5G視域下云計(jì)算在移動(dòng)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用研究

李成

摘? 要 通過分析云計(jì)算、移動(dòng)學(xué)習(xí)和5G的特點(diǎn)，提出5G視域下基于云計(jì)算的移動(dòng)學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)模型，并闡述5G視域下云計(jì)算在移動(dòng)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 云計(jì)算;移動(dòng)學(xué)習(xí);5G;VR;AR;教學(xué)資源

中圖分類號(hào)：G642.0? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2020）10-0049-02

Abstract By analyzing the characteristics of cloud computing， mobilelearning and 5G， this paper puts forward the design model of mobile learning activities based on cloud computing in 5G vision， and ex-pounds the application of cloud computing in mobile learning in 5G vision.

Key words cloud computing; mobile learning; 5G; VR; AR; tea-ching resources

1 前言

身處大數(shù)據(jù)智能時(shí)代，以云計(jì)算為代表的新興技術(shù)創(chuàng)新步伐正在加速。隨著云計(jì)算、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展，智能手機(jī)、平板電腦的普及，移動(dòng)學(xué)習(xí)迎來新的發(fā)展機(jī)遇。云計(jì)算技術(shù)能最大化地將學(xué)習(xí)資源整合優(yōu)化，提升資源利用效率，提高學(xué)習(xí)者的積極性，并盡最大可能滿足學(xué)習(xí)者的需求。通過云計(jì)算，讓移動(dòng)學(xué)習(xí)者“不再關(guān)注學(xué)習(xí)資源來自哪里，只需直接調(diào)用資源”的方式變成現(xiàn)實(shí)，學(xué)習(xí)者可隨時(shí)隨地利用移動(dòng)終端進(jìn)行學(xué)習(xí)，獲取知識(shí)更靈活、便捷、公平，對(duì)于構(gòu)建學(xué)習(xí)型社會(huì)具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。

2 云計(jì)算背景下移動(dòng)學(xué)習(xí)述評(píng)

移動(dòng)學(xué)習(xí)產(chǎn)生于移動(dòng)技術(shù)與數(shù)字化學(xué)習(xí)的融合，以智能手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)設(shè)備為終端，以Wi-Fi、4G、5G等通信協(xié)議為技術(shù)支持[1]，以“在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、為任何學(xué)習(xí)者提供任何學(xué)習(xí)支持”為目標(biāo)，是當(dāng)今時(shí)代主要的學(xué)習(xí)模式之一。國外學(xué)者通過分析移動(dòng)資源結(jié)構(gòu)、內(nèi)容組織等，提出靈活的個(gè)別化移動(dòng)學(xué)習(xí)模式等模式;國內(nèi)學(xué)者張利桃提出移動(dòng)混合學(xué)習(xí)模式，王玉秀構(gòu)建了基于知識(shí)建構(gòu)的移動(dòng)學(xué)習(xí)模式。但是，基于云計(jì)算等新技術(shù)的移動(dòng)學(xué)習(xí)研究成果較少。中國信息通信研究院發(fā)布的《云計(jì)算發(fā)展白皮書（2019）》顯示，2018年我國云計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模達(dá)962.8億元人民幣（2019年突破千億元），預(yù)計(jì)2022年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)1172億元[2]。隨著云計(jì)算技術(shù)不斷發(fā)展成熟，滿足廣大師生資源共享、便捷服務(wù)需求的智能化、信息化移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)得到廣泛運(yùn)用。

云計(jì)算背景下，移動(dòng)學(xué)習(xí)資源存儲(chǔ)于云服務(wù)器中，學(xué)習(xí)者只需使用移動(dòng)設(shè)備即可方便地接入“云”端自行選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí);還可以個(gè)性化自己的網(wǎng)絡(luò)空間，輕松地創(chuàng)設(shè)人性化的移動(dòng)學(xué)習(xí)環(huán)境等?；ヂ?lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)在于資源的聚合，云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)在于信息的融合、存儲(chǔ)并通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)進(jìn)行共享[3]。在云計(jì)算時(shí)代，由全世界范圍內(nèi)的教育者提供的海量學(xué)習(xí)資源將聚合到“云”端的存儲(chǔ)服務(wù)器中，學(xué)習(xí)者只需簡單觸控，學(xué)習(xí)資源就能呈現(xiàn)在眼前。

3 云計(jì)算、5G與移動(dòng)學(xué)習(xí)結(jié)合

概念界定

1）移動(dòng)學(xué)習(xí)。移動(dòng)學(xué)習(xí)是利用各種移動(dòng)智能終端實(shí)現(xiàn)的數(shù)字化學(xué)習(xí)，具有個(gè)性化、微型化、即學(xué)即用、基于位置的服務(wù)、知識(shí)傳遞效能高的特點(diǎn)。學(xué)習(xí)者可以隨時(shí)隨地獲取學(xué)習(xí)資源，學(xué)習(xí)內(nèi)容能個(gè)性化呈現(xiàn)，教師與學(xué)習(xí)者之間、學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)者之間、學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)資源之間方便雙向交互。移動(dòng)學(xué)習(xí)豐富的交互性能給學(xué)習(xí)者帶來更多的趣味和愉悅感。

2）云計(jì)算。維基百科對(duì)于云計(jì)算的定義：云計(jì)算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算方式，通過這種方式，共享的軟硬件資源和信息可以按需求提供給計(jì)算機(jī)各種終端和其他設(shè)備。美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所對(duì)于云計(jì)算的定義：云計(jì)算是一種能夠方便地按需訪問可配置計(jì)算資源共享池的模型，能夠以最小的管理工作或服務(wù)快速提供和發(fā)布這些資源[4]。運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)，可以在幾秒鐘內(nèi)完成對(duì)數(shù)以萬計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)服務(wù);通過教育云，可以將移動(dòng)學(xué)習(xí)的硬件、資源虛擬化，最大化移動(dòng)學(xué)習(xí)資源的使用效率。云計(jì)算擁有快速、彈性地提供資源的能力，云和端都具有傳統(tǒng)模式所不可比擬的優(yōu)勢(shì)，能以最少的管理工作量或通過與服務(wù)供應(yīng)商的交互來快速部署和釋放資源[5]。

3）5G。5G是第五代移動(dòng)通信技術(shù)的簡稱。根據(jù)ITU（國際電信聯(lián)盟）定義，5G將實(shí)現(xiàn)三大應(yīng)用場(chǎng)景：eMBB（增強(qiáng)移動(dòng)寬帶）、eMTC（海量大連接）、URLLC（低時(shí)延高可靠）。它與4G相比，具有高速率、低延遲、高容量的顯著特點(diǎn)。在移動(dòng)學(xué)習(xí)方面，5G可以大顯身手：超高的網(wǎng)速、超大的容量和超低時(shí)延，直播課成為教學(xué)主要形式，VR/AR的應(yīng)用將更廣泛，大大改善學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。2019年是5G發(fā)展元年，2020年5G將與以云技術(shù)為代表的新興技術(shù)一起組成智能化基礎(chǔ)設(shè)施，為即將到來的智慧教育賦能[2]。當(dāng)5G普及后，eMTC（海量大連接）技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)，C端設(shè)備、B端設(shè)備、互動(dòng)教學(xué)平臺(tái)及5G技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)體驗(yàn)閉環(huán)，真正推動(dòng)線下面授向下一代模式演變。

5G與云計(jì)算、移動(dòng)學(xué)習(xí)結(jié)合? 隨著5G時(shí)代來臨、現(xiàn)代人學(xué)習(xí)生活節(jié)奏日益加快，移動(dòng)學(xué)習(xí)迎來新的發(fā)展機(jī)遇：不受時(shí)間與空間限制的移動(dòng)在線課堂將會(huì)越來越多地取代傳統(tǒng)教學(xué)課堂，滿足學(xué)習(xí)者碎片化學(xué)習(xí)需求的移動(dòng)學(xué)習(xí)，正在成為席卷全球的學(xué)習(xí)新風(fēng)尚。移動(dòng)學(xué)習(xí)也正在重構(gòu)教學(xué)交互模式。通過云計(jì)算、5G等新技術(shù)為眾多的學(xué)習(xí)者提供一個(gè)自由的學(xué)習(xí)平臺(tái)，使教育的不同參與者，包括教師、學(xué)習(xí)者、管理者，方便快捷地進(jìn)行各階段教學(xué)交互活動(dòng)。通過流暢的線上直播，師生之間能直接看到彼此的眼神和反應(yīng)，具有線下面對(duì)面的體驗(yàn)感，應(yīng)用將更趨廣泛。

學(xué)習(xí)者不僅僅只是學(xué)習(xí)者，也可以成為學(xué)習(xí)資源的收集者、發(fā)布者，每位學(xué)習(xí)者都可以分享個(gè)人的學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)體驗(yàn)、學(xué)習(xí)筆記，開展雙向互動(dòng)交流，最終達(dá)到全體學(xué)習(xí)者共同進(jìn)步的目的。學(xué)習(xí)者從被動(dòng)灌輸型過渡到主動(dòng)自發(fā)式探索學(xué)習(xí)。5G視域下基于云計(jì)算的移動(dòng)學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)模型如圖1所示。

4 5G視域下云計(jì)算在移動(dòng)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用

構(gòu)建個(gè)性化、自主的學(xué)習(xí)環(huán)境，創(chuàng)建多元的虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)? 在云時(shí)代，學(xué)習(xí)者可以自由、自主地選擇學(xué)習(xí)資源內(nèi)容和學(xué)習(xí)方式，利用云平臺(tái)上的工具，可以輕松地構(gòu)建個(gè)性化網(wǎng)絡(luò)空間，自由地開展學(xué)習(xí)活動(dòng)。通過運(yùn)用5G技術(shù)，可以方便地實(shí)時(shí)捕捉、分析移動(dòng)云平臺(tái)上學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為記錄。數(shù)據(jù)分析與處理完成后直接傳到云端。每個(gè)學(xué)習(xí)者都可以加入適合自己的虛擬社區(qū)，構(gòu)建自己的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境，發(fā)揮自己的特長，與具有共同學(xué)習(xí)目標(biāo)的其他學(xué)習(xí)者一起開展交流、分享，進(jìn)行協(xié)作學(xué)習(xí)。隨著學(xué)習(xí)進(jìn)度的推進(jìn)，以形成共有文化和學(xué)習(xí)共同體為目標(biāo)的虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)正發(fā)揮越來越重要的作用。

整合移動(dòng)學(xué)習(xí)教育資源，實(shí)現(xiàn)云端資源開放與共享? 5G時(shí)代是云的時(shí)代，也是云和網(wǎng)相互融合的時(shí)代。當(dāng)前，由于各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡，東、中、西部高等學(xué)校與中小學(xué)普遍存在教學(xué)建設(shè)不平衡、教育資源配置不合理的狀況。云計(jì)算能最大限度整合教學(xué)資源，有效提高教學(xué)的質(zhì)量和學(xué)習(xí)的效率。教師、學(xué)習(xí)者只需用可聯(lián)網(wǎng)的終端設(shè)備，就能輕易獲取所需的教育資源，還可以提供信息數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、檢索和超級(jí)的計(jì)算能力，同時(shí)可以將自己的資源與他人分享，實(shí)現(xiàn)教育資源的開放與共享。

以省級(jí)電大（開放大學(xué)）為例，現(xiàn)在很多省級(jí)電大建立了全省電大系統(tǒng)集中的服務(wù)器虛擬化應(yīng)用集群，致力于開發(fā)云計(jì)算、虛擬化應(yīng)用，為各基層電大提供優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。在省電大虛擬數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)上，在各基層電大建立多個(gè)云教室，讓云端的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源和學(xué)習(xí)支持服務(wù)落地，及時(shí)送達(dá)各類學(xué)習(xí)者。逐步利用云端桌面系統(tǒng)代替普通個(gè)人PC，實(shí)現(xiàn)多種終端統(tǒng)一桌面應(yīng)用，真正實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)跨空間、跨平臺(tái)使用。

5G與云計(jì)算、VR、AR技術(shù)結(jié)合，讓學(xué)習(xí)過程更智能、更趣悅? 5G與云計(jì)算、VR、AR技術(shù)結(jié)合后，將打通現(xiàn)有教育模式中線上線下教學(xué)體驗(yàn)的隔閡。借助可穿戴設(shè)備，如智能頭盔、智能眼鏡等，可實(shí)現(xiàn)隨身攜帶，隨時(shí)隨地選擇課程進(jìn)行沉浸式、趣味性學(xué)習(xí)，配合VR、AR所帶來的類似真實(shí)的互動(dòng)場(chǎng)景，使得學(xué)習(xí)者有身臨其境的感覺：一個(gè)活生生的“真人”老師出現(xiàn)在移動(dòng)課堂上。學(xué)習(xí)者可以一邊體驗(yàn)、一邊學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)過程更輕松、更趣悅，對(duì)于增強(qiáng)教學(xué)體驗(yàn)、提高教學(xué)質(zhì)量都將產(chǎn)生極大的促進(jìn)作用。

5 結(jié)語

云計(jì)算利用其數(shù)據(jù)安全、輕松實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和高性能、高擴(kuò)展性等優(yōu)勢(shì)，在移動(dòng)學(xué)習(xí)中大顯身手：提升師生有效交互的質(zhì)量、學(xué)習(xí)資源處理效率，促進(jìn)個(gè)性化學(xué)習(xí)，讓學(xué)習(xí)過程在愉悅的氛圍中真實(shí)地發(fā)生。隨著5G、AI、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的發(fā)展，云計(jì)算在數(shù)據(jù)處理方法和管理技術(shù)方面還有很大的提升空間，以更好地滿足未來移動(dòng)學(xué)習(xí)的新需求。

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