基于云架构的网络教学平台设计与实现

　　[摘 要] 基于远程教育和终身教育理论，通过相关文献及研究的查阅，首先分析了现有网络教学平台普遍存在的四个问题，主要包括：学习课程单向性、教学方式缺乏互动性、学习评价缺乏真实性、学习方式缺乏灵活性;设计了一个适合各种学习终端接入、适应不同教学情境的实时互动网络教学平台，主要由内容运营平台、实时服务平台和终端服务三个子系统组成的，然后对教学节目单管理、协作平台、版权保护三个关键技术的实现进行了阐述，提出了学习者身份确认、学习注意力监测、插播测试及评价的功能模块，为开放课程学习的学分认证和认可做好技术准备，最后探讨了平台的应用情境与方式。

　　[关键词] 云服务：网络教学平台：关键技术

　　近年来，云计算和云服务成为热点，云平台是将原本分散的计算资源、存储资源整合在一起，实现数据的大集中，通过网络送达服务给终端，这个网络包括具体的网络和承载其上的用户端工具，云平台提供的服务是颗粒化的，具有可计量可收费等特点。这正是一个网络教学平台要长期发展和生存必须具有的特性。网络教学平台需要具有可统计、可计费的自运营能力，才能真正从一个小范围的互联网小组讨论平台，走向基础教育、高等教育、职业教育等社会服务平台，得到资金投入、大众的关注以及业务的承载。

　　本文提出的实时互动网络教学平台的概念，是在分析现有网络教学平台存在的四点问题基础上，设计了一个适合各种学习终端接入、适应不同教学情境的实时互动网络教学平台。对该平台的三个关键技术进行了阐述，提出了三个功能模块，为开放课程学习的认证和认可做好技术准备，最后探讨了平台的应用情境与方式。

　　一、问题的提出

　　利用基于互联网的教学平台开展教学活动是并不是一件新鲜的事。近年来。教育界一直在探讨已经沿用了数百年的夸美纽斯提出的现代教育方式是否还适合今天互联网时代社会和行业分工突飞猛进的现状。夸美纽斯的现代教育体制以“班级授课制、标准化考试、固定学制”为特征，现在已经被众多教育理论和实践所突破。

　　通过网络的教学模式，可以扩大学习空间，改变信息传递方式，是目前公认行之有效的方法，实现了知识单向传递到多通道习得，变接受式学习内容为主的教学为发现式学习为主，由此衍生了远程教育、开放教育等教学模式。

　　从20世纪中叶以来，国内外的专家学者广泛开展了对远程教育的理论研究，提出了为数众多的理论学说。魏德迈认为，独立学习意味着学生可以自由选择接受教育的方式。独立学习应该是学生自主选择目标、自我安排的、个别化的学习。迈克尔·穆尔认为在远程教育中，教学过程三要素为教师、资源和学生，他于1989年提出的远程教与学的三种基本相互作用的理论，包括：学习者与学习内容交互、学习者与教师交互、学习者与学习者之间交互。霍姆伯格认为，远程教育是一种师生分离的非连续面授教育。他提出可以将交互设计到教学材料中，也就是他称之为的“模拟交互”(Homberg、1989)。德斯蒙德·基更博士根据学习的形式与手段的不同，把远程学习分为三个阶段：D-learning(DistanceLearning)、E-learning(Electronic Learning)、M-learning(MobileLearning)，他指出：移动学习的发展将使学生在远程学习上更加自由。

　　终身教育观念和大多数现代哲学思想及教育思想一样可以上溯到二战前、近代、古代，找到自己的渊源。如孔子说：“吾十有五而志于学。三十而立。四十而不惑，五十而知天命，六十而耳顺，七十从心所欲而不逾矩”。夸美纽斯在《母育学校》中描绘幼儿教育蓝图的同时，明确分析婴儿、幼儿、少年、青年、壮年、老年等各个年龄阶段的发展特征和课题，并主张学习的程序应从婴儿期开始，一直继续到成年。陶行知在1935年提倡社会大学时说。人从生到死。是一个终生学习的过程，人从16岁到40岁。至少应该继续努力学习等等。早在《1919年成绩》(在英国召开的会议总结)中，首先提出终身教育概念。实施开放课程，主要的目的是为大众提供优质的学习资源，为正规教育和非正规教育的互通架起桥梁，同时在现代社会所倡导的开放终身教育中。成为促进人的发展和构建知识社会的强有力工具。同时开放课程项目能使学习者真正体验开放灵活的学习环境，不断提高自主学习的能力：开放课程体现了教育体系的开放性，它使知识成为公共的财富。

　　笔者通过相关文献及研究的查阅，自2003年至今，网络教学平台经历了长足的发展。汪晓霞、张晓栋(2010)基于web2.0的校园网进行互动教学平台设计，指出了个性化个人空间、教学Tag专区、教学扩展功能专区、校园动态展区等模块以实现互动式教学H，王志军、余胜泉(2012)从用户体验和教学可用性出发构建网络教学平台的选择和分析模型(SAM)，李晓锋、王忠华(2012)通过对武汉大学的“课程中心”网络教学平台的调查得出学校需在政策激励措施、教师引导、作用优质资源建设、平台功能完善等方面促进网络教学平台的使用。唐伟(2012)基于建构主义思想对开放大学网络教学平台的功能进行设计，包括：行政与管理、网络课程、互动学习三部分。行政与管理系统包含行政办公、教学教务管理两大系统;网络课程除课程学习外还包含阅读划重点、标签、博客、QQ、社区等功能;互动交流系统包含在线辅导与答疑、在线自测等学习模块。所有教学活动都经过科学系统的教学设计，提供教学活动跟踪、学习活动跟踪、质量保证措施等。

　　在利用云计算与教育结合方面，美国北卡罗来纳州的西蒙公司在格雷汉姆小学开展了云计算的西蒙教育春雷项目。让600名师生无论在任何地方进行教学，Goagle宣布在中国大陆启动云计算学术合作计划(Academic Cloud Computinginitiativel，与中国大学建立学术合作项目，共同推动云计算在中国的普及。北京师范大学庄秀丽博士创建的“教育大发现”网站是“云一地”的实例(http：//sociall-earnlab.org)，它利用Google code、Google group、好看簿、wiki、SVN、Everydo等免费的“云服务”工具。将关注教育技术的教师、专家和现有资源连接起来，形成了一个学习和研究的社区，以项目带动了教育工作者的实践和社区的发展。“过来人教育”也是基于云服务的典型平台，针对职业教育、英语教学的互联网学习者提供一个随时随地可以学习的平台。

　　尽管国内外已经有了不少云服务平台的尝试，但是始终未能得到主流高校学分教育和必修课的采用，究其原因，云服务平台还需要解决身份识别、注意力保持、课堂评价等关键环节的考验。从以上已经部署的平台来看，在以上要求方面尚为空白。

　　当前的网络教学平台普遍存在以下几个问题：

　　(1)在线视频为主的课程是单向的信息输入，缺乏互动讨论。不论是M1T的OCW还是国内精品课程，主要形式都是采用演示文稿、在线或离线课堂视频的方式，教师向学习者输出信息。学习者只是单向的对信息的输入，学习者无法与教师或其他学习者进行互动。但是学习者是存在多样性，包括需求的多样性、学习方式多样性、接受能力多样性等，现有的课程教学方式无法满足个性化学习者的学习需求。.

　　(2)教学方式缺乏互动、学习者之间缺乏协作。教师按教学大纲进行课程的编排，并将教学的内容录制成视频提供给学习者进行学习，作为正式教育的一部分，教师与学习者只是在完成教育角色的行为，教师讲授课程、学习者异步自我学习课程。然而，远程教育更应该利用时空的差异，提供个性化互动学习，即：学习者学习静态的视频开放课程，更重要的是参与到教师的实时互动交流的开放课程，教师与学习者之间交流不只是教学大纲的内容，更多的是与学习者共同探讨课程知识点的延展，同时也需要一个虚拟学习社区平台，与教师、学习者就学习问题、某个知识点进行实时或异步的交流互动。

　　(3)学习者学习评价缺乏真实性。在正式的远程教育环境下，对学习者的评估通常是通过正式评估、非正式评估、选择性评估实现，包括：测验、作业、出勤、讨论、选择性等方法，但在实际的学习过程中，无法对学习者学习过程进行评价，包括：学习者是否在认真的参与学习还是开着视频浏览其他网页或是开着视频人却离开：更为重要的是非实时的课后测验、作业很难保证质量以及独立完成。

　　(4)学习者学习方式缺乏灵活性。随着3G通信技术越来越多的应用，学习者将上班路上、地铁交通等碎片时间充分利用起来，形成了碎片式学习，而传统的网络教学平台很难实现异构接入终端连续性学习，包括：PC客户端、手机和移动PAD等终端。

　　二、平台的设计与实现

　　基于云计算的网络教学平台是充分利用现有的高校所建立的开放课程平台，并在此基础上。创造一个以学习者为中心的实时互动网络教学平台，利用现有的云信息技术实现在任何时候通过任何途径与任何地点的任何人的实现互动学习社区。本文尝试从实践角度设计和实现一个网络教学平台，该平台的目标是为高校进行学分课程教学、公共必修课教学、毕业后教学、职业技能培训等类型的教学，提供一个开放互动，资源云服务的平台，供注册学习者从校内校外进行云服务方式的互动教学，其容量目标是可以供一个综合性大学的注册学习者和教师使用。可以容纳20000个注册用户浏览，1000人同时在线。

　　该平台主要在下述三个方面作出有益的改进：

　　(1)平台门户，包括：云服务方式为用户提供内容;智能识别用户终端类型。推送适配的格式内容：对用户进行认证和审核、审计使用情况、计费;三屏连放，即同一用户名，可以使用不同客户端断点接续的进入课堂和点播课程：课程选择、注册和使用;开放的资料内容管理平台。

　　(2)开放实时课堂，包括：实时授课，支持开放课程、注册学习者授课等多种模式：支持大量学习者加入同一个教室。10-1000个学习者的同时在线。所有人的视频图像可存储，可间隔拍照以确定在线状态。主席发言，其他人静默，主席可以指定任何其他人成为发言人。切换器视频和声音。同时支持文字聊天：支持插播教师事先准备的问题，测试等，可以在开课前、课中、课后出现，学习者终端单独收到，单独反馈，系统自动打分评价，并汇集后送到教师邮箱供查看：支持学习者专心程度检测评分，根据学习者离开屏幕时间、用其他程序页面覆盖实时课堂的网页：教师授课过程全程录制，自动形成精品开放课程材料，供点播系统使用，也供学校和教师收藏，形成版权，且每天教师都在大量制作和产生课时，不需要专业公司参与操作：支持实时测验。

　　(3)点播学习平台，支持开放课程、注册学习者授课等多种模式;学习者根据自己的计划时间，登录后点播课程，参与教师、其他学习者在线学习;学习者可以用各种终端参与课堂，同一个用户登录后自然取回上次学习进度继续学习：学习者可以用各种终端回答问题和反馈，完成点播课程中插播的各种测试和评价，成绩送往该课程负责教师的邮箱：教师可以收到的学习者学习情况，指导学习者完成要求的课程，可以邮件、QQ、PC to Phone方式随时指导学习者;具有云服务收费模式，学习者根据自己选择的学分课程来购买课程完成学业：平台可以从全球众多开放课程中选取放入点播平台，从全世界范围内得到最好的教学点播资源。配上本校的负责教师和测试评价系统，可以迅速提高单门课程的教学水平，提供更多的课程选择，吸引更多的学习者学习。 

　　(一)基于云服务的系统架构

　　云计算是指基于互联网的超级计算模式。即把存储于个人电脑、移动电话和其他设备上的大量信息和处理器资源集中在一起，协同工作。在极大规模上可扩展的信息技术能力向外部客户作为服务来提供的一种计算方式。云计算的8个特点决定了基于云计算的平台。可以满足超大规模的应用使用，支持用户在任意位置、使用各种终端应用使用，数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性，可支持同一平台下的多种应用的组合使用，可以动态伸缩、满足应用和用户规划增长的需要，可以按需进行计费，具有极高的性价比。考虑到云计算的安全性，该平台是基于私有云服务平台的架构来设计，如图1所示，基本有3个层面，一个是实时服务的云平台。这个平台负责所有教学媒体的存储、内容传输、访问门户、用户认证;一个是内容管理平台，为实时服务的平台进行媒体资源管理、内容课件的编排、互动评价内容的植入、业务测量、计费和审核;一个是终端用户层面，为多种终端实现客户端，通过网络可以访问实时服务的平台，颗粒化可计量的使用互动教学开放平台业务。

　　实时服务的云平台，包括：

　　(1)云点播服务，海量的视频教学录像，在云平台上存储，供注册学习者点击收看。教育评价以节目插播模块的形式，按事先教师的设计，按课程的进程逐步的插播要求学习者参与交互，并根据学习者的交互内容完成评价。

　　(2)云直播服务，教师根据课程表的安排。在直播平台上公布开放课程日程。注册学习者通过身份认证后，进入开放课程学习。

　　在云服务的架构中，这些平台都采用CDN(content De，1ivery Network)的方式部署，如图2所示，数据资源和协同计算都集中在云平台的核心，终端不留存数据，按流媒体的方式播放媒体材料。接受交互评测。

　　CDN网络通常由媒体资源描述库、媒体存储源、边缘Cache(视频服务器)、分发控制中心组成，CDN服务用于组织内容的路由分发、规划和管理内容存储。在中央媒体中心保存所有节目资源，各个边缘Cache(视频服务器)存有热门的当前可用的节目资源的副本。在预分发和骨干网络的分发中采用通常的CDN，在区域节点群之间采用P2P的方式来均匀存储负载。

　　CDN系统提供节目源的复制和迁移策略，既涉及内容的预分发(预分发带宽控制，断点续传能力，平行分发功能)，即时远程访问(GFs+iSCSI。或第三方解决方案等)和即时分发(下行限流直传。区域P2P分发——控制P2P对骨干网的干扰等)等内容访问和迁移策略，也涉及边缘cache的空间调度管理以及节目缓存策略。

　　(二)内容运营平台

　　内容运营平台是云服务架构中的重点，平台体系结构如图3所示，该平台主要包括以下三个子系统：

　　(1)教学内容管理子系统：管理系统的核心，实现学习者、教师、课程内容的统一管理，并为平台管理方(校方)提供运营状况分析报表。其中学习者管理和课程内容管理模块通过从运营后台采集评价和内容使用的统计，并同步给教师。

　　(2)教学内容分发子系统：支持多种方式将内容分发到学习者终端上，采用云服务方式按每个学习者点击订阅的课时、种类等进行可计量的分发。

　　(3)内容采集子系统：支持多种方式采集方式，从公开教学库采集内容，支持在线方式和离线方式。在线方式采用SOAP+XML的方式，接口符合IPTV2.0规范：离线方式采用文件采集方式。

　　考虑接其他资源库时，对外部资源和实时产生的富媒体资源进行编码压缩采集，视频点播、直播传输控制，终端多屏支持，提供端到端的全业务解决方案，包括内容制作、内容存储/加密、内容分发、内容播放、终端显示的各个方面。

　　(三)实时服务平台

　　1.互动协作平台

　　互动协作平台。由用户使用网页浏览器访问进入。客户端页面(由浏览器页面进入。加装插件完成)。教师可以结合使用高品质视频、音频和内容共享功能，提供引人人胜的课程、演示和活动。教师可以通过分组讨论轻松开展小组协作。并通过聊天和主题式问与答鼓励学习者进行热烈的讨论。此外，他们还可以借助集成的测验、评级和投票工具评估教学效果和学习者对知识的掌握程度。学习者可以通过观看开放课程进行学习，并利用在线的计算机实验室进行实际的应用程序培训。网络教学平台的互动协作模块可以利用稳固的多层安全模型来保护会话数据。该模型对数据传输采用128位传输层安全性(TLS)和256位高级加密标准(AEs)加密，以及精细的策略控制。

　　(1)多媒体共享。教师可以共享PowerPoint演示、文件、流媒体视频、演示软件、白板和Flash动画，并可将共享和注释特权授予学习者以鼓励其参与。

　　(2)高品质视频、集成音频以及电话和VoIP会议。在高品质的全屏模式下，教师可同时看到最多六位学习者的视频。创新的“当前发言人”功能使教师和主讲者能够随时看到谁在发言。学习者可以通过电话桥或网络电话(voIP)加入，或同时通过两种方式加入。所有学习者都能听到稳定清晰的音频，并可使用多种接入方式。包括使用免费或付费号码拨入或回拨。

　　(3)分组讨论。教师可通过手动或自动方式将学习者指定至虚拟的分组讨论会议室以讨论小组项目并集思广益，然后加入分组讨论以评估进度并协助讨论。学习者可在分组讨论中共享演示和文件、白板以及应用程序。

　　(4)上机实验室。独特的“上机实验室”功能使学习者能够安全访问远程计算机以动手学习和演练应用程序。实验课可在实时课程期间进行或随需进行。 

　　(5)主题式问与答。教师可以使用主题式问与答追踪问题和记录回应。他们可以对问题设置优先级，公开或在私下显示回答。或将问题指定给学习者。

　　(6)聊天。学习者可与教师、另一位学习者或全班进行私下或公开的聊天。

　　(7)投票、学习者反馈，以及注意力指示器。教师可在课程中通过一次或多次投票收集反馈，并将结果即时地以表格形式与全班分享。学习者也可以“举手”提问：系统将自动对请求排序，以便教师能够根据先举手先作答的顺序回答问题。注意力指示器仅对教师可见，使他们能够随时评判个人和整个小组的专注度。

　　(8)集成的测验引擎。教师可以通过在实时培训课程期间或前后对学习者进行测验来评估教学效果。有多种测验题型可供选择，包括单选题、是非题、填空题和论述题，教师可利用自动评级和报告功能，还可存储测验并重新用于其他课程。

　　(9)录制和播放。教师可以使用网络录制功能捕捉和存储课程录制文件，以供重新使用和复查。他们可以在实时课程中流式播放录制文件或粘帖录制文件以供随需播放。录制文件捕捉课程的各个方面，包括数据、视频、音频内容和注释。

　　(10)注册、安排和报告。教师可以通过自助式安排、注册管理和出席情况报告简化耗时的管理流程。教师可以直接从Microsoft Outlook安排和开始课程，还可获得大量有关出席人数、课程录制文件，观看人数、课堂专注度、测验结果等情况的报告。

　　(11)自动化电子商务。教师可借助自助式注册和支付、为每个课程定价以及提供优惠券来通过实时或录制的培训课创收。

　　(12)跨平台支持。教师和学习者几乎可以从任何环境(包括Windows、Mac、Linux和Solaris操作系统)访问开放互动教学平台。

　　(13)网站和会话的安全性。允许在课堂互动级别上设置安全策略。教师可以不公开会议、设置密码强度标准、禁用桌面共享并在登录失败达到一定次数后锁定帐户。教师还可以通过指定密码、锁定会话或拒绝学习者控制对会话的访问。

　　2.插播互动

　　互动网络教学平台需要在教学过程中插播交互内容，以完成对学习者的测试和评价，也可以提供各类测试、信息公告在各个互动内容播放序列上的插播。这个模块包括外部数据接口如学习者评价系统，互动公告编辑审核平台、传输控制与设备管理平台及综合统计分析平台，主要包括插播内容的自服务导入、测试和信息的录入和导入、信息数据审核、发布信息资源管理、内容发布、发布计划和策略、播出控制、系统监控、权限管理、统计分析和日志管理等。

　　三、平台的关键技术

　　(一)教学节目单管理

　　教学节目单门户在网络教学平台的极其重要的应用，它与视、音频节目一样，是互动视频平台的基本业务，被认为是互动类平台的门户。教学科目单可提供丰富的节目预告信息、方便灵活的检索引擎，通过它用户可以方便地浏览和查询教学节目信息，同时还可以通过门户看到更多的教学内容导引信息，如教师简介、授课视频片断等，资源库中的的教学视频直播。教学科目单与其他业务支撑和管理系统关系如图4所示：

　　(二)协作平台的实现

　　网络教学平台的协作平台是开发量最大的部分，要求是一套跨平台的即时通讯解决方案，基于先进的H，264视频编码标准、AAC音频编码标准与P2P技术，整合了音视频编码、多媒体通讯领域的开发技术。基本分为客户端SDK和服务器SDK两大部分。其中客户端SDK用于实现语音、视频的交互以及其它客户端相关的功能，而服务器SDK主要实现业务层逻辑控制，以及与第三方平台的互联等。客户端SDK和服务器SDK均支持c++、c#、VB，Net以及Delphi等开发语言。 

　　(三)版权保护设计

　　DRM(Digital Right Management)加扰是保护互动平台视频内容版权的必要配备，可以有选择的实现网内线上的视频互动，而避免用户下载用于未经授权的其他用途。我们设计并实现的平台主要采取了实时加扰和防盗链设计两方面的措施来实现版权保护。在实时互动平台上做防盗链设计。可以有效的简单防护用户下载后的其他用途(如图5所示)。

　　四、系统的应用情境

　　实时互动网络教学平台首先的应用对象是大学教育中的选修课、讲座、毕业后教育、职业技能教育，其次可以应用在授予学分的大学必修课、MBA/MPA课程、公共课如英语、语文、思想政治教育等。通过网络进行的互动开放教学，无论是通过高校的内部网。还是通过INTERNET的公网。对于学校管理方来说，如果要将授予学分的课程上线，需要首先考虑的是身份真实性问题，其次是学习者的评价手段，以及授课过程的互动是否便利，主要包括以下模块的实现：

　　学习者身份确认模块：通过学习者的实时视频，教师可以判断学习者是否为真实身份，包括点播课程，系统也会抓拍学习者图像事后供教师在评价时参考。另外学习者将其他页面覆盖课堂页面的动作。也将被系统记录。纳入评价体系。

　　学习注意力监测模块：学习者学习过程中，系统会不定时的对学习者学习状态进行拍照，拍摄下学习者几个时间点的照片，以保证学习者点播全程在线。

　　插播测试及评价模块：教师可以根据课程设计，在开放课程的学习过程中设置交互问题，进行现场测验和统计，收集学习者的反馈意见，待学习者完成穿插其间的交互问题测试，则所有结果评分会邮件寄送教师，供教师对学习者进行学习效果的评价。

　　(一)在开放课程中的应用

　　开放课程是高校知识讲座类课程经常采用的形式，首先将开放课程放到了网络教学平台上，利用该教学平台把教师原来的课堂教学转变到开放环境教学，不仅其原课堂的学习者，而且更多的网上学习者可以得到教师的当面教授。从网络教学平台中教师和学习者各自需要完成的任务来看，不会对其原有的课堂教学习惯有大的差别，对高校推广网络教学平台有非常大的帮助。具体流程如图6所示。

　　(1)学习者通过了基本的用户名密码认证后，可以在开放平台上检索到平台所提供的开放课程信息，课程由课程教师在网上进行实时授课，教师为每个课程准备好电子教材，共享电脑桌面或者特定程序界面给同时进入课堂的所有学习者。学习者需要根据教师的要求，决定是否需要视频展示在交互平台右侧的实时视频墙上。一般面向因特网的开放课程不要求参与学习者展示图像，仅要求有头像即可。纳入学分的课程需要同学利用指定分辨率的摄像头加入课堂，当学习者用其他电脑页面覆盖互动平台授课页面时，教师讲台页面上会有颜色标注，可以供教师检查。

　　(2)教师安装摄像头、计算机麦克风，课程形式可以是开放课程、校内学习者可通过视频、音频等待学习者同时接入并开始授课。

　　(3)学习者需要有耳麦即可接入。纳入学分的课程可以要求接入学习者安装摄像头，以保证教师可以在右面现场视频窗口中看到课堂上的学习者图像。为避免声音混杂，学习者被要求关闭麦克风，用CHAT与教师和其他人交谈。教师允许后。学习者可以自由发言。

　　(4)授课教师可以共享通过PowerPoint制作的课件或演示文件给学习者，也可以共享其它的应用程序制作的可打印文档，还可以共享苹果机上制作的可打印文档(基于去架构的网络教学平台可以跨越任何操作系统)。

　　(5)授课教师可以演示自己制作的课件给学习者。例如，学习者自己的计算机不用安装软件，只需共享安装在授课教师计算机中的软件就可以了，授课教师还可以授权某一个学习者远距离操作该软件。

　　(6)授课教师或者授课教师授权的学习者可以充当导航员，引导其他人一起浏览国际优秀开放课程，或者指导课程或考试流程。 

　　(7)授课教师可以类似现实课堂中一样进行板书。通过使用数码白板设备，使计算机中的白板同步于真实的白板，使学习者共享授课教师的板书，并作记录。

　　(8)该平台的专用的录制和播放软件，可把整个课程过程记录下来(包括数据、视频、声音)，以便于存档、会后浏览或作为多媒体精品课件的点播资源进行保存。

　　(9)当直播课程结束，录像和插播的习题等交互内容会以点播课程方式供学习者学习。学习者可以点播课程，看完所有录播内容，完成穿插其间的交互问题，则所有结果评分会邮件寄送教师，供教师对事后点播的学习者进行评价。

　　(二)在点播课程中的应用

　　开放课程的建设已经在互联网上初步具有一定的规模，如MIT的2083门开放课程、OCWC的14000门课、3800多门的中国精品课程。

　　开放课程在版权控制下可以形成网络教学平台的第一批点播课程，开放课程可以被授予学分的课程所调用，教师需要为调用的开放课程插播测试评价的问题，并预设答复和评价标准。当学习者按要求完成了所有测试之后，结果会在点播完成后邮件方式送达本课程的教师。注意力监测模块会定时记下学习者的听课状态，互动内容，将学习者听课时的注意力集中程度打分，和学习者交互的问题、需求，一起邮件递送授课教师。教师收到邮件后，综合系统发来的测试成绩、注意力集中评价、学习者交互内容，为学习者给予本课程评价。一门课一学期有10-40学时，教师可以客观的按照系统数据，自动得出通过与否的决定。通过这个方法，更能激发学习者的学习潜力，更加客观的评价了学习者，同时又减少了教师的工作量，减少了人为干扰因素。

　　本校教师的开放课程录播也成为网络教学平台点播课程来源。选择学习开放课程课程的学习者。注册登陆后可以从点播平台进行学习。学习者根据自己的计划时间，登录后点播课程，参与教师、其他学习者在线学习;学习者可以用各种终端参与课堂，同一个用户登录后自然取回上次学习进度继续学习：学习者可以用各种终端回答问题和反馈，完成点播课程中插播的各种测试和评价，成绩送往该课程负责教师的邮箱：教师可以收到的学习者学习情况，指导学习者完成要求的课程，可以邮件、QQ、PC to Phone方式随时呼叫学习者;平台具有云服务收费模式，学习者根据自己选择的学分课程来购买课程完成学业：平台可以从全球众多开放课程中选取放入点播平台，从全世界范围内得到最好的教学点播资源，配上本校的负责教师和测试评价系统，可以迅速提高单门课程的教学水平，提供更多的课程选择，吸引更多的学习者学习。

　　五、案例分析

　　(一)案例需求

　　某大学倡导教师将优质的的公开课开放在校园网络平台上。允许本校所有感兴趣的学生进行选修。学生可以通过任何方式(Pc、平板电脑、手机等终端)接入此平台，且需要随时随地对平台课程进行访问和互动(大量并发流量)。同时，教师需要通过信息化手段，与学生进行实时互动(数十方的互动请求)并给予反馈，教师需要了解学生在学习过程中是否聚焦、是否全程很认真地完成了课程的学习、对学习过程中的知识点掌握情况;教师根据学生学习情况、知识点反馈以及最终考核情况，给予学生总体评价，最终达标的同学，可以被授予学分。为了有效的进行学习沟通。需要建立互动的群，让学生充分自由的对共同感兴趣的课程或话题进行交流和分享。对平台的功能有以下几方面的需求：

　　(1)云平台：支持大规模同步视频网络直播、点播需求，支持异构终端接入。

　　(2)自主学习：自主学习能力的培养是高校教育要实现的目标之一。很多公开课程，不再因为人数限制或时间冲突等原因，而使学生错过机会。学生可自主地根据自己的时间，借助网络教学平台上的文字教材、网络课堂、直播课件等手段实现自学。基于云架构的网络教学平台，需要为大规模学生同步点播、教师与学生进行实时互动反馈，学生与学生之间进行实时互动交流提供保障，让学生真正实现自主选择课程、自主选择教师、自主选择上课时间、自主交流的自主学习，充分调动了学生的学习积极性。

　　(3)过程评价：作业：作业是巩固和检验学生学习效果的有效手段，由公开课教师布置，学员从网上下载认真完成，教师可以收到邮件回复并批阅，通过网上面授进行讲评。考核：考核是对学习效果的检查和验收。考核以基本概念、基本原理和方法为主。考核学生理解、掌握和运用有关知识的水平和能力。网上课程的考核分为过程考核和期末考核两部分，前者主要为平时网上插播，后者为期末考试。

　　(4)社区活动：学生可随时随地，以各种接入方式进入网络教学平台，与有共同兴趣的同学进行交流互动，分享学习经验，共同进步。

　　(二)平台使用效果评价

　　在应用网络教学平台一个学期之际，我们对学习用户进行了问卷调查。本次调查共发放了200份，收回187份。有效问卷178份。从调查结果表明，80%以上的受调查用户认为网络教学平台是符合他们学习习惯和要求的有效教学手段：84%的受调查用户认同网络教学平台相比面授学习更加自由，有超过85%的用户选择了“自学+教师指导+社区互动”的学习模式，76%的用户认为“过程评价”对个人学习最重要。因此。我们也可以看到学习者是希望通过网络教学平台学习到对自己有帮助的知识。 

　　受调查用户认为互动性、社区性、个性化学习管理、过程评价、学习自由度是决定网络教学平台的最重要的几个因素。从应用角度来看。受调查用户认为提高学习效率途径的顺序是：“建设完善的网络学习平台”、“教师及时答疑，参与学习讨论”、“对现有的开放课程进行梳理”、“PC和电脑都可以学习”。值得注意的是。移动学习的需求越来越明显和强烈。

　　学习内容方面，89%的受调查用户对网络教学平台提供的开放和自制课程感到满意，受调查用户认为自制课程的内容和教学方法要优于开放课程，特别是可以与授课教师进行面对面的沟通交流：学习兴趣方面，受调查用户都表现出对所学习课程的兴趣，网络教学平台满足了不同学习者的个性化的差异：学习方式方面，绝大数受调查用户认为通过在线视频材料进行自学是不错的基础知识学习方式，同时，他们也认为通过网络教学平台，得到教师有针对性地及时互动反馈效果非常好。

　　90%的受调查用户使用过网络教学平台的个人学习进度管理，83%的受调查用户认为个人学习进度管理对个人学习效率有很大的帮助，既有指导作用又有约束作用。B同学说道：“我可以按照自己的需要选择学习进度、学习时间和学习地点。随时可以根据当前最新的学习进度。随时了解并调整学习状态，对学习过程中所遇到的问题，及时作出合理的安排。这样学习者更加容易实现对学习效率的全面把握。”z同学评价道：“在学习日记中，我可以轻松地查看到每天学习进度的完成情况，这样可以有效地帮助我在每天的学习过程中，尽量按照规定的计划安排下完成指定的学习目标。”

　　87%的受调查用户对网络教学平台的过程评价表示了认可，也有受调查用户表示怀疑：“他怎么能够知道我是不是在学习呢?我只不过在通过视频学习的同时游览其他的网页，竟然被系统发现。这是怎么回事?”

　　基于云架构的网络教学平台上线后，精选开放课程和自制课程的点击率显著提升，授课教师也能够对学习者的学习过程和全面的了解和认识，帮助了教师有针对性进行指导以及提供学习者的最终成绩。

　　六、结束语

　　试想这样一幅场景，你可以在地铁上选学礼仪课程，在公交车上学Linux课程，在排队的间歇学学法律课程，并能够获得学校的学分?随着移动互联网的发展和网络教学平台的完善，这个场景正在逐渐变成现实。本文基于云服务的系统架构设计了一个适合各种学习终端接入、适应不同教学情境的实时互动网络教学平台。该平台考虑了基于网络的远程教育有三个核心属性，包括：可访问性、灵活性和伸缩性。更重要的是该平台提供了解决学习效果无法得以阶段性评估的问题的思路，提出了学习者身份确认、学习注意力监测、插播测试及评价的功能模块，从而为开放课程学习的认证和认可做好准备工作。

　　开放课程的学习是非正式学习和正式学习的自然地衔接。其带来的机遇有助于扩大高等教育受众面，使更多人接受高等教育。使开放课程可能成为终身学习领域的最强大工具。笔者以开放课程和点播课程为例，展现了一个支持大规模的可在线或点播的课程学习过程，通过注意力监测、实时视频、插播测试、多元沟通等技术方法来实现开放课程教育，同时也完成了对学习者的学习过程、学习效果多元的评价，为在线课程的学分授予提供技术保障。不久的将来，如很多人预言的那样，传统的学位制度退居二位，个体的学习变成一个连续性的、终身式的过程。

　　我们必须认识到，教育变革的最大驱动力还是以科技为驱动的生产力，科技决定了教育的内容、工具、形式和教学的方式和场景。随着国外Coursera、edX、Udacity、可汗学院等MOOC式教育平台的兴起，向学习者提供更低的成本和更便捷的学习渠道，更好地服务于学生、促进学习;相比国内的在线教育平台是服务于考试经济，不管是学校考试、还是职业考试，这些教育平台没有想过自产内容，更没有想过去迎合用户的另一类需求、改善教育，对于教育的真正变革却没有什么实质性的帮助。但基于对科技和教育的理解，着手中国的国情、特殊的文化环境。将催生出具有中国特色的互联网教育解决方案，实现教育的本质：提升个人信息处理的能力一信息获取、加工和运用的能力。

　　在未来研究中，将在试用反馈的基础上不断改进该平台。此外。平台的应用模式和情境的丰富也需要继续深入研究。高校可以利用这一平台将正式学习与非正式学习有机的结合起来且相辅相成，解决高校开展远程教育质量上不去的弊端，为后续进行终身学习和终身教育提供了实践基础。基于云架构的网络教学平台就是寻求以学习者为中心，利用信息技术，帮助学习者以最大限度的选择和最小限度的限制障碍，进行个性化学习。实现教育的可持续发展。

　　作者：徐苑苑 张际平 来源：远程教育杂志