復(fù)旦大學(xué)：以Sakai設(shè)計網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺

文/高 君

隨著信息技術(shù)在我國高校的深入應(yīng)用，以及網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)的逐步推進(jìn)，許多高校都采用了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺作為日常教學(xué)的一種輔助手段。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，教師和學(xué)生在固定的地點（教室），固定的時間（上課時間）進(jìn)行一對多的傳授，這種模式限制了學(xué)習(xí)的時間和空間。隨著社交網(wǎng)絡(luò)、移動終端等科技的發(fā)展，現(xiàn)在的學(xué)子們已經(jīng)是e時代的學(xué)生，他們從小特別熟悉網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，熟悉各類電子產(chǎn)品的操作。他們在正式的上課場合可能表現(xiàn)得非常內(nèi)向、保守，不愿意在課堂上回答教師的問題或者表達(dá)自己的意見；但當(dāng)他們處在虛擬化的網(wǎng)絡(luò)世界時，一切顧慮和羞澀都會被拋在腦后，他們會對所有感興趣的話題侃侃而談，他們愿意在深夜打開網(wǎng)絡(luò)查看同學(xué)的討論、完成作業(yè)，他們愿意隨時隨地通過手機查看課程的新內(nèi)容。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺拓展了教學(xué)的時間與空間，有助于加強師生之間的交流，提高教學(xué)效果。而如何經(jīng)濟(jì)、快速、高效地建立起一套適合高校自身業(yè)務(wù)流程的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺并將其用好，是國內(nèi)各高校普遍面臨的問題。

系統(tǒng)構(gòu)建三種方式

在實踐中，各高校在搭建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺時，主要采取了以下三種方式：

1. 直接采購商業(yè)產(chǎn)品

目前國內(nèi)外都有較為成熟的商業(yè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，例如Blackboard和清華教育在線。這些商業(yè)產(chǎn)品能夠幫助高?？焖俚赝瓿上嚓P(guān)系統(tǒng)的部署，并且高校不需要投入人力到系統(tǒng)的開發(fā)中去，避免直接解決相關(guān)技術(shù)問題，只需要與相關(guān)服務(wù)商溝通具體的使用需求即可。但這些商業(yè)產(chǎn)品往往價格不菲，而且需要按年支付服務(wù)費用。當(dāng)高校需要根據(jù)自身業(yè)務(wù)流程定制功能時，服務(wù)商可能不愿意單獨為某個學(xué)校進(jìn)行開發(fā)，或者可能會索取高昂的開發(fā)費用，給高校帶來較大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

2.完全依靠自身力量進(jìn)行開發(fā)

國內(nèi)某些高校自身擁有一支獨立的開發(fā)團(tuán)隊，可以完全依靠自身的力量，結(jié)合實際業(yè)務(wù)需要定制開發(fā)一套網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。由于整個系統(tǒng)都由高校完成，所以開發(fā)出來的系統(tǒng)對高校已有業(yè)務(wù)的集成程度很高，可以充分滿足各種獨特需求。清華大學(xué)、新加坡國立大學(xué)采取的都是這種模式。

然而，能夠維持一支獨立開發(fā)團(tuán)隊的高校畢竟是少數(shù)，同時這支隊伍既要編寫出符合業(yè)務(wù)需求的系統(tǒng)，又要保證系統(tǒng)的健壯性和穩(wěn)定性。復(fù)旦大學(xué)于2004年通過完全自主開發(fā)的方式建設(shè)了“虛擬校園”系統(tǒng)。但到2010年時，由于維護(hù)成本和開發(fā)成本顯著上升，最終放棄了這種開發(fā)模式。

3.使用開源的課程管理系統(tǒng)

隨著開源運動的興起，出現(xiàn)了一批如Sakai(http://sakaiproject.org)、Moodle(http://moodle.org)這樣的開源網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。由于這些開源軟件一般也是免費軟件，所以采用這些軟件會大大減少相關(guān)高校的軟件采購?fù)度耄瑴p輕高校的資金負(fù)擔(dān)。但是，要將這些開源軟件用好，往往需要配套一批熟悉技術(shù)的相關(guān)人員進(jìn)行系統(tǒng)保障；同時，這些開源軟件的開發(fā)者主要來自于西方國家，他們對于國內(nèi)高校的相關(guān)需求了解不足，界面與文檔的中文支持也有所欠缺，甚至還存在一些僅存在于中文環(huán)境下的問題。如果需要針對高校已有業(yè)務(wù)流程進(jìn)行二次開發(fā)，開始的學(xué)習(xí)曲線較為陡峭，在沒有指導(dǎo)的情況下會比較困難。國外使用這些開源軟件的高校一般會組成一個社區(qū)，相互交流使用經(jīng)驗、分享開發(fā)模式、協(xié)調(diào)新功能的開發(fā)、溝通軟件中的問題、提供相應(yīng)的補丁，以互惠的方式進(jìn)行合作。而國內(nèi)目前缺少這樣的組織，所以每個高校在采用開源軟件時，都需要重復(fù)一次學(xué)習(xí)過程，探索開發(fā)模式，使得開源軟件的應(yīng)用效果與國外相比存在明顯差距。

復(fù)旦大學(xué)自2010年起對Sakai系統(tǒng)進(jìn)行有針對性的研發(fā)，根據(jù)復(fù)旦大學(xué)既有的業(yè)務(wù)流程，對Sakai系統(tǒng)進(jìn)行了二次開發(fā)。截至目前，復(fù)旦大學(xué)在Sakai的開發(fā)上積累了大量的經(jīng)驗，希望能夠在國內(nèi)建立相關(guān)的社區(qū)組織，提供更加符合國內(nèi)情況的系統(tǒng)，降低其他高校在采用同樣解決方案時的難度，共同推動Sakai系統(tǒng)在國內(nèi)的應(yīng)用。

Sakai系統(tǒng)簡介

Sakai系統(tǒng)于2004年由印第安納大學(xué)、麻省理工學(xué)院、斯坦福大學(xué)、密歇根大學(xué)等高校合作開發(fā)。全世界超過300所高校使用Sakai系統(tǒng)，其中包括許多世界一流大學(xué)，如哥倫比亞大學(xué)、牛津大學(xué)、劍橋大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校、耶魯大學(xué)等。目前項目的開發(fā)主要依靠社區(qū)成員（包括高校、商業(yè)公司、志愿者）和Sakai基金會。

Sakai系統(tǒng)提供了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的許多常見功能，如課程大綱、發(fā)布通知、發(fā)放課件、在線作業(yè)與考試、在線討論、花名冊、站點統(tǒng)計等。能夠滿足各類教學(xué)的需要。此外，Sakai社區(qū)中還有許多高校為特定目的開發(fā)的第三方工具（如LDAP認(rèn)證、CAS集成）可以直接使用。

Sakai社區(qū)相當(dāng)活躍，系統(tǒng)的發(fā)展方向、問題匯總等幾乎都在社區(qū)內(nèi)完成，保證了Sakai的需求直接來自于高校，開發(fā)人員也部分來自于高校，最終問題修正的確認(rèn)也有高校完成。大量的部署實例保證了Sakai在系統(tǒng)配置方面的易配置性，以及良好的擴展性。目前使用Sakai系統(tǒng)的高校中，用戶最多的是印第安納大學(xué)，擁有超過13萬的活躍用戶，使用10臺服務(wù)器搭建系統(tǒng)集群。

國內(nèi)的Sakai應(yīng)用尚處于起步階段，從圖1這張Sakai部署地圖來看，大多數(shù)的部署都集中在歐美，中國范圍內(nèi)的部署案例還相當(dāng)少。

復(fù)旦大學(xué)Sakai應(yīng)用現(xiàn)狀

圖1 Sakai部署情況

圖2 2012年下學(xué)期的每日用戶登錄情況

復(fù)旦大學(xué)于2010年以Sakai系統(tǒng)為基礎(chǔ)，搭建了新一代的校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)管理平臺eLearning(http://elearning.fudan.edu.cn)。系統(tǒng)于2010年秋季學(xué)期開始試運行，2011年春季學(xué)期開始正式使用。目前，累計使用過系統(tǒng)的用戶超過2萬人，累計開設(shè)了超過1500個課程站點，覆蓋近2000門課程；在沒有任何獎勵與懲罰措施的情況下，本學(xué)期有超過20%的本科生課程使用此系統(tǒng)作為教學(xué)的輔助手段，開通了課程站點。無論從應(yīng)用的范圍還是開設(shè)的課程量來看，復(fù)旦大學(xué)eLearning系統(tǒng)都居于國內(nèi)Sakai應(yīng)用的前列。表1是系統(tǒng)投入正式使用以來的開課情況。

圖2是2012年下學(xué)期的每日用戶登錄情況。系統(tǒng)的日均獨立訪問用戶約為2500~3000人（7日平均），日均訪問量約為4500~6000人次，單日獨立訪問用戶最高約為3500人。作為參考，目前復(fù)旦大學(xué)的所有本專科生、研究生人數(shù)總共約為3萬人?？紤]到教師數(shù)量相對學(xué)生較少，以及研究生課程因教學(xué)性質(zhì)而較少使用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，目前的數(shù)字已經(jīng)能夠說明學(xué)生（尤其是本科生）使用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的頻率已經(jīng)相當(dāng)高。

從每小時用戶登錄情況統(tǒng)計結(jié)果來看，最高的小時登錄人數(shù)達(dá)到560人。從實際監(jiān)控情況看，同時在線人數(shù)最高達(dá)到600人。系統(tǒng)的登錄高峰在20:00至23:00，很少有傳統(tǒng)的教學(xué)活動在這個時間段內(nèi)進(jìn)行，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的使用時間與傳統(tǒng)教學(xué)的時間段是互補的，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的使用拓展了教學(xué)的時間，為教學(xué)提供了另一片空間。

圖3是系統(tǒng)自試運行以來用戶登錄規(guī)律圖，圖中使用不同的顏色標(biāo)記用戶每周登錄系統(tǒng)的次數(shù)。在使用系統(tǒng)的用戶中，超過60%每周登錄系統(tǒng)2次以上，約50%每周登錄系統(tǒng)3次及以上，約20%每周登錄系統(tǒng)5次或以上?？紤]到正常的課程教學(xué)一般每周只有2次課堂教學(xué)時間，對于許多用戶而言，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的使用時間已經(jīng)超過了課堂教學(xué)的時間。

表1 系統(tǒng)投入使用以來的開課情況

Sakai系統(tǒng)本地化開發(fā)

如果對Sakai系統(tǒng)進(jìn)行功能驗證，那么直接使用Sakai社區(qū)提供的二進(jìn)制版本直接部署就可以滿足需要。但如果要將Sakai系統(tǒng)在中文環(huán)境下用好，并且與已有的校內(nèi)各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)及流程進(jìn)行整合，讓其更好地提供教學(xué)服務(wù)，那就必須針對高校的具體情況進(jìn)行二次開發(fā)。

由于Sakai系統(tǒng)的主要開發(fā)者的母語多屬于印歐語系，對于東亞地區(qū)的語言文字缺乏必要的了解，所以在開發(fā)時也較少考慮中文環(huán)境的特殊情況。由此，Sakai中存在著一些僅存在于中文環(huán)境下的特殊問題，如PDF導(dǎo)出、E-mail通知發(fā)送等。復(fù)旦大學(xué)通過近幾年的實踐，逐步解決了這些問題，并且將相關(guān)補丁反饋給了Sakai社區(qū)，形成了良好的互動。此外，由于Sakai在中國大陸的部署實例還較少，再加上這些先期部署的高校并沒有將相應(yīng)的頁面、文檔等翻譯反饋給社區(qū)，導(dǎo)致Sakai官方版本的簡體中文支持較差。隨著最近幾年復(fù)旦大學(xué)逐步將相關(guān)內(nèi)容漢化，并反饋給Sakai社區(qū)，簡體中文的支持度已經(jīng)大大提升。

對于學(xué)生規(guī)模較小，課程數(shù)量也較少的高校而言，或許可以通過完全手工維護(hù)的方式，管理用戶名單、課程名單、選課名單。但是對于中等規(guī)模以上的高校而言，完全手工維護(hù)會帶來大量的重復(fù)機械勞動，并可能產(chǎn)生一定的誤操作。如果考慮到有些業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)可能在學(xué)期內(nèi)會發(fā)生變化（如選課信息），那么完全手工維護(hù)就成了一項完全不可行的操作。所以，有必要將Sakai系統(tǒng)與校內(nèi)已有的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，減輕管理員的日常工作，避免誤操作。

圖3 用戶登錄Sakai的規(guī)律

Sakai系統(tǒng)提供了兩種與既有系統(tǒng)集成的方式，即“推”和“拉”兩種。前者通過Sakai系統(tǒng)提供的Quartz自動任務(wù)定期將其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)推送到Sakai系統(tǒng)中來；后者是通過實現(xiàn)Sakai系統(tǒng)中的各個相關(guān)接口，當(dāng)系統(tǒng)需要相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)時，直接到業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行讀取操作。在復(fù)旦大學(xué)，由于牽涉到的業(yè)務(wù)系統(tǒng)較多，規(guī)則配置復(fù)雜，所以我們不使用“拉”的方式，而是采取“推”的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)同步?；玖鞒倘鐖D4所示。復(fù)旦大學(xué)通過現(xiàn)有的共享數(shù)據(jù)平臺，先將其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行集成，然后將數(shù)據(jù)推送到eLearning系統(tǒng)(Sakai)的同步到數(shù)據(jù)庫中，然后通過Quartz提供的計劃任務(wù)每天將這些信息定期更新到Sakai系統(tǒng)中來。通過這種方式，我們向eLearning系統(tǒng)中同步了本科生、研究生、留學(xué)生、教職工、博士后、附屬醫(yī)院醫(yī)生的基本信息，以及本科生和研究生的課程信息、開課信息、選課信息，使得校內(nèi)發(fā)生的任何人員變化、課程變化和選課變化都能夠即時同步到eLearning系統(tǒng)中。

圖4 采取“推”的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)同步的基本流程

在系統(tǒng)整合方面，目前復(fù)旦大學(xué)所完成的主要還是從其他系統(tǒng)中獲取相關(guān)基本信息，而Sakai系統(tǒng)本身其實提供了非常易于拓展的接口來實現(xiàn)更多更加強大的功能。例如在Sakai系統(tǒng)中匯總成績，然后將成績反饋給教務(wù)系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)互通，甚至可以將Sakai改造后包含選課的功能。其他高校完全可以根據(jù)自己的實際需求來進(jìn)行相關(guān)開發(fā)。

Sakai復(fù)旦共享版

復(fù)旦大學(xué)在部署Sakai的過程中，積累了大量的經(jīng)驗，修正了原有系統(tǒng)的許多問題，同時針對國內(nèi)高校的具體情況，開展了大量的開發(fā)工作。我們希望能夠借鑒Sakai社區(qū)的運作方式，以高校互相協(xié)作的方式，推動Sakai系統(tǒng)在國內(nèi)高校的應(yīng)用。為此，復(fù)旦大學(xué)于2012年4月推出了Sakai復(fù)旦共享版(http://sakai.fudan.edu.cn)。

其主要特點如下：

1. 基于Sakai項目的官方版本，并隨著官方版本升級，可以及時獲得官方版本中的新功能和新補丁。

2. 更適合國內(nèi)教學(xué)環(huán)境：針對Sakai系統(tǒng)對中文支持不全面的問題，強化功能、文檔方面的中文支持。

3. 自 Sakai復(fù)旦共享版發(fā)布開始，復(fù)旦大學(xué)的eLearning系統(tǒng)將以此為基礎(chǔ)，作為一個分支版本進(jìn)行開發(fā)和維護(hù)，以復(fù)旦大學(xué)的實際系統(tǒng)為部署案例，保證版本的可用性。

4. 對于Sakai中設(shè)計不合理之處進(jìn)行了修改。如Sakai官方版本中，姓名被分拆為“姓”和“名”兩個字段。這個設(shè)置對于程序的識別能力要求過高，尤其對于少數(shù)民族和外籍人士的姓、名甄別存在相當(dāng)大的困難，影響了人員信息自動化操作。所以在Sakai復(fù)旦共享版中，姓、名被合并成一個字段進(jìn)行處理。

5. 靈活的源代碼管理模式。Sakai官方版本使用Subversion作為版本控制軟件，導(dǎo)致了若以官方版本為起點開發(fā)分支時很難兼顧官方版本的代碼升級。Sakai復(fù)旦共享版使用了分布式版本控制軟件Mercurial進(jìn)行代碼管理。為希望以復(fù)旦版為基礎(chǔ)進(jìn)行進(jìn)一步定制開發(fā)的高校免除了后顧之憂，可以放心定制所需要的功能，又能夠方便地將復(fù)旦版中的更新融入到修改后的系統(tǒng)中。

6. 采用與Sakai官方版本相同的ECL(Educational Community License) 2.0協(xié)議授權(quán)。保證了以此為基礎(chǔ)進(jìn)一步開發(fā)的程序盡量可以公開，也可以作為私有代碼不公開。也由此允許商業(yè)公司加入共同開發(fā)的行列。

協(xié)作與共贏

盡管復(fù)旦大學(xué)在Sakai的開發(fā)和使用中積累了大量的經(jīng)驗，但是僅靠復(fù)旦大學(xué)是難以構(gòu)建一個互助的協(xié)作社區(qū)的。國外高校恰恰是擁有這樣一個社區(qū)組織，才得以在高校間進(jìn)行合作，維護(hù)項目的良性發(fā)展。反觀國內(nèi)，以高校為主導(dǎo)的開源軟件乏善可陳，相關(guān)的開源社區(qū)更是寥寥無幾。所以，復(fù)旦大學(xué)希望國內(nèi)有興趣的高校一同加入進(jìn)來，奉獻(xiàn)各自的力量，共同推動Sakai系統(tǒng)在國內(nèi)的應(yīng)用。

參與的高校可以根據(jù)自己的特點為社區(qū)做出貢獻(xiàn)：開發(fā)能力較強的可以為系統(tǒng)修補Bug、提供補丁、開發(fā)新功能；外語能力較強的，可以幫助翻譯頁面文字和完善文檔；推廣應(yīng)用較好的，可以分享相關(guān)的推廣經(jīng)驗，以此達(dá)到協(xié)作與共贏的效果。