基于云计算及大数据的移动数字教育平台建设研究

摘 要：建设基于云计算和大数据的移动数字教育平台，能够提高学生对学习的兴趣和注意力、增强课后练习的自主性、实时了解教学数据、数字化教学创新。提高学生学习效率，使教学改革拥有数据支撑，更科学、更有针对性。

关键词：云计算 大数据 移动通信

通过基于云计算和大数据的移动数字教育平台，学生可以随时随地的进行理论知识点的实验学习，对课堂教学和实验教学都起到了必要的补充和辅助作用，可以有效解决实验资源有限和学生精力有限的双重瓶颈，通过此平台实现课堂教学与实验教学相结合、理论讲解与效果演示相结合、理论计算与实验验证相结合，达到讲得明白、学得轻松。

一、国内外发展现状研究

随着网络和信息技术的快速发展，人们接受信息的方式已经发生了很大改变，教育也不例外。2012年在美国兴起的MOOC（Massive Open Online Courses，大规模在线公开课），在世界范围的高等教育界产生了很大影响，国内也在如火如荼的展开。2011年和2012年，美国肯塔基州斐特县在初中和高中推行了自带移动设备的试点，取得了理想的成效。该学区董事会决定面向所有中学推行BYOD。[1]学生们对于不须携带大量教科书感到兴奋，教师们也期待改进互联网接入后，他们不再需要做预约，也不需将学生禁锢在计算机实验室中。美国肯塔基州的萨斯中学，学生在课堂上使用自带设备之前必须要先学习一门有关网络安全的在线课程。学生们使用移动设备的一种途径是在课程中发信息提交多项选择题的答案，教师据此监控某个主题是否需要额外增加时间。

最近几年，许多教育公司和网站正在为移动设备制作相应的程序、平台和课程。全球的学习机构都在探索一切可能和最优化使用移动设备的机会。移动学习是移动计算技术和E-Learning的交点，它能够为学习者带来一种随时随地学习的体验。[2]移动学习具有移动性、高效性、广泛性、共享性、交互性、个性化等学习特征，而且学习者不再局限电脑前，可以“随时、随地、随身”，“短、平、快”地进行学习。基于手机的移动学习是指学习者把手机当做学习工具来随时随地进行学习的学习方式，它是学习者利用短暂的时间间隔进行的学习，它应该让学习者在短暂的时间内取得良好的学习效果。

二、移动数字教育平台内容研究

系统主要分成数据层、组织层、平台层和应用层四个层次，将移动互联网、云计算、大数据有效地融合搭建移动学习平台、移动资源平台、移动教学管理平台和移动教学研究平台。最终实现学生能够通过手机，简单方便对相关专业基础课程的重要知识点进行实验验证和学习，轻轻松松的加深对知识点的理解和提升电路的设计应用能力。

1、移动学习平台

课堂演示、课堂互动、课后自习、课后实验等教学学习功能，解决了学生学习注意力差，课后作业抄袭现象的难题。利用移动互联技术，利用几乎人手一部的手机终端或平板电脑，建立移动数字教育平台的终端，可以实现课堂上师生即时互动，教学内容可以以动画或视频方式显示，增加了学生学习兴趣；把一部分作业内容通过手机的操作来完成，一方面从根本上杜绝了抄作业的可能，另外又大大的增加了做作业的趣味性和实验性。

2、移动资源平台

提供课程教学内容资源。

（1）解决数字教育平台海量的数据存储和海量计算需求的难题

基于云计算的数字教学平台具备灵活的动态扩展性。面对学校和社会公众提供海量的数据存储和计算服务。因为云服务器在不改变应用架构的情况下，只需要增加服务器数量以及存储的数量，就可以平滑进行系统扩容升级，以解决海量的数据存储和计算需求。

（2）解决传统教学资源平台出现的数据丢失或遭破坏的难题

云计算具有分布式的特点以及副本备份机制。在云计算环境中，数据资源以多个副本形式分布在不同的节点，某个节点数据发生故障时，也不会影响总体数据的完整性，从而有助于提高宝贵的教学资源的安全性。

3、移动教学管理平台

实现移动学习平台相联系的教学过程、教学结果、教学质量等相关工作，拟解决即时了解学生学习状态与行为的难题。Web3.0将应用Mashup技术对用户生成的内容信息进行整合，使得内容信息的特征性更加明显，便于检索。通过移动数字教学平台，线上的预习、完成作业和复习所有的学习操作平台自动进行纪录、统计、分析，教师可以随时了解学生的学习情况，进而可以有针对性地对教学进行调整和改进。并且将精确地阐明信息内容特征的标签进行整合，提高信息描述的精确度，从而便于互联网用户的搜索与整理。

4、移动教学研究平台

提供教学相关行为的大数据分析功能，用数据来告诉教师应该如何教，学生应该如何学。拟解决教学改革中缺少大量样本及数据支撑和分析的难题。利用移动数字教学平台，会采集大量的学习群体、学习行为、学习效果等方面的数据，采用大数据技术建立模型，做出相应的数据分析，帮助教师改进教学行为，纠正学生的不良学习习惯。

三、建设移动数字教育平台的社会、生态效益研究

建设基于云计算和大数据的移动数字教育平台是具有普遍适用性的教与学的通用性应用平台，对于大、中、小学生，甚至普通大众群体都有其实际的应用价值，手机学习平台很方便推广中小学、科普教育中进行应用。移动式的学习方式将所有的教与学的行为都能够详实地记录下来，形成宝贵的学习行为、生活行为分析的数据资源，当用户量达到一定程度，该平台形成的统计数据将成为很有价值的数据产品。

因此，基于手机的学习软件应具有生动、活泼的特点，并能进行多媒体互动学习。与其他形式的学习比较，手机学习具有便捷性、教学个性化、交互丰富性、情境相关性等特点，将是一种有效的学习方式。通信水平的提高、网络技术的发展以及手机高度普及，都在不断地提升基于手机学习的物质技术基础， 基于手机的学习必将很快成为教育技术领域的热点问题。

参考文献

[1]施游，张智，云计算体系架构，电脑知识与技术，Vol.7，No.1 January，2011，pp.83-84.

[2]李玮莹云计算架构下的移动学习实验室研宄与探索，2013（2）：236-242.

作者简介

武昊然（1975-），硕士，吉林工商学院副教授。