基于代理服務(wù)器的移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計

邱湘開

（閩江學(xué)院 現(xiàn)代教育技術(shù)中心，福建 福州 350108）

基于代理服務(wù)器的移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計

邱湘開

（閩江學(xué)院 現(xiàn)代教育技術(shù)中心，福建 福州 350108）

在移動學(xué)習(xí)中，資源尤為重要，學(xué)習(xí)過程是學(xué)習(xí)者與資源交互的過程。但由于我國移動互聯(lián)網(wǎng)還不成熟，移動學(xué)習(xí)資源相對匱乏，且學(xué)習(xí)者很難與資源形成一種良性的互動。本文設(shè)計一種基于代理服務(wù)器的移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)，它能夠與現(xiàn)有數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺互連互通，無需對平臺上學(xué)習(xí)資源進(jìn)行重新設(shè)計即可共享給移動終端供學(xué)習(xí)者使用。

代理服務(wù)器；移動學(xué)習(xí)；移動終端；移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)

數(shù)字化學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者與資源的一系列交互過程。在移動學(xué)習(xí)中，這種說法依然適用。目前的研究主要在于，對特定的移動設(shè)備制作相對應(yīng)的移動學(xué)習(xí)平臺和資源，雖然在一定程度上擴(kuò)展了學(xué)習(xí)的領(lǐng)域，但是其最大的弊端在于無法利用和共享現(xiàn)有已經(jīng)建設(shè)好的數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺上豐富的學(xué)習(xí)資源。本文著力從利用和共享現(xiàn)有數(shù)字化學(xué)習(xí)資源的角度，設(shè)計基于代理服務(wù)器的移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)。[1][2]

一、移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)模型

1.系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)

移動學(xué)習(xí)是未來的一種學(xué)習(xí)方式。但是目前來看并沒有比較好的、成熟的解決方案，所以本文設(shè)計的移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)可以方便用戶接入、滿足用戶需求。一個完整的移動應(yīng)用主要涉及這幾個重要的部分：移動用戶、設(shè)備、無線網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用服務(wù)。[3]面向移動用戶的系統(tǒng)功能較為完備，換言之系統(tǒng)功能能夠滿足用戶的需求而不需要依賴于其他方式。例如，不需要用戶通過PC或固網(wǎng)來事先做準(zhǔn)備，才能通過移動客戶端來使用它。但目前的移動學(xué)習(xí)解決方案并不能做到這一點(diǎn)，大部分的系統(tǒng)把移動學(xué)習(xí)定位為輔助性的，而未能把移動學(xué)習(xí)應(yīng)用系統(tǒng)當(dāng)成獨(dú)立的系統(tǒng)，所以功能上尚不完備。用戶界面應(yīng)簡潔友好，用戶隨時處于移動的狀態(tài)，注意力可能有所分散，所以繁瑣的操作會降低用戶的體驗，效果也會大打折扣。

移動設(shè)備的計算資源非常有限，電池的續(xù)航能力也較差，所以不應(yīng)消耗過多的計算資源。屏幕大小有限，盡量保證信息傳遞的完整性。因移動設(shè)備輸入較為困難，故在學(xué)習(xí)交互過程中不宜有過多的輸入操作。另外移動設(shè)備存儲容量小，用戶數(shù)據(jù)量應(yīng)該盡可能地小，包括存儲于客戶端的和存儲于服務(wù)器上的。

2.系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)

隨著個人計算機(jī)得到廣泛使用和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的逐漸普及，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)從“分散計算模式”向網(wǎng)絡(luò)技術(shù)模式轉(zhuǎn)移，其中的Client/Server計算機(jī)模式成為主角。[4]基于C/S模式的設(shè)計，把大量的處理邏輯及運(yùn)算放在客戶端來執(zhí)行，確實減輕了服務(wù)器端的計算壓力。但是由于計算機(jī)應(yīng)用平臺的不斷發(fā)展，各平臺之間的異構(gòu)性不斷加大，C/S模式帶來的問題越來越突出。例如，由于布置的客戶端不易升級，維護(hù)費(fèi)用成本高等，又出現(xiàn)了Browser/Server的模式，它的優(yōu)點(diǎn)在于無需在客戶端上安裝任何專門的軟件，通過瀏覽器即可實現(xiàn)，實現(xiàn)了客戶端零維護(hù)的目標(biāo)。但這種模式對服務(wù)器過于依賴，一旦服務(wù)器負(fù)荷過大，很可能造成整體服務(wù)無法運(yùn)行的后果。所以在綜合各種模式的利弊后，本系統(tǒng)在設(shè)計之初就引入了三層結(jié)構(gòu)。所謂三層結(jié)構(gòu)，就是在原有的兩層結(jié)構(gòu)（客戶端和服務(wù)器端）之間，增加了一個移動學(xué)習(xí)代理服務(wù)器。[5-7]它的作用主要是對數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺上的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后再返回給客戶端，減少移動客戶端的資源消耗。

如圖1所示，在數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺與移動客戶端之間建立移動學(xué)習(xí)代理服務(wù)器，它包含多種服務(wù)，主要有HTML轉(zhuǎn)換、圖像壓縮、音頻轉(zhuǎn)換、視頻轉(zhuǎn)換及緩存等幾大服務(wù)。當(dāng)用戶量較小時，它們可同時部署在一臺服務(wù)器上。若用戶量非常大，服務(wù)器的運(yùn)算負(fù)荷較重時，可以通過集群的方式把不同服務(wù)部署于不同的服務(wù)器上，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

如圖2所示，在應(yīng)用服務(wù)器與手機(jī)客戶端之間增加“移動學(xué)習(xí)代理服務(wù)器”，它的作用在于：接管移動客戶端的請求；預(yù)處理返回數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)量小而精簡；對數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，以確保反應(yīng)速度。

此種結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢在于，通過移動學(xué)習(xí)代理服務(wù)器來處理用戶的請求，屏蔽了各應(yīng)用之間的差異，所有數(shù)據(jù)都使用面向移動端的MLML標(biāo)記語言來描述。同時，把大量的數(shù)據(jù)處理、轉(zhuǎn)換等工作放在服務(wù)器上執(zhí)行，把已經(jīng)處理好的最精簡內(nèi)容返回到移動客戶端，在一定程度上減輕了移動客戶端上的計算負(fù)擔(dān)，并且能夠滿足移動客戶端多樣性的要求。

最重要的是對于已經(jīng)建設(shè)好的E-learning平臺來說，它上面所承載的大部分資源不需要經(jīng)過重新設(shè)計和制作即可被移動客戶端所共享。當(dāng)然，這主要是指文字、圖片的資源，而視頻和音頻的資源則取決于移動客戶端是否支持。

二、代理服務(wù)器設(shè)計

如圖3所示，服務(wù)器啟動以后，一直監(jiān)聽某個特定的端口，直到偵測到有客戶端請求后開始處理流程。首先驗證客戶端請求的合法性，不合法則提示出錯信息。其次，當(dāng)判斷客戶端請求合法后，向遠(yuǎn)程服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)客戶端的請求，在成功返回標(biāo)準(zhǔn)的HTML頁面后，先在服務(wù)器端轉(zhuǎn)換成MLML語言描述的內(nèi)容頁面。如果頁面內(nèi)容量比較大，則把內(nèi)容分割成多個＜page＞＜/page＞，轉(zhuǎn)換成功后直接返回給請求的客戶端。在這一系列過程中，若某個環(huán)節(jié)的處理出錯均在返回錯誤信息后結(jié)束。

三、移動客戶端設(shè)計

如圖4所示，客戶端程序中已設(shè)置服務(wù)器地址及通訊端口，可以在編譯時設(shè)定亦可在軟件安裝后設(shè)置，如地址：192.168.0.1，端口：6655。首先，用戶輸入URL并點(diǎn)擊連接，客戶端向服務(wù)器發(fā)送所請求的URL地址。其次，服務(wù)器端把已處理好的MLML返回給客戶端程序，這個過程對用戶來說是透明的，客戶端并不知道服務(wù)器是怎么處理的，就和普通請求URL的操作方式一致。然后，客戶端程序解析返回的MLML頁面，根據(jù)MLML在客戶端上顯示內(nèi)容。以上步驟若有出錯，則在客戶端上顯示出錯信息。

[1]Keegan,Desmond.The future of Learning:From eLearning to mLearning.[M]Fern University Hagen,2002.

[2]黃榮懷,薩洛馬(Jyri Salomaa).移動學(xué)習(xí):理論·現(xiàn)狀·趨勢[M].北京:科學(xué)出版社,2008.

[3]馬凱.無線應(yīng)用環(huán)境中移動中間件的研究[D].南京大學(xué),2004.

[4]張福炎.大學(xué)信息技術(shù)教程[M].南京:南京大學(xué)出版社,2003.

[5]Jake Cobb,Hala ElAarag,Web proxy cache replacement scheme based on back propagation neural network[C].Journal of Systems and Software,2008,81(9):1539-1558.

[6]張潔,孟昭鵬,張亞平.PDA 網(wǎng)絡(luò)訪問代理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].計算機(jī)應(yīng)用,2003(9):39.

[7]李曄,陳曉,王勁林.一種支持移動終端瀏覽網(wǎng)頁的5C處理方法[J].計算機(jī)工程與應(yīng)用，2008,44(14):34.

[8]Mobile Learning Engine [EB/OL].http://mle.sourceforge.net.

G203

B

1673-8454(2011)17-0071-02

（編輯：隗爽）