基于移動互聯網的MOOC平臺研究*

吳 鑫，盧加元

（南京審計學院，江蘇南京211815）

基于移動互聯網的MOOC平臺研究*

吳 鑫，盧加元

（南京審計學院，江蘇南京211815）

MOOC是一種全新的遠程教學模式，本文以基于移動互聯網的MOOC平臺為研究對象，結合南京審計學院MOOC平臺建設，討論了MOOC和移動互聯網的特點，MOOC在移動互聯網的架構選擇，以及針對移動互聯網MOOC平臺的優化工作。希望對國內高校建設基于移動互聯網的MOOC平臺提供參考。

MOOC；移動互聯網；碎片學習；APP

一、引言

MOOC（大規模在線開放課程，Massive Open Online Course）是一種針對大眾人群的在線課程，人們通過網絡來在線學習，是遠程教育的最新形式。目前MOOC并沒有一種嚴格的定義，但一般認為包括幾個特點，一為開放，即利用互聯網，任何人都可以進行學習。二為互動，不同于傳統公開課、開放課，MOOC強調人與人之間的互動［1］。正是因為MOOC的特點，從2012年MOOC進入人們視線開始，越來越多大學開始使用MOOC形式在互聯網上提供課程，人們也逐漸開始接受這種教學模式。包括南京審計學院在內的很多高校也開始建立MOOC平臺或者錄制課程并在師生中進行推廣。

MOOC從互聯網興起，對于平臺建設的研究也離不開互聯網。而大多數的研究更多關注于傳統互聯網，即基于PC（臺式電腦、筆記本等），而針對移動互聯網的MOOC平臺研究文獻則不多見，鑒于此，本文針對移動互聯網的MOOC平臺進行研究，結合我單位在MOOC平臺建設中針對移動互聯網的建設經驗，期望對當前國內高校的MOOC實踐提供參考。

二、MOOC、移動互聯網的基本特點及二者的結合

1.MOOC平臺的特點

作為遠程教學的一種模式，MOOC突破了傳統的時間、空間限制，利用互聯網技術，教學雙方都無需身處同一地點即可完成教學任務。而相對于傳統的精品課、公開課，MOOC的最大特點就是碎片化學習和貫穿整個學習過程的互動。教學不再是被動看視頻、課件，而是加入了大量答疑、交流、互助的互動內容。視頻也不再是完整的一課時左右的純講座，而是按照每個知識點切分的短小精煉的視頻和穿插其中的互動。可以認為，MOOC更強調師生之間、學生之間的互動，強調利用碎片時間進行學習。

2.移動互聯網的特點

移動互聯網，簡單理解就是將移動通信和互聯網結合起來。如果將傳統互聯網定義為基于普通個人電腦的網絡，移動互聯網可以認為是各種手持終端通過各種無線網絡（包括Wi-Fi以及3/4G）進行訪問的網絡。［2］我們認為移動互聯網并不能簡單的當作傳統互聯網的延伸，相對于傳統互聯網，它有其自身獨有的特性。

（1）使用人群廣泛，覆蓋率極高

根據2014年9月工信部報告，2014年8月我國的移動互聯網用戶總數達到8.79億戶，移動寬帶用戶為5億。而互聯網寬帶接入用戶僅為1.9億戶，即使加上撥號用戶，也僅僅2億余戶［3］。而作為移動互聯網的主要載體，2013年智能手機的覆蓋率在中國已經達到了66%［4］。可以說，移動互聯網即使無法取代傳統寬帶，也是未來的主流趨勢之一。身邊一個很有趣的現象就是無處不在的手持各種移動設備的“低頭族”。如果這一巨大的用戶群體在一個現代網絡學習平臺設計之初時沒有被考慮到，那么顯然是具有缺陷的。

（2）終端情況復雜

巨大的使用基數，也帶來了復雜的用戶群體。在客戶端方面，智能手機經過多年的發展，操作系統方面已經形成了iOS、安卓為主流，Windows Phone、黑莓等為補充的各自為陣的局面。各廠家的各種檔次設備，系統性能、屏幕分辨率均不一致，同時，還需要考慮各類平板設備，如iPad等，使得在開發基于移動互聯網平臺時需要投入極大的精力。在網絡方面，國內目前公共免費Wi-Fi還不成熟，除了在單位、家中可以使用Wi-Fi外，大多數時候移動上網仍然是基于運營商的3/4G網絡。這些基于流量計費的運營商的套餐速度各不相同，費用均比較昂貴，尤其是在對于將教學視頻作為主要賣點的MOOC平臺，如果在使用時不斷的需要緩沖視頻，或者學習一部課程需要花費巨額流量費用，將大大降低用戶的體驗度。

（3）隨時在線以及碎片時間

如今的手機已經不是高端奢侈品了，人們已經開始抱怨手機“綁架”了我們的生活。從另一個角度，意即通過移動終端，我們具備了讓用戶隨時在線，隨時完成學習、交互的工作的基礎。這是任何傳統互聯網服務都無法做到的。傳統互聯網服務，用戶使用時間是集中的，例如只有上班時間和吃完晚飯的時間會打開電腦。而移動時代，手機等設備隨身攜帶，任何時間都可以使用移動互聯網，包括吃飯、乘車、走路時間。碎片化的使用方式一方面占滿了用戶的閑暇時間，另一方面卻為碎片化學習提供了有力的條件。

3.兩者結合是必然的選擇

總結MOOC的特點，基于知識點的視頻是主要的教學模式，15到20分鐘的每段視頻完全可以利用各種碎片化時間，通過移動設備來學習。互動內容較多，論壇、在線聊天、學習通知等即時性很強的交流形式，通過移動終端隨時隨地訪問效果要比普通PC更好。

綜上，在設計一個MOOC平臺時，除了傳統的基于PC瀏覽器的站點外，基于手機、PAD等類型移動終端的MOOC平臺是必須考慮的。我們可以認為，移動互聯網和MOOC平臺是不可分割的，兩者的良好結合能夠互相促進、提升各自的價值，但由于各自的特點鮮明，并不能將傳統互聯網MOOC的做法照搬到移動互聯網。

接下來將針對MOOC在移動互聯網上的具體實現進行研究。

三、移動MOOC平臺的建設

我們首先分析移動MOOC平臺的架構選擇。如下圖為一個標準MOOC平臺的基礎架構：

圖1 MOOC平臺的基礎架構

和大多數系統一樣，MOOC平臺也可以歸納為三個層面。無論前端是傳統PC還是移動設備，后端都是一致的，在進行移動互聯網開發時一般不需要重新開發整個系統架構，只需針對性的做一些優化即可，因此本文研究的內容以面向學習者和教師的前端為主。

1.移動互聯網主流的架構模式

目前移動互聯網的應用雖多，但主流模式卻無外乎B/S（Browser/Server，瀏覽器/服務器）以及C/S（Client/ Server，客戶端服務器）模式。在蘋果設備的推動下，移動設備下的C/S架構又有一個響亮的名稱：App。B/S模式使用瀏覽器，絕大多數移動設備都已經內置。App模式則需要事先安裝一個客戶端，但功能更強。

兩者可以說各有優缺點，對于MOOC平臺來說，應當取長補短。理由如下：

（1）B/S架構易于開發，但功能弱，無法滿足MOOC平臺的特殊需求

作為一個成熟MOOC平臺，在前端部分必然已經利用B/S模式，在基于PC的瀏覽器上 （例如Internet Explorer、Chrome）實現了所有教、學、管理功能，這是最完整的訪問模式。這也是絕大多數MOOC平臺的運行模式。在這一基礎上進行移動化，B/S架構是最容易被想到的，首先已經有大量的現有開源框架可供利用，通過簡單的開發修改，用戶就可以利用移動設備上的瀏覽器進行訪問，并且顯示效果良好。大量的代碼可以復用，因此開發速度很快。例如，基于響應式設計原則進行開發的移動網站，是真正的一次開發、多處使用，可以良好的支持各種不同的設備，甚至可以做到一套代碼支持PC端與移動端。升級也很方便，只需要更改服務器端的代碼即可。用戶也非常容易上手，對于MOOC的初次體驗者來說，使用移動設備內置的瀏覽器立刻就能看到令人感興趣的內容要比需要先強制安裝一個APP要更容易被接受。

但不同于傳統網站，MOOC的一些特殊需求決定移動終端下的B/S模式無法很好的滿足需求。例如在前面提到的學習提醒，基于瀏覽器的模式就很難實現——用戶一旦關閉瀏覽器就無法接收提醒。又例如移動學習很多時候需要使用3/4G的移動網絡，B/S架構的特點決定其每次都需要下載很多重復的圖片、HTML代碼，這些文件帶來的無謂流量會無形中增加用戶的學習成本，從而減少用戶進行移動學習的熱情，降低MOOC平臺的粘性。

（2）APP模式開發雖較困難，但能更好的滿足業務需求

相對而言，APP模式開發難度較高。由于需要將整個前端架構利用專用的開發語言進行重寫，加之目前移動設備的多樣性，需要針對性的進行多次開發，升級也不甚方便，用戶必須主動的進行下載、重新安裝。但相對其缺點，APP模式的優點更加明顯：

（1）良好的推送功能，提高用戶粘性

移動端的推送技術是其相對于傳統PC端的一大優勢，也是B/S模式很難做到的。由于手機、PAD等設備攜帶方便，用戶隨身攜帶的幾率相當高，通過推送來及時向用戶發送教、學通知要比PC端更加方便和高效。

MOOC平臺如果需要考慮推送功能則只能選擇App模式。瀏覽器本身的缺陷決定了無法實現穩定高效的推送模式，而App模式利用客戶端和服務器之間的心跳報文實現的推送，則幾乎可以做到實時同步，用戶可以在服務器下發通知的同時在終端設備上得到提醒，心跳報文占用的流量幾乎可以忽略，這一技術在微信、QQ 等APP上已經有大量的實踐，存在很強的可行性。

（2）節省流量，提高用戶學習的積極性

如果學習一門課需要成百上千元的流量套餐，再好的課程用戶也不會感興趣。利用APP模式，用戶在免費的Wi-Fi網絡下安裝好APP，今后學習時只需下載相應的學習內容。例如，提問時只需要傳送問題本身的內容和極少的控制報文，而不需要像B/S模式一樣傳輸大量的圖片、HTML代碼等，這將大大節省用戶學習過程中的流量消耗。同時，利用APP來實現視頻的緩存功能，讓用戶在免費Wi-Fi下提前下載視頻，這都是B/S模式無法實現的。

2.移動MOOC平臺的選擇以及理由

綜上所述，無論是B/S還是APP，都是各有優缺點。而實際上在當前的移動互聯網中，除了完全無法通過B/ S實現的應用（如QQ），幾乎都提供了多種模式，由用戶根據實際情況選擇。對于將移動學習作為主要學習手段之一的MOOC平臺來說，同樣應當雙管齊下。

首先，通過響應式設計等技術手段，對頁面進行優化，使得通過瀏覽器可以實現基本功能，對于初次體驗者以及在Wi-Fi等流量不敏感環境下的使用者，可以利用每臺設備上都有的瀏覽器打開MOOC平臺，進行體驗或者完成一些基礎工作。

其次，在有足夠資金、技術條件的前提下，開發MOOC平臺APP，實現MOOC平臺的絕大多數功能，對于長期學習者來說，APP模式的效果和效率都更高。

同時，也可以考慮基于微信等已有較大裝機量并且提供開放接口的APP來實現基本的推送等功能，如微信公眾平臺進行學習信息推送、利用QQ來實現集中討論等。

在我校的MOOC平臺中，我們主要實現了基于Android/iOS系統這兩大主要平臺的APP端方式。通過APP，可以實現絕大多數的學習功能，并且正在開發基于微信的通知平臺，用戶即使不安裝平臺APP，也可以通過微信來實現基本的互動以及接收通知功能。

四、移動MOOC平臺的優化

在確定了移動MOOC的模式之后，需要研究其特點以及針對性進行優化使其更加適應移動網絡的特性。

1.視頻文件的優化

移動終端的屏幕、設備處理能力、存儲空間，以及電池容量等，決定其不能像傳統設備那樣無限制的傳輸與播放，必須從視頻格式開始針對性地進行優化。目前主流的移動設備播放任意格式的視頻已經不是太大的問題，但對于非硬件支持的視頻例如RMVB等，就必須通過CPU，利用軟件解碼來播放，這對于電量來說是一大考驗。如果不對視頻進行一定的優化處理，通過移動設備進行MOOC學習的效果將大大降低。因此采用主流的、能夠被大多數設備硬件解壓的視頻格式是最佳選擇。

在眾多類型中，最廣泛的就是基于H264視頻編碼，AAC音頻編碼，使用MP4封裝的視頻文件。能夠被大多數的蘋果、安卓設備硬解壓，意味著在主流智能設備上都能流暢播放，同時也支持字幕。硬件解碼，也比其他格式更加省電。同樣，在分辨率、碼率的選擇上，也要針對移動設備進行考慮，過高的碼率、分辨率不僅對低端移動設備毫無意義，更會影響到用戶的體驗。

2.流媒體協議的優化

MOOC的教學視頻在傳輸過程中采用的是流媒體模式。傳統模式下，為了適應各種用戶，在制作MOOC課程資源的同時，一般會將視頻文件轉碼為多種分辨率、碼率，并通過一定的手段實現自動或者手動的選擇，提高用戶體驗度。視頻協議一般采用HTTP或者RTSP等，由于現代瀏覽器的兼容性較強，實現起來也比較容易。

但移動互聯網需要格外注意不能照搬PC模式。在流媒體的實現上，主要限制與挑戰包括：

（1）流量、計費的限制，幾乎所有的用戶在使用3/4G網絡時都會面臨著套餐流量限制，超出套餐的流量費用極高，而視頻又是流量的消耗大戶。當在移動網絡下使用MOOC時必須考慮流量費用的問題。

（2）相對惡劣的信道環境。由于信號的衰減、信道擁塞等原因造成的連接不暢，頻繁的緩沖不僅會降低用戶體驗，更會造成無謂的流量消耗。

針對上述問題，我們可以針對性的一一提出解決方案。

（1）App端的優化

如果是B/S架構的前端，由于更多取決于瀏覽器本身的功能，因此并沒有太多可優化的地方。對于采用App模式，則可以進行一定程度的優化使用戶獲得更好的學習體驗。

App應當支持預讀緩存功能，即可以在高速免費的Wi-Fi環境下將視頻事先下載保存到本地，當在低速收費的3/4G環境下觀看時只需要交互少量的控制報文即可，免去了全部下載視頻的困擾。

其次，用戶使用APP的接入點是不斷變化的，3/4G 和Wi-Fi網絡下的體驗差異很大，APP必須能夠精確的判斷所處環境，選擇相應的操作。例如，在Wi-Fi下，自動播放高碼率視頻，3/4G下，則使用低碼率視頻。這些對應的操作可以自動完成或者主動判斷后提醒用戶。

（2）針對移動網絡的優化

首先是視頻分段。在傳統瀏覽器中播放視頻時，一般都會將視頻進行分段，例如，將一段20分鐘的視頻切分為4段5分鐘左右的分片。優點在于，加載很快，無論服務器還是客戶端都只需要每次加載一段小視頻而非整個文件，并且方便拖動。

如果網絡情況不好造成連接中斷（這在移動互聯網中非常常見），客戶端需要進行重新連接，這對雙方都會造成不必要的開銷。因此在移動端，對于視頻分片需特別進行優化。例如，適當減小單個分片的大小，加快文件下載速度。

同時，我們還需要關注MOOC的一個特殊形式即所謂的“隨堂提問”。在MOOC課程設計中，往往會針對視頻的教學內容隨時提出針對性問題，學生須回答后方可繼續，針對回答結果正確與否，又會采用視頻回退或者繼續但提示的操作。一方面是為了檢驗學習者是否真正掌握了課程內容，另一方面也是為了避免學習者開小差。隨堂提問是根據講課內容來確定的，插入點即視頻的斷點每個知識點都不一致，在進行視頻分片的同時，也可以充分考慮這一特性，例如，利用用戶答題的時間進行視頻緩沖，提高用戶的體驗度。

最后，視頻播放一般都會采用CDN（內容分發網絡）以加速視頻播放速度。一般的CDN都會針對各大運營商進行優化，但往往很少考慮移動網絡，在選擇CDN服務商時需要尤其注意這一特點。例如通過DNS協議，在傳統互聯網上可以很容易判斷用戶所處的網絡以及位置從而向其發布最近的節點。但在移動互聯網上卻很難進行判斷，錯誤的判斷會造成比較嚴重的延遲。

3.我們的實踐

在我們的APP中，主要針對性的做了以下優化工作：

利用iOS/Android系統自帶的API，實現了判斷3/ 4G網絡和Wi-Fi的功能，從而實現在不同網絡下運行不同業務邏輯，例如，用戶在3/4G網絡下使用視頻時，系統會提示用戶當前狀態，以免造成無謂的流量損失。在Wi-Fi下，又會自動提示用戶提前緩存視頻。

在流媒體服務選擇方面，尤其考慮移動網絡的優化，選擇了在移動端具有較好功能的Bokecc視頻CDN服務。視頻只需要一次上傳，服務器轉碼后就可以自動實現PC瀏覽器和移動客戶端的流暢播放。

在軟件開發方面，從一開始就考慮到移動網絡視頻格式的需求，選擇了兼容iOS/Android的MP4格式作為轉碼后視頻格式。

上述工作完成后，經過在各種設備、網絡環境下的測試，都能達到較好的效果。

五、結束語

通過本文的研究，對與MOOC平臺和移動互聯網的結合有了一定的了解。移動互聯網作為目前互聯網發展的一個主要方向，對于MOOC的助推作用是非常明顯的。在我校的MOOC平臺建設中，我們已經部署了基于iOS/Android系統的APP應用，可以通過該應用實現大多數的學習、交流功能。今后將針對用戶的實際使用體驗進行更多優化操作。

［1］王穎，張金磊，張寶輝，大規模網絡開放課程（MOOC）典型項目特征分析及啟示［J］.遠程教育雜志，2014.4.

［2］2014年8月通信業經濟運行情況，2014年8月通信業主要指標完成情況（二）［DB/OL］.工信部網站http：// www.miit.gov.cn/n11293472/n11293832/.n11294132/ n12858447/16142618.htm l，http：//www.miit.gov.cn/n112 93472/n11293832/n11294132/n12858447/16142612.htm l.

［3］THEMOBILECONSUMER，A GLOBALSNAPSHOT，FEBRUARY 2013，Nielsen.

［4］肖志輝，移動互聯網研究綜述 ［J］.電信科學，TelecommunicationsScience，2009（10）.

（編輯：郭桂真）

G434

A

1673-8454（2016）04-0007-04

2014全國教育信息技術重點研究課題“MOOC平臺的設計與實現”（146221813）。