基于云计算的移动学习研究

第３５卷第７期Ｖｏ１．３５　　Ｎｏ．７doi:10.3969/j.issn.1008-9640.2015.07.084开封教育学院学报２０１５年７月２０日Ｊｕｌ．２０　２０１５Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｋａｉｆｅｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ基于云计算的移动学习研究张　滨（天津师范大学　教育科学学院，天津　３００３８７）摘　要：近年来，云计算的蓬勃发展为教育技术注入新活力，云计算技术的应用为移动学习的发展提供了新思路。通过分析移动学习发展现状以及云计算的含义、特点和研究现状，阐释云计算在移动学习中的重要作用，并初步设计基于云计算的移动学习系统结构，大大降低信息化投入及管理成本，使未来移动教育变得更加简单。关键词：云计算；移动学习；系统结构中图分类号：TP311　　　　文献标识码：A　　　　文章编号：1008-9640（2015）07-0180-02随着移动计算技术和无线通信技术的发展，移动学习（M-Learning）作为数字化学习的一个分支，正日益受到人们关注，成为教育技术及相关领域研究的新热点。如何充分应用新技术的发展成果，构建更为高效实用的移动学习系统，挖掘出移动学习的应用潜力，值得人们深入研究。云计算（Cloud-Computing）时代的到来，为分布式计算和大规模异构系统资源共享等实现移动学习系统的关键技术问题，提供了理想的技术解决方案，也为开发满足用户需求的移动学习系统提供了新思路。基于云计算的移动学习系统能够满足用户获取丰富、即时、准确的学习内容，提供即时学习支持，很好地支持学习者进行协作学习和情境学习。一、移动学习与云计算的基本概念（一）移动学习1.移动学习概念Telenor在《移动学习研究项目报告》中这样定义：移动学习是基于人们地理空间流动性和灵活学习需求的增加，而使用移动终端设备进行学习的一种新型学习方式。北京师范大学魏顺平教授在《当代移动学习研究与实践回顾与展望》中定义：“移动学习是指学习者在自己需要学习的任何时间、任何地点都可通过无线设备和无线通信网络获取网络学习资源，与他人进行交流、学习。”可见，所谓“移动学习”就是利用移动通信设备进行随时（anytime）、随地（anyplace）、随身（anybody）的数字化学习方式。2.移动学习优势优势除具有固定远程学习所拥有的交互性、共享性等优点外，移动学习还具有便携性、高效性、个体性、广泛性等特点。（1）便携性。移动学习终端主要包括无线连接的笔记本电脑、智能电话、PDA等，它们都具备可携带性、无线性和移动性特点。（2）高效性。移动学习中，学习需求由学习者提出，随后带着问题进行知识探求。接受知识时，移动通信设备可向学习者展示多媒体形式的学习资源，有效提高学习者收稿日期：2015-06-25作者简介：张滨（1972—），男，天津人，天津师范大学教育科学学院讲师，硕士。研究方向：CAI、教育技术信息化。学习效率。（3）个体性。现代教育倡导个性化学习，学习者可根据自己实际情况和需要，掌握学习进度、学习时间、学习地点、学习内容等，还可根据习惯、喜好和需求，量身订做自己的课程表。（4）广泛性。随着移动技术的发展及高性能移动终端设备的不断出现，学习者可运用自己的移动终端设备通过无线网络实时聆听或收看远方教师授课，与其他学习者进行交流、探讨学术问题。（二）云计算1.云计算概念云计算（Cloud-Computing）概念首先由Google公司提出。“云”是指计算机群，每一个群包括几十万台甚至上百万台计算机。“云计算”属于网络应用模式，是分布式计算技术的一种。它最基本的概念，是通过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，再交给由多部服务器组成的庞大系统，经搜寻、计算、分析后将处理结果回传给用户。2.云计算优势（1）可靠、安全的数据存储中心。用户可将数据存储在云端，不必担心数据丢失、病毒入侵等麻烦。因为在“云”里，有世界上最专业的团队帮你管理信息。同时，严格的权限管理策略可帮助用户与指定的人共享数据。这样，不用花钱就可享受到最好、最安全的服务。（2）快速、便捷的云服务。无数软件和服务置于云中，使用起来方便、快捷。软件在云端，无须下载，动态升级。只需要一台连上Internet的电脑和浏览器，就可随时随地获取云服务。（3）经济效益。教育机构和企业不用购买昂贵的硬件设备，只需租用云端设备，就能方便构建自己的信息化教育平台，无论从硬件还是软件上，都可达到效益最大化。（4）超强计算能力。云服务中，成千上万的计算机形成一个超强服务器，为用户提供强大的计算和数据处理能力，是个人电脑难以实现的。·180·二、云计算对移动学习的理论支持及应用首先，通过云计算可有效弥补目前移动学习方式的不足。目前，移动学习还广泛存在学习资源不足的缺点，难以满足广大移动学习用户对多媒体学习资源的需求。云计算的出现，可通过将大量教育资源存储于云服务器中，无需建立专门教育站点就可实现大规模移动学习。云计算整合多方计算机、互联网新技术，突破了传统意义上的限制。总之，在云计算背景下，学习者只需使用移动设备接入“云”服务器，即可实现实时交互及对学习内容的轻松选择。其次，整合最丰富的学习资源。云计算与教育整合的根本目的是实现教育信息的融合、存储，并通过网络服务进行共享，促使教育资源得以最大限度整合和利用。通过云技术，可将世界范围内的教育资源聚合到“云”存储服务器。同时，学生使用云，那么相应的学生资源也会进入“云”存储服务器。然后，教育者对浩瀚的资源进行归类、管理和制定相应的访问规则。同时，学习者和教育者还可在既定规则下对已有学习内容进行补充和修改，从而不断完善资源库。再次，支持多元自主虚拟学习社区的创建。云计算下，所有资源都整合在“云”端，学习者利用这些资源自由创建虚拟社区，构建虚拟学习环境，与具有共同学习目标的其他学习者展开协作学习。由于这些虚拟社区由学习者自主创建，没有特定教学引导者或社区意见领袖，因而学习者可充分发挥特长，展示个性，自由交流。同时，基于网络，学习者突破现行虚拟社区辐射范围的限制。来自不同国家、不同文化背景的人，都可进入社区共同学习和讨论，取长补短，借鉴学习经验，实现多元文化知识交流。最后，降低了对移动学习设备的要求。目前，移动学习设备问题是制约移动学习发展和普及的重要因素。移动学习设备主要存在问题有：数据处理能力低，内置软件有限，多媒体资源的传输受限制。云计算技术的出现，为这些问题提供了一个可行的解决途径。云计算下，所有的数据存储和处理都将在“云”端计算机群中进行，其强大的计算能力使它能完成很多个人计算机无法应付的数据处理任务。由于所有数据处理都在“云”端进行，因此对学习者移动设备的要求大大降低。通信方面，目前无线移动通信技术正快速发展，将带来越来越高的数据传输速率，将更好地为移动设备和“云”端的无线通信服务。三、基于云计算的移动学习系统结构的初步设计图1　基于云计算的移动学习系统结构图图2　基于云计算的移动学习系统结构图图1为基于云计算的移动学习系统总体架构图，移动终端（作为用户与系统交互的媒介，系统为不同类别的用户提供不同的界面和功能）首先到达访问接口层，然后将访问请求发送至学习资源服务层，由学习资源服务层决定相应学习平台实例响应终端请求。而云服务层可为多个学习平台实例提供运行所需的软硬件资源以及实时管理工作。在这里，可通3G网络远程访问、通过WiFihotspot本地访问移动平台提供学习资源。学习资源服务层的功能主要包括：维护有效学习平台实例列表，改变学习平台实例有效状态(有效/失效)，为终端用户请求定向到具体实例，转发实例响应请求到终端用户，保证具体实例有序访问共享资源，为具体实例间的安全、正确数据通信提供服务保证。学习资源服务层位于整个体系结构的中间层，依托于云服务层。云服务层功能主要包括：管理协调硬件资源以达到资源利用率最大化，为具体实例分配软/硬件资源，整合现有或新的学习平台实例至架构中，提供负载均衡支持，提供高扩展性。这里，云开源架设平台采用Eucalyptus开源平台，采用如图2所示的拓扑结构。为节约资源，该系统将利用它的最小配置架设一个私有云，包括一个云控制器、一个集群控制器、两台节点机。四、结语事实上，云计算是人们对移动服务越来越高要求下应运而生的技术。通过云计算及其行业应用，可为教育带来更多丰富变革，大大降低信息化投入及管理成本，使移动教育的未来变得更加简单。这样，可把繁杂劳动“外包”给可信赖的云计算服务提供商，节省开支的同时，能够集中更多精力到有关教学质量提高和人才培养上。参考文献刘富逵，杨改学.移动学习系统应用现状及建议［J］.中国信息技育，2009，（8）：31-34.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）：57-59.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）：14-16.姜洋洋，李明.云计算技术的移动学习系统设计探究［J］.电子测试，2014，（18）：25-27.（责任编辑：王玉玲）·181·［1］［2］［3］［4］