基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的課堂教育應(yīng)用模式研究

阮得香

(杭州師范大學(xué) 杭州國(guó)際服務(wù)工程學(xué)院，浙江 杭州311121)

1 研究背景

本文基于對(duì)高校課堂教育的調(diào)研與思考，提出“移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)+教育”的大學(xué)課堂管理平臺(tái)模式設(shè)計(jì)，以期能夠提高教學(xué)效率，改善學(xué)習(xí)形態(tài)，打造富有魅力的大學(xué)課堂環(huán)境。

2 教學(xué)平臺(tái)功能分析

2.1 移動(dòng)學(xué)習(xí)

移動(dòng)學(xué)習(xí)(Mobile Learning) ，是一種跨越地域限制，充分利用可攜帶技術(shù)的學(xué)習(xí)方式。移動(dòng)學(xué)習(xí)消除了一般可攜帶裝置的機(jī)動(dòng)性的地域限制［1］。移動(dòng)學(xué)習(xí)雖然與線上學(xué)習(xí)及遠(yuǎn)距離教育相關(guān)，但因所處社會(huì)群體不同含義也不同，其中最明顯不同之處在于全面性學(xué)習(xí)及使用手持設(shè)備學(xué)習(xí)。移動(dòng)學(xué)習(xí)設(shè)備必須能有效呈現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容并提供教師與學(xué)習(xí)者間的雙向交流［2］。

2.2 教學(xué)支持

教學(xué)支持服務(wù)平臺(tái)是開(kāi)展現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的必要條件，網(wǎng)絡(luò)教育院校搭建了基于Web 的集課程開(kāi)發(fā)、教學(xué)支持、教學(xué)管理于一體的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。

圖1 是移動(dòng)平臺(tái)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(shè)置有效時(shí)間，學(xué)生通過(guò)微信掃碼簽到。在線簽到功能增加了學(xué)生出勤率。

(2) 課程測(cè)試。教師通過(guò)在線測(cè)試，大致了解學(xué)生知識(shí)掌握情況，學(xué)生也可以通過(guò)測(cè)試進(jìn)行反思與總結(jié)。課程測(cè)試保證了教學(xué)質(zhì)量。

(3) 趣味搶答。為活躍課堂氛圍，增加課堂實(shí)踐性，移動(dòng)平臺(tái)可增加趣味搶答環(huán)節(jié)，規(guī)避學(xué)生上課不認(rèn)真現(xiàn)象。

(4) 內(nèi)容分享。移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)支持教學(xué)資源共享，包括教師課件、拓展知識(shí)材料等學(xué)習(xí)資源。

3 技術(shù)架構(gòu)

3.1 技術(shù)架構(gòu)

圖2 介紹了移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)3 個(gè)主體部分: APP 端、Web端以及服務(wù)器端主要開(kāi)發(fā)技術(shù)與工具。

(1) APP 開(kāi)發(fā)。共享服務(wù)，使用阿里云計(jì)算服務(wù)，可隨時(shí)隨地用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備訪問(wèn)，具有多人共享資源池; 另外，云服務(wù)是基于虛擬化技術(shù)快速部署資源獲得服務(wù)，可有效減少用戶(hù)終端設(shè)備處理負(fù)擔(dān)。將移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)資源部署于云存儲(chǔ)系統(tǒng)，可提高用戶(hù)訪問(wèn)速度與資源利用率。

(2) Web 端開(kāi)發(fā)。采用Express + Mongoose 框架，Express 作為后端開(kāi)發(fā)框架，可搭建可靠高性能的互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái); Mongoose 是一款為異步工作環(huán)境設(shè)計(jì)的MongoDB(面向文檔數(shù)據(jù)模型的開(kāi)源NoSQL 數(shù)據(jù)庫(kù)) 對(duì)象建模工具。使用對(duì)象關(guān)系模型(Object Relational Model，ORM) 與數(shù)據(jù)庫(kù)交互，能夠更方便地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證與檢查。

(3) 服務(wù)器端開(kāi)發(fā)。采用Ubuntu 作為服務(wù)器上部署的Linux 操作系統(tǒng)。服務(wù)器端數(shù)據(jù)整理與分析算法采用Node.js 開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，Node.js 通過(guò)對(duì)Web 功能的部分?jǐn)U展可得到快速有效的Express 框架。數(shù)據(jù)庫(kù)采用內(nèi)存性數(shù)據(jù)庫(kù)(Redis)+分布式文件存儲(chǔ)(MongoDB) 架構(gòu)。MongoDB 的本地復(fù)制與自動(dòng)故障轉(zhuǎn)移功能使應(yīng)用程序具有企業(yè)級(jí)的可靠性與操作靈活性［3］。

(4) 大數(shù)據(jù)分析技術(shù)。將應(yīng)用中用戶(hù)數(shù)據(jù)保存下來(lái)并通過(guò)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(xué)生簽到記錄及課堂互動(dòng)情況，形成分析結(jié)果并通過(guò)echarts 向用戶(hù)展現(xiàn)，針對(duì)性提出建議。

圖2 技術(shù)框架

3.2 總體框架

移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)分為4 個(gè)層次:應(yīng)用層、內(nèi)容層、架構(gòu)層、數(shù)據(jù)層(見(jiàn)圖3) 。移動(dòng)學(xué)習(xí)、教學(xué)支持服務(wù)構(gòu)成平臺(tái)應(yīng)用層;內(nèi)容層包括課程內(nèi)容與管理內(nèi)容，提供學(xué)生基本上課素材課件等;架構(gòu)層包括題庫(kù)管理系統(tǒng)與大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，題庫(kù)管理是為了學(xué)生日常學(xué)習(xí)，大數(shù)據(jù)分析是為了掌握學(xué)生的日常學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，能夠針對(duì)性的幫助學(xué)生; 數(shù)據(jù)層是學(xué)習(xí)平臺(tái)最基本組成部分，為整個(gè)平臺(tái)提供數(shù)據(jù)與資源共享。

圖3 移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)框架

4 案例分析

拇指課堂應(yīng)用展杭州師范大學(xué)拇指課堂團(tuán)隊(duì)開(kāi)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(xué)生使用微信簽到。二維碼動(dòng)態(tài)輪換，防止學(xué)生作弊行為。有效解決大課點(diǎn)名難問(wèn)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(shí)踐性，教師以課堂分?jǐn)?shù)形式發(fā)送紅包，且可以在紅包中附上課程問(wèn)題，變成口令紅包。學(xué)生只有回答出課程問(wèn)題，才能獲得相應(yīng)分?jǐn)?shù)。

(3) 數(shù)據(jù)分析模塊。主要是對(duì)出勤率、知識(shí)掌握率與互動(dòng)率等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，找出課堂不足，提升課堂效率。利用互動(dòng)率與掌握率數(shù)據(jù)分析學(xué)生性格愛(ài)好、綜合素質(zhì)等，讓學(xué)生對(duì)自己有更加清楚的定位，為就業(yè)提供有力參考。

5 結(jié)語(yǔ)

本文參考已有的移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)，對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式提出改進(jìn)設(shè)想，最大化利用教學(xué)平臺(tái)與工具，以期充分調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣與積極性。移動(dòng)應(yīng)用的豐富，為教育領(lǐng)域研究帶來(lái)新的機(jī)遇，應(yīng)合理利用好每次機(jī)會(huì)，為教育模式改革作出貢獻(xiàn)。