云環境下高校教學資源建設與管理研究

王莉利 (東北石油大學計算機與信息技術學院,黑龍江大慶 163318)

高新成 (東北石油大學現代教育技術中心,黑龍江大慶 163318)

周凱 (東北石油大學計算機與信息技術學院,黑龍江大慶 163318)

云環境下高校教學資源建設與管理研究

王莉利 (東北石油大學計算機與信息技術學院,黑龍江大慶 163318)

高新成 (東北石油大學現代教育技術中心,黑龍江大慶 163318)

周凱 (東北石油大學計算機與信息技術學院,黑龍江大慶 163318)

研究了高校教學資源建設和管理中存在的問題。將云計算先進的思想和成熟的技術引入到教學資源建設中,提出了基于云計算的高校教學資源建設的模式,構建了云服務下數字化教學資源共享管理模型。集成整合了教學資源,提高了教學資源的使用效率。

云計算;云服務;數字化資源;教學資源建設

云計算(cloudcomputing)是基于互聯網的相關服務的增加、使用和交付模式,通常涉及通過互聯網來提供動態易擴展且經常是虛擬化的資源。數字化教學資源借助計算機或計算機網絡進行傳播和呈現,打破了學習在時間和空間上的局限性,改變了傳統的教學模式和教學手段,學習方式向開放式、交互式、自主式和探究式轉變,起到了提高學習效率的作用[1]。云環境下的教學資源建設和管理模式從根本層面上解決了目前高校教學資源建設的眾多問題。使得教學平臺操作簡便易用,教學資源更易管理;同時學習者可以通過云服務自由地選擇網絡中各種形式的應用,更好地利用信息資源和服務。如何在云環境下更好地建設一個優質、高效的數字化教學資源系統,是一個值得探討的課題。

1 高校數字化教學資源的建設與管理

1.1 高校數字化教學資源的建設與管理模式

目前高校教學資源的建設與管理模式主要包括集中式、開放式和混合式3種模式。

1)集中式模式。是匯總所有的教學資源,加入到數據中心統一管理,保證教學資源能夠規范、有序、安全的使用,并注重教學資源信息庫的保密性和知識版權。

2)開放式模式。是一種開放式資源信息理念,實現用戶與用戶間、以及用戶與管理者之間的互動。該模式下,只有一部分人擁有特定的管理權限。用戶與管理者都可以參與教學資源的建設,形成一種網絡效應的“教學資源中心”,使得教學資源資源庫的信息量快速增長。

3)混合式模式。是結合以上2種模式的不足提出的,使用“民主集中,開放有序”的教學資源管理方法。強調的是調動管理人員與使用者的互動性和積極性,能夠把資源的優質服務及時的提供給師生,大大提高了教學資源利用率和使用價值。可見,混合式模式是今后教學資源建設與管理的發展趨勢[2]。

1.2 高校數字化教學資源建設和管理存在的問題

當前,高校教學資源的建設和管理工作已經取得了一定的成就,但也有一些問題表現出來,主要存在問題歸納如下:

1)教學資源與平臺建設缺少總體、全面和系統的規劃。教學資源建設沒有統一的數據標準和開發標準;缺少統一規劃,只注重建設,不注重應用;教學資源缺少有效的整合和管理,運行效率不高[3]。

2)教學資源共享程度低。各種教資源之間缺乏有效的互聯互通機制,共享性差,協作困難,“信息孤島”現象嚴重。各學校教學資源重復建設,致使信息垃圾增長過快,造成存儲空間的浪費。

3)資源庫建設技術、資金支撐不夠,長效機制不健全。資源的建設和管理層面制度不健全;建設資金投入缺少長效性,導致資源庫建設的短期行為較多;對資源研發隊伍建設的重視程度不夠,技術力量缺乏。

4)教學資源分布不均。師資力量大的學校有得天獨厚的優勢,往往能夠獲得更好的資源,而有些學校受資金來源、教育水平等因素限制,往往面臨著教學資源不足等狀況,造成了教學資源分布的不平衡。

2 云計算理論與技術

2.1 云計算概念和特點

云計算技術是依托網絡以按需和易擴展的形式為用戶提供服務。核心思想是通過網絡連接把大量的資源進行統一管理和調度,構建一個共享資源池提供服務給用戶。云計算的特點是,任何人在任何時間和任何地點,都可以利用任何終端設備來完成信息瀏覽、計算和存儲等操作[4]。近年來,云計算技術以先進的理念和成熟的技術特點,為高等院校數字化教學資源的建設和管理提供了技術支持和發展方向。云計算環境下的教學資源的管理與應用不僅僅是簡單的教學手段的轉變,而是一種教育理念上的重大變革。

2.2 云計算主要技術

1)虛擬化資源整合技術。虛擬化技術將底層物理設備與上層操作系統和軟件分離開,把網絡、存儲和服務器等基礎設施資源整合到一起,形成一個大的共享虛擬資源池,按實際需求提供給各個應用。虛擬化技術主要包含網絡虛擬化、服務器虛擬化和存儲虛擬化[5]。

2)云存儲技術。云存儲主要是通過存儲虛擬化技術實現的,云計算的數據存儲具有分布式、高傳輸率和大吞吐率的特點。云存儲可以通過互聯網把分布在不同地域的存儲設備連接到一起,采用統一的存儲設備管理系統,實現存儲設備的邏輯虛擬化管理。

3)數據管理和動態調度技術。實現數據資源和虛擬機的統一監控、調度和管理,根據實際運行狀態動態分配虛擬機和數據資源,實現集群之間負載均衡。數據管理主要采用任務調度算法、副本管理技術和任務容錯機制等技術。動態調度主要采用虛擬化資源調配、動態資源調度、調度自動部署和調度策略配置等技術[6]。

3 云計算下高校數字化教學資源建設與應用

3.1 基于云計算的高校教學資源建設模式

基于云計算的面向數字化教學資源的建設模式,是以統一的規范制度和安全體系為公共保障,以數據中心支撐環境為基礎,以優質教學資源庫建設為核心,以網絡教學資源系統整合為目標,以提供云環境下個性化教學服務平臺為宗旨。體系結構如圖1所示。

1)數據中心支撐環境。包括服務器集群、資源存儲體系、網絡實驗室和數據備份體系等。提供了一種具有標準化、數字化、集群化、高效共享的計算、存儲和網絡等支撐服務,為數字化教學資源建設提供基礎保障。

2)數字化、優質網絡教學資源庫建設。集成現有的優質教學資源,分類形成數字化優質教學資源庫,包括教學視頻、數字圖書、教學課件等,形成可復用的優質教學資源組件,教師和學生根據自己需求進行自由選擇,獲取自己想要的優質教學資源。

3)網絡教學資源系統整合。利用優質教學資源件進行應用系統的優化整合,實現網絡教學資源系統重組、平臺整合和數據共享。

4)云環境下個性化教學服務平臺應用。根據師生教學與學習需求,搭建各種自主學習服務平臺,支持用戶定制個性化的資源,滿足現代化的教學方法和人才創新培養的需要。

5)規范制度和安全體系。包括配套的標準、安全和運維等多個基礎體系,包括統一標準與規范、統一身份認證、工作流和數據交換服務等。

3.2 云服務下數字化教學資源共享管理模型

根據云計算層次架構和服務模式,構建了一個云服務下數字化教學資源共享管理模型,模型由資源層、管理中間件層和和共享服務層構成。模型結構如圖2所示。

1)資源層。位于最底層,它由物理資源層和資源池層構成,對資源云共享系統平臺起支撐作用。物理資源層由各類教育資源服務器、存儲設備和網絡設備等構成;資源池層是將異構的數字化資源整合成相同類型的資源池,對外提供統一的計算服務。

2)管理中間件層。是數字化教學資源共享實現的核心層,主要負責對云計算的資源進行管理,并對眾多應用任務進行調度,使資源能夠高效、安全的運用。包括資源管理、任務管理、用戶管理和安全管理,可以根據需要自由組合取舍,可以靈活部署。

3)服務層。位于最頂層,包括應用接口層和資源共享應用層。應用接口層為資源共享應用層和管理中間層提供接口和鏈接;資源共享應用層包含資源共享平臺、管理程序、在線應用程序和中間件程序等。云用戶可快捷利用個人空間與他人共享資源。

圖1 基于云計算的高校教學資源建設模式體系結構

3.3 云環境下數字化教學資源應用效果

圖2 云服務下數字化教學資源共享管理模型

1)云環境下數字化教學資源建設與管理模式,促進了教學資源的共建、共管和共享,實現了以“教師、課堂和教材”為中心向“師生互動、資源共享”的場所多維、方式多樣的教學方法進行轉變,充分利用優質教學資源,提升教師的教學水平和學生的學習效能。

2)集成整合現有教學資源,建立統一規范的數字化優質教學資源庫,教師和學生按照需求自由組合,獲取想要的教學資源,提供一種靈活、高效的教學方式,更好的服務于教學。

3)利用云計算技術優勢,實現了教學資源的集中管理、資源整合和數據共享,以松散耦合的方式解決異構系統間的集成,云服務下教學平臺隨時在每個師生身邊提供服務,即需即拿、即拿即用、操作簡便易用。

4)云環境下教學資源建設與管理有助于規范與整合高校內部數字化教學資源,形成教學資源的“自我完善”機制,為校內以及高校之間教師和學生資源的共享提供良好的服務。

4 結語

利用云計算技術的優勢,提出了云環境下數字化教學資源的建設與管理思路,能夠有效的對優質教學資源進行重組、整合和共享。按需使用教學資源,滿足云環境下學校師生個性化教學服務的需要。同時為高校之間教學資源的共建、共享和共用,以及為數字化校園建設打下良好的基礎。

[1]譚志超.淺談高職院校數字化教學資源建設[J].湖南大眾傳媒職業技術學院學報,2011,11(4):71-73.

[2]王麗穎.淺析云計算對高校教學資源的影響[J].內蒙古石油化工,2011(8):151-153.

[3]萬利平,陳燕.云計算在教育信息化中的應用探究[J].中國教育信息化,2009(9):74-77.

[4]陳全,鄧倩妮.云計算及其關鍵技術[J].計算機應用,2009(9):2563-2566.

[5]張家貴,羅龍濤.基于云計算理念構建數字化教學資源平臺[J].現代教育技術,2011(3):100-102.

[6]張慧.基于云計算的開放性教學資源平臺建設研究[J].計算機技術與發展,2012(1):203-204.

[編輯]辛長靜

TP315

A

1673-1409(2014)19-0040-03

2013-11-20_

王莉莉(1979),女,講師,現主要從事云計算方面的教學與研究工作。