基于B/S模式的移动学习系统开发模式研究与实践

摘 要：本文对移动学习系统的不同开发模式进行了比较，根据移动学习系统的特点选定基于B/S结构的开发模式。首先分析了移动学习系统的组成，重点分析了移动学习系统的技术架构。为了适应移动学习系统的特点并实现高效开发，本文提出了在传统网络学习系统开发环境的基础上进行扩展的开发环境部署方案，并分析了其重点技术的实施方案。

关键词：移动学习；Moodle；前端开发框架；HTML5

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.05.231

移动学习是指基于无线宽带连接和移动终端实现随时随地的学习。移动设备主要包括平板电脑、智能移动电话、电子阅读器等。在移动计算设备的支持下，构建移动学习的平台，能够让学习者在任何时间、任何地点根据自己的需要进行相应的学习。

本移动学习系统基于混合式学习理论进行开发。混合式学习是将传统的课堂学习和网络学习进行有效的融合，以满足学习者课外学习需求。2009年，一项大型调查报告《对在线学习的实证研究评价：对在线学习的元分析和评论》显示，混合学习是最有效的学习方式，其次是在线学习，而单纯的面对面教学是最低效的一种。作为课程的设计、开发及实施者的教师是移动学习系统开发的主体，因此设计高效的移动学习系统开发模式显得十分重要。

1 移动学习系统开发模式比较

目前，移动学习系统的开发模式主要包括基于通用软件的开发模式、基于B/S结构的开发模式和基于C/S结构的开发模式。这3种开发模式在开发阶段、应用阶段以及维护阶段的特点如表1所示。

1.1 基于通用软件的开发模式

基于通用软件的开发模式是指使用目前在移动终端应用广泛的应用软件，对这些应用程序的功能进行整合来开发移动学习系统。这种开发模式的优点主要包括开发难度和开发风险低，开发周期短。缺点主要包括系统独立性差，即如果要使用移动学习系统则必须安装这些应用软件；另外，使用这种开发模式不能对用户的访问权限进行定制，系统的安全性差。在学习要素的体现方面，可以比较好的展现学习资源，也可以为学习者和教师提供交流的学习环境，但是很难表达教学的策略。

1.2 基于B/S结构的开发模式

基于B/S结构的开发模式是指针对服务器端的开发，移动客户端使用通用浏览器即可访问移动学习系统。这种开发模式的开发难度、开发周期和开发风险中等，并且能够比较好的表达教学策略，是开发移动学习系统的较好的选择。通过用户管理功能，可以保障系统的安全性。目前，使用这种开发方式的开发平台也比较完善，教师只要进行简单的培训就可以掌握基本的开发方法。

1.3 基于C/S结构的开发模式

基于C/S结构的移动学习系统开发模式是指在移动终端开发移动应用软件。以这种方式开发的移动学习案例已经非常多。这种开发模式的优点是能够很好的表达教学策略，系统的独立性强，安全性好。这种开发方式的最大问题在于开发难度大、周期长，开发风险高。另外，由于移动终端设备类型多，开发平台不一而同，使得开发成本高。由于客户端需要安装移动学习系统，对移动终端设备基本配置要求较高。基于以上原因，这种方式也不利于教师快速开发辅助教学过程的移动学习系统。

2 基于B/S结构的移动学习系统开发模式

与传统的网络学习系统相比，移动学习系统在客户端设备、通信网络以及技术架构等方面存在不同。为了实现移动学习系统高效开发，可以通过在传统网络课程开发环境的基础上进行扩展，使其符合移动学习系统开发需要。

2.1 移动学习系统组成结构

移动学习系统所包括的用户角色主要有教师和学生，客户端的设备类型包括移动终端设备和个人计算机。这些设备通过移动通信网络和互联网访问系统功能模块，并由系统功能模块负责访问学习资源库，并向用户提供交互界面。移动学习系统的组成结构如图1所示。

系统功能模块是移动学习系统的核心部分，主要由以下子模块组成：

（1）学生功能模块：该模块面向学生，可以实现学生账户信息维护功能、课程信息浏览与选择功能、学习资源使用功能、作业及测验提交功能、提问与发表意见等功能。

（2）教师功能模块：该模块面向教师，可以实现教师账户信息维护功能、课程信息设置功能、教学资源发布功能、作业及测验管理功能、答疑功能等。

（3）数据挖掘功能模块：通过数据挖掘功能模块，可以对学生的学习行为以及教师的参与情况等进行分析，为课程管理者提供管理决策信息。

2.2 移动学习系统的技术架构

从技术角度分析，移动学习系统从下向上可以分为开发部署环境、网络通信环境和应用测试环境3个层级，如图2所示。

在移动学习系统的技术架构中，开发部署环境是最为核心的一层。移动学习系统可以借鉴传统网络学习系统的开发环境并进行扩展，以适应移动终端设备的需求。

2.2.1 系统开发环境

本移动学习系统基于Moodle（Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment）环境。Moodle是一个开源课程管理系统，用于制作网络课程或网站。它是一个全球性的开发项目，用以支持建构主义的教育框架。Moodle不仅开发成本低，而且功能非常强大，包括课程管理模块、作业管理模块、聊天模块、投票模块、论坛模块、测验模块、资源模块、问卷调查模块、互动评价模块等，支持教师从技术管理、学习任务和社会交往三个维度创建虚拟学习环境。使用Moodle环境，教师不需要掌握复杂的网站开发以及程序设计技术，就可以开发部署理念先进的网络学习环境，非常适合教师作为网络课程开发的工具。

2.2.2 前端开发框架

由于移动终端设备类型多、屏幕尺寸大小不一，为避免为不同的终端开发不同用户界面的重复劳动，本系统采用响应式用户界面实现技术。响应式用户界面技术是移动互联网时代非常流行的一种技术，可以在无需修改内容的情况下针对用户使用的终端类型进行智能识别，用适合的用户界面类型将内容展示给用户。响应式用户界面技术最大程度地保证了在手机、平板电脑、笔记本电脑、台式机等不同终端上获取页面内容的一致性。为实现响应式用户界面技术，可以采用Bootstrap框架作为基础。Bootstrap是免费、开源的前端开发框架，它采用响应式、移动优先的设计原则，非常适合移动Web时代的前端开发。

2.2.3 媒体展示技术

HTML5是对HTML标准的第五次修订，其设计目的是为了在移动设备上支持多媒体。

传统在线学习平台对课程内容中PDF等资料的展示依赖于浏览器及操作系统安装的Adobe Reader等插件，不同移动终端对PDF的支持情况不同，导致移动学习系统大量附件不能实现跨平台浏览。通过采用HTML5和JavaScript技术，可以实现在浏览器中直接查看PDF资料，根据用户浏览的内容进行加载，避免浪费过多的流量，同时也可以根据用户需要下载完整的PDF资料。

由于大多数移动终端并不支持Flash，造成无法浏览传统的基于Flash的在线课件。通过对HTML5技术的采用，移动学习系统实现了符合SCROM标准的PPT等格式的课件在移动终端的跨平台演示。

早期的网页视频播放多采用Windows Media Player、Realplayer等浏览器插件实现，不具有跨浏览器和操作系统的特性。为了解决这一问题，使用Flash方式播放视频逐渐流行起来。但是不同智能手机操作系统对Flash的支持程度不一，如使用广泛的iOS系统并不支持Flash。移动学习系统采用符合移动浏览器标准的HTML5技术进行视频播放，实现了个人计算机、平板电脑和智能手机等不同终端的跨平台播放。

3 移动学习系统展望

3.1 移动学习系统与社交软件应用的结合

微信是近年来出现的一种全新的社交媒体软件，拥有数以亿计的活跃用户。随着腾讯公司对微信功能的不断开放和微信公众平台的出现，使得将微信作为一种全新媒体进行各种应用开发成为可能。

Moodle具有十分强大的可定制功能，它采用网络服务（Web Service）机制为非Moodle平台提供接口。因此，微信网关可以通过访问Moodle提供的Web Service接口以及External API（外部应用程序编程接口）对系统核心函数进行调用，从而实现对Moodle的操作。

移动学习系统可以借助微信的“朋友圈”等分享功能实现教学内容的快速传播。微信提供的开发接口可以采集用户与学习平台的交互信息，利用这一功能，通过二次开发，可以为用户提供更多的扩展学习工具。另外，可以将用户在移动学习系统上的账户与微信账户绑定，简化用户登录的过程并提供更高的安全保证。

3.2 云计算技术应用

移动学习平台在充分利用移动终端便捷性的同时，也不免受到移动终端功能的限制，其中用户上传文件就是限制之一。利用云存储技术，可以在个人计算机和移动终端之间建立一个平台，用户可以把个人计算机上编辑的文件直接存储到云平台，这样就可以随着通过移动终端设备将文件发布或上传到移动学习系统。

云计算就是一种服务，可根据用户使用量，通过互联网提供硬件、软件、数据甚至服务资源。云计算技术的应该可以提高移动学习系统的可用性、稳定性、安全性等性能，也有利于降低系统开发和维护的成本。

3.3 移动学习系统构建策略的研究

移动学习系统应用的最终目标是提高学习者的学习效率与学习质量，因此移动学习系统构建策略的研究应该作为移动学习系统开发的理论基础。移动学习系统与传统课堂学习系统的融合模式、移动学习系统评估指标、对使用移动学习系统的用户的激励方式等研究都是需要进一步加强的。

参考文献：

[1]牟波.Moodle网络教学平台的二次开发与应用[D].浙江师范大学，2009.

[2]张奇伟.基于HTML5的移动应用的研究与开发[D].北京邮电大学，2013.

[3]王霞.基于MOODLE平台的网络学习自我效能感促进策略研究[D].河北大学，2011.

[4]李克东，赵建华.混合学习的原理与应用模式[J].电化教育研究，2004.

作者简介：王秀英（1976-），女，天津人，副教授。