基于B/S模式的移動學習系統開發模式研究與實踐

摘 要：本文對移動學習系統的不同開發模式進行了比較，根據移動學習系統的特點選定基于B/S結構的開發模式。首先分析了移動學習系統的組成，重點分析了移動學習系統的技術架構。為了適應移動學習系統的特點并實現高效開發，本文提出了在傳統網絡學習系統開發環境的基礎上進行擴展的開發環境部署方案，并分析了其重點技術的實施方案。

關鍵詞：移動學習；Moodle；前端開發框架；HTML5

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

移動學習是指基于無線寬帶連接和移動終端實現隨時隨地的學習。移動設備主要包括平板電腦、智能移動電話、電子閱讀器等。在移動計算設備的支持下，構建移動學習的平臺，能夠讓學習者在任何時間、任何地點根據自己的需要進行相應的學習。

本移動學習系統基于混合式學習理論進行開發。混合式學習是將傳統的課堂學習和網絡學習進行有效的融合，以滿足學習者課外學習需求。2009年，一項大型調查報告《對在線學習的實證研究評價：對在線學習的元分析和評論》顯示，混合學習是最有效的學習方式，其次是在線學習，而單純的面對面教學是最低效的一種。作為課程的設計、開發及實施者的教師是移動學習系統開發的主體，因此設計高效的移動學習系統開發模式顯得十分重要。

1 移動學習系統開發模式比較

目前，移動學習系統的開發模式主要包括基于通用軟件的開發模式、基于B/S結構的開發模式和基于C/S結構的開發模式。這3種開發模式在開發階段、應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模式

基于通用軟件的開發模式是指使用目前在移動終端應用廣泛的應用軟件，對這些應用程序的功能進行整合來開發移動學習系統。這種開發模式的優點主要包括開發難度和開發風險低，開發周期短。缺點主要包括系統獨立性差，即如果要使用移動學習系統則必須安裝這些應用軟件；另外，使用這種開發模式不能對用戶的訪問權限進行定制，系統的安全性差。在學習要素的體現方面，可以比較好的展現學習資源，也可以為學習者和教師提供交流的學習環境，但是很難表達教學的策略。

1.2 基于B/S結構的開發模式

基于B/S結構的開發模式是指針對服務器端的開發，移動客戶端使用通用瀏覽器即可訪問移動學習系統。這種開發模式的開發難度、開發周期和開發風險中等，并且能夠比較好的表達教學策略，是開發移動學習系統的較好的選擇。通過用戶管理功能，可以保障系統的安全性。目前，使用這種開發方式的開發平臺也比較完善，教師只要進行簡單的培訓就可以掌握基本的開發方法。

1.3 基于C/S結構的開發模式

基于C/S結構的移動學習系統開發模式是指在移動終端開發移動應用軟件。以這種方式開發的移動學習案例已經非常多。這種開發模式的優點是能夠很好的表達教學策略，系統的獨立性強，安全性好。這種開發方式的最大問題在于開發難度大、周期長，開發風險高。另外，由于移動終端設備類型多，開發平臺不一而同，使得開發成本高。由于客戶端需要安裝移動學習系統，對移動終端設備基本配置要求較高。基于以上原因，這種方式也不利于教師快速開發輔助教學過程的移動學習系統。

2 基于B/S結構的移動學習系統開發模式

與傳統的網絡學習系統相比，移動學習系統在客戶端設備、通信網絡以及技術架構等方面存在不同。為了實現移動學習系統高效開發，可以通過在傳統網絡課程開發環境的基礎上進行擴展，使其符合移動學習系統開發需要。

2.1 移動學習系統組成結構

移動學習系統所包括的用戶角色主要有教師和學生，客戶端的設備類型包括移動終端設備和個人計算機。這些設備通過移動通信網絡和互聯網訪問系統功能模塊，并由系統功能模塊負責訪問學習資源庫，并向用戶提供交互界面。移動學習系統的組成結構如圖1所示。

系統功能模塊是移動學習系統的核心部分，主要由以下子模塊組成：

（1）學生功能模塊：該模塊面向學生，可以實現學生賬戶信息維護功能、課程信息瀏覽與選擇功能、學習資源使用功能、作業及測驗提交功能、提問與發表意見等功能。

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

（3）數據挖掘功能模塊：通過數據挖掘功能模塊，可以對學生的學習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 移動學習系統的技術架構

從技術角度分析，移動學習系統從下向上可以分為開發部署環境、網絡通信環境和應用測試環境3個層級，如圖2所示。

在移動學習系統的技術架構中，開發部署環境是最為核心的一層。移動學習系統可以借鑒傳統網絡學習系統的開發環境并進行擴展，以適應移動終端設備的需求。

2.2.1 系統開發環境

本移動學習系統基于Moodle（Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment）環境。Moodle是一個開源課程管理系統，用于制作網絡課程或網站。它是一個全球性的開發項目，用以支持建構主義的教育框架。Moodle不僅開發成本低，而且功能非常強大，包括課程管理模塊、作業管理模塊、聊天模塊、投票模塊、論壇模塊、測驗模塊、資源模塊、問卷調查模塊、互動評價模塊等，支持教師從技術管理、學習任務和社會交往三個維度創建虛擬學習環境。使用Moodle環境，教師不需要掌握復雜的網站開發以及程序設計技術，就可以開發部署理念先進的網絡學習環境，非常適合教師作為網絡課程開發的工具。

2.2.2 前端開發框架

由于移動終端設備類型多、屏幕尺寸大小不一，為避免為不同的終端開發不同用戶界面的重復勞動，本系統采用響應式用戶界面實現技術。響應式用戶界面技術是移動互聯網時代非常流行的一種技術，可以在無需修改內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容展示給用戶。響應式用戶界面技術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容的一致性。為實現響應式用戶界面技術，可以采用Bootstrap框架作為基礎。Bootstrap是免費、開源的前端開發框架，它采用響應式、移動優先的設計原則，非常適合移動Web時代的前端開發。

2.2.3 媒體展示技術

HTML5是對HTML標準的第五次修訂，其設計目的是為了在移動設備上支持多媒體。

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

由于大多數移動終端并不支持Flash，造成無法瀏覽傳統的基于Flash的在線課件。通過對HTML5技術的采用，移動學習系統實現了符合SCROM標準的PPT等格式的課件在移動終端的跨平臺演示。

早期的網頁視頻播放多采用Windows Media Player、Realplayer等瀏覽器插件實現，不具有跨瀏覽器和操作系統的特性。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對Flash的支持程度不一，如使用廣泛的iOS系統并不支持Flash。移動學習系統采用符合移動瀏覽器標準的HTML5技術進行視頻播放，實現了個人計算機、平板電腦和智能手機等不同終端的跨平臺播放。

3 移動學習系統展望

3.1 移動學習系統與社交軟件應用的結合

微信是近年來出現的一種全新的社交媒體軟件，擁有數以億計的活躍用戶。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，使得將微信作為一種全新媒體進行各種應用開發成為可能。

Moodle具有十分強大的可定制功能，它采用網絡服務（Web Service）機制為非Moodle平臺提供接口。因此，微信網關可以通過訪問Moodle提供的Web Service接口以及External API（外部應用程序編程接口）對系統核心函數進行調用，從而實現對Moodle的操作。

移動學習系統可以借助微信的“朋友圈”等分享功能實現教學內容的快速傳播。微信提供的開發接口可以采集用戶與學習平臺的交互信息，利用這一功能，通過二次開發，可以為用戶提供更多的擴展學習工具。另外，可以將用戶在移動學習系統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 云計算技術應用

移動學習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，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備將文件發布或上傳到移動學習系統。

云計算就是一種服務，可根據用戶使用量，通過互聯網提供硬件、軟件、數據甚至服務資源。云計算技術的應該可以提高移動學習系統的可用性、穩定性、安全性等性能，也有利于降低系統開發和維護的成本。

3.3 移動學習系統構建策略的研究

移動學習系統應用的最終目標是提高學習者的學習效率與學習質量，因此移動學習系統構建策略的研究應該作為移動學習系統開發的理論基礎。移動學習系統與傳統課堂學習系統的融合模式、移動學習系統評估指標、對使用移動學習系統的用戶的激勵方式等研究都是需要進一步加強的。

參考文獻：

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[2]張奇偉.基于HTML5的移動應用的研究與開發[D].北京郵電大學，2013.

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[4]李克東，趙建華.混合學習的原理與應用模式[J].電化教育研究，2004.

作者簡介：王秀英（1976-），女，天津人，副教授。