基于B/S模式的移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)開發(fā)模式研究與實踐

摘 要：本文對移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)的不同開發(fā)模式進行了比較，根據(jù)移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)的特點選定基于B/S結(jié)構(gòu)的開發(fā)模式。首先分析了移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)的組成，重點分析了移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)。為了適應(yīng)移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)的特點并實現(xiàn)高效開發(fā)，本文提出了在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的基礎(chǔ)上進行擴展的開發(fā)環(huán)境部署方案，并分析了其重點技術(shù)的實施方案。

關(guān)鍵詞：移動學(xué)習(xí)；Moodle；前端開發(fā)框架；HTML5

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

移動學(xué)習(xí)是指基于無線寬帶連接和移動終端實現(xiàn)隨時隨地的學(xué)習(xí)。移動設(shè)備主要包括平板電腦、智能移動電話、電子閱讀器等。在移動計算設(shè)備的支持下，構(gòu)建移動學(xué)習(xí)的平臺，能夠讓學(xué)習(xí)者在任何時間、任何地點根據(jù)自己的需要進行相應(yīng)的學(xué)習(xí)。

本移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)基于混合式學(xué)習(xí)理論進行開發(fā)?；旌鲜綄W(xué)習(xí)是將傳統(tǒng)的課堂學(xué)習(xí)和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)進行有效的融合，以滿足學(xué)習(xí)者課外學(xué)習(xí)需求。2009年，一項大型調(diào)查報告《對在線學(xué)習(xí)的實證研究評價：對在線學(xué)習(xí)的元分析和評論》顯示，混合學(xué)習(xí)是最有效的學(xué)習(xí)方式，其次是在線學(xué)習(xí)，而單純的面對面教學(xué)是最低效的一種。作為課程的設(shè)計、開發(fā)及實施者的教師是移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)開發(fā)的主體，因此設(shè)計高效的移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)開發(fā)模式顯得十分重要。

1 移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)開發(fā)模式比較

目前，移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)的開發(fā)模式主要包括基于通用軟件的開發(fā)模式、基于B/S結(jié)構(gòu)的開發(fā)模式和基于C/S結(jié)構(gòu)的開發(fā)模式。這3種開發(fā)模式在開發(fā)階段、應(yīng)用階段以及維護階段的特點如表1所示。

1.1 基于通用軟件的開發(fā)模式

基于通用軟件的開發(fā)模式是指使用目前在移動終端應(yīng)用廣泛的應(yīng)用軟件，對這些應(yīng)用程序的功能進行整合來開發(fā)移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)。這種開發(fā)模式的優(yōu)點主要包括開發(fā)難度和開發(fā)風(fēng)險低，開發(fā)周期短。缺點主要包括系統(tǒng)獨立性差，即如果要使用移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)則必須安裝這些應(yīng)用軟件；另外，使用這種開發(fā)模式不能對用戶的訪問權(quán)限進行定制，系統(tǒng)的安全性差。在學(xué)習(xí)要素的體現(xiàn)方面，可以比較好的展現(xiàn)學(xué)習(xí)資源，也可以為學(xué)習(xí)者和教師提供交流的學(xué)習(xí)環(huán)境，但是很難表達教學(xué)的策略。

1.2 基于B/S結(jié)構(gòu)的開發(fā)模式

基于B/S結(jié)構(gòu)的開發(fā)模式是指針對服務(wù)器端的開發(fā)，移動客戶端使用通用瀏覽器即可訪問移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)。這種開發(fā)模式的開發(fā)難度、開發(fā)周期和開發(fā)風(fēng)險中等，并且能夠比較好的表達教學(xué)策略，是開發(fā)移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)的較好的選擇。通過用戶管理功能，可以保障系統(tǒng)的安全性。目前，使用這種開發(fā)方式的開發(fā)平臺也比較完善，教師只要進行簡單的培訓(xùn)就可以掌握基本的開發(fā)方法。

1.3 基于C/S結(jié)構(gòu)的開發(fā)模式

基于C/S結(jié)構(gòu)的移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)開發(fā)模式是指在移動終端開發(fā)移動應(yīng)用軟件。以這種方式開發(fā)的移動學(xué)習(xí)案例已經(jīng)非常多。這種開發(fā)模式的優(yōu)點是能夠很好的表達教學(xué)策略，系統(tǒng)的獨立性強，安全性好。這種開發(fā)方式的最大問題在于開發(fā)難度大、周期長，開發(fā)風(fēng)險高。另外，由于移動終端設(shè)備類型多，開發(fā)平臺不一而同，使得開發(fā)成本高。由于客戶端需要安裝移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)，對移動終端設(shè)備基本配置要求較高?；谝陨显颍@種方式也不利于教師快速開發(fā)輔助教學(xué)過程的移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)。

2 基于B/S結(jié)構(gòu)的移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)開發(fā)模式

與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)相比，移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)在客戶端設(shè)備、通信網(wǎng)絡(luò)以及技術(shù)架構(gòu)等方面存在不同。為了實現(xiàn)移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)高效開發(fā)，可以通過在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)課程開發(fā)環(huán)境的基礎(chǔ)上進行擴展，使其符合移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)開發(fā)需要。

2.1 移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)所包括的用戶角色主要有教師和學(xué)生，客戶端的設(shè)備類型包括移動終端設(shè)備和個人計算機。這些設(shè)備通過移動通信網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)訪問系統(tǒng)功能模塊，并由系統(tǒng)功能模塊負責(zé)訪問學(xué)習(xí)資源庫，并向用戶提供交互界面。移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)如圖1所示。

系統(tǒng)功能模塊是移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)的核心部分，主要由以下子模塊組成：

（1）學(xué)生功能模塊：該模塊面向?qū)W生，可以實現(xiàn)學(xué)生賬戶信息維護功能、課程信息瀏覽與選擇功能、學(xué)習(xí)資源使用功能、作業(yè)及測驗提交功能、提問與發(fā)表意見等功能。

（2）教師功能模塊：該模塊面向教師，可以實現(xiàn)教師賬戶信息維護功能、課程信息設(shè)置功能、教學(xué)資源發(fā)布功能、作業(yè)及測驗管理功能、答疑功能等。

（3）數(shù)據(jù)挖掘功能模塊：通過數(shù)據(jù)挖掘功能模塊，可以對學(xué)生的學(xué)習(xí)行為以及教師的參與情況等進行分析，為課程管理者提供管理決策信息。

2.2 移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)

從技術(shù)角度分析，移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)從下向上可以分為開發(fā)部署環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)通信環(huán)境和應(yīng)用測試環(huán)境3個層級，如圖2所示。

在移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)中，開發(fā)部署環(huán)境是最為核心的一層。移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)可以借鑒傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境并進行擴展，以適應(yīng)移動終端設(shè)備的需求。

2.2.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境

本移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)基于Moodle（Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment）環(huán)境。Moodle是一個開源課程管理系統(tǒng)，用于制作網(wǎng)絡(luò)課程或網(wǎng)站。它是一個全球性的開發(fā)項目，用以支持建構(gòu)主義的教育框架。Moodle不僅開發(fā)成本低，而且功能非常強大，包括課程管理模塊、作業(yè)管理模塊、聊天模塊、投票模塊、論壇模塊、測驗?zāi)K、資源模塊、問卷調(diào)查模塊、互動評價模塊等，支持教師從技術(shù)管理、學(xué)習(xí)任務(wù)和社會交往三個維度創(chuàng)建虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境。使用Moodle環(huán)境，教師不需要掌握復(fù)雜的網(wǎng)站開發(fā)以及程序設(shè)計技術(shù)，就可以開發(fā)部署理念先進的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境，非常適合教師作為網(wǎng)絡(luò)課程開發(fā)的工具。

2.2.2 前端開發(fā)框架

由于移動終端設(shè)備類型多、屏幕尺寸大小不一，為避免為不同的終端開發(fā)不同用戶界面的重復(fù)勞動，本系統(tǒng)采用響應(yīng)式用戶界面實現(xiàn)技術(shù)。響應(yīng)式用戶界面技術(shù)是移動互聯(lián)網(wǎng)時代非常流行的一種技術(shù)，可以在無需修改內(nèi)容的情況下針對用戶使用的終端類型進行智能識別，用適合的用戶界面類型將內(nèi)容展示給用戶。響應(yīng)式用戶界面技術(shù)最大程度地保證了在手機、平板電腦、筆記本電腦、臺式機等不同終端上獲取頁面內(nèi)容的一致性。為實現(xiàn)響應(yīng)式用戶界面技術(shù)，可以采用Bootstrap框架作為基礎(chǔ)。Bootstrap是免費、開源的前端開發(fā)框架，它采用響應(yīng)式、移動優(yōu)先的設(shè)計原則，非常適合移動Web時代的前端開發(fā)。

2.2.3 媒體展示技術(shù)

HTML5是對HTML標(biāo)準(zhǔn)的第五次修訂，其設(shè)計目的是為了在移動設(shè)備上支持多媒體。

傳統(tǒng)在線學(xué)習(xí)平臺對課程內(nèi)容中PDF等資料的展示依賴于瀏覽器及操作系統(tǒng)安裝的Adobe Reader等插件，不同移動終端對PDF的支持情況不同，導(dǎo)致移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)大量附件不能實現(xiàn)跨平臺瀏覽。通過采用HTML5和JavaScript技術(shù)，可以實現(xiàn)在瀏覽器中直接查看PDF資料，根據(jù)用戶瀏覽的內(nèi)容進行加載，避免浪費過多的流量，同時也可以根據(jù)用戶需要下載完整的PDF資料。

由于大多數(shù)移動終端并不支持Flash，造成無法瀏覽傳統(tǒng)的基于Flash的在線課件。通過對HTML5技術(shù)的采用，移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)實現(xiàn)了符合SCROM標(biāo)準(zhǔn)的PPT等格式的課件在移動終端的跨平臺演示。

早期的網(wǎng)頁視頻播放多采用Windows Media Player、Realplayer等瀏覽器插件實現(xiàn)，不具有跨瀏覽器和操作系統(tǒng)的特性。為了解決這一問題，使用Flash方式播放視頻逐漸流行起來。但是不同智能手機操作系統(tǒng)對Flash的支持程度不一，如使用廣泛的iOS系統(tǒng)并不支持Flash。移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)采用符合移動瀏覽器標(biāo)準(zhǔn)的HTML5技術(shù)進行視頻播放，實現(xiàn)了個人計算機、平板電腦和智能手機等不同終端的跨平臺播放。

3 移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)展望

3.1 移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)與社交軟件應(yīng)用的結(jié)合

微信是近年來出現(xiàn)的一種全新的社交媒體軟件，擁有數(shù)以億計的活躍用戶。隨著騰訊公司對微信功能的不斷開放和微信公眾平臺的出現(xiàn)，使得將微信作為一種全新媒體進行各種應(yīng)用開發(fā)成為可能。

Moodle具有十分強大的可定制功能，它采用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（Web Service）機制為非Moodle平臺提供接口。因此，微信網(wǎng)關(guān)可以通過訪問Moodle提供的Web Service接口以及External API（外部應(yīng)用程序編程接口）對系統(tǒng)核心函數(shù)進行調(diào)用，從而實現(xiàn)對Moodle的操作。

移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)可以借助微信的“朋友圈”等分享功能實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的快速傳播。微信提供的開發(fā)接口可以采集用戶與學(xué)習(xí)平臺的交互信息，利用這一功能，通過二次開發(fā)，可以為用戶提供更多的擴展學(xué)習(xí)工具。另外，可以將用戶在移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)上的賬戶與微信賬戶綁定，簡化用戶登錄的過程并提供更高的安全保證。

3.2 云計算技術(shù)應(yīng)用

移動學(xué)習(xí)平臺在充分利用移動終端便捷性的同時，也不免受到移動終端功能的限制，其中用戶上傳文件就是限制之一。利用云存儲技術(shù)，可以在個人計算機和移動終端之間建立一個平臺，用戶可以把個人計算機上編輯的文件直接存儲到云平臺，這樣就可以隨著通過移動終端設(shè)備將文件發(fā)布或上傳到移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)。

云計算就是一種服務(wù)，可根據(jù)用戶使用量，通過互聯(lián)網(wǎng)提供硬件、軟件、數(shù)據(jù)甚至服務(wù)資源。云計算技術(shù)的應(yīng)該可以提高移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)的可用性、穩(wěn)定性、安全性等性能，也有利于降低系統(tǒng)開發(fā)和維護的成本。

3.3 移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)構(gòu)建策略的研究

移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)應(yīng)用的最終目標(biāo)是提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效率與學(xué)習(xí)質(zhì)量，因此移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)構(gòu)建策略的研究應(yīng)該作為移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)開發(fā)的理論基礎(chǔ)。移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)與傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)系統(tǒng)的融合模式、移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)評估指標(biāo)、對使用移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)的用戶的激勵方式等研究都是需要進一步加強的。

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作者簡介：王秀英（1976-），女，天津人，副教授。