羌曉梅

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

關鍵詞：遠程學歷教育；移動學習；移動學習平臺

中圖分類號：G726 文獻標識碼：A

隨著近年來移動數(shù)據(jù)基礎網(wǎng)絡建設在國內的快速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)和移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的連通變得越來越簡單，移動互聯(lián)應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，移動學習成為人們利用移動信息技術及碎片時間展開學習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)民接近總人口一半，突破6億。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)絡教育在歷史發(fā)展中帶來了學習模式的創(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習還有明顯差距。二是教學模式相對單一。遠程教育所采用的技術手段還是網(wǎng)頁瀏覽、文字答疑、定點的音、視頻交流為主。而受限于學習時的PC限制，同步影音在移動中教學等方式很難滿足。

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)絡建設取得重大突破，移動互聯(lián)網(wǎng)絡基礎設施鋪設成型，智能移動設備日益普及，尤其是智能手機的普及，使得利用移動互聯(lián)網(wǎng)絡和移動智能設備輔助學習變得更為現(xiàn)實。

近年來，隨著移動技術和應用服務的發(fā)展，以及信息社會學習需要的變化，國內教育技術、成人教育、計算機、信息技術等領域開始關注和研究移動學習，各大企業(yè)（移動設備生產商、通信公司）和學校紛紛開始探索移動學習的實踐形式。

從我國移動學習的應用來看，近幾年來，在教育主管部門的推動下，北京大學、清華大學、北京師范大學、南京大學等高校在移動學習資源建設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”都對移動學習模式進行了很好的實踐。

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

一、移動學習平臺需求分析

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

（一）移動學習

系統(tǒng)地提供精致學習內容（移動課程、微課等），幫助學習者在碎片化的時間里，經(jīng)過系統(tǒng)引領，完成學習有意義的精細化學習。

（二）資訊傳遞

能及時將學院、中心、教師的重要通知、資訊傳遞給學習者，支持任務驅動學習模型。

（三）交流互動

系統(tǒng)支持學習者之間的信息互通，交流與分享。

在此課題中，重點是解決資訊的傳遞問題、碎片化學習和系統(tǒng)學習指引結合的問題、移動學習和傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)學習數(shù)據(jù)同步的問題。

二、系統(tǒng)設計

（一）總體設計原則

北京語言大學移動學習管理系統(tǒng)強調“以學習者為中心”，基于社會化學習、泛在學習，通過系統(tǒng)的教學設計，為學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)性學習的有效學習工具。

1.關注學習過程

北京語言大學移動學習管理系統(tǒng)關注學習過程，關注學員在學習過程中的各項功能需求，針對移動學習的特點，為學員的交流、互動以及自主學習提供多種學習工具；同時，北京語言大學移動學習管理系統(tǒng)還為教務管理者提供豐富的Web管理工具，幫助管理者了解學生學習進度，學習反饋以及教與學之間的良好互動，助力教學效果的改善、教育質量的提升。

2.強調前瞻性

一方面體現(xiàn)目前國內遠程教育辦學的主流思想和功能，考慮到學員有可能出現(xiàn)的各類學習需求，同時也要兼顧未來的各種可能性，包括學習者未來可能需要的功能，課程內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)設計時，需要考慮未來可能有其它機構的教學內容放置在平臺上，還需要考慮到系統(tǒng)未來可能需要的功能，包括對于學習者學習行為的跟蹤，以及對于學習者學習行為的褒獎和告誡等等，這就要求當前開放的技術平臺，要允許未來對系統(tǒng)進行相關功能的拓展，以滿足未來學習功能越來越完善的需求。

4.穩(wěn)定性和安全性

系統(tǒng)的技術實現(xiàn)業(yè)務邏輯準確，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，有良好的用戶體驗。

在系統(tǒng)的設計方面，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，為此在技術方案的設計中，一方面硬件平臺方面會有考慮，系統(tǒng)設計的各個環(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

對于學習者而言，在客戶端的設計中，需要使界面盡可能簡單，功能示意盡可能清晰明了，學習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、內容、學習進程等諸多方面進行管理，需要對資源進行分配，需要對學習情況進行跟蹤分析，需要對學習結果進行統(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)架構設計（如圖1）

1.前端安全控制

通過對防火墻群集系統(tǒng)設置合理的安全策略，嚴格控制和審查網(wǎng)絡訪問行為。根據(jù)網(wǎng)絡實際情況，劃分外部、DMZ、內部網(wǎng)絡等等，設置各個網(wǎng)絡區(qū)域。對外部地址和服務器地址進行分組，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服務訪問，關閉其他網(wǎng)絡端口和服務。對特定網(wǎng)絡和托管機房網(wǎng)絡開放遠程管理和FTP訪問服務，禁止其他網(wǎng)絡地址進行連接。設置托管機房和內部管理系統(tǒng)之間的VPN通道，進行服務器間的數(shù)據(jù)通信，只有特定的服務器可以通過VPN通道進行通信，確保數(shù)據(jù)安全。

設定系統(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)定期備份到磁帶當中，根據(jù)數(shù)據(jù)性質不同設定保存周期，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服務器、應用服務器、課件存儲服務器、數(shù)據(jù)庫服務器等關鍵核心服務均提供硬件級集群和多機熱備服務，確保服務可靠性及服務便于擴展。當集群某個節(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。

3.存儲備份系統(tǒng)

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

（四）高并發(fā)下的平臺安全運行及擴展服務

當平臺使用的用戶數(shù)達到或超過設定標準70%時，北京語言大學移動學習管理系統(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服務器性能瓶頸，則考慮Web服務器集群的負載均衡擴展。如果是應用程序服務器性能瓶頸，則可以考慮應用程序服務器的橫向擴展。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服務器的請求隊列支持來實現(xiàn)負載分擔。在本課題設計之初，就已經(jīng)設定了良好的體系結構，使得Web服務橫向擴展能力極強，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.應用層擴展

應用層在集群模式下提供服務，在業(yè)務模塊升級導致的應用層升級、變更的同時，備用服務器面向終端客戶提供服務，而能保證服務不中斷。對于部署在應用層的Web Service服務接口，由于Web Service服務的特性，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器壓力，還可以通過將高并發(fā)壓力的服務獨立部署的方式分擔應用訪問壓力。

三、系統(tǒng)實現(xiàn)

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

四、移動學習管理系統(tǒng)實踐效果

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

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

（一）離線信息的安全保障。

離線信息極大方便了在無網(wǎng)絡場景下的學習發(fā)生，但是，一些重要的信息受到版權保護，學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，因此設計一套簡單易用的離線信息安全保障機制，是產品化要考慮的重點之一。

（二）網(wǎng)絡不穩(wěn)定情況下的在線功能使用問題

針對在線自測、在線考試、在線調查等一些強調在線使用的應用，如果網(wǎng)絡不穩(wěn)定（例如在地鐵里），很容易出現(xiàn)頻繁斷線的情況，導致此類功能的使用體驗很差。而既然移動應用本身具備較高的系統(tǒng)權限獲取能力，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。可以通過在線獲取必要信息、離線使用數(shù)據(jù)、離線存儲結果和聯(lián)網(wǎng)結果回傳的設計，輕松解決這個問題。

（三）充分利用移動設備的特性解決交互的問題

在移動學習管理系統(tǒng)的一期實踐中，我們僅僅是利用了移動設備便攜和離線的特性，針對其本身通常都具備的聽（麥克風）、說（揚聲器）、讀（攝像頭）能力的功能設計還屬空白，因此，下一步的重點方向就是按照移動設備的特點及移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的特點進行深入的技術方案設計，使移動學習功能和移動設備以及移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡三者達到最優(yōu)的結合狀態(tài)，探索出一條實用、好用的現(xiàn)代遠程教育移動學習技術應用之路。

（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)和在臺式電腦上學習的課件，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。如果要想讓移動學習的視頻學習質量有較大的提升，改造課件、開發(fā)適合于移動學習的課件也非常必要。

五、結論

本文系統(tǒng)投入試運行時，國內高等學校的網(wǎng)絡教育移動化學習還處于摸索階段，雖然也提出了一些不同的思路和出現(xiàn)了一些實踐產品，但是在移動學習的角色功能覆蓋上、在技術的前瞻性和擴展性上，北京語言大學移動學習管理系統(tǒng)都是非常有特點的。系統(tǒng)開創(chuàng)性的采用了全服務性接口模式，將技術重心用于服務安全性和服務效率提升上，開放的接口設置保證了系統(tǒng)架構的開發(fā)性、可擴展性、易維護性和異構友好。在業(yè)務級別上，北京語言大學移動學習管理系統(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服務架構在北京語言大學移動學習管理系統(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一家使用，國內其他有類似需求的網(wǎng)絡教育院校/機構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，從而確定出國內高校移動學習的相關規(guī)范，也不是不可能的事情。

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