LMS موبایل و آموزش مجازی با گوشی هوشمند

مقدمه:

پیشرفت شتابان فناوری تلفن همراه و شبکه اینترنت، همراه با تطبیق سریع کاربران با آنها، دسترسی فوری به اطلاعات را بدون تکیه بر کامپیوترهای رومیزی یا لپ‌تاپ ممکن ساخته است. این تحول، زمینه‌ساز ظهور پارادایم جدیدی در عرصه آموزش به نام آموزش مجازی با گوشی هوشمند شده است. از یادگیری کاملاً آنلاین تا رویکرد ترکیبی، از دوره‌های خودگام تا یادگیری مشارکتی، از دانش‌آموزان مدرسه تا یادگیری شرکتی: یادگیری آنلاین در همه جا متفاوت است. و از آنجایی که پلتفرم‌هایی مانند Moodle توسط جامعه جهانی، از همه بخش‌ها و تمام نقاط جهان توسعه یافته‌اند، از انواع فرآیندهای یادگیری و دیدگاه‌های آموزش مجازی پشتیبانی می‌کنند.

در این مقاله به توسعه LMS تلفن همراه با استفاده از فناوری بومی موبایل و تکنولوژی وب پرداخته می‌شود. استفاده از فناوری نرم افزار آموزش مجازی LMS می‌تواند تعامل بدون محدودیت برای کاربران و افزایش آگاهی اطلاع‌رسانی آن‌ها را از به‌روزرسانی‌ها فراهم کند. توسعه نسخه متناسب با تلفن همراه می‌تواند برای پلتفرم‌های نرم افزار ال ام اس (LMS) بسیار مهم باشد. در این مطلب، به بررسی پژوهشی که در آن نرم افزار آموزش الکترونیکی تلفن همراه با استفاده از فناوری موبایل و تکنولوژی وب با استفاده از API WebView توسعه داده شده، پرداخته شده است. در این کار به ایجاد و نگه‌داری نرم افزار در چندین پلت فرم تلفن همراه اقدام شده و سعی شده که زمان توسعه کاهش یابد و در عین حال رابط کاربری سازگار حفظ شود. هدف این مطالعه بازنگری نقاط قوت و ضعف این ترکیب در توسعه برنامه‌های تلفن همراه به طور خاص تحت پلت فرم آندروید است.

اهمیت و ضرورت LMS موبایل

سیستم آموزش مجازی LMS تعاملی غنی بین استاد و دانش آموز را با فراهم کردن ویژگی‌های مفیدی مانند مکانیسم ارسال/بازگشت انتساب، پلت فرم بحث همکار، بازخورد فوری در آزمون آنلاین، دسترسی بی‌وقفه به مواد آموزشی، ارتباط با همسالان و سخنرانان، گروه مشارکتی کار، تقویم به عنوان یک یادآوری، اعلام اخبار و عملکرد داشبورد فراهم می‌نماید. ال ام اس دانشگاهی مبتنی بر وب در دانشگاه های امروز بسیار محبوب می باشد، زیرا برای نگه داشتن تعداد زیادی از منابع درسی در طول فرایند آموزش در مقاطع بالاتر را پشتیبانی می نماید.

با این حال، دانش آموزان می خواهند از فناوری های جدید مانند تلفن های همراه برای اتصال به نرم افزار آموزش الکترونیکی در آموزش و پرورش استفاده نمایند، زیرا آنها از دستگاه های فن آوری در زندگی روزمره مشاهده و استفاده می نمایند. این تمایل، نیاز به ارائه یک تجربه یکپارچه و کامل آموزش مجازی با گوشی هوشمند را بیش از پیش آشکار می سازد. یک LMS موبایل کارآمد نه تنها این نیاز را برطرف می کند، بلکه با ارائه اعلان‌های فوری، دسترسی به تکالیف و امکان امتحان در LMS با گوشی، مشارکت و تعlearnی را به حداکثر می رساند.

چالش های توسعه یک LMS موبایل

یکی از مسائل اصلی در توسعه نرم افزارهای e-learning تلفن همراه این است که پلت فرم تلفن همراه بسیار متنوع است و قطعاً پشتیبانی از چند سیستم عامل با نسخه های متعدد، هزینه بالایی خواهد داشت. یک زبان میانجی لازم است که تفاوت های بین این سیستم عامل ها را تسهیل کند تا خیال توسعه دهندگان از انتقال نرم افزار بین پلت فرمها راحت شود و بتوانند روی لایه منطق کسب و کار تمرکز کنند.

یک روش ساده برای حل این مسئله، استفاده از نرم افزار وب است که از پشتیبانی خوب بر روی مرورگرهای تلفن همراه در تمامی سیستم عامل ها سود می برد. فن آوری های وب مانند HTML، CSS و جاوا اسکریپت برای توسعه برنامه های کاربردی چند پلتفرم بسیار مناسب هستند زیرا آنها استاندارد، محبوب، منطقی و ساده و در عین حال قدرتمند هستند و به خوبی پشتیبانی می شوند. با اقدامات اضافی برای استفاده از قابلیت های ویژه دستگاه های تلفن همراه، آنها الزامات بسیاری از سناریوهای موبایل را برآورده می کنند. WebView API توسعه دهنده را قادر می سازد تا از مزایای برنامه های کاربردی وب در برنامه های بومی تلفن همراه استفاده کند، زیرا نه تنها اجازه نمایش محتوای وب را می دهد، بلکه برنامه ها را قادر می سازد تا با محتوای وب خود ارتباط برقرار کنند.

روش های توسعه برنامه های موبایل

گزینه های فناوری موجود برای توسعه برنامه های کاربردی چند پلتفرم موبایل، شامل برنامه های مبتنی بر وب، برنامه های ترکیبی (Hybrid) می‌باشند. برنامه های ترکیبی، هرچند بر تکنولوژی های استانداردشده ی وب تکیه می کند، در یک برنامه بومی قرار می گیرند، که به عنوان یک پل برای دسترسی به سخت افزار دستگاه و توابعی مانند زنگ، ارتعاش، اطلاعیه ها، برقراری تماس، استفاده از دوربین، سنسور GPS و شتاب سنج محسوب می شوند. این چارچوب ها اجازه می دهند توسعه دهنده از یک زبان برنامه نویسی برای ساخت یک سیستم آموزش الکترونیکی LMS تلفن همراه که از چند سیستم عامل مختلف پشتیبانی می کند، استفاده نماید. همچنین برخی از چارچوب های وب مانند jQueryMobile و Sencha Touch وجود دارد که یک توسعه دهنده وب را قادر می سازد یک وب سایت تلفن همراه با طراحی مشابه با رابط اصلی و پلت فرم موبایل ایجاد کند.

ملاحظات طراحی رابط کاربری (UI)

در بستر رابط کاربر(UI)، هر پلت فرم تلفن همراه دارای الگوی طراحی خاص خود است. در حالی که اندروید طرح Tabbed به زبانه های خود در قسمت بالایی را ترجیح می دهد، iOS ترجیح می دهد که زبانه ها (tabs) در سمت پایین طرح قرار گیرند. با این نوع تفاوت، چارچوب چند پلتفرم موجود نمی تواند تلاش برای طراحی رابط کاربری (UI) مناسب برای انواع دستگاه ها و جهت ها را به طور کامل کاهش دهد، با این حال هنوز هم به ایجاد یک کد که در سراسر سیستم عامل های مختلف قابل استفاده است کمک می نماید. حتی اگر تنها یک پلت فرم واحد پشتیبانی شود، رویکرد یک پلت فرم متقابل ممکن است به عنوان موثر ترین روش به دلیل موانع کم آن، عمدتاً به دلیل استفاده از تکنولوژی های وب استاندارد و محبوب مانند HTML، CSS و JavaScript استفاده نماید.

عملکرد و بهینه سازی

از دیدگاه عملکرد، یک برنامه تلفن همراه ترکیبی با استفاده از چارچوبی مانند Phonegap قادر است تعامل کامل کاربر که قابل مقایسه با یک برنامه بومی است را ارائه دهد. در مقایسه، وب سایت برنامه های کاربردی به دلیل این که یک برنامه وب باید از طریق اینترنت بارگیری شود، ممکن است عملکرد ضعیفتری را دربردارد. این پدیده را می توان با نگه داشتن کپی آفلاین از صفحه محدود کرد. در زمان اجرا، برنامه های وب از این واقعیت سود می برند که مرورگرهای گوشی هوشمند امروز بسیار کارآمد و بهینه شده اند.

نتایج آزمون نشان می دهد که کاربردهای بومی تلفن همراه می تواند به طور متوسط به 59 فریم در ثانیه برسد درحالی که نرم افزار موبایل هیبرید و برنامه WebView قادر به رسیدن به 57 قاب در ثانیه به طور متوسط است. این نتایج عملکرد به عنوان بسیار تکامل یافته در مورد ناوبری کاربر در نظر گرفته شده است. با این حال، اشاره شده است که تعدادی از حافظه و قدرت محاسبات مصرف شده توسط فرآیندهای دیگر ممکن است عملکرد نرم افزار را مختل کند. چندین تکنیک وجود دارد که می توان برای بهینه سازی عملکرد برنامه های WebView انجام داد، مانند استفاده از تکنیک صفحه بندی برای محدود کردن تعداد المان‌های موجود در یک صفحه و فشرده‌سازی فایل های Javascript و CSS برای حفظ اندازه صفحه وب در حد کوچک.

مصرف داده و مدیریت شبکه

رویکرد ترکیبی وب و بومی، اطلاعات بیشتری را در مورد شبکه در مقایسه با نرم افزار تلفن همراه بومی منظم و یا نرم افزار ترکیبی مصرف می کند. این به این دلیل است که یک برنامه کاملاً بومی یا ترکیبی، طرح و رابط کاربری خود را بر روی پلت فرم نصب کرده است، بنابراین آنها فقط نیاز به دریافت اطلاعات مورد نیاز در قالب ساختار داده ها دارند، در حالی که رویکرد مبتنی بر WebView نیاز به بازیابی کل طرح و داده ها در قالب صفحه وب دارد که شامل چندین فایل مانند HTML، CSS و جاوا اسکریپت است.

در حالی که استفاده از ترافیک شبکه در مقایسه با برنامه‌های کاملاً بومی بسیار زیاد است، در واقع هیچ تفاوتی با مرور معمولی وب وجود ندارد. با این حال، اگر مصرف داده ها بر روی شبکه تبدیل به یک نگرانی شود، توسعه دهندگان باید با استفاده از API WebView، گام های اضافی برای ذخیره (Caching) صفحه وب بردارند تا مصرف داده ها بر روی شبکه به حداقل برسد.

مدیریت تغییرات و به‌روزرسانی‌ها

پلت فرم تلفن همراه به طور مداوم به روز می شود و همین امر در مورد موتور مرورگر وب که پردازش HTML، CSS و JavaScript را برای مرورگر پیش فرض وب و API WebView ارائه می دهد، صادق است. در حالی که به روز رسانی مستمر، توانایی موتور جستجوگر و امنیت آن را بهبود می بخشد، ممکن است شامل تغییرات ناگهانی باشد که بر API WebView تاثیر می گذارد. این تغییر همچنین بر برنامه های مبتنی بر چارچوب‌هایی مانند PhoneGap نیز تاثیر می گذارد، زیرا آنها نیز از موتور پیش فرض وب استفاده می کنند.

روش و اجزای اصلی توسعه

رویکرد توسعه نرم افزار ال ام اس تلفن همراه در این مطالعه، ترکیبی از برنامه نویسی بومی موبایل (در این مورد آندروید) و برنامه نویسی همراه وب، بدون استفاده از هر چارچوب ترکیبی از پیش تعریف شده از قبیل PhoneGap است. در این مقاله از برنامه نویسی تلفن همراه برای ایجاد یک ظرف (Container) برای ارائه صفحه وب استفاده کرده اند که منطق کسب و کار اصلی با استفاده از کامپوننت WebView را دربردارد. برنامه نویسی بومی نیز برای دسترسی به ویژگی های بومی خاص پلتفرم، مانند推送 اعلان (Push Notification) و ذخیره سازی اطلاعات مورد نیاز در سمت مشتری به کار گرفته شده است.

منطق کسب و کار برای برنامه از برنامه موبایل بومی به نرم افزار آموزش آنلاین وب یا LMS تلفن همراه منتقل شده است که از طریق کامپوننت بومی WebView قابل دسترسی است. این رویکرد امکان توسعه یک بار منطق کسب و کار برای پلت فرم های متعدد را با همان ثبات و سازگاری مرورگر پیش فرض هر پلتفرم فراهم می نماید. در ادامه، یک مرور کلی از اجزای اصلی استفاده شده در توسعه سیستم آموزش مجازی LMS برای تلفن همراه که ترکیبی از تکنولوژی وب با برنامه های بومی تلفن همراه است، ارائه می شود.

ویژگی های کلیدی یک LMS موبایل موفق

یک LMS موبایل کارآمد باید از ویژگی‌های متعددی پشتیبانی کند:

پشتیبانی از انواع آموزش آنلاین: از یادگیری کاملاً آنلاین تا رویکرد ترکیبی، از دوره‌های خودگام تا یادگیری مشارکتی. از آنجایی که Moodle توسط جامعه جهانی ما، از همه بخش ها و تمام نقاط جهان توسعه یافته است، از انواع فرآیندهای یادگیری و دیدگاه های آموزش مجازی با گوشی هوشمند پشتیبانی می کند.

مدیریت کارها (Task Management) در LMS تلفن همراه: امروزه سیستم عامل های تلفن همراه از صفحه نمایش لمسی و حرکات لمسی برای تعامل استفاده می کنند. یک LMS موبایل باید از این ویژگی‌ها برای مدیریت تکالیف، فعالیت‌ها و پیگیری پیشرفت بهره ببرد.

پشتیبانی از همه دستگاه ها: با برنامه Moodle، دانشپذیران می توانند به تمام محتوای درسی دسترسی داشته باشند، فعالیت ها و تکالیف را به طور کامل از دستگاه های تلفن همراه خود ارسال کنند. اعلان‌های موبایل کمک می‌کنند تا همیشه در جریان امور باشند. امکان امتحان در LMS با گوشی نیز باید به راحتی فراهم باشد.

یکنواختی و انعطاف پذیری محتوا: در توسعه LMS تلفن همراه، استفاده از فناوری‌های وب مانند PHP در سمت سرور و فریمورک‌های UI مناسب، اطمینان می‌دهد که محتوا به درستی در سراسر سیستم عامل های تلفن همراه مانند Android، iOS و Windows Phone نمایش داده می شود.

نتایج و بحث

با ترکیبی از فن آوری وب همراه و رویکرد برنامه نویسی بومی، توسعه دهنده نیاز به نگهداری یک پایگاه کد برای منطق کسب و کار اصلی و یک پایگاه کد مجزا برای بخش بومی هر پلت فرم دارد. این approach به ویژه هنگامی که چندین ماژول کسب و کار در یک نرم افزار تلفن همراه وجود دارد، مفید است، زیرا منطق هر کسب و کار می تواند در کد پایه وب خود مدیریت شود. چارچوب های هیبریدی مانند PhoneGap قادر به کاهش بیشتر این تلاش هستند، زیرا همان کد را می توان بر روی پلت فرم های مختلف کامپایل کرد و تیم توسعه فقط به نگهداری یک پایگاه کد واحد نیاز دارد.

نتیجه گیری

رویکرد ما در توسعه نرم افزار LMS تلفن همراه که ترکیبی از برنامه های تلفن همراه بومی و تکنولوژی وب با استفاده از WebView API است، دارای مزایا و معایب خود می باشد. در این راستا، فناوری وب موبایل واقعا همه کاره است و به طور صحیح در چند پلتفرم ارائه می شود. این روش به توسعه‌دهندگان اجازه می دهد تا از قابلیت های بومی دستگاه استفاده کنند و در عین حال از فراگیر بودن و استانداردهای وب بهره ببرند. این رویکرد نه تنها بهترین جنبه های دنیای بومی و وب را ترکیب می کند، بلکه مدیریت پایگاه کد را با متمرکز کردن منطق کسب و کار در یک پایگاه کد وب، ساده می سازد. هنگامی که چندین واحد کسب و کار در یک برنامه تلفن همراه وجود دارد، هر واحد می تواند پایگاه کد مدیریت منطق کسب و کار خود را داشته باشد. در نهایت، آموزش مجازی با گوشی هوشمند از طریق یک LMS موبایل قدرتمند، نه یک گزینه، بلکه یک ضرورت برای بقا و پیشرفت در فضای آموزشی امروز است.