基于代理服务器的移动学习系统设计

邱湘开

（闽江学院 现代教育技术中心，福建 福州 350108）

基于代理服务器的移动学习系统设计

邱湘开

（闽江学院 现代教育技术中心，福建 福州 350108）

在移动学习中，资源尤为重要，学习过程是学习者与资源交互的过程。但由于我国移动互联网还不成熟，移动学习资源相对匮乏，且学习者很难与资源形成一种良性的互动。本文设计一种基于代理服务器的移动学习系统，它能够与现有数字化学习平台互连互通，无需对平台上学习资源进行重新设计即可共享给移动终端供学习者使用。

代理服务器；移动学习；移动终端；移动学习系统

数字化学习是学习者与资源的一系列交互过程。在移动学习中，这种说法依然适用。目前的研究主要在于，对特定的移动设备制作相对应的移动学习平台和资源，虽然在一定程度上扩展了学习的领域，但是其最大的弊端在于无法利用和共享现有已经建设好的数字化学习平台上丰富的学习资源。本文着力从利用和共享现有数字化学习资源的角度，设计基于代理服务器的移动学习系统。[1][2]

一、移动学习系统模型

1.系统设计目标

移动学习是未来的一种学习方式。但是目前来看并没有比较好的、成熟的解决方案，所以本文设计的移动学习系统可以方便用户接入、满足用户需求。一个完整的移动应用主要涉及这几个重要的部分：移动用户、设备、无线网络和应用服务。[3]面向移动用户的系统功能较为完备，换言之系统功能能够满足用户的需求而不需要依赖于其他方式。例如，不需要用户通过PC或固网来事先做准备，才能通过移动客户端来使用它。但目前的移动学习解决方案并不能做到这一点，大部分的系统把移动学习定位为辅助性的，而未能把移动学习应用系统当成独立的系统，所以功能上尚不完备。用户界面应简洁友好，用户随时处于移动的状态，注意力可能有所分散，所以繁琐的操作会降低用户的体验，效果也会大打折扣。

移动设备的计算资源非常有限，电池的续航能力也较差，所以不应消耗过多的计算资源。屏幕大小有限，尽量保证信息传递的完整性。因移动设备输入较为困难，故在学习交互过程中不宜有过多的输入操作。另外移动设备存储容量小，用户数据量应该尽可能地小，包括存储于客户端的和存储于服务器上的。

2.系统整体结构

随着个人计算机得到广泛使用和互联网技术的逐渐普及，系统结构从“分散计算模式”向网络技术模式转移，其中的Client/Server计算机模式成为主角。[4]基于C/S模式的设计，把大量的处理逻辑及运算放在客户端来执行，确实减轻了服务器端的计算压力。但是由于计算机应用平台的不断发展，各平台之间的异构性不断加大，C/S模式带来的问题越来越突出。例如，由于布置的客户端不易升级，维护费用成本高等，又出现了Browser/Server的模式，它的优点在于无需在客户端上安装任何专门的软件，通过浏览器即可实现，实现了客户端零维护的目标。但这种模式对服务器过于依赖，一旦服务器负荷过大，很可能造成整体服务无法运行的后果。所以在综合各种模式的利弊后，本系统在设计之初就引入了三层结构。所谓三层结构，就是在原有的两层结构（客户端和服务器端）之间，增加了一个移动学习代理服务器。[5-7]它的作用主要是对数字化学习平台上的数据进行预处理后再返回给客户端，减少移动客户端的资源消耗。

如图1所示，在数字化学习平台与移动客户端之间建立移动学习代理服务器，它包含多种服务，主要有HTML转换、图像压缩、音频转换、视频转换及缓存等几大服务。当用户量较小时，它们可同时部署在一台服务器上。若用户量非常大，服务器的运算负荷较重时，可以通过集群的方式把不同服务部署于不同的服务器上，以保证系统的稳定运行。

如图2所示，在应用服务器与手机客户端之间增加“移动学习代理服务器”，它的作用在于：接管移动客户端的请求；预处理返回数据，保证数据量小而精简；对数据进行缓存，以确保反应速度。

此种结构的优势在于，通过移动学习代理服务器来处理用户的请求，屏蔽了各应用之间的差异，所有数据都使用面向移动端的MLML标记语言来描述。同时，把大量的数据处理、转换等工作放在服务器上执行，把已经处理好的最精简内容返回到移动客户端，在一定程度上减轻了移动客户端上的计算负担，并且能够满足移动客户端多样性的要求。

最重要的是对于已经建设好的E-learning平台来说，它上面所承载的大部分资源不需要经过重新设计和制作即可被移动客户端所共享。当然，这主要是指文字、图片的资源，而视频和音频的资源则取决于移动客户端是否支持。

二、代理服务器设计

如图3所示，服务器启动以后，一直监听某个特定的端口，直到侦测到有客户端请求后开始处理流程。首先验证客户端请求的合法性，不合法则提示出错信息。其次，当判断客户端请求合法后，向远程服务器转发客户端的请求，在成功返回标准的HTML页面后，先在服务器端转换成MLML语言描述的内容页面。如果页面内容量比较大，则把内容分割成多个＜page＞＜/page＞，转换成功后直接返回给请求的客户端。在这一系列过程中，若某个环节的处理出错均在返回错误信息后结束。

三、移动客户端设计

如图4所示，客户端程序中已设置服务器地址及通讯端口，可以在编译时设定亦可在软件安装后设置，如地址：192.168.0.1，端口：6655。首先，用户输入URL并点击连接，客户端向服务器发送所请求的URL地址。其次，服务器端把已处理好的MLML返回给客户端程序，这个过程对用户来说是透明的，客户端并不知道服务器是怎么处理的，就和普通请求URL的操作方式一致。然后，客户端程序解析返回的MLML页面，根据MLML在客户端上显示内容。以上步骤若有出错，则在客户端上显示出错信息。

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

[2]黄荣怀,萨洛马(Jyri Salomaa).移动学习:理论·现状·趋势[M].北京:科学出版社,2008.

[3]马凯.无线应用环境中移动中间件的研究[D].南京大学,2004.

[4]张福炎.大学信息技术教程[M].南京:南京大学出版社,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]张洁,孟昭鹏,张亚平.PDA 网络访问代理系统的设计与实现[J].计算机应用,2003(9):39.

[7]李晔,陈晓,王劲林.一种支持移动终端浏览网页的5C处理方法[J].计算机工程与应用，2008,44(14):34.

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

G203

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1673-8454(2011)17-0071-02

（编辑：隗爽）