基于移動互聯網的網絡教學系統應用研究

王懷宇　李景麗

摘要：本文通過分析現有網絡教學系統存在的問題，提出基于移動互聯網、智能終端和云計算平臺環境下的網絡教學系統的基本架構，并有針對性的從用戶訪問安全性、信息交流多樣性和智能化資源推送等方面對功能模塊進行設計，為多平臺網絡教學系統的實現提供借鑒。

關鍵詞：移動互聯網；網絡教學系統；系統設計

中圖分類號：G434 文獻識別碼：A 文章編號：1001-828X（2016）001-000-02

一、引言

隨著移動互聯網與智能終端的普及以及云計算技術的快速發展，移動學習進入了一個全新的時代，如何基于移動學習的泛在性[1]、及時性、情景性的特征，提供個性化、智能化的移動學習環境，提升移動學習者的學習興趣與用戶體驗，提高移動學習的學習效率，是基于移動互聯網的網絡教學系統在設計時要關注的主要內容。

二、基于傳統互聯網的網絡教學系統存在的問題

1.數據存放集中，平均響應時間較長

傳統的網絡教學系統，多采用C/S或B/S架構，數據資源多集中存放在一臺服務器上，當有大量訪問請求到達時，尤其是視頻資源點播，系統的平均響應時間會大大延長。

2.學習時間地點相對固定，學習方式不夠靈活

傳統的網絡教學系統，大多基于傳統的PC平臺，雖然PC機擁有配置高、顯示面積大、內容多等優點，但是可移動性差，只能在相對固定的地點和相對固定的時間（如公共機房等）使用，不能根據學生的個人特點實現隨時隨地的學習，靈活性不足。

3.通信方式單一，信息傳遞不及時

傳統的網絡教學系統主要是在局域網環境下應用，包括LAN和WLAN，即使采用了便攜式移動終端，也主要面向的是wifi環境，消息的傳遞主要基于互聯網的通信方式，一旦無法接入互聯網則無法獲取即時信息。

4.學習者身份的真實性難以驗證

傳統的網絡教學系統用戶身份驗證大多采用用戶名+密碼方式，這種方式很難驗證學習者身份的真實性，在這種情況下，系統后續的工作將產生很大的偏差，如數據統計和分析、個性化推薦等。

5.資源推送不靈活，用戶體驗差

傳統的網絡教學系統在為用戶提供資源（如音視頻）推送服務時，大多是根據網絡帶寬進行推送，網絡環境較好，推送的資源質量就高，一方面沒有顧及學習者由此而產生的流量費用，另一方面也沒有可替代資源，致使學習者不得不放棄某些資源的訪問，從而導致學習中斷。

三、基于移動互聯網的網絡教學系統設計

1.系統架構

隨著云計算技術的發展，以云計算作為系統服務平臺，以平板電腦和智能手機等移動終端為應用終端的架構逐漸成為基于移動互聯網的網絡教學系統體系結構的發展趨勢[2]。在云計算環境下，網絡教學資源依托虛擬機和網絡對外提供服務，云計算虛擬化環境資源的動態優化調度能夠為移動學習規模和質量提供強有力的保障。由于云計算平臺數據采用分布式存儲技術，數據資源的訪問不是集中在一臺服務器上，而是分布在云網絡中，并且能夠通過調度均衡負載，從而可以從容地應對數據的密集訪問。

云計算平臺分為公用云和私有云兩種。公用云屬于公共服務平臺，通過購買服務使用，它的特點是訪問快捷，兼容性好；私有云多為單位自建網絡云平臺，位于防火墻之后，對資源的訪問有著嚴格的限制，安全性高。由于網絡教學系統中既有面向公眾的公共信息，也有針對學習者的個性化資源，因此，兼顧以上云平臺特點的混合云是最佳的選擇，其中公共信息放在公用云的空間里，確保公眾能夠方便地瀏覽基本信息和訪問公眾服務，而內部資源和用戶信息放在私有云空間，從而保證信息安全。系統架構如圖1所示。

圖1 基于移動互聯的網絡教學系統架構

2.功能模塊設計

針對傳統網絡教學系統存在的問題，對網絡教學系統的各組成模塊進行優化設計，使之符合移動互聯環境。

（1）資源管理模塊

資源管理模塊主要是對學習資源的加工和管理，包括資源的上傳、下載、加工和管理。學習資源的類型主要有文本、圖像、音頻和視頻。其中廣泛應用于微課教學的短視頻是實現網絡自主學習的主要資源，對于視頻資源除了系統管理員可以對其加工處理外，也允許學習者上轉自己的視頻作業或實時錄制的視頻，因此，資源管理模塊還要具備將學習者視頻根據系統要求進行適于網絡傳播的流媒體格式轉換的功能，以解決缺乏媒體編輯技能的學習者的后顧之憂，從而實現學習者優質資源的分享。

（2）用戶管理模塊

用戶管理模塊主要是對學習者身份的確認和學習過程的追蹤記錄。有別于傳統互聯網通過用戶名和密碼進行管理的方式，加入手機驗證可以確認學習者的身份。如果是移動學習者登錄，則采用手機號碼作為登錄名。基于移動學習特點，系統應能夠隨時為學習者提供學習方面的服務，包括定時提醒和信息推送，學習者可以根據個人實際選擇哪些信息通過Wifi獲取，哪些信息通過移動網絡獲取，從而平衡時間和費用。同時，根據學習者的時間和每次學習的時長為學習者推薦最適合的學習資源和學習步驟。

（3）信息發布模塊

信息發布模塊主要是為學習者提供學習資訊和學習資源。根據學習者的學習進度，推薦學習內容，根據學習者所處的網絡環境，選擇最適合的學習資源。如果網絡環境好就推送高質量視頻資源，如果網絡環境較好就推送標清的視頻資源，如果網絡環境較差就推送文本信息，如果沒有wifi，只有通信網絡，則根據用戶設置決定推薦學習資源或推送短信提醒。

（4）答疑功能模塊

答疑模塊主要實現學習者與教師之間的同步或異步通信。相比傳統的網絡教學系統，師生的交流更多的是借助于固定的臺式機或筆記本終端，由于設備的移動性較差，只能在固定的地點、固定的時間進行討論和交流。在移動互聯網環境中，學習者借助移動通信網絡和移動終端可以隨時隨地的進行交流和通信。學習者和教師可以根據交流內容決定是采用異步方式，還是同步方式，是使用有線網絡，還是移動網絡，豐富的交流方式可以增強用戶的學習體驗。

（5）考核功能模塊

考核模塊主要是對學習者的學習效果進行評價，并給出學習者有針對性的學習建議，如學習內容和學習步驟。除此之外，還可以對所有學習者的學習數據進行數據分析和數據挖掘，根據學習者的特征找出不同目標群體的學習習慣，從而為學習者推送與學習目的相關的學習資料，減少學習者搜索資源所花費的時間。

3.數據庫設計

基于移動互聯的網絡教學系統的核心是數據庫的設計。本系統數據庫主要從以下幾個方面進行設計：（1）用戶信息表。主要對用戶進行管理，包括用戶名、密碼、手機號、年齡、學歷、專業等基本信息，其中手機號用于身份認證，年齡、學歷等信息用于根據群體特性推送個性化資源。（2）教學資源表。主要用于管理各類學習資源，包括資源編號、資源名稱、資源類別、作者、訪問次數等。其中同一資源名稱可以對應不同類別，從而可以根據學習者特性和網絡環境推送不同類別資源；訪問次數主要用于分析資源的使用頻率和用戶偏好；而作者用于區分是管理員提供的資源還是學習者分享的資源，對于學習者分享資源，可以根據資源制作質量和學習者訪問頻度給以一定的獎勵。（3）課程信息表。主要用于管理課程章節知識點以及每個知識點對應的資源編號和知識點之間的前導后繼關系，系統根據此表推薦學習路徑。（4）試題信息表。主要用于記錄試題、答案、所屬知識點和使用次數等信息，并依此對考核結果進行分析[3]。（5）問題信息表。主要記錄學習者提出的問題及教師或其他學生的解答，包括問題名稱、解答、提問者名稱、解答者名稱、提問時間、解答時間、采用次數。通過問題名稱查找是否是重復問題，如果是重復問題則直接按采用次數依次顯示各種解答，如果是新問題則等待其他人解答，并記錄到信息表中。

4.系統的實現

基于移動互聯的網絡教學系統不是有一個單一的系統構成，而是針對不同終端由多個系統構成，包括PC平臺（針對PC機和筆記本）、移動平臺（針對智能終端）和微信公眾號（針對智能手機）構成。PC平臺主要通過HTML5和PHP或JSP開發，移動平臺要分別針對Andriod、IOS和Windows平臺開發，而微信公眾號則通過微信平臺開發，其中微信公眾號在整個系統中起輔助作用，主要用于教學信息發布和學習者調查等簡單應用。

四、結束語

本文對基于移動互聯的網絡教學系統的設計和實現進行了探討，分析了現有系統存在的問題及產生的原因，并有針對性的對系統功能進行了設計，為改進和完善網絡教學系統，提高學習者的學習體驗提供了有益的嘗試。

參考文獻：

[1]溫川雪，周洪建.面向智能手機與Web平臺的微課移動教學系統的設計[J].中國遠程教育，2014（12）62-65.

[2]陸遠蓉.基于移動云架構的移動學習系統構建研究[J].智能計算機與應用，2015（8）46-47.

[3]張一帆，張亞敏.基于web的網絡教學系統的設計探討[J].計算機光盤軟件與應用，2013（3）262-263.