移動互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下數(shù)字化教育資源共享新模式研究

綦小芹 佘麗麗

①湖南師范大學外國語學院 ②湖南交通工程學院基礎(chǔ)課部

數(shù)字化教育資源是開展繼續(xù)教育工作不可或缺的條件，本文以數(shù)字化教育資源共享新模式為研究對象，從移動互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下有限的帶寬資源出發(fā)，積極探索資源共享新模式，為實現(xiàn)海量數(shù)字化教育資源互聯(lián)與共享，實現(xiàn)統(tǒng)一、安全、具有網(wǎng)絡(luò)并發(fā)性能的現(xiàn)代數(shù)字化教育應(yīng)用平臺提供有效的解決方案，并予以實踐。

以移動互聯(lián)網(wǎng)為載體的數(shù)字化教育是一種建立在計算機技術(shù)和移動網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)上的現(xiàn)代教學模式，學習者在數(shù)字化學習環(huán)境中，利用數(shù)字化學習資源，以數(shù)字化方式進行學習的過程[1]。它是現(xiàn)代終身教育的一種重要方式，已成為構(gòu)建學習型社會的重要基礎(chǔ)。然而，隨著多媒體數(shù)字信息資源的急劇增加，特別是在普通的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，如何保障海量的數(shù)字化教育資源及時有效地滿足大規(guī)模通信和訪問，已經(jīng)成為制約教育規(guī)模擴大的同時維持和提高學習質(zhì)量所急需解決的關(guān)鍵問題。本文對移動互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的數(shù)字化教育資源共享新模式進行全面研究，為實現(xiàn)海量數(shù)字化教育資源互聯(lián)與共享，實現(xiàn)統(tǒng)一、安全、具有網(wǎng)絡(luò)并發(fā)性能的現(xiàn)代數(shù)字化教育應(yīng)用平臺提供有效地解決方案。

1 現(xiàn)代終身教育模式為數(shù)字化教育資源共享提出了新的要求

當今社會的快速發(fā)展對人們生活的各個方面，包括工作、關(guān)系、地位、社區(qū)與公民社會參與、生活方式甚至對自己身份的理解等都產(chǎn)生了重大影響。每個人都必須期待并為轉(zhuǎn)型做好準備，將學習作為應(yīng)對各種變革的基本策略，這就是終身學習一貫的宗旨[2]。如果沒有豐富教育資源，或者教育資源極度貧乏，學習活動將很難順利地開展和實施[3]。以網(wǎng)絡(luò)及其他電子通訊手段為載體的繼續(xù)教育、學歷教育、職業(yè)培訓、企業(yè)培訓、知識交流已成為人們廣為接受的一種終身教育模式。其中，提供教育教學環(huán)境的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)教育平臺已成為網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下教育體系各環(huán)節(jié)有機結(jié)合的關(guān)鍵技術(shù)。但迄今為止，以網(wǎng)絡(luò)為載體的知識傳播和共享體系大多以離線的方式進行數(shù)字化學習資源共享，不能支持大流量的音頻、視頻數(shù)據(jù)傳輸，不能支持大量人群并發(fā)進行的資源共享過程。因此，迫切需要研究和開發(fā)，在普通的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，進行大規(guī)模數(shù)字化教育資源的互聯(lián)和共享新模式。

2 移動互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下數(shù)字化教育資源共享新模式的功能框架

移動互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下有限的帶寬資源是制約海量數(shù)字化教育資源共享的瓶頸所在，靠升級整個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來提高移動互聯(lián)網(wǎng)的帶寬資源，無疑是不可能的。本文所提出的移動互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下數(shù)字化教育資源共享體系需要多個相互協(xié)作的功能模塊。其中，主要的功能模塊包括訪問控制機制、學習資源發(fā)布、學習資源檢索與定位、客戶端服務(wù)等幾個部分。

2.1 訪問控制機制

支持移動互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的數(shù)字化學習資源共享新模式使用戶享有較大的自主權(quán)，每個用戶都可以共享學習資源和發(fā)出資源請求。但高質(zhì)量數(shù)字化教育資源的研究與開發(fā)，需要大量的前期投入，因此在移動互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的數(shù)字化學習資源共享過程中，并非所有的學習資源都對外界公開，只有被授權(quán)的對等實體才能夠訪問和共享各自的信息資源。為實現(xiàn)這一目標，需要建立起有效的共享訪問控制機制，根據(jù)資源請求實體的標識、類別或能力，來確定權(quán)限，并授予相應(yīng)的訪問控制權(quán)限，如資源請求實體試圖進行非授權(quán)訪問，將被拒絕。

在數(shù)字化學習資源共享訪問控制機制中，為每個參與用戶設(shè)置一個安全標識，它由可信的第三方認證機構(gòu)（CA）賦值，普通用戶不能改變。安全標識為請求訪問的用戶和被訪問的資源對象標識出了相應(yīng)的安全等級，從而限定了相應(yīng)的訪問控制權(quán)限。用戶在處理一個訪問請求時，訪問控制策略通過共享文件的安全等級與資源請求者的安全標識級別進行比較，然后根據(jù)多安全級別訪問控制規(guī)則中的“*-安全規(guī)則”和“簡單安全規(guī)則”決定是否允許訪問[4]。

2.2 教育資源發(fā)布

數(shù)字化教育資源提供者研究和開發(fā)某些學習資源，通過信息資源發(fā)布的方式，將資源的內(nèi)容、用途、定位、訪問權(quán)限及使用等細節(jié)公開，在資源共享新模式上形成發(fā)布公告，為資源需求者提供最直接的信息來源。如圖1所示，為了克服傳統(tǒng)模式下學習資源的集中式發(fā)布和訪問缺陷，新的數(shù)字化教育資源共享新模式采用集中式和分布式相結(jié)合的方式組織信息資源。

圖1 數(shù)字化教育資源發(fā)布模式

圖中的公共資源和非公共資源是信息提供者對本地資源所做的訪問限制，前者允許所有公共用戶都能無償使用，而后者則要求相應(yīng)權(quán)限的用戶才能獲取。這些公共的、非公共的數(shù)字化學習資源都采用了集中式和分布式相結(jié)合的方式進行資源發(fā)布，是一種集中式和分布式的優(yōu)化組合。它要求所有信息提供者以分布式方式在本地存儲各自的教育資源，而教育資源的特征描述信息則以分布式方式在本地發(fā)布和鄰接交換的同時，還將在全局性的數(shù)字化教育資源信息發(fā)布中心進行集中式發(fā)布。

教育資源在所有者本地進行存儲的方式解決了海量數(shù)字化資源的集中式存儲困難和一站式風險，而信息資源特征描述信息的本地發(fā)布和全局性的集中式發(fā)布，在體現(xiàn)集中式資源發(fā)現(xiàn)優(yōu)勢的同時，也避免了一站式服務(wù)可能帶來的巨大風險。

2.3 學習資源檢索與定位

資源檢索與定位機制負責返回請求資源的位置信息。基于移動互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下數(shù)字化教育資源共享新模式的網(wǎng)絡(luò)化共享環(huán)境由分布在不同區(qū)域的用戶節(jié)點構(gòu)成，每個節(jié)點都可能是擁有教育資源的獨立主機，節(jié)點之間以普通的互聯(lián)網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)進行組織，文件信息以分片方式冗余地分布于不同節(jié)點。共享的數(shù)字化資源可以是各種類型的，比如教學視頻、圖像、文檔和網(wǎng)頁等，查詢根據(jù)不同的共享內(nèi)容也有各種不同的形式，可以是文件的關(guān)鍵字或元數(shù)據(jù)等。這樣的分布式和集中式相結(jié)合的查詢過程，能夠在海量的數(shù)字化教育資源中實現(xiàn)資源的快速定位。

2.4 客戶端服務(wù)

隨著多媒體數(shù)字化教育資源的急劇增加，傳統(tǒng)的文件式教育資源下載方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代數(shù)字化教育應(yīng)用平臺的需要，為了適應(yīng)新形勢下多媒體數(shù)字化教育資源的共享需求，在用戶終端提供兩種主要的服務(wù)模式，供用戶靈活選用。一是保留傳統(tǒng)的教育資源下載服務(wù)，讓用戶在必要的時候?qū)W習資源下載到本地，以便在適當?shù)臅r候進行學習；二是提供流媒體播放服務(wù)，用戶可以根據(jù)需要實時共享遠程的數(shù)字化多媒體資源。

3 結(jié)束語

目前，項目研究組在普通的校園網(wǎng)環(huán)境下，開發(fā)了集本校教師教學資料、精品課程資源以及學生自有學習資源于一體的數(shù)字化教育資源共享新模式，并將平臺上的教育資源向校外互聯(lián)網(wǎng)開放。共享新模式的構(gòu)建和實際運行，給教師實際教學過程中的資源共享提供了便利，為學生提供了靈活的學習和交流平臺，學生們的自有學習資源更是得到了充分的分享，有力地提高了學生們的學習動力和積極性。特別是應(yīng)用平臺上所提供的精品課程、教學名師所錄制的海量視頻教學資源，也在普通的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下得到了良好的下載共享和流暢的流媒體式播放，其較大的校外訪問量進一步印證了高質(zhì)量數(shù)字化教育資源的共享效率和應(yīng)用前景。