基于HTML5及云計算的高職院校移動學習平臺設計與實現(xiàn)

宋永生

摘要：在HTML5及云計算的基礎上，設計并實現(xiàn)了高職院校移動學習平臺。該學習平臺利用圖像識別、視頻直播、離線存儲等技術(shù)為高職院校學生提供了便利的移動學習平臺。學生可以隨時隨地利用智能手機、平板等設備進行學習并進行測驗。該平臺簡單實用，為高職院校學生的學習提供了便利。

關鍵詞：HTML5；云計算；高職院校；移動；學習平臺；

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）29-0059-03

HTML5是新一代的Web語言標準，將會取代1999年制定的HTML4.01、XHTML 1.0標準，以期能在互聯(lián)網(wǎng)應用迅速發(fā)展的時候，使網(wǎng)絡標準達到符合當代的網(wǎng)絡需求，為桌面和移動平臺帶來無縫銜接的豐富內(nèi)容。HTML5原生支持本地存儲和音視頻播放，可以做到跨平臺，可以充分利用GPS、相機等Na-five功能，此外HTML5開發(fā)成本相對原生APP低很多，通過HT-ML5就可以把自己的網(wǎng)站移動化。

云計算技術(shù)近年來風起云涌，群雄并起。國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)巨頭BAT（百度、阿里和騰訊）皆推出了其云計算技術(shù)，其他中小廠商更是多不勝數(shù)。云計算將計算及存儲任務放在云服務器中進行，使在較低配置的終端也能實現(xiàn)大規(guī)模的計算和存儲，擺脫了終端設備的限制。通過對比，本文選擇騰訊云作為移動學習平臺的后臺技術(shù)支撐。

隨著4G通信技術(shù)及智能機的普及，移動互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展，移動學習越來越日漸可行，移動學習是一種師生通過移動終端設備進行溝通、學習的方式，是信息化學習的一個新階段，其移動性、高效性、廣泛性、交互性、個性化等特點有效彌補了基于互聯(lián)網(wǎng)的學習平臺的不足，利用手機等移動終端設備進行溝通交流將是未來教育模式發(fā)展的必然。

本文在HTML5及云計算的基礎上，設計并實現(xiàn)了高職院校移動學習平臺，課程以視頻為主要呈現(xiàn)方式，學生可以選擇感興趣的課程進行學習，并可以交流討論及在線測驗，及時發(fā)現(xiàn)和反饋學習中存在的問題。

1系統(tǒng)總體架構(gòu)

移動學習平臺主要包括：身份驗證、在線直播、課程點播、聊天室、網(wǎng)絡考試和線下交流六個子模塊。

系統(tǒng)的總體架構(gòu)如圖1所示：

2關鍵技術(shù)及實現(xiàn)

2.1身份驗證

用戶分為學生、教師和系統(tǒng)管理員三個類別，系統(tǒng)給他們分配不同的權(quán)限。傳統(tǒng)的學習平臺是通過用戶名、密碼進行身份驗證，密碼設置簡單容易被破解，設置復雜又容易忘記，基于生物特征的身份驗證不僅簡便而且安全性較高。

學習平臺通過在HTML5網(wǎng)頁中調(diào)用本地攝像頭獲取用戶頭像，并發(fā)送到騰訊云端，騰訊云端將識別給定的人臉圖片，從數(shù)據(jù)庫中檢索用戶的身份信息并返回，在主流PC端和移動端均能達到實時檢測的效果。隨著智能機上指紋傳感器的普及，將來也可以通過指紋驗證登陸者的身份。

2.2視頻直播及點播

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，視頻直播和視頻點播因直觀生動，逐漸成為了目前在線學習平臺的主要呈現(xiàn)方式，然而視頻直播和視頻點播平臺搭建技術(shù)門檻較高，為了解決這個問題可以借助于云計算技術(shù)。騰訊云可輕松接入專業(yè)視頻錄制設備、手機、PC等任意標準HLS/RTMP多個直播源，并支持排序，便于適配多種教學場景。

如果通過手機采集音視頻，可以安裝騰訊云推流APP；如果通過PC采集音視頻，安裝OBS（Open Broadcaster Software），OBS是用于音視頻編碼并推送直播視頻源到服務器的免費開源直播軟件。

利用騰訊云直播時，可錄制并無縫對接點播平臺，提供一站式視頻服務。直播過程中，錄制系統(tǒng)會按每30分鐘一個分片的粒度將直播視頻進行存儲。這期間生成的視頻文件，都會進入騰訊云點播系統(tǒng)，視頻數(shù)據(jù)流程如圖2所示。

HTML5網(wǎng)頁中，播放視頻不需要安裝專門的瀏覽器插件，HTML5本身提供專門用于播放視頻的video元素。為了解決不同瀏覽器的兼容性問題，學習平臺通過在直播網(wǎng)頁及點播網(wǎng)頁中嵌入騰訊云網(wǎng)頁播放器，實現(xiàn)PC瀏覽器和手機瀏覽器的自適應切換。例如：在視頻點播中，PC平臺優(yōu)先使用Flash播放器以適應多種視頻格式的情況，而手機瀏覽器上會使用HT-ML5技術(shù)實現(xiàn)視頻播放。

2.3在線聊天室

交流討論是學習平臺的一項必備功能，在線聊天室要方便學生之間，學生與教師之間的交流與討論，支持一對一和群聊功能。傳統(tǒng)的網(wǎng)頁實現(xiàn)聊天室的方法是通過每隔一段時間請求服務器獲取相關聊天信息來實現(xiàn)。WebSocket是HTML5引人的一種新的協(xié)議，用于實現(xiàn)前臺瀏覽器與后臺服務器全雙工通信，只需一個握手的動作，前臺和后臺之間就形成了一條快速通道?？蛻舳耸褂肳ebSocket協(xié)議獲取實時內(nèi)容，使用HTTP協(xié)議獲取非實時內(nèi)容，服務器端采用兩個模塊分別處理WebSocket請求和HTtP請求。

2.4網(wǎng)絡考試系統(tǒng)

網(wǎng)絡考試系統(tǒng)可以檢測學生對課程內(nèi)容的掌握情況，幫助教師和學生發(fā)現(xiàn)教和學中存在的問題。網(wǎng)絡考試系統(tǒng)可以根據(jù)題庫自動組卷，支持學生在線考試，學生提交試卷后，可以自動評分，并對學生的成績進行統(tǒng)計，幫助教師發(fā)現(xiàn)教學中存在的問題和不足，同時可以幫助學生形成錯題集。在線考試過程中，很可能發(fā)生網(wǎng)絡不穩(wěn)定，斷網(wǎng)的事情，要保證學生答題不丟失。通過利用HTML5的應用緩存控制機制以及數(shù)據(jù)存儲技術(shù)，可以實現(xiàn)網(wǎng)絡考試系統(tǒng)的離線Web應用。學生在考試過程中，如網(wǎng)絡斷開，學生可以繼續(xù)答題，再次聯(lián)網(wǎng)以后，學生的答卷將自動同步到服務器。

2.5線下交流

在HTML5網(wǎng)頁中，可以通過API獲取當前用戶的地理位置信息，并可以將該地理位置共享出來，便于學習平臺上的教師之間、學生之間、教師與學生之間開展線下交流。學習平臺通過調(diào)用GPS等位置傳感器獲取教師及學生的位置信息，以實現(xiàn)學習平臺的線上線下資源的融合，形成O2O閉環(huán)。純HTML5Geolocation定位能力相對較弱，騰訊在此基礎上進行了改進，可以調(diào)用騰訊地圖的位置服務API進行實現(xiàn)線下交流模塊。

3平臺實驗

學習平臺程序采用Java語言開發(fā)，開發(fā)環(huán)境為Eclipse 3.7，JDK 1.7，移動web開發(fā)框架選選擇uery Mobilel.4.0，數(shù)據(jù)庫采用Mysql 5.1，服務器選用騰訊云服務器。實驗選用的視頻直播推流手機為榮耀暢玩5x，Android版本為5.1.1。視頻直播收看手機選擇紅米3S，Android版本為6.0.1，瀏覽器為UCV11.0.8.858。

教師登錄移動學習平臺后，可以利用手機客戶端直播課程，也可以上傳剪輯好的課程錄像以供視頻點播，同時可以在線答疑，發(fā)布課程信息及在線組卷。

學生登錄移動學習平臺后，可以觀看學習平臺上的直播課程（如圖3所示）及點播課程（如圖4所示），在學習過程中，可以利用網(wǎng)絡聊天室與老師、同學進行交流討論，還可以進行在線測驗（如圖5所示），檢驗學習效果。通過線下交流模塊共享位置信息（如圖6所示），學生也可請求附近的教師進行線下輔導。

4結(jié)束語

本文將HTML5技術(shù)及云計算技術(shù)運用到高職院校移動學習平臺的構(gòu)建中，對平臺中用到的關鍵技術(shù)進行了詳細的剖析。通過構(gòu)建簡單易用的移動學習平臺，為高職院校學生的學習提供了便利，打破了高職院校在教學時間和空間上的局限性。移動學習平臺的使用，使學生無論在任何時間、任何地點都可以利用手中的設備隨時隨地地學習、交流、測試，職業(yè)教育也將由此迎來一個嶄新的開始。