云計算環境下的教學資源庫的構建研究

許暉

摘 要：信息化作為當今世界重要發展趨勢之一，已經成為各行業現代化程度的重要標志和推動社會發展的重要力量。教育信息化也已成為教育創新的一項載體。近年來，各院校在教學資源庫建設方面均進行了積極探索，并取得了較為顯著的成效。然而我們也應認識到，與發達國家比較，我國教育資源庫建設由于起步較晚，基礎較差，不同程度的存在著建設成本高、共享程度差等問題。本研究依托云計算技術，從當前教學資源庫存在的問題和元計算的特點入手，對云計算環境下教學資源庫構建進行了研究和探討。

關鍵詞：元計算；教學資源庫；構建

1 云計算的特點

隨著網絡科技的飛速發展，代表并行處理、分布處理、網格計算最新成果的云計算以其巨大的技術優勢，獲得了人們的持續關注。云計算具有以下五項顯著特點。

⑴虛擬化。虛擬化技術是元計算的核心技術，可實現底層的物理資源的邏輯資源抽象化，能夠采用軟件的方法實現硬件虛擬資源的管理和調度。使用者可通過虛擬平臺來實現在網絡端訪問網絡自愈及數據資源；通過轉移計算任務的方式，依托其他計算機實現計算任務。用戶在使用和操作中會感到更加方便和快捷，用戶的直觀感受與在個人電腦上操作沒有明顯差異。可見，利用虛擬技術的云計算環境可有效降低維護成本，同時可最大限度的提升資源利用率。

⑵靈活定制。元計算定制十分靈活，在云環境下，互聯網用戶可根據自身需要量身定做適合自己的應用和服務資源，可根據需要對個性化服務資源和計算機資源進行部署。在部署過程中，用戶無需知道被部署資源的具體位置，僅需要將需求情況交給云端，元計算就能夠完成剩余的各項任務，云端最終將根據用戶需要定制服務及時向用戶進行反饋。用戶也可對定制服務進行刪除、修改、取消等調整。

⑶動態擴展性。云計算可實時將云服務器調用到當前運行服務器集群，以用于保障終端用戶獲得更好的服務。在計算資源分配方面，云計算平臺則對資源實時動態管理和分配。從本質上看，云計算平臺可視為可拓展的超級網絡計算機，從物理視角看，元計算終端用戶面對的是分布在各地的計算機群，但在實際使用中，用戶所面對的是一臺完全虛擬的計算機，并且可依據用戶對資源的需求對計算機資源進行動態調整，其他所有管理細則和物理資源均是透明的。

⑷安全性與可靠性較高。云計算服務器中心通常配備專職技術人員負責管理和保存中心數據，對數據的管理權限和使用限制管理都十分嚴格，元計算數據中心的網絡安全等級較高，可確保各項數據的安全性。由于中心數據在多個節點服務器內均有備份，即使數據遭到意外破壞和刪除，對云計算中心數據也不會構成過多影響，可充分保證元計算數據中心數據安全，用戶在云計算環境下的共享數據安全性有保障。各種網絡用戶數據均在云計算服務器端存放，應用程序也在服務器端運行處理。為了確保各項計算任務能夠得到正常運行，網絡端用戶無需進行數據備份，因為及時某計算節點發生故障，云計算中心可通過啟動其他節點來處理故障節點問題。

⑸性價比較高。由于云計算環境下對網絡用戶端的硬件要求較低，網絡用戶端僅僅需要支付較低的價格就可定制相應的軟件服務，在資源利用方面十分方便快捷，往往不需要進行軟件升級，在硬件設備投入、軟件升級、設備維護等方面的投入均較少，性價比十分突出。

2 教學資源庫建設中存在的共性問題

我們所說的教學資源庫通常是基于互聯網絡運行的，按照相應標準和規范對各種教學資源素材進行收集和整合最終形成的數字化教學資源，多為可支撐和服務教學工作的多媒體教學資源系統。當前，很多院校均在教學資源庫的建設上進行了積極的探索和嘗試，并取得了一定成效。但我們也應該看到當前的教學資源庫建設與實際教學需求還存在一定差距，主要表現為以下四項問題。

⑴資源數據不夠規范和標準。存在數據孤島現象，不僅給數據交換和共享帶來惡劣極大不便，同時也造成了教學資源庫的重復性建設，導致人力和財力的浪費。

⑵資源數據庫參與面不夠廣。未能充分調動教師和學生使用教學資源數據庫的積極性和主動性。很多院校的教學資源數據庫建設以網絡管理人員為主，教師和學生的實際參與長度較低，數據庫使用效率不高。

⑶教學資源數據庫缺乏統一管理。存在重數量輕質量的問題，實用性較強的數據庫不多，用戶在使用和共享資源過程中受到一定限制，數據庫資源僅用于少量用戶使用，如出現大量并發用戶會導致訪問瓶頸，不能滿足實際教學需要。

⑷資源數據庫建設缺乏持續性。用戶參與使用的方式比較固化，交互性和靈活性較差，很多教學資源數據庫都是“一次性”工程，后期更新和補充無法得到保障，缺乏發展的持續性。

3 云計算環境下教學資源庫建設

云計算環境下的教育資源庫建設應注意長期規劃，確保其持續健康快發展，數據庫建設應以服務教學工作為目標，做到遵循漸進，統籌兼顧，分工合作、重在應用。應用層主要用于實現與管理及資源相關的業務應用邏輯處理，向下對數據層進行訪問，并進行下層數據處理，將最終處理結果向上層的展示層進行反饋。應用層的上層和展示層連接，負責接收展示層傳輸的各項服務需求，處理后將相應結果返回。應用層可實現管理員管理、資源倉庫管理、用戶管理、資源管理、計費服務、資源應用服務、檢索服務、目錄服務、元數據管理、U盤服務、系統管理、可擴展插件服務、平臺聯網服務、客戶端服務等多項應用邏輯。展示層的主要作用是對資源平臺中的信息和資源進行展示，并提供相應的管理及服務接口。主要包括資源平臺管理門戶、資源應用門戶、資源應用客戶端。資源平臺管理門戶主要用于管理員實現對平臺資源的管理；資源應用門戶可提供檢索、展示、目錄、下載等服務；資源應用客戶端可向客戶提供瀏覽、檢索、下載等服務。要科學規劃數據庫資源標準，嚴格遵循資源技術要求。在數據資源選擇上，用充分參考元數據模型，使各項數據在資源管理系統中可直接應用。充分利用云計算帶來的技術和服務，建設開放的有透明度的資源庫，使用戶能很容易地檢索各種資料信息。使用戶在使用過程中實現最大范圍的交流和交互。

4 教學資源庫應用框架

⑴管理中心。教學資源庫應用框架是基于SaaS模式，通過整合各種教學管理軟件，將學校現有軟件都儲存在云里。實現教師在云平臺可以進行各項教學管理工作，如課程管理、成績錄入以及師生交流等；學生也可以通過云平臺選擇課程、教師、以及成績查詢與作業提交、疑難解答等工作。教管人員則通過該平臺實現對教師、學生、資料等事項的線上無紙化辦公；企業可以通過企業協作平臺成企業招聘、企業活動等相關事項，針對性的推送給教師、學生等目標群體。

⑵企業協作中心。通過基于云計算環境下的教學資源庫企業協作中心，企業與師生可以通過云平臺實現無障礙協作，企業通過云平臺發布相關招聘職位以及實習機會等活動。通過云端進行企業品牌展示推廣，以及對校企合作教學實踐成果進行展示與交流，這將極大提高學生的動手實踐能力，實現最佳的教學效果，同時也將大大提高學校的就業率與就業質量。

⑶虛擬實驗模擬中心。通過基于云計算環境下的教學資源庫虛擬實驗模擬中心就是將實驗教學、實驗仿真、實驗指導等子系統進行系統集成在云平臺，形成一整套運行在云端的虛擬實驗模擬平臺，以解決學校經費不足、高額的實驗設備采購費等造成的實驗設備不齊全，而影響學校科研工作的正常運行，通過該平臺可以將現有的實驗儀器放在云端，同時也可以容納其他的單位的其他儀器加入云端庫，這樣可以實現資源共享利用，極大的減少設備浪費，提高利用率，降低運營成本，這也將極大提高教學及研究的水平。

⑷校園社交中心。通過基于云計算環境下的教學資源庫的校園社交中心是供教師、學生、企業提供一個強大的社交平臺。通過校園社交中心學習、交流、交友等各項互動功能，以活躍校園氣氛，增進和諧校園建設以及豐富師生娛樂生活等作用。

⑸應用擴展中心。對教學資源庫設置應用擴展中心，這是為教學資源庫保留開放接口，為其他系統如安全保衛、財務、遠程教育、校園一卡通等現有以及將來需要擴展的應用系統實現順利接入，提供必要的條件，實現各個子系統分工協調、合作有序的統一運行平臺，在云端對所有的數據進行運算與處理，也是現今大數據時代的核心理念之一，最終對校園大數據進行深入挖掘，必將對校園管理、學生管理提供極大的方便。

作為一種全新的技術，云計算目前尚處于研究探索階段，統一的標準和實現方式也正處于建設期，在元計算環境下構建教學資源數據庫還存在一定的技術難度，然而我們相信，隨著云計算的不斷成熟，元計算環境下的教學資源建設具有廣闊的發揮空間，必將在未來實現跨越式發展。

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