羌曉梅

摘 要：伴隨著3G、4G移動通信網(wǎng)絡(luò)的廣泛建設(shè)和智能手機的應(yīng)用，移動學(xué)習(xí)正成為人們利用移動信息技術(shù)及碎片時間展開學(xué)習(xí)活動的一種重要方式。本文以北京語言大學(xué)遠程教育為例，就如何利用移動設(shè)備的特點及移動互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢開展高等學(xué)?，F(xiàn)代遠程教育，提供實用性和先進性并存的技術(shù)產(chǎn)品為目的進行研究，通過對比移動學(xué)習(xí)和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)教育證明了移動學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)存在的必要性和其價值，將設(shè)計模型轉(zhuǎn)化為實際的移動應(yīng)用并進行了推廣實踐。

關(guān)鍵詞：遠程學(xué)歷教育；移動學(xué)習(xí)；移動學(xué)習(xí)平臺

中圖分類號：G726 文獻標識碼：A

隨著近年來移動數(shù)據(jù)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)在國內(nèi)的快速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)和移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的連通變得越來越簡單，移動互聯(lián)應(yīng)用在人們的生活的各個方面形成越來越多的影響。在這個過程中，移動學(xué)習(xí)成為人們利用移動信息技術(shù)及碎片時間展開學(xué)習(xí)活動的一種重要方式。

2014年5月下旬發(fā)布的《中國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展報告（2014）》稱，中國網(wǎng)民接近總?cè)丝谝话?，突?億。手機網(wǎng)民規(guī)模達5.006億，中國網(wǎng)民的人均每周上網(wǎng)時長達25小時。

雖然傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)教育在歷史發(fā)展中帶來了學(xué)習(xí)模式的創(chuàng)新，但是不可否認，其自身還存在一些明顯的不足。一是互動性不夠好。課件本身更多的只是進行授課內(nèi)容的精品化剪輯和制作。即使有一些逼真的模擬，但師生交互還是不夠方便。離真正的隨時隨地進行學(xué)習(xí)還有明顯差距。二是教學(xué)模式相對單一。遠程教育所采用的技術(shù)手段還是網(wǎng)頁瀏覽、文字答疑、定點的音、視頻交流為主。而受限于學(xué)習(xí)時的PC限制，同步影音在移動中教學(xué)等方式很難滿足。

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)取得重大突破，移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施鋪設(shè)成型，智能移動設(shè)備日益普及，尤其是智能手機的普及，使得利用移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和移動智能設(shè)備輔助學(xué)習(xí)變得更為現(xiàn)實。

近年來，隨著移動技術(shù)和應(yīng)用服務(wù)的發(fā)展，以及信息社會學(xué)習(xí)需要的變化，國內(nèi)教育技術(shù)、成人教育、計算機、信息技術(shù)等領(lǐng)域開始關(guān)注和研究移動學(xué)習(xí)，各大企業(yè)（移動設(shè)備生產(chǎn)商、通信公司）和學(xué)校紛紛開始探索移動學(xué)習(xí)的實踐形式。

從我國移動學(xué)習(xí)的應(yīng)用來看，近幾年來，在教育主管部門的推動下，北京大學(xué)、清華大學(xué)、北京師范大學(xué)、南京大學(xué)等高校在移動學(xué)習(xí)資源建設(shè)方面都進行了有益的嘗試。而新東方教育集團、網(wǎng)梯公司、諾亞舟的“掌上英語”項目和廣東移動公司與廣東增城區(qū)政府建立的“手機課堂”都對移動學(xué)習(xí)模式進行了很好的實踐。

如何實現(xiàn)移動學(xué)習(xí)和現(xiàn)代遠程學(xué)歷教育的無縫對接已成為眾多遠程教育機構(gòu)研究的熱點問題。

一、移動學(xué)習(xí)平臺需求分析

以北京語言大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院的移動學(xué)習(xí)平臺為例。經(jīng)過十三年的發(fā)展，學(xué)院已經(jīng)有一套成熟穩(wěn)定的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)教育平臺，但還是希望開發(fā)出一套輔助網(wǎng)絡(luò)教育平臺的移動學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)，滿足下列主要的移動學(xué)習(xí)（M-Learning）目標：

（一）移動學(xué)習(xí)

系統(tǒng)地提供精致學(xué)習(xí)內(nèi)容（移動課程、微課等），幫助學(xué)習(xí)者在碎片化的時間里，經(jīng)過系統(tǒng)引領(lǐng)，完成學(xué)習(xí)有意義的精細化學(xué)習(xí)。

（二）資訊傳遞

能及時將學(xué)院、中心、教師的重要通知、資訊傳遞給學(xué)習(xí)者，支持任務(wù)驅(qū)動學(xué)習(xí)模型。

（三）交流互動

系統(tǒng)支持學(xué)習(xí)者之間的信息互通，交流與分享。

在此課題中，重點是解決資訊的傳遞問題、碎片化學(xué)習(xí)和系統(tǒng)學(xué)習(xí)指引結(jié)合的問題、移動學(xué)習(xí)和傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)同步的問題。

二、系統(tǒng)設(shè)計

（一）總體設(shè)計原則

北京語言大學(xué)移動學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)強調(diào)“以學(xué)習(xí)者為中心”，基于社會化學(xué)習(xí)、泛在學(xué)習(xí)，通過系統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計，為學(xué)員提供一個能在任意聯(lián)網(wǎng)的上網(wǎng)終端，利用碎片化的時間，進行系統(tǒng)化、持續(xù)性學(xué)習(xí)的有效學(xué)習(xí)工具。

1.關(guān)注學(xué)習(xí)過程

北京語言大學(xué)移動學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)關(guān)注學(xué)習(xí)過程，關(guān)注學(xué)員在學(xué)習(xí)過程中的各項功能需求，針對移動學(xué)習(xí)的特點，為學(xué)員的交流、互動以及自主學(xué)習(xí)提供多種學(xué)習(xí)工具；同時，北京語言大學(xué)移動學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)還為教務(wù)管理者提供豐富的Web管理工具，幫助管理者了解學(xué)生學(xué)習(xí)進度，學(xué)習(xí)反饋以及教與學(xué)之間的良好互動，助力教學(xué)效果的改善、教育質(zhì)量的提升。

2.強調(diào)前瞻性

一方面體現(xiàn)目前國內(nèi)遠程教育辦學(xué)的主流思想和功能，考慮到學(xué)員有可能出現(xiàn)的各類學(xué)習(xí)需求，同時也要兼顧未來的各種可能性，包括學(xué)習(xí)者未來可能需要的功能，課程內(nèi)容可能會用到的格式規(guī)范，以及未來可能的工作流程等等。

3.開放性和擴展性

基于系統(tǒng)未來發(fā)展的考慮，在系統(tǒng)設(shè)計時，需要考慮未來可能有其它機構(gòu)的教學(xué)內(nèi)容放置在平臺上，還需要考慮到系統(tǒng)未來可能需要的功能，包括對于學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為的跟蹤，以及對于學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為的褒獎和告誡等等，這就要求當(dāng)前開放的技術(shù)平臺，要允許未來對系統(tǒng)進行相關(guān)功能的拓展，以滿足未來學(xué)習(xí)功能越來越完善的需求。

4.穩(wěn)定性和安全性

系統(tǒng)的技術(shù)實現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯準確，工作流程清晰，各項數(shù)據(jù)可信，重要統(tǒng)計功能完備，系統(tǒng)操作簡捷，運行穩(wěn)健高效。簡潔明了的操作界面，實用的功能操作指導(dǎo)，有良好的用戶體驗。

在系統(tǒng)的設(shè)計方面，需要考慮到系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，充分考慮系統(tǒng)上數(shù)據(jù)的安全以及系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換的安全，為此在技術(shù)方案的設(shè)計中，一方面硬件平臺方面會有考慮，系統(tǒng)設(shè)計的各個環(huán)節(jié)也需符合穩(wěn)定性和安全性的要求，同時備份機制方面也會做出安排。

5.易操作性

對于學(xué)習(xí)者而言，在客戶端的設(shè)計中，需要使界面盡可能簡單，功能示意盡可能清晰明了，學(xué)習(xí)過程盡可能方便易用。

對于管理者而言，除使用手機客戶端外，需要使用Web方式對資訊、內(nèi)容、學(xué)習(xí)進程等諸多方面進行管理，需要對資源進行分配，需要對學(xué)習(xí)情況進行跟蹤分析，需要對學(xué)習(xí)結(jié)果進行統(tǒng)計等等。所以，后臺管理界面同樣要清晰易用，要擁有管理者在運營管理過程中所需要的各類功能，并能夠解決管理者可能遇到的各類問題。界面要清晰，使用要方便。

（二）系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計（如圖1）

1.前端安全控制

通過對防火墻群集系統(tǒng)設(shè)置合理的安全策略，嚴格控制和審查網(wǎng)絡(luò)訪問行為。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實際情況，劃分外部、DMZ、內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)等等，設(shè)置各個網(wǎng)絡(luò)區(qū)域。對外部地址和服務(wù)器地址進行分組，方便進行地址選擇，精確控制到一組或單個地址。對所有外部訪問用戶開放Web服務(wù)訪問，關(guān)閉其他網(wǎng)絡(luò)端口和服務(wù)。對特定網(wǎng)絡(luò)和托管機房網(wǎng)絡(luò)開放遠程管理和FTP訪問服務(wù)，禁止其他網(wǎng)絡(luò)地址進行連接。設(shè)置托管機房和內(nèi)部管理系統(tǒng)之間的VPN通道，進行服務(wù)器間的數(shù)據(jù)通信，只有特定的服務(wù)器可以通過VPN通道進行通信，確保數(shù)據(jù)安全。

設(shè)定系統(tǒng)自動防護，按時進行磁盤數(shù)據(jù)掃描。通過備份系統(tǒng)設(shè)定作業(yè)計劃，按時對數(shù)據(jù)進行備份，數(shù)據(jù)定期備份到磁帶當(dāng)中，根據(jù)數(shù)據(jù)性質(zhì)不同設(shè)定保存周期，定期進行數(shù)據(jù)存檔，存檔數(shù)據(jù)進行異地保存。

2.服務(wù)可靠性和擴展性

通過在系統(tǒng)中部署微軟的S C O M（M i c r o s o f t System Center Operations Manager ）監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)對I T環(huán)境有效監(jiān)控和故障處理， 它利用Management Server 來實現(xiàn)對指定設(shè)備或系統(tǒng)的監(jiān)控，管理員可以利用SCOM執(zhí)行有效的管理工作。

防火墻、Web服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、課件存儲服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等關(guān)鍵核心服務(wù)均提供硬件級集群和多機熱備服務(wù)，確保服務(wù)可靠性及服務(wù)便于擴展。當(dāng)集群某個節(jié)點出現(xiàn)故障時，備用節(jié)點或其他負載節(jié)點可快速接替故障節(jié)點持續(xù)提供服務(wù)。

3.存儲備份系統(tǒng)

采用國際一線廠商的企業(yè)級存儲設(shè)備，通過數(shù)據(jù)快照、鏡像復(fù)制、雙校驗等多重機制結(jié)合保障數(shù)據(jù)的備份可靠性；通過RAID、NVRAM、SNAPSHOT等技術(shù)提供完備的數(shù)據(jù)保護能力；通過冗余電源、冗余風(fēng)扇、冗余熱插拔電源，并支持Autosupport功能確保存儲設(shè)備自身的服務(wù)穩(wěn)定。

（四）高并發(fā)下的平臺安全運行及擴展服務(wù)

當(dāng)平臺使用的用戶數(shù)達到或超過設(shè)定標準70%時，北京語言大學(xué)移動學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)可以根據(jù)實際情況考慮下面三種擴展方式，來實現(xiàn)高并發(fā)支持的平滑擴展。

1.Web負載

如果壓力主要表現(xiàn)為Web服務(wù)器性能瓶頸，則考慮Web服務(wù)器集群的負載均衡擴展。如果是應(yīng)用程序服務(wù)器性能瓶頸，則可以考慮應(yīng)用程序服務(wù)器的橫向擴展。如果是數(shù)據(jù)庫性能瓶頸，除了優(yōu)化數(shù)據(jù)檢索效率和執(zhí)行效率外，還可以通過擴大Web服務(wù)器的請求隊列支持來實現(xiàn)負載分擔(dān)。在本課題設(shè)計之初，就已經(jīng)設(shè)定了良好的體系結(jié)構(gòu)，使得Web服務(wù)橫向擴展能力極強，并且不需要過高的縱向支持，就可以輕松解決負載、高可用性和高可靠性目標。

2.線路擴展

當(dāng)壓力主要是并發(fā)帶來的數(shù)據(jù)流量過大的問題，可以簡單的通過擴大服務(wù)通道的帶寬來解決問題，此時只是涉及到簡單的帶寬費用或流量費用問題。

3.應(yīng)用層擴展

應(yīng)用層在集群模式下提供服務(wù)，在業(yè)務(wù)模塊升級導(dǎo)致的應(yīng)用層升級、變更的同時，備用服務(wù)器面向終端客戶提供服務(wù)，而能保證服務(wù)不中斷。對于部署在應(yīng)用層的Web Service服務(wù)接口，由于Web Service服務(wù)的特性，可以實現(xiàn)分散部署，不僅可以通過訪問負載均衡策略緩解服務(wù)器壓力，還可以通過將高并發(fā)壓力的服務(wù)獨立部署的方式分擔(dān)應(yīng)用訪問壓力。

三、系統(tǒng)實現(xiàn)

本系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求的重點有兩個方面：一是讓重要的消息能夠及時送達；二是拓展學(xué)習(xí)的時空限制，讓網(wǎng)絡(luò)教育的各方參與者能夠利用現(xiàn)代化移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)更好的為教學(xué)過程提供服務(wù)。

四、移動學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)實踐效果

北京語言大學(xué)移動學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)與2013年6月投入使用，在經(jīng)過了暑假試用和1個完整學(xué)期的使用后，得到了各類管理人員、教師、學(xué)生的一致好評。尤其是在重要信息的傳遞和重要問題的答復(fù)即時率上有了明顯改善和提升。當(dāng)然，經(jīng)過實踐及反饋意見收集整理，發(fā)現(xiàn)目前的設(shè)計存在一些不足，并隨著實踐的推進，移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)做了進一步完善。

北京語言大學(xué)移動學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)通過設(shè)置系統(tǒng)接口層理論上可以方便的和不同的E-Learning平臺對接，只要基礎(chǔ)平臺提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息，就可以很便捷的使用北語移動學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)擴展現(xiàn)代遠程教育的學(xué)習(xí)，因此，相信在今后的市場應(yīng)用上，具有很大的潛力。不過要形成產(chǎn)品，北京語言大學(xué)移動學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)除了做一下產(chǎn)品化的包裝外，還需要繼續(xù)完善下面三個重要的功能設(shè)計：

（一）離線信息的安全保障。

離線信息極大方便了在無網(wǎng)絡(luò)場景下的學(xué)習(xí)發(fā)生，但是，一些重要的信息受到版權(quán)保護，學(xué)院并不希望輕易的流傳出去，因此，離線信息的安全保障顯然是要解決的必要問題之一。尤其是Android系統(tǒng)，訪問任何離線信息都是很容易的事情，因此設(shè)計一套簡單易用的離線信息安全保障機制，是產(chǎn)品化要考慮的重點之一。

（二）網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定情況下的在線功能使用問題

針對在線自測、在線考試、在線調(diào)查等一些強調(diào)在線使用的應(yīng)用，如果網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定（例如在地鐵里），很容易出現(xiàn)頻繁斷線的情況，導(dǎo)致此類功能的使用體驗很差。而既然移動應(yīng)用本身具備較高的系統(tǒng)權(quán)限獲取能力，又能夠解決離線信息的安全存儲問題，那么解決這個問題就簡單了?？梢酝ㄟ^在線獲取必要信息、離線使用數(shù)據(jù)、離線存儲結(jié)果和聯(lián)網(wǎng)結(jié)果回傳的設(shè)計，輕松解決這個問題。

（三）充分利用移動設(shè)備的特性解決交互的問題

在移動學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)的一期實踐中，我們僅僅是利用了移動設(shè)備便攜和離線的特性，針對其本身通常都具備的聽（麥克風(fēng)）、說（揚聲器）、讀（攝像頭）能力的功能設(shè)計還屬空白，因此，下一步的重點方向就是按照移動設(shè)備的特點及移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的特點進行深入的技術(shù)方案設(shè)計，使移動學(xué)習(xí)功能和移動設(shè)備以及移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)三者達到最優(yōu)的結(jié)合狀態(tài)，探索出一條實用、好用的現(xiàn)代遠程教育移動學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用之路。

（四）移動課件的制作問題

目前使用的很多課件還是原始的適用于傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)和在臺式電腦上學(xué)習(xí)的課件，不單課件資源很大，而且一段視頻持續(xù)時間太長，并且沒有為手機上觀看做出優(yōu)化。如果要想讓移動學(xué)習(xí)的視頻學(xué)習(xí)質(zhì)量有較大的提升，改造課件、開發(fā)適合于移動學(xué)習(xí)的課件也非常必要。

五、結(jié)論

本文系統(tǒng)投入試運行時，國內(nèi)高等學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)教育移動化學(xué)習(xí)還處于摸索階段，雖然也提出了一些不同的思路和出現(xiàn)了一些實踐產(chǎn)品，但是在移動學(xué)習(xí)的角色功能覆蓋上、在技術(shù)的前瞻性和擴展性上，北京語言大學(xué)移動學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)都是非常有特點的。系統(tǒng)開創(chuàng)性的采用了全服務(wù)性接口模式，將技術(shù)重心用于服務(wù)安全性和服務(wù)效率提升上，開放的接口設(shè)置保證了系統(tǒng)架構(gòu)的開發(fā)性、可擴展性、易維護性和異構(gòu)友好。在業(yè)務(wù)級別上，北京語言大學(xué)移動學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)針對全部角色均提供了支持，圍繞著遠程教育的參與者提供全面的支持，讓網(wǎng)絡(luò)教育能夠更有效、更方便、更有針對性的開展。

隨著這種開放式技術(shù)服務(wù)架構(gòu)在北京語言大學(xué)移動學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)的實踐成功，使得本系統(tǒng)不僅僅只是能夠讓北京語言大學(xué)一家使用，國內(nèi)其他有類似需求的網(wǎng)絡(luò)教育院校/機構(gòu)都可以通過簡單的適配，使用這一套經(jīng)過實際檢驗的系統(tǒng)。如果本系統(tǒng)更近一步，完善功能并讓更多的高校能夠使用上，從而確定出國內(nèi)高校移動學(xué)習(xí)的相關(guān)規(guī)范，也不是不可能的事情。

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