構(gòu)建符合干部網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的模式

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作者：冀翠萍單位：中共山東省委黨校

面向?qū)ο蟮母刹烤W(wǎng)絡(luò)教育平臺設(shè)計(jì)

1網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)流程的設(shè)計(jì)

根據(jù)對干部在線學(xué)習(xí)現(xiàn)狀的調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)主要有兩大類對象：具有明確學(xué)習(xí)任務(wù)的對象和尋找感興趣內(nèi)容的對象。各地人事部門會(huì)定期組織干部進(jìn)行有目標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，他們通常具有明確的學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)要求，平臺要對該類用戶提供跟蹤管理機(jī)制，需要該類用戶進(jìn)行基本信息的注冊，每次學(xué)習(xí)時(shí)要登錄到平臺中，我們稱之為“注冊用戶”。除此之外，還有一些黨員干部沒有明確的學(xué)習(xí)任務(wù)，只是在平臺上尋找各種資源以提升個(gè)人工作能力，他們對感興趣的資源會(huì)分配較多的學(xué)習(xí)時(shí)間，我們稱之為“游客用戶”。這兩類用戶學(xué)習(xí)的任務(wù)不同，我們提供的管理策略也不同，自然網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的流程就不同。對于注冊用戶，平臺在其注冊時(shí)記錄他們的學(xué)歷、專業(yè)、職務(wù)、崗位、培訓(xùn)期數(shù)、興趣等信息，用戶登錄后平臺根據(jù)注冊信息自動(dòng)推送學(xué)習(xí)資源。用戶可以從推送的資源中進(jìn)行選擇性學(xué)習(xí)，平臺會(huì)記錄學(xué)習(xí)內(nèi)容、資源使用時(shí)間、使用次數(shù)等過程信息，如果在推送資源中未發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)，平臺會(huì)提供全文檢索功能，根據(jù)關(guān)鍵詞檢索到目標(biāo)學(xué)習(xí)資源。在學(xué)習(xí)過程中，每個(gè)資源還提供評價(jià)功能，用戶可進(jìn)行打分及資源評價(jià)。平臺收集學(xué)習(xí)過程信息、資源使用信息、資源評價(jià)信息，建立針對性的數(shù)據(jù)模型，通過有效的數(shù)據(jù)分析手段對資源進(jìn)行屬性和權(quán)重標(biāo)志，優(yōu)化個(gè)性化學(xué)習(xí)資源推送的結(jié)果。對于游客用戶，用戶可以在平臺首頁的“最新資源分類推薦”、“精品資源分類推薦”中尋找自己感興趣的內(nèi)容，如果未發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，可以使用資源檢索功能進(jìn)行簡單的主題檢索，對感興趣的資源進(jìn)行學(xué)習(xí)。平臺通過Cookies信息記錄資源使用的時(shí)間和次數(shù)，這將影響到“精品資源分類推薦”中的資源排序。

2平臺總體架構(gòu)

我們以服務(wù)應(yīng)用為目的，以業(yè)務(wù)流程為內(nèi)容，以技術(shù)支撐為手段，設(shè)計(jì)干部網(wǎng)絡(luò)教育平臺的總體架構(gòu)（如圖2），架構(gòu)以分層、分模塊的形式為我們說明每個(gè)層面需要做的工作。對學(xué)習(xí)對象和學(xué)習(xí)流程進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，以何種手段呈現(xiàn)我們提供的學(xué)習(xí)資源是平臺建設(shè)需重點(diǎn)關(guān)注的問題。視頻點(diǎn)播與網(wǎng)絡(luò)直播是當(dāng)前干部網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的主要手段，我們設(shè)計(jì)平臺中的點(diǎn)播資源以優(yōu)化的資源分類目錄樹結(jié)構(gòu)形式呈現(xiàn)，這樣用戶可以根據(jù)需求點(diǎn)播自己感興趣的資源，而會(huì)議、報(bào)告、活動(dòng)等現(xiàn)場實(shí)況通過網(wǎng)絡(luò)直播的形式傳輸出來，以便于不在現(xiàn)場的用戶能夠及時(shí)了解活動(dòng)內(nèi)容。

流媒體關(guān)鍵技術(shù)分析

在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上傳輸媒體流，需要解決從音視頻源的編碼/解碼、存儲，到網(wǎng)絡(luò)端的媒體服務(wù)、媒體流傳輸，到用戶端的播放等一系列問題[2]。目前，主流的流媒體服務(wù)器有：微軟的WindowsMediaServer，RealNetworks公司的HelixServer，QuickTime公司的QuickTimeServer和Adobe公司的FlashMediaServer（簡稱FMS）。

1音視頻源編碼/解碼從流的角度來講，流媒體技術(shù)要求音視頻壓縮不僅是高效的，還必須是碼率可調(diào)整的，即音視頻數(shù)據(jù)只壓縮一次，但可以多個(gè)幀率、空間分辨率或視頻質(zhì)量進(jìn)行解碼，這樣數(shù)據(jù)在進(jìn)行傳輸時(shí)就能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶寬的變化進(jìn)行一定的調(diào)整，從而使一個(gè)碼率可調(diào)整的碼流支持所有用戶[3]。MPEG是運(yùn)動(dòng)圖像壓縮算法的國際標(biāo)準(zhǔn)，通過減少運(yùn)動(dòng)圖像中的冗余信息達(dá)到壓縮目的。MPEG-4是以多媒體應(yīng)用為主要目標(biāo)，采用基于內(nèi)容的可精細(xì)擴(kuò)展壓縮編碼方法，在交互性、帶寬自適應(yīng)性、抗誤碼性、高效壓縮等方面具有很大優(yōu)勢[4]，MPEG-4既提供了DVD級的圖像質(zhì)量，文件又大大減小，適合于網(wǎng)絡(luò)視頻的傳輸與應(yīng)用。H.264是由JVT組織提出的下一代視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)，同MPEG-4一樣，H.264也是基于塊的混合編碼，但它采用了一些技術(shù)改進(jìn)，如通過幀間預(yù)測和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償消除時(shí)域冗余，經(jīng)過變換編碼消除頻域冗余等，這些技術(shù)大大提高了編碼性能，其壓縮效率是MEPG-4的2倍左右[5]。H.264因其高壓縮性和高可靠性已成為網(wǎng)絡(luò)流媒體普遍采用的格式。

2媒體流傳輸?shù)馁|(zhì)量控制流式文件網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)馁|(zhì)量直接影響著整個(gè)流媒體應(yīng)用系統(tǒng)，它不同于傳統(tǒng)的TCP技術(shù)，有專用的傳輸協(xié)議系統(tǒng)。（1）實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議RTPRTP通常是在一對一或者一對多的情況下傳輸數(shù)據(jù)流，根據(jù)時(shí)間信息實(shí)現(xiàn)流的同步。RTP與HTTP、FTP不同，后兩者可完整地下載整個(gè)流媒體文件，而RTP是以恒定的速率在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，客戶端按照這種速度接收數(shù)據(jù)，當(dāng)媒體畫面播放過后，一般不可以再回退重復(fù)播放[6]。（2）實(shí)時(shí)流協(xié)議RTSPRTSP協(xié)議是一個(gè)應(yīng)用層協(xié)議，主要用于控制實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的發(fā)送，其本身并不傳輸數(shù)據(jù)，必須依賴于下層傳輸協(xié)議RTP、TCP或UDP等。RTSP與RTP最大的區(qū)別在于RTSP是雙向?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，允許客戶端向服務(wù)器端發(fā)送請求，提供諸如播放、暫停、快進(jìn)等多個(gè)交互式操作[6]。（3）媒體服務(wù)器協(xié)議MMSMMS協(xié)議是微軟公司定義的用來訪問及接收WindowsMedia服務(wù)器中ASF文件的協(xié)議，廣泛用于MicrosoftMedia的流媒體服務(wù)器。MMS會(huì)話使用TCP連接發(fā)送和接受媒體控制命令，使用UDP或TCP連接分流數(shù)據(jù)。（4）實(shí)時(shí)消息傳輸協(xié)議RTMPRTMP協(xié)議是建立在TCP協(xié)議或者輪詢HTTP協(xié)議之上，是一種專門在客戶端和服務(wù)器端高效傳輸視頻、音頻和數(shù)據(jù)的一種TCP/IP協(xié)議。RTMP協(xié)議就像一個(gè)用來裝數(shù)據(jù)包的容器，這些數(shù)據(jù)可以是SWF格式的數(shù)據(jù)，也可以是FLV中的音視頻數(shù)據(jù)[7]。在流媒體傳輸協(xié)議領(lǐng)域，開放的HTTP、RTP、RTSP和RTMP協(xié)議族是跨平臺的唯一選擇，MMS協(xié)議顯然不具備跨平臺的能力。因此，目前一般采用RTMP協(xié)議來傳輸控制信息，用RTP、RTSP等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議傳輸實(shí)時(shí)流媒體數(shù)據(jù)。

3客戶端播放方式通過表1中的客戶端播放方式的比較分析可以看出，前3種技術(shù)具有明顯的排他性，特別是客戶端播放器要選擇專有軟件，這不僅會(huì)造成資源浪費(fèi)、系統(tǒng)冗余，同時(shí)由于多個(gè)播放器的兼容問題還可能造成程序沖突，影響整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。而FMS采用的是FlashPlayer，F(xiàn)lashPlayer是世界上使用最廣泛的軟件平臺，覆蓋超過所有互聯(lián)網(wǎng)終端的98%，并且能夠跨操作系統(tǒng)和瀏覽器運(yùn)行，解決了其他流媒體系統(tǒng)挑選播放器的問題[8]。FLV視頻具有壓縮率高、文件體積小、加載速度快的特點(diǎn)，在保證圖像質(zhì)量的前提下，對服務(wù)器負(fù)載和網(wǎng)絡(luò)帶寬壓力較小，適合網(wǎng)絡(luò)傳輸和觀看；除此之外，一般FLV包在SWFPLAYER的殼里，可以很好地保護(hù)原始地址，使得用戶不容易下載，起到保護(hù)版權(quán)的目的。縱觀對關(guān)鍵技術(shù)的分析可以看出，F(xiàn)lashMediaSystem在媒體編碼壓縮算法、網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議以及客戶端播放程序的選擇方面能夠真正做到跨平臺、跨媒體，具有更好的通用性。根據(jù)本平臺視頻服務(wù)即時(shí)性和用戶多樣性的需求，選用FlashMediaSystem作為流媒體解決方案。

基于FMS的干部網(wǎng)絡(luò)教育平臺實(shí)現(xiàn)

“業(yè)務(wù)平臺”所包含內(nèi)容。首先，平臺要進(jìn)行內(nèi)容節(jié)目源的采集，包括點(diǎn)播內(nèi)容和直播信息；其次，對采集到的資源進(jìn)行加工處理，形成完整的資源頁面；再次，這些資源頁面推送或分發(fā)到用戶端供用戶學(xué)習(xí)；最后，在用戶學(xué)習(xí)過程中提供全文檢索、資源評價(jià)及資源推送等支持服務(wù)。

1音視頻資源采集

干部網(wǎng)絡(luò)教育平臺上用于點(diǎn)播的音視頻資源來源渠道主要有：一是購買的時(shí)評、講座、報(bào)告等音像資料，這類資源大多存儲在VCD或DVD光盤上；二是錄制的中央黨校遠(yuǎn)程課程，以MPG文件存儲在本地磁盤上；三是我校錄制的精品課程，以AVI文件存儲在本地。.mpg、.avi、.vob等文件體積較大，不適合在窄帶網(wǎng)絡(luò)上傳輸，需要在不影響視頻清晰度的情況下，轉(zhuǎn)換成適合窄帶傳輸?shù)牧髅襟w格式。本平臺采用的FLV壓縮編碼是在JoboshareVideoConverter基礎(chǔ)上二次開發(fā)的，能夠支持主流視頻格式間的自由轉(zhuǎn)換。平臺中的“視頻庫”模塊，實(shí)現(xiàn)對音視頻資源的采集管理。上傳本地存儲的MPG、AVI文件，選擇上傳文件的點(diǎn)并編輯文件基本信息，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)用FLV壓縮編碼程序進(jìn)行轉(zhuǎn)碼工作，轉(zhuǎn)碼完成后將生成的FLV文件存儲在點(diǎn)下，音視頻資源庫中相應(yīng)記錄文件的名稱、大小、播放長度、創(chuàng)建時(shí)間等信息，這樣就完成了音視頻資源的采集工作。平臺通過“自動(dòng)直播存儲模塊”實(shí)現(xiàn)電視直播、錄播及課堂直播。我們架設(shè)采集工作站并配置Osprey高性能音視頻采集卡，在采集有線電視信號的同時(shí)進(jìn)行編碼處理，將模擬信號轉(zhuǎn)換為H.264視頻流存儲到本地或輸出。目前已接入中央綜合、中文國際等8路電視信號，接入禮堂、學(xué)術(shù)交流中心、多媒體教室等4路課堂信號。除此以外，平臺對于同一音視頻節(jié)目源，提供多種采集壓縮策略，可設(shè)置64K-128K、128K-256k、300K、500K等不同碼流。這樣，用戶在學(xué)習(xí)或收看節(jié)目時(shí)，平臺會(huì)根據(jù)用戶的實(shí)際帶寬情況自動(dòng)選擇適合的碼流進(jìn)行播放，對不同接入環(huán)境的用戶都具有良好的適應(yīng)性。

2內(nèi)容管理系統(tǒng)

“視頻庫”里存儲了大量的音視頻資源，這些資源要以有意義的方式提供給用戶，還需經(jīng)內(nèi)容管理系統(tǒng)的加工制作。內(nèi)容管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對各種非結(jié)構(gòu)化或半結(jié)構(gòu)化資源的采集、管理、利用及傳遞，并將這些內(nèi)容有機(jī)地集成到結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的智能環(huán)境[9]。視頻點(diǎn)播、網(wǎng)絡(luò)直播內(nèi)容都需要通過網(wǎng)站頁面的方式進(jìn)行資源推送，內(nèi)容管理系統(tǒng)在應(yīng)用視圖上接收信息的輸入，將文字、圖片、視頻、音頻、FLASH等存儲在數(shù)據(jù)庫或物理文件中，而頁面的設(shè)計(jì)存儲在模板里，通過將內(nèi)容與設(shè)計(jì)分離的方式實(shí)現(xiàn)對資源的靈活管理。平臺通過“模板管理”實(shí)現(xiàn)對不同級別頁面的設(shè)計(jì)管理，如：主頁面、資源目錄頁、資源詳情頁等使用不同的頁面模板，美工人員可以隨時(shí)根據(jù)需要設(shè)計(jì)并各類頁面模板。采編人員利用“稿件庫”進(jìn)行寫稿，選擇要的資源，并標(biāo)記資源的標(biāo)題、時(shí)間、主講人、摘要、稿圖、來源、關(guān)聯(lián)稿件等描述信息，選擇使用的頁面模板，稿件編輯完成后，內(nèi)容管理系統(tǒng)利用組件以及基于消息的頁面生成機(jī)制生成靜態(tài)資源頁面。這樣在頁面上加載的音視頻資源及其屬性信息以整體有意義的形式傳達(dá)出來。按照角色分配機(jī)制進(jìn)行內(nèi)容管理，使得平臺采編人員只需專注于資源的整合及資源的，美工人員只需從事專業(yè)的頁面設(shè)計(jì)工作，管理人員則統(tǒng)籌系統(tǒng)搭建和站點(diǎn)運(yùn)行工作，這種分工負(fù)責(zé)機(jī)制不僅能夠建立有效的業(yè)務(wù)流程，而且使得建設(shè)者有精力關(guān)注于資源內(nèi)容本身。

3內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)與負(fù)載均衡

傳統(tǒng)的Client/Server部署模式，是由服務(wù)器根據(jù)用戶的請求向用戶發(fā)送其請求的媒體內(nèi)容。這里，干部網(wǎng)絡(luò)教育平臺要滿足不同層次不同地域用戶的訪問需求，客戶端數(shù)目及訪問量較大，中心服務(wù)器會(huì)出現(xiàn)帶寬瓶頸、單點(diǎn)故障、可擴(kuò)展性差等問題，因此必須探索新的部署模式。內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)CDN[10]（ContentDeliveryNetwork），是在接近用戶的業(yè)務(wù)提供點(diǎn)設(shè)立若干內(nèi)容服務(wù)器，采用智能化策略將用戶需要訪問的內(nèi)容及時(shí)推送到距離用戶最近、服務(wù)質(zhì)量最好的節(jié)點(diǎn)，在各分支內(nèi)容服務(wù)器間實(shí)施流量負(fù)載均衡，可有效解決由于網(wǎng)絡(luò)帶寬小、用戶訪問量大等原因造成的用戶訪問響應(yīng)速度慢的問題。平臺部署如圖3，利用虛擬化存儲平臺（VMwareESX）和西校區(qū)服務(wù)器設(shè)備，構(gòu)建內(nèi)容分發(fā)節(jié)點(diǎn)的流媒體緩存服務(wù)器，當(dāng)流媒體系統(tǒng)有多個(gè)并發(fā)用戶時(shí)，根據(jù)內(nèi)容分發(fā)策略，系統(tǒng)自動(dòng)將遠(yuǎn)端用戶分發(fā)到邊緣節(jié)點(diǎn)上，由流媒體緩存服務(wù)器提供流媒體訪問。這種基于集中式服務(wù)的部署模式能夠加速流媒體分發(fā)，實(shí)現(xiàn)直播、點(diǎn)播等業(yè)務(wù)，也是當(dāng)前廣播電視運(yùn)營商提供流媒體業(yè)務(wù)分發(fā)和傳送的主要渠道。本平臺將云計(jì)算與內(nèi)容分發(fā)技術(shù)相結(jié)合，可以優(yōu)化資源及服務(wù)提供的效果，提升干部網(wǎng)絡(luò)教育平臺運(yùn)行水平。

4網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)支持

在干部網(wǎng)絡(luò)教育中，內(nèi)容資源的開發(fā)為網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)準(zhǔn)備了條件，而學(xué)習(xí)支持服務(wù)才是網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)順利發(fā)生和有效達(dá)標(biāo)的根本保證，因此，建立完善的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)才是平臺得以推廣和應(yīng)用的根本所在。（1）站內(nèi)檢索管理在平臺首頁及目錄頁中呈現(xiàn)的資源畢竟是有限的，要從海量的學(xué)習(xí)資源中找到我們感興趣的，必須借助資源檢索工具。利用平臺存儲的資源標(biāo)題、關(guān)鍵字、主講人、專業(yè)、時(shí)間、內(nèi)容等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，進(jìn)行基于數(shù)據(jù)庫的站內(nèi)檢索。通過web檢索入口，平臺提供簡單檢索、模糊檢索、組合檢索等多種檢索機(jī)制，由于站內(nèi)檢索的數(shù)據(jù)容量有限，加之?dāng)?shù)據(jù)索引等機(jī)制引入，因此檢索速度快，查準(zhǔn)率高。（2）資源評價(jià)管理網(wǎng)絡(luò)資源評價(jià)有一套完整的體系，而針對于該平臺來說，用戶對資源質(zhì)量最有發(fā)言權(quán)。平臺建立資源評價(jià)管理機(jī)制，注冊用戶學(xué)習(xí)完某一資源后，要對資源進(jìn)行打分評價(jià)，系統(tǒng)記錄分值情況，并進(jìn)行綜合比較，根據(jù)打分評價(jià)的結(jié)果進(jìn)行資源推介。游客用戶以及未進(jìn)行學(xué)習(xí)的注冊用戶都無權(quán)進(jìn)行資源評價(jià)，這樣在一定程度上保證了打分結(jié)果的公正性。（3）個(gè)性化學(xué)習(xí)資源推送平臺除了記錄注冊用戶的基本信息外，還通過用戶日志記錄所有訪問序列，包括：學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)時(shí)間、資源打分情況等，這些代表了用戶感興趣的事務(wù)，平臺通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)將這些事務(wù)轉(zhuǎn)化為知識，從網(wǎng)絡(luò)資源庫中向用戶推送個(gè)性化學(xué)習(xí)資源。

結(jié)論

本文提出的干部網(wǎng)絡(luò)教育平臺是在充分尊重“以用戶為中心”的現(xiàn)代教育教學(xué)理念下，在調(diào)研分析用戶學(xué)習(xí)需求和學(xué)習(xí)特性的基礎(chǔ)上，以構(gòu)建符合干部網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的模式為主線，選用成熟、適用的流媒體解決方案構(gòu)建的。平臺集中了多渠道優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)教育資源，進(jìn)行資源預(yù)處理后通過點(diǎn)播、直播以流媒體形式提供給平臺用戶，分角色設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)流程使用戶獲得良好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。本平臺在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)支持服務(wù)方面已做了相關(guān)探索，建立了資源檢索、評價(jià)及推送機(jī)制，但是這些應(yīng)用在學(xué)習(xí)者、管理者與資源上的互動(dòng)還不夠。學(xué)習(xí)者是網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的主體，資源是網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的對象，資源的質(zhì)量如何，學(xué)習(xí)者最有發(fā)言權(quán)，因此本平臺下一步的研究重點(diǎn)是深化三者間的互動(dòng)機(jī)制，挖掘?qū)W習(xí)日志中對資源推薦有影響的有效因素，優(yōu)化資源推送的效果。干部網(wǎng)絡(luò)教育平臺的建設(shè)不僅是課堂教學(xué)與培訓(xùn)的有利補(bǔ)充，也使得個(gè)性化自主學(xué)習(xí)成為現(xiàn)實(shí)，推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)教育在新型教學(xué)模式及課堂教學(xué)改革方面的作用。