基于移动互联网的课堂教育应用模式研究

阮得香

(杭州师范大学 杭州国际服务工程学院，浙江 杭州311121)

1 研究背景

本文基于对高校课堂教育的调研与思考，提出“移动互联网+教育”的大学课堂管理平台模式设计，以期能够提高教学效率，改善学习形态，打造富有魅力的大学课堂环境。

2 教学平台功能分析

2.1 移动学习

移动学习(Mobile Learning) ，是一种跨越地域限制，充分利用可携带技术的学习方式。移动学习消除了一般可携带装置的机动性的地域限制［1］。移动学习虽然与线上学习及远距离教育相关，但因所处社会群体不同含义也不同，其中最明显不同之处在于全面性学习及使用手持设备学习。移动学习设备必须能有效呈现学习内容并提供教师与学习者间的双向交流［2］。

2.2 教学支持

教学支持服务平台是开展现代远程教育的必要条件，网络教育院校搭建了基于Web 的集课程开发、教学支持、教学管理于一体的网络教学平台。

图1 是移动平台所支持的部分功能。

(1) 扫码签到。教师课前将二维码投射在大屏幕并设置有效时间，学生通过微信扫码签到。在线签到功能增加了学生出勤率。

(2) 课程测试。教师通过在线测试，大致了解学生知识掌握情况，学生也可以通过测试进行反思与总结。课程测试保证了教学质量。

(3) 趣味抢答。为活跃课堂氛围，增加课堂实践性，移动平台可增加趣味抢答环节，规避学生上课不认真现象。

(4) 内容分享。移动教学平台支持教学资源共享，包括教师课件、拓展知识材料等学习资源。

3 技术架构

3.1 技术架构

图2 介绍了移动教学平台3 个主体部分: APP 端、Web端以及服务器端主要开发技术与工具。

(1) APP 开发。共享服务，使用阿里云计算服务，可随时随地用网络设备访问，具有多人共享资源池; 另外，云服务是基于虚拟化技术快速部署资源获得服务，可有效减少用户终端设备处理负担。将移动学习平台资源部署于云存储系统，可提高用户访问速度与资源利用率。

(2) Web 端开发。采用Express + Mongoose 框架，Express 作为后端开发框架，可搭建可靠高性能的互联网移动学习平台; Mongoose 是一款为异步工作环境设计的MongoDB(面向文档数据模型的开源NoSQL 数据库) 对象建模工具。使用对象关系模型(Object Relational Model，ORM) 与数据库交互，能够更方便地对数据进行验证与检查。

(3) 服务器端开发。采用Ubuntu 作为服务器上部署的Linux 操作系统。服务器端数据整理与分析算法采用Node.js 开发语言，Node.js 通过对Web 功能的部分扩展可得到快速有效的Express 框架。数据库采用内存性数据库(Redis)+分布式文件存储(MongoDB) 架构。MongoDB 的本地复制与自动故障转移功能使应用程序具有企业级的可靠性与操作灵活性［3］。

(4) 大数据分析技术。将应用中用户数据保存下来并通过数据可视化分析，如数据量极大可在Spark 辅助下分析数据分布规律，根据学生签到记录及课堂互动情况，形成分析结果并通过echarts 向用户展现，针对性提出建议。

图2 技术框架

3.2 总体框架

移动学习平台分为4 个层次:应用层、内容层、架构层、数据层(见图3) 。移动学习、教学支持服务构成平台应用层;内容层包括课程内容与管理内容，提供学生基本上课素材课件等;架构层包括题库管理系统与大数据分析系统，题库管理是为了学生日常学习，大数据分析是为了掌握学生的日常学习数据，能够针对性的帮助学生; 数据层是学习平台最基本组成部分，为整个平台提供数据与资源共享。

图3 移动学习平台框架

4 案例分析

拇指课堂应用展杭州师范大学拇指课堂团队开发的，以下介绍拇指课堂部分功能。

(1) 扫码签到模块。课前，教师投影课程二维码，学生使用微信签到。二维码动态轮换，防止学生作弊行为。有效解决大课点名难问题，保证了出勤率。

(2) 红包模块。为了活跃课堂氛围，增加课堂实践性，教师以课堂分数形式发送红包，且可以在红包中附上课程问题，变成口令红包。学生只有回答出课程问题，才能获得相应分数。

(3) 数据分析模块。主要是对出勤率、知识掌握率与互动率等数据进行分析，找出课堂不足，提升课堂效率。利用互动率与掌握率数据分析学生性格爱好、综合素质等，让学生对自己有更加清楚的定位，为就业提供有力参考。

5 结语

本文参考已有的移动教学平台，对传统教学模式提出改进设想，最大化利用教学平台与工具，以期充分调动学生兴趣与积极性。移动应用的丰富，为教育领域研究带来新的机遇，应合理利用好每次机会，为教育模式改革作出贡献。