基于云計算的高校網絡教學平臺的開發研究

劉莉莉

（營口職業技術學院，遼寧 營口 115000）

基于云計算的高校網絡教學平臺的開發研究

劉莉莉

（營口職業技術學院，遼寧 營口 115000）

目前云技術的應用日漸廣泛，人們也更多地說“云”，議“云”。如何將這個先進的技術應用到網絡教學平臺中，使平臺功能更強大、應用更便捷，文章提出這一應用的實施設計方案，分析云計算與教育領域有效結合對教育信息化產生積極的影響。

云技術；網絡教學平臺；虛擬化技術

互聯網高速發展與全面應用的今天，對于終端的硬件需求值正以指數值快速地增加著，行業間的競爭與發展也已涉及到網絡中，開展各類形式的網絡工作及運營平臺。在此局面下，各高校也將目光投射到以網絡為支撐的網絡教學平臺的開發與使用上，經歷著初期的創建、前期的使用、中期的調試與再建設的漸進式發展歷程，但發展就會產生矛盾，主要問題表現為資源的重復性、“孤島性”等。多數院校都是在“關門”獨自開發屬于自己的網絡教學環境（網絡教學平臺）及階段性地建設學科性教學資源，這樣就會導致網絡中、高校間教學資源的重復建設、硬件設備的非必要的重復投資、教學軟件平臺的重復開發，滯后了高校間的網絡教學資源的共享，一定程度地影響高教的信息化發展，而要更好地發展，必須解決矛盾。隨著“云”的強勢推廣，其核心技術之一的云計算已架設到各個應用領域中，高校等教育機構也將信息管理托管給“云”。云計算需要構建在互聯網環境中，借由網絡將信息技術轉化為應用服務。針對教育的專項應用，主要體現在校際間終端設備（以計算機、超大存儲器、高性能服務器集群）和教育教學所需的各類軟件等方面實現資源共享，及點到面地擴展，更好地提供異地、異校、名校、名師間優秀資源共享和學習互動，從而在虛擬的空間里建立起一個功能全面、資源完整、安全可靠的基于云計算的“網絡高校”。云計算的應用，可謂是當前教育的革新之作，給我國教育教學領域注入了新鮮的血液。

一、云計算的作用

云計算（cloud computing）定義性的概括說明其是一種以互聯網為依托及平臺的超級計算模式。就目前的信息化發展形式來講，它是比較前沿性的基于服務的計算模式。該模式的原理是集中異地多個計算機組成一個大的網絡機組形成一個集群化的硬件資源池，從而使成員中的個體中資源信息也實現共享分布。“多”到“單”的集成形成了超大容量的存儲空間與超級計算能力，面向應用終端可提供超快計算能力、超大存儲空間和各種軟件及服務。若更精準地描述云計算，它是集并行、分布式和網格計算、網絡存儲、虛擬化、負載均衡等新舊技術發展融合的新科技產物。其核心理念就是努力減少用戶終端的數據信息處理能力，降低用戶終端的處理負擔，化繁為簡，簡化用戶終端成一個保有基本的輸入和輸出功能的設備，同時又能夠享受“云”的若干服務。云計算的作用，簡單的說就是將計算和存儲放權到網絡當中，使得個人計算機的性能最小化功能更大化。因此，云計算對高校網絡教學改革也有很大的啟發及應用價值。積極推動云計算技術在高校網絡教學平臺中應用，有效地整合教學資源，實現教學資源共享，突破傳統提出新的思路，是十分必要的。

二、“云”模式下的網路教學平臺設計與應用

（一）現有網絡教學平臺功能結構

在現有的網絡教學平臺中，功能模塊比較全面，概括說明包括教師管理、課程管理、學生管理、學習行為管理、師生交流、在線測試等。最大可能地構建完整、方便、實效的教學資源庫，支持教師和學生的一切學習互動行為，促進他們取得更佳的教學效果。

1.教師管理模塊：能夠提供注冊教師身份的功能。具有系統承認的教師可以在平臺上載與課程直連的教學視頻、電子教案（課件）、相關課程資料等，并可以定期維護。

2.課程管理模塊：權限范圍小，一般僅限教學管理者使用。針對專業計劃及發展，設定規范的課程列表，分專業上載在平臺中，提供給教師和學生使用。

3.學生管理模塊：提供學生學籍注冊管理功能，讓學生有權進行在線學習。

4.學生行為管理模塊：提供給教師及管理員可以查看學生在線學習及平臺使用情況，方便實施對學生的課外學習管理與監測。

5.在線測試模塊：提供給學生一個真實的虛擬考試環境，進行單元、期中及期末的即時在線測試并可以系統評分及教師評分，以便監測學習的階段性實效。

（二）“云”模式中平臺架構的增加

加入“云”技術的教學平臺與普通網絡教學平臺相比，體系架構將會有所改變。該模式下的網絡教學平臺的使用情況如下：首先，移植網絡教學平臺架構到統一的“云”平臺中，與其他高校的教學平臺統一集成為一體，學生用戶通過終端（計算機、平板電腦等）連接入因特網中，向“云”端提出訪問或服務請求，“云”端會即時收集虛擬存儲空間里的海量信息，快速計算出所需內容，通過網絡回傳給學生用戶終端。基于以上分析，我們要做的是將現有的網絡平臺架構在云服務技術部門提供的統一信息平臺上，之后只需將重心轉移到管理終端和網絡接入設備中，而云計算模式中對客戶終端的配置并無特定要求終端升級投入可以忽略。體系組建主要考量三個方面的設計層面：數據管理與“云”集成、網絡接口管理、終端接入管理。

1.數據管理與“云”集成。此層是“云”架構中最為重要的部分，是核心技術所在，設計復雜化及多樣化。將互聯網比作一個最大的“云”，在該浩瀚的空間中，要先集群各個計算機，通過網絡計算及分布式計算等方式保障高效能的計算能力，同時將各個網絡終端里的教學資源分門別類地封裝成“云”包，統一存儲，其中要加強的是存儲設備的協同工作。最后，通過虛擬化對外提供統一的訪問方式，從而提高數據的訪問性能。

2.網絡接口管理。“云”計算發展至今，已經不是面向某個行業的新技術，而是越發地被各個行業使用。因此，不同的應用方向有不同的接口及管理標準，這也是是云計算多變的緣由。對于教育教學應用服務而言，“云”教學平臺運營商可以根據自身經營需要，開發出不同的接口，在網絡接口管理中還要提供相關的用戶身份安全認證等服務，從而保證接口的信息安全性。

3.終端接入管理。這是整體設計的“展示窗口”，就技術與設計而論相對簡單，主要借助計算機與網絡使用因特網上提供的各類“教學資源云”，享受“云”帶給我們的便捷、廣泛的教育服務。

在云技術的支持下，跨地域與時間地將各個高校間的資源分類為“積雨成云”，如各高校網絡平臺上的教學電子課件、課堂教學實錄、課程習題等各種資源封裝成“云服務”。既為本校學生調用，也可以為其他教育信息系統提供服務，使高校的資源在最大范圍內共享，避免重復開發或造成資源浪費。

（三）“云”模式網絡教學平臺的應用

云計算及云存儲下的網絡教學平臺形成了需求終端——網絡——“云”端的互通。在管理及運行模式中，全國各院校之間可以構筑共同的資源信息共享域，借由云技術，達到大跨度的教學資源的集中與統一，從而實現異地、異時間等虛擬化的教與學。

1.提供教學資源存儲“云”

在網絡中形成的“云”教學平臺中，將多方的教學資源通過分布式的存儲管理方式集成到網絡中形成存儲“云”，并規范系統管理，將單一變為復合。以學校為一個節點，沒有“云”的情況下，教學資源更多是單獨的、封閉形式，來源主要依靠本校教師自行設計及組建。這樣將不可避免地形成資源的獨立性及優質資源的貧瘠。在云計算的管理模式下，規避了不同節點間的局限，高校間形成教學資源的聚合，如小溪匯集大海一樣，通過技術聚合在“云”端的服務器中，組成最廣泛的教學資源存儲“云”，實現資源共享，為網絡教育的廣泛開展提供了良機，從而使教育可以真正地適應終身學習的需要。

2.提供訪問請求的計算“云”

在“云”教學平臺中，能夠實現將一個任務拆分成多個計算請求分別派發到多個云節點中進行計算收集，最后匯總結果；能夠提供大量數據的交換，集中共享，同時又保證權限更新（只可以在發布節點端維護更新）。“云”教學平臺打破了數據孤島，通過資源虛擬化技術，力爭在少的資源中運行更多的數據計算及訪問應用。

三、“云”技術在高校網絡平臺建設應用中注意的問題

作為一種新科技，“云”技術已經得到了應用級的追捧，與此同時，“云”技術在高校網絡教學平臺的開發與完善中也出現了一些問題。應用到現在終端極的互操作性和標準化沒有達成統一的標準及實現手段，這樣在一定程度上滯后了信息資源的共享。因此，現下必須要解決的是數據接口的API標準化技術。

其次，由于“云”下的所有服務與操作都是基于互聯網絡的應用。如果網絡中同一時期傳輸的數據信息過大，對于客戶端的網絡設施和應用軟件的性能要求就比較高。因此，提高與適當加強網絡基礎設施是高校應用“云”技術基本點。

“云”作為一種新型網絡服務模式，是網絡高速發展時代應勢而生的技術高點，必將在教育發展中廣泛地應用。目前的云技術還如同初陽一般處于上升期，有很多亟待完善與解決的問題。怎樣合理架設，應用到網絡教學平臺中，是對高校教學新模式的一個探索。有效利用該技術將助力教學資源的共享，使小規模高等學校以及高職院校享受到高級的網絡教學資源服務，進而提升高校的教學信息化水平。

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TP

A

1673-0046（2014）4-0174-02