面向智能移動終端的微課教學平臺設計與實現(xiàn)

摘 要：通過對移動學習理論的研究，結合當前微課的現(xiàn)狀和應用情況，提出了把微課與智能移動終端結合在一起的理念，設計了一個面向智能移動終端的微課教學平臺。該平臺集用戶中心模塊、微課學習模塊、交流評價模塊、數(shù)據(jù)服務器模塊于一體，學習者可以在任何地方利用零碎的時間段訪問微課資源，進行個性化的自主學習，教師則突破傳統(tǒng)教學模式，提升了專業(yè)教學水平和信息化能力，培養(yǎng)了教師的綜合素質。研究表明，該平臺有效提高了學生學習的積極性和自主學習能力，拓展了學生學習的空間和時間，實現(xiàn)了真正的無縫學習環(huán)境，同時也創(chuàng)新了課程教學模式，豐富了教學手段，從而提升了整體教學質量。

關鍵詞：移動學習；微課；移動終端；自主學習；教學模式

中圖分類號：G434 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8454（2016）19-0088-03

一、引言

微課是近年來被廣泛關注的一種新型的教育模式，它以教學視頻為載體，時長通常在5～10分鐘，有明確的教學主題，內容簡明扼要，集中說明一個知識點或核心內容，是展現(xiàn)形式多樣化的小課程。[1]微課學習目標明確，針對性強，資源構成情境化，易于分享和傳播，從而給學習者提供了更多、更有效的學習資源，學習方式有了更多的選擇，同時也給教師提供了一種新的教學模式，為學生的課外學習和教師的課堂教學提供了一種全新的拓展補充。隨著現(xiàn)代信息通信技術飛速發(fā)展，智能移動終端正在從簡單的通話工具變?yōu)橐粋€綜合信息處理平臺，進入智能化發(fā)展階段，同時智能移動終端包括智能手機和智能平板電腦也迅速普及，智能手機等移動終端已成為大眾消費品。隨著WIFI逐漸全面覆蓋和4G通信網(wǎng)絡時代的到來，面向智能移動終端的移動學習時代已經(jīng)悄然來臨。目前，國內對微課的研究更多的是理論和應用前景上的研究，缺少相應平臺和系統(tǒng)對微課進行技術支持，具體的微課學習應用軟件研究較少，資源共建平臺的開發(fā)建設具有一定的局限性。[2]基于此，本文通過對移動學習理論的研究，在對當前微課的現(xiàn)狀和應用情況分析的基礎上，結合智能移動終端平臺的相關開發(fā)技術，提出了把微課與智能移動終端結合在一起的理念，設計了一個面向智能移動終端的微課教學平臺。通過統(tǒng)計研究發(fā)現(xiàn)，該平臺給學習者提供了一個功能完善、學習資源豐富、學習形式多樣、實時便捷的個性化的移動學習應用服務，同時也提升了教師專業(yè)教學水平和信息化能力，培養(yǎng)了教師的綜合素質，是未來教育教學的重要模式。

二、微課教學平臺主要功能模塊

面向移動終端的微課教學平臺充分利用現(xiàn)有的微課資源，結合智能移動終端和無線通信網(wǎng)絡，以便教師和學生可以隨時隨地獲取自己需要的知識，實現(xiàn)真正意義上的自主學習。[3]該教學平臺以學生為中心，是傳統(tǒng)課堂教學的延伸與拓展，更注重實際應用，符合移動學習和微課學習的特點。根據(jù)以上設計原則，將平臺的功能劃分成四個模塊，包括用戶中心模塊、微課學習模塊、交流評價模塊及數(shù)據(jù)服務器模塊。（見圖1）

1.用戶中心模塊

用戶中心模塊主要管理所有用戶信息。根據(jù)需求分析，該教學平臺主要有三種用戶——平臺管理員、教師和學生。在用戶注冊頁面，根據(jù)不同用戶類型分別點擊“我是教師”和“我是學生”錄入信息完成注冊。返回首頁進行“用戶登錄”，根據(jù)提示填入登錄信息，平臺服務器就會根據(jù)注冊時的用戶信息進行判斷，從而用戶進入相應的界面，登錄完成后，進入個人空間可以設置基本資料、頭像、密碼、語言和背景，其中“基本資料”的郵箱、姓名、手機都是可以進行修改的，建議改成真實信息，可以及時收到平臺發(fā)出的信息。[4]

2.微課教學模塊

教師登錄后進入教學空間創(chuàng)建新課，生成課程目錄。課程內容以視頻為主體，教師通過本地和云盤兩種方式上傳微視頻。教師可以對上傳好的視頻進行虛擬剪輯，對視頻設置起始點和終止點，可以去掉視頻中反復的片頭和片尾，讓學生直接學習視頻內容，同時也可以在任意點插入圖片、PPT、測驗，與視頻隨意切換。作業(yè)也是一個完整教學體驗必備的環(huán)節(jié)，所以在每個知識點結束后，教室適當布置相應的作業(yè)練習，達到學練同步。另外也可以發(fā)布試卷，根據(jù)試卷模板調整試卷內容，然后將調整好的發(fā)布即可。在批閱界面可以看到學生的答案，可以給學生添加批語，可以打分。

學生登錄后進入學習空間按需選擇學習的微課，微課以微視頻方式呈現(xiàn)，直觀清晰。學生在學習進度頁面會有提示還有多少個任務點未完成。完成了任務點，章節(jié)前顯示綠色圓點；未完成任務點，章節(jié)前顯示橘色圓點，且會顯示該章節(jié)還有幾個任務點未完成。學生還需要進入作業(yè)庫完成教師發(fā)布該微課時布置的作業(yè)。學生在課程總覽中可以看到各任務點所占的權重，以及自己的總體學習進度。在學習統(tǒng)計中可以清楚地看到自己的學習時長、任務點的完成情況、學習成績等。

3.交流評價模塊

在微課教學平臺中，教師和學生可以通過移動端進行交互、答疑、討論和評價，加強學生和教師之間的交互，幫助學生在學習中進行記錄。在交流評價模塊，教師可以以問題為導向，在平臺上發(fā)布項目任務，讓學生就問題展開探索和討論，最后就實驗結果共同編寫，也可以不斷修改、添加，在微課教學平臺共享研究報告。在平臺上，教師可以及時了解學習者的狀況，對學生進行評價，給予相應的指導，并能夠查看學生之間的互評記錄，學生也可以對微課發(fā)表意見和進行評價。

4.數(shù)據(jù)服務器模塊

數(shù)據(jù)服務器模塊主要存儲和管理用戶數(shù)據(jù)和微課資源。該模塊對不同類型的數(shù)據(jù)和資源進行組合分類，包括用戶數(shù)據(jù)類、微課資源類以及微課教學平臺各功能模塊數(shù)據(jù)等，并建立索引，形成發(fā)散性的網(wǎng)狀的動態(tài)聯(lián)系，為平臺用戶提供計算、存儲空間和軟件服務，從而為教師和學生提供微課資源的搜索、瀏覽、上傳和下載服務。移動終端的計算能力和存儲空間有限，因此數(shù)據(jù)資源存儲在本地和云盤。

三、微課教學平臺的設計與實現(xiàn)

1.微課資源的設計與開發(fā)

微課學習資源不同于傳統(tǒng)教學資源，它是指使用智能移動終端在移動學習過程中涉及的各種信息資源。[5]面向智能移動終端的微課學習平臺是學習者利用智能移動終端在零碎的時間內所進行的碎片式學習，由于移動終端顯示屏幕較小，內容承載量較小，所以微課學習資源的選擇要盡量適宜移動環(huán)境下所能夠表現(xiàn)的信息內容，且目標明確、針對性強，以文本、圖片、微視頻為主。教學平臺中所使用的微課內容能夠吸引學習者的興趣，貼近學生的生活、工作，具有情境性，提高學生的自主學習能力和積極性。

微課資源的設計與開發(fā)首先分析和提煉微課教學內容，從而確定教學資源的重、難點；其次把選定的教學資源進行知識點分解，形成若干節(jié)點；然后微課資源的呈現(xiàn)形式多樣化，可以是文本、圖片或者音視頻等形式；在設計與開發(fā)過程中加入交互方式，讓學生就問題展開探索和討論，加強學生和教師之間的交互；最后建立動態(tài)的微課資源數(shù)據(jù)庫，對不同類型的微課資源建立索引，以便資源能夠查詢和搜索，使學習者能夠得到最快和最符合的學習內容，具體過程如圖2所示：

2.微課平臺的設計與開發(fā)

面向智能移動終端的微課教學平臺的建立應符合移動學習和微課學習的特點，在對相關技術分析的基礎上，使用在數(shù)據(jù)處理的速度和容量上較有優(yōu)勢的C/S 結構的整體架構模式。本微課教學平臺采用Android平臺，它是Google開發(fā)的基于Linux平臺的、開源的、智能終端操作系統(tǒng)。面向智能移動終端的應用程序開發(fā)是Android開發(fā)中最上面的一個層次，由操作系統(tǒng)、中間件和應用軟件3層組成，它們構建在Android系統(tǒng)提供的API之上。由于SDK開發(fā)工具提供應用程序API接口和使用預編譯的內核和文件系統(tǒng)，且屏蔽了Android軟件架構第三層及以下內容，在SDK的開發(fā)環(huán)境中同時使用Eclipse作為IDE開發(fā)環(huán)境，并采用占很少內存的嵌入式數(shù)據(jù)庫——SQLite數(shù)據(jù)庫。[6]

微課教學平臺圖形化的界面即客戶端由 Android 來開發(fā)，主要由XML形式的配置文件來定義控件及其屬性和布局，并且在Andorid開發(fā)環(huán)境下完成各個控件的相應事件、處理函數(shù)和業(yè)務邏輯。服務器端由 JAVA 來開發(fā)，采用的是SSH框架，struts 2集合了JSON插件，通過WebService來提供接口函數(shù)。在服務器端的架構設計上，采用了分層架構。

客戶端各功能模塊均處于互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)絡環(huán)境之中，學習者通過移動終端上的客戶端發(fā)送信息到服務器，服務器根據(jù)所得到的信息調用接口，返回相應的值，然后客戶端接收服務器返回的值進行解析，分析下一步操作?？蛻舳撕头掌鞫说臄?shù)據(jù)交互采用JSON來傳輸。JSON基于HTTP協(xié)議開發(fā)接口，是一種輕量級的數(shù)據(jù)交換形式，相對節(jié)約流量，數(shù)據(jù)處理速度快。由于在服務器端用了Struts 2，所以要裝一個JSON插件。這樣可以輕易地把服務器端的信息用JSON的形式發(fā)送到移動終端。

四、結論

微課是傳統(tǒng)課堂教學的拓展和延伸，而微課最好的載體是智能移動終端設備。隨著現(xiàn)代信息通信技術飛速發(fā)展和移動學習方式的普及，面向智能移動終端的微課教學平臺為學習者帶來了新的體驗，滿足學習者在任何地方利用零碎的時間段訪問微課資源，滿足個性化自主學習的需求，因此必將成為一種高效新型的學生學習方式和教育教學模式。研究表明，該平臺有效提高了學生學習的積極性和自主學習能力，拓展了學生學習的空間和時間，同時也創(chuàng)新了課程教學模式，豐富了教學手段，從而提升了整體教學質量。因此，面向智能移動終端的微課教學平臺將會越來越受到教師與學生的歡迎，有著廣闊的應用前景。

參考文獻：

[1]印蔚蔚.基于移動終端的微課應用在職業(yè)教育中的研究[J].科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力，2015（12）：60-62.

[2]張臨英，晉欣泉，楊曼，王運武.基于移動APP的微課程資源優(yōu)化設計研究[J].江蘇開放大學學報，2015（3）：32-37.

[3]呂偉.基于Android的移動學習平臺的設計與實現(xiàn)[D].南京：南京師范大學，2013.

[4]張翠榮.移動學習在職業(yè)教育教學中的應用研究[D].天津：天津大學，2012.

[5]周輝.基于Android移動學習平臺研究與實現(xiàn)[D].成都：電子科技大學，2012.

[6]溫川雪，周洪建.面向智能手機與Web平臺的微課移動教學系統(tǒng)的設計[J].中國遠程教育，2014（12）：60-66.

（編輯：王天鵬）