王 琴，王 軍

(南京信息工程大學(xué) 網(wǎng)絡(luò)信息中心，南京 210044)

0 引言

隨著移動(dòng)計(jì)算技術(shù)、無(wú)線通訊技術(shù)和軟硬件技術(shù)的發(fā)展，移動(dòng)學(xué)習(xí)已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)，在學(xué)校教育、遠(yuǎn)程教育、企業(yè)培訓(xùn)等不同學(xué)習(xí)形態(tài)中都得到了不同程度的實(shí)踐應(yīng)用，受到了廣泛的關(guān)注。移動(dòng)學(xué)習(xí)是指利用無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及無(wú)線移動(dòng)通信設(shè)備獲取教育信息、教育資源和教育服務(wù)的一種新型學(xué)習(xí)形式[1]。它打破了時(shí)空障礙，構(gòu)建了靈活、開(kāi)放的學(xué)習(xí)環(huán)境，滿足碎片式學(xué)習(xí)的巨大需求，開(kāi)展“Anyone、Anytime、Anywhere、Anystyle（4A）”的學(xué)習(xí)[2]。

但移動(dòng)學(xué)習(xí)的順利實(shí)施受到了移動(dòng)終端自身弱點(diǎn)的限制，如計(jì)算處理能力低、存儲(chǔ)容量小、軟件和應(yīng)用程序運(yùn)行受限、屏幕顯示器小、分辨率低等。移動(dòng)云計(jì)算可以幫助解決移動(dòng)終端的這些弱點(diǎn)，為移動(dòng)學(xué)習(xí)的開(kāi)展提供新的思路和解決方案。

1 移動(dòng)云計(jì)算概述

云計(jì)算是信息通信時(shí)代由經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生的重要技術(shù)，是一種能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以便利的、按需付費(fèi)的方式獲取計(jì)算資源并提高其可用性的模式[3]。云計(jì)算在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用和拓展產(chǎn)生了一個(gè)新術(shù)語(yǔ)：移動(dòng)云計(jì)算（Mobile Cloud Computing ，MCC）。移動(dòng)云計(jì)算是指移動(dòng)終端通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的基礎(chǔ)設(shè)施、平臺(tái)、軟件或應(yīng)用的一種信息資源服務(wù)的交付與使用模式[4]。移動(dòng)云計(jì)算使移動(dòng)終端獲得云提供的彈性資源，功能更為強(qiáng)大。

移動(dòng)云計(jì)算的服務(wù)模型包括“終端”、“網(wǎng)絡(luò)”、“云”三個(gè)層面。“終端”是指用戶的移動(dòng)設(shè)備，用于接入“云”，如智能機(jī)、功能機(jī)等；“網(wǎng)絡(luò)”是指信息傳輸?shù)臒o(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，如GPRS、wifi等；“云”是指由基礎(chǔ)設(shè)施、平臺(tái)和應(yīng)用軟件構(gòu)成的綜合體系，分別提供IaaS、PaaS、SaaS各類型服務(wù)。其中基礎(chǔ)設(shè)施由并行分布式計(jì)算系統(tǒng)、服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、數(shù)據(jù)庫(kù)等組成，平臺(tái)由運(yùn)營(yíng)平臺(tái)、支撐平臺(tái)和開(kāi)發(fā)平臺(tái)組成，應(yīng)用軟件則由各類軟件、數(shù)據(jù)和信息等各種應(yīng)用構(gòu)成[5]。

2 移動(dòng)云計(jì)算在移動(dòng)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用

根據(jù)移動(dòng)學(xué)習(xí)需求和移動(dòng)云計(jì)算特點(diǎn)，移動(dòng)云計(jì)算在移動(dòng)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用有三種模式：移動(dòng)學(xué)習(xí)即服務(wù)模式(mLaaS)、移動(dòng)終端增效模式、微云模式。

2.1 移動(dòng)學(xué)習(xí)即服務(wù)模式(mLaaS)

移動(dòng)學(xué)習(xí)即服務(wù)模式是軟件即服務(wù)（SaaS）的延伸。用戶使用移動(dòng)設(shè)備，訪問(wèn)軟件或程序，獲取云提供的移動(dòng)學(xué)習(xí)服務(wù)。所有的計(jì)算和數(shù)據(jù)處理都在云中執(zhí)行。

該模式適合資源傳遞式、任務(wù)激勵(lì)式等類型的移動(dòng)學(xué)習(xí)。針對(duì)不同主題設(shè)計(jì)類型多樣的學(xué)習(xí)資源，如電子書、教案、課程包、講課音視頻等，學(xué)習(xí)者通過(guò)GPRS、WIFI連接，注冊(cè)獲取授權(quán)，選擇主題，WEB訪問(wèn)或客戶端下載云中相應(yīng)資源，通過(guò)閱讀文檔，觀看視頻教程，聽(tīng)演講或座談，開(kāi)展移動(dòng)學(xué)習(xí)，完成既定任務(wù)。學(xué)習(xí)中建立互動(dòng)機(jī)制，利用互動(dòng)工具，及時(shí)解答疑惑，提交作業(yè)。該模式核心是移動(dòng)終端使用證書訪問(wèn)云空間，獲得滿足需求的認(rèn)證客戶共享的移動(dòng)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)。

建構(gòu)基于移動(dòng)云計(jì)算的移動(dòng)學(xué)習(xí)即服務(wù)的學(xué)習(xí)系統(tǒng)是該模式實(shí)施的基礎(chǔ)條件。移動(dòng)學(xué)習(xí)即服務(wù)的學(xué)習(xí)系統(tǒng)的典型體系結(jié)構(gòu)可分為三層：用戶和設(shè)備層、服務(wù)層、基礎(chǔ)設(shè)施層。用戶和設(shè)備層向用戶提供不同服務(wù)的入口。服務(wù)層為用戶提供各種服務(wù)?；A(chǔ)設(shè)施層構(gòu)建移動(dòng)學(xué)習(xí)即服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施，使用軟硬件的虛擬化技術(shù)，確?；A(chǔ)設(shè)施的穩(wěn)定性和可靠性。

2.2 微云模式

微云模式將個(gè)人移動(dòng)終端作為一個(gè)虛擬移動(dòng)云，成為移動(dòng)學(xué)習(xí)云服務(wù)的一部分，提供移動(dòng)學(xué)習(xí)資源或服務(wù)。它在一個(gè)AD hoc網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中很有效，若干移動(dòng)終端構(gòu)成一個(gè)私有云環(huán)境，通過(guò)相互協(xié)作實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)和處理，無(wú)需訪問(wèn)因特云，無(wú)需中央服務(wù)器，也能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和處理服務(wù)。

微云模式適合體驗(yàn)探究、協(xié)作等類型移動(dòng)學(xué)習(xí)。師生的移動(dòng)終端構(gòu)成了一個(gè)移動(dòng)云學(xué)習(xí)環(huán)境，教師利用終端設(shè)備自帶功能，如GPS、麥克風(fēng)、照相機(jī)、攝像頭等記錄重要觀察體驗(yàn)素材，學(xué)習(xí)者及時(shí)通過(guò)終端查看資源并開(kāi)展討論和學(xué)習(xí)。

但微云模式面臨一個(gè)技術(shù)難題：移動(dòng)設(shè)備作為資源的提供者，它存在著進(jìn)入或離開(kāi)分布式計(jì)算環(huán)境的隨機(jī)性、低可靠性和不穩(wěn)定性，由此會(huì)破壞底層操作系統(tǒng)，造成系統(tǒng)運(yùn)行的延時(shí)或失敗。因此，需要針對(duì)這種隨機(jī)性提出技術(shù)方案，如采用監(jiān)測(cè)手段，對(duì)移動(dòng)終端過(guò)去狀態(tài)建模，預(yù)測(cè)未來(lái)狀態(tài)，以減少移動(dòng)設(shè)備的隨機(jī)性對(duì)云的影響[6]。

2.3 移動(dòng)終端增效模式

移動(dòng)終端增效模式利用云的存儲(chǔ)和運(yùn)行能力執(zhí)行程序，在移動(dòng)終端下載并安裝相應(yīng)類型的移動(dòng)學(xué)習(xí)客戶端，部分卸載或全部卸載移動(dòng)終端的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算任務(wù)，將其轉(zhuǎn)移到云中執(zhí)行，從而增強(qiáng)了移動(dòng)終端的能力，使移動(dòng)學(xué)習(xí)順利開(kāi)展。該模式屬于基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)或平臺(tái)即服務(wù)。

移動(dòng)終端增效模式適合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、游戲、協(xié)作等類型的移動(dòng)學(xué)習(xí)。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的移動(dòng)學(xué)習(xí)建構(gòu)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的用戶視聽(tīng)環(huán)境，在攝像頭捕獲的圖像上重疊圖片或文本，幫助學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)地理等相關(guān)知識(shí)。游戲式移動(dòng)學(xué)習(xí)針對(duì)移動(dòng)終端的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)針對(duì)小屏幕的游戲，開(kāi)展游戲化學(xué)習(xí)。這些類型移動(dòng)學(xué)習(xí)有著共同特點(diǎn)：要求較高的運(yùn)算速度和較大的內(nèi)存空間，這正是移動(dòng)云計(jì)算發(fā)揮作用之處。

移動(dòng)終端增效模式也存在著一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)：計(jì)算任務(wù)在移動(dòng)終端和云中如何分配才能使系統(tǒng)達(dá)到最佳效率，即計(jì)算任務(wù)的彈性劃分策略，如使用圖結(jié)構(gòu)和OLIE算法實(shí)施劃分或使用樹(shù)結(jié)構(gòu)作為劃分模型[7]。

3 結(jié)束語(yǔ)

移動(dòng)云計(jì)算創(chuàng)建了靈活多樣的適宜終身學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)環(huán)境，將在很大程度上改變整個(gè)教育體系。筆者提出了三種移動(dòng)云計(jì)算在移動(dòng)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用形式：移動(dòng)學(xué)習(xí)即服務(wù)模式、微云模式和移動(dòng)終端增效模式，每種模式各有特點(diǎn)，又相互融合。我們相信，隨著技術(shù)進(jìn)步，在不久的將來(lái)，越來(lái)越多的教與學(xué)的活動(dòng)會(huì)加入移動(dòng)云計(jì)算行列，各種模式將在研究應(yīng)用中得到進(jìn)一步發(fā)展。

[1] 李云飛,王敏娟,王加俊,謝偉凱,申瑞民,杰森·吳.移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)及其相關(guān)學(xué)習(xí)模式[J].開(kāi)放教育研究.2012,(2):152-158.

[2] 傅鋼善,李婷.3G時(shí)代基于專家系統(tǒng)的移動(dòng)學(xué)習(xí)模式[J] .中國(guó)電化教育.2010,(4):106-111.

[3] P.Mell and T.Grance ―The NIST definition of cloud computing (Draft): Recommendations of the National Institute of Standards and Technology,‖ NIST Special Publication 800-145 (Draft), January 2011, Computer Security Division, Information Technology Laboratory(ITL), National Institute of Standards and Technology(NIST), U.S. Department of Commerce, Gaithersburg,MD, USA. [Online]. Retrieved (Aug.30, 2011): http://csrc.nist.gov/publications/drafts/800-145/Draft-SP-800-145_cloud-defi nition.pdf.

[4] 季長(zhǎng)清.基于移動(dòng)云計(jì)算的遠(yuǎn)程教育模式[J].研究吉林省教育學(xué)院學(xué)報(bào).2011,(1):135-136.

[5] 云計(jì)算綜述與移動(dòng)云計(jì)算的應(yīng)用研究[J].信息通信技術(shù).2010,(2):14-20.

[6] JiSu Park,HeonChang Yu .Markov Chain based Monitoring Service for Fault Tolerance in Mobile Cloud Computing[J].2011 Workshops of International Conference on Advanced Information Networking and Applications.2011:520-525.

[7] 秦卓然.移動(dòng)云計(jì)算中彈性劃分方法研究[D].云南:云南大學(xué),2012.