基于云计算的移动学习平台

黄佳倩 何明昌* 盛丽芬 张笑钦

(温州大学数学与信息科学学院，浙江 温州 325035)

基于云计算的移动学习平台

黄佳倩 何明昌* 盛丽芬 张笑钦

(温州大学数学与信息科学学院，浙江 温州 325035)

分析了智能手机在高校的应用情况，通过云计算优势及移动学习的便捷性，构建了一个基于云计算的移动学习平台，平台使用Silverlight及JAVA技术，开发平台采用.NET，数据库使用SQL SERVER，平台中的资源包括硬件资源和软件资源，可根据用户所需提供服务，以方便用户合理使用资源，随时随地学习。

云计算；移动学习；碎片化；平台

1 引言

大学生活丰富多彩，时间既紧张又自由，学生自己支配的时间相当多，但随着智能手机的普及，玩手机也已经成为大学生活中必不可少的一部分，很多大学生在众多的空闲时间中迷失了自己，手中的智能手机除了基本的通话功能外，大部分用于娱乐和游戏，相当一部分同学成了实实在在的手机控，不仅下课玩，上课也玩，浪费了自己宝贵的学习时间，他们很难在休闲与学习中找到平衡，变得很难控制自己。因此，如何有效地挖掘智能手机的学习功能，如何充分利用智能手机进行学习，成了当前高校领导者和教师们面前的一道难题。

近年来随着无线技术和智能移动设备的快速发展，移动学习软件开发越来越丰富，同时云计算的广泛应用，使得移动学习变得更加容易，移动学习领域成为了最热门的研究领域。通过云计算的虚拟化技术，能够将平台中的硬件资源和软件资源按照用户所需提供服务，帮助学习者不受空间限制,使他们进行碎片化学习。所以，开发一款基于云计算的移动学习平台，不仅经济效益可观，而且社会效益也非常明显。

2 云计算的优点

云计算是基于互联网的超级计算模式，它能提供便利快捷的网络访问。作为分布式计算、并行计算、网格计算、虚拟化等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物，云计算提供了三个层次的服务[1]：基础架构服务（IaaS），平台服务（PaaS）和软件服务（SaaS）。通过虚拟化技术，云计算将平台中硬件以及软件资源充分利用[2]，使用户们各取所需，能够选取自己感兴趣的知识进行学习，既方便又经济。

3 Silverlight技术

Silverlight是微软的一个跨浏览器、跨客户平台的技术[3]，它提供了一个强大的平台，在其中能够开发出具有专业图形、音频和视频的Web应用程序，用户可在浏览器中直接对其进行控制，可以拖动、翻转、放大的图片，对开发人员而言使用Asp.net、AJAX等Web开发环境将实现无缝连接，还可以用它来做手机开发。在Window Phone 7操作系统支持下可以很好地支持SilverLight和XNA。

4 移动学习平台

移动教育作为一种新兴的教育模式，在全世界范围内广为应用。它不仅突破了空间，也突破了时间，任何用户都能利用现代科技通讯终端尤其是智能手机，进行自由的远程学习并能便捷交流[4]。这种不受时间空间限制，建立在移动计算技术基础上的学习模式，可以让知识的传播更为迅速，学习者可以很快地交流经验，师生之间能随处对疑点难点进行讨论。

一个好的移动学习平台，不仅基于云计算，面向个人，还应该面向企业。借助现代国际先进的网络教学技术,要构建一套电子学习的完整解决方案，以能够完全满足学习者的需求，就必须整合相关课程资源，还要能够借助微课件、微视频，通过碎片化来学习，具体模式如图1所示：

图1 基于云计算的移动学习平台

5 系统设计与实现

本系统运用Web技术与移动开发技术设计了一个包括课程学习、教育训练、实时问题求助等模块的系统，应用云技术把多个不同地域的数据库服务器及应用服务器的学习资源联为一体。系统以VS.NET为主要开发平台，在此平台上用ASP.NET开发WEB应用程序，用Silverlight for Windows Phone开发智能客户端应用程序，除了满足个人学习需求外，还能满足企业级用户的学习需要。

5.1 数据库文件

系统平台中数据库所涉及表很多，其中三个主要表分别是用户表、课程表以及交流反馈表。用户表主要记录教师、系统管理员、学生的一些基本信息，具体字段如表1所示：

表1 用户表

课程表主要涉及课程介绍，学习视频链接等课程信息，具体字段如表2所示：

表2 课程信息表

交流反馈表主要描述学生在平台学习后的体会、建议的留言以及教师对其进行相应的回复信息，具体字段如表3所示：

表3 交流反馈表

除了上述三个主要关键表外，系统还包括课程练习表、课程概要表等多个表，这里不一一描述。

5.2 系统平台设计框架

本移动学习平台服务器主要功能是教师（管理员）制作完学习资源后，通过管理后台将各章节的教学资源上传到网络服务器指定的路径中，以便迅速地在用户的手机等移动智能设备上播放学习。在此需要注意的是，教学视频必须转换成FLV流媒体格式。学习者可以通过电脑使用浏览器浏览或智能手机等移动客户端进行学习，还可以通过目录检索自己感兴趣的学习内容，同时提出自己的看法，与教师同学交流等[5]。

系统平台主要分四大模块：信息管理模块、视频学习模块、交流反馈模块、题目练习模块。其中视频学习模块包括视频检索及视频播放功能；交流反馈模块包括学生观看学习资源后提出的一些问题、教师的相关回答以及学生之间的互相交流等功能；信息管理模块包括网络平台用户信息的增、删、改、查功能，视频资源的增、删、改功能，还有用户交流反馈内容管理等；题目练习模块主要提供学生在线测试及评判，以便于巩固知识，具体功能如图2所示：

图2 云计算的移动学习平台功能图

通过浏览器运行，系统平台主页的效果图如图3所示：

图3 系统平台主页

5.3 智能手机移动端设计实现

虽然目前智能手机可以直接通过浏览器进行网络学习与交流，但考虑到手机屏幕尺寸及手机网络的通讯质量，以及用户使用手机的习惯等问题，在智能手机上使用客户端学习效果会更好。在客户端设计时必须考虑手机操作系统的不同，当前智能手机的操作系统主要为谷歌公司的Android系统，苹果的公司ios系统以及微软公司的Windows Phone。谷歌公司的Android系统以及苹果的公司ios开发技术已经相当成熟，而且已经有很多文献介绍过，而作为微软公司的Windows Phone，由于其推出比较晚，目前正在处于起步阶段，但发展潜力非常大，尤其是微软公司近期将要推出的Windows10以及Visual Studio2015，更是引起业界的广泛关注，因此，本系统平台采用基于ASP.NET开发，手机客户端使用Windows Phone技术开发。

(1)服务器端建立基于Silverlight的Web服务

由于平台上的数据量很大及手机通讯流量限制，所以Windows Phone不提倡直接与SQL数据相连接，而是通过Web服务的方式进行，在服务器端先建立Silverlight应用程序项目，然后再建立Silverlight WebService1服务，编写相关数据通信代码后，就可以生成web服务，建立Silverlight应用程序如图4所示：

图4 建立Silverlight项目

在服务端由于要连接到SQL服务器进行读取数据，因此，必须引入相关的命名空间System.Data和System.Data. SqlClient，然后与数据库连接，再进行数据通信，下面代码能够实现手机上能够根据用户名和课程名查询其测试成绩的web服务：

[WebMethod(Description="通过用户名和课程名获得用户单科成绩")]

public string GetScoreByNameAndLesson(string name,string lesson)

{

string constr= "Data Source=.;Initial Catalog= Chengji;User ID=sa;Password=11111111";

SqlConnection con=new SqlConnection(constr);//数据库连接

string score="";

string sql="select"+lesson+"from Scores where stname='"+name+"'";

SqlCommand cmd=new SqlCommand(sql,con);//查询数据

con.Open();

SqlDataReader dr=cmd.ExecuteReader();

if(dr.Read())//读取数据

{

score=dr[lesson].ToString();

}

con.Close();

return score;//返回所需要的数据

}

(2)手机客户端接收Web服务

在手机端建立Silverlight for Windows Phone应用程序后，要引用相应的Silverlight WebService1服务,才能接收服务器端发送过来的数据，接着可以编写相应的接收数据代码，以查询单科成绩为例，接收的部分代码如下：

private void button1_Click(object sender,RoutedEventArgs e)

{

ServiceReference1.WebService1SoapClientmyNB = new ServiceReference1.WebService1SoapClient();

myNB.GetScoreByNameAndLessonAsync(textBox1. Text.Trim(),textBox2.Text.Trim());

myNB.GetScoreByNameAndLessonCompleted+=new EventHandler＜ServiceReference1.GetScoreByNameAnd -LessonCompletedEventArgs＞(client_SentMessageComplete);

}

protected void client_SentMessageComplete(object sender, ServiceReference1.GetScoreByNameAndLessonCompletedEventArgs e)

{

textBlock1.Text="成绩："+e.Result.ToString();

}

在手机上接收成绩的运行效果如图5所示：

图5 手机查询单科成绩效果图

6 结束语

基于云计算的移动学习平台，为学生提供了个性化移动学习，学习者可以利用手中的移动智能设备，随时随地进行学习，不仅便捷，而且方便，更主要的是学习者能够进行碎片化学习，极大地提高了学习者的学习效率[6]，这种学习方式很快成为了传统课堂教学的有效补充。但考虑到手机的网络速度及存储容量的局限性，以及碎片化学习的特性，在学习资源的制作上，应尽可能地把课程资源进行微课化处理，习题测试方面也尽可能短而精，否则会造成学习者因内容太多而无法消化，从而达不到掌握知识的目的。

[1]曾垂鑫,王加俊,申丽萍,申瑞民．基于IOS的移动学习直播互动平台[J]．计算机工程,2013,(7):314-315．

[2]李玮莹．云计算架构下的移动学习[J]．实验室研究与探索,2013,(2): 236-237．

[3]李洋．基于Silverlight+Websites的管理技术方案研究[J]．中国新通信,2014,(20):109-110．

[4]陈星．移动学习模式在远程开放教育中的应用[J]．辽宁广播电视大学学报,2013,(1):45-46．

[5]陈志伟．浅析FLV格式在视频点播网站中的应用[J]．福建电脑, 2010,(3):152-153．

[6]黄成云,左明章,荣先海．基于云计算的移动学习系统设计[J]．现代教育技术,2010(8):104-105．

Design of Mobile Learning Platform Based on Cloud Computing

Huang Jiaqian He Mingchang* Sheng Lifen Zhang Xiaoqin
(College of Mathematics&Information Science,Wenzhou University,Wenzhou 325035,Zhejiang)

act】This paper analyzes the application of smart phone in the university,and constructs a learning-platform by the advantages of cloud computing as well as the convenience of mobile learning.Using the Silverlight,JAVA and.NET technology together with SQL SERVER database,the platform including hardware and software resources serves for users according to their demand. With the platform,users can use resources reasonably,and learn whenever and wherever possible.

cloud computing;mobile learning;fragmentation;platform

TP311

A

1008-6609(2015)03-0040-04

黄佳倩，女，浙江杭州人，本科，研究方向：信息与计算科学。

*通讯作者：何明昌，男，广西人，硕士，副教授，研究方向：计算机网络。

浙江省大学生新苗计划项目，项目编号：2014R424012；温州大学创业教改项目，项目编号：14cyjg12A；温州大学“大学生创新创业训练计划”项目，项目编号：201433。