平臺最基本組成部分，為整個平臺提供數據與資源共享。

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，教師以課堂分數形式發送紅包，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。

(3) 數據分析模塊。主要是對出勤率、知識掌握率與互動率等數據進行分析，找出課堂不足，提升課堂效率。利用互動率與掌握率數據分析學生性格愛好、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。