基于云計算的網絡教學平臺信息生態系統構建研究

曲靖野 梁瑞彬

摘 要：在分析網絡教學平臺發展現狀基礎上，針對其新的特點和發展趨勢，提出構建網絡教學平臺信息生態系統的時代必要性，并對網絡教學平臺信息生態系統的內涵和特點進行了研究，同時基于云計算技術重構了網絡教學平臺信息生態系統的體系結構，并從預調度機制、自我恢復機制和進化機制三方面對其生態化運行機制進行了闡述，使所構建的網絡教學平臺具有生態系統的自我調節性和靈活性，從而更好的適應新時代網絡教學平臺的社會化需求。

關鍵詞：云計算 網絡教學平臺 信息生態系統

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）10（a）-0167-01

網絡教學平臺是整合教學過程與教學管理的網上教學支撐環境。網絡教學平臺的實施和運行狀況不僅關系到教學、管理的質量和效率，也同時反映了現代遠程教育的發展水平。隨著互聯網技術和多媒體技術的發展，學習者的參與需求在增長，網絡教學平臺從傳統的以課件為中心的點播式和以學生為中心的交互式教學平臺，進一步過渡到了強調集體智慧分享與創造的全球化、社會化的教學平臺。

網絡教學平臺新的社會化屬性的增加，對傳統的網絡教學平臺的支持理論和基礎設施建設提出了新的挑戰。迫切需要適應新的教學平臺發展模式，進行理論創新和與之相匹配的技術實現模式。本文利用生態學中的智慧來重新梳理網絡教學平臺中的運行機制，同時基于云計算技術設計網絡教學平臺的體系結構，試圖構建可持續發展的基于網絡教學平臺的信息生態系統。

1 相關理論

1.1 網絡教學平臺信息生態系統的內涵和特點

網絡教學平臺信息生態系統是以網絡教學平臺為中心，由于信息交流和知識傳遞所形成的由教師、學生、虛擬學習社區環境和信息三者共同構成的彼此相互作用的有機整體。

網絡教學平臺信息生態系統區別與傳統網絡教學平臺的主要特征在于以下幾點：（1）生態平衡性。傳統網絡教學平臺的設計模塊之間缺乏彼此協調和教學針對性，從而導致整個系統的信息生態失衡現象，而基于信息生態系統重構網絡教學平臺，可以從整體考慮規劃各個模塊，使其具備生態和諧性，從而保證對教學目的的有力支持。（2）資源的可持續發展性。解決當前教育資源的不可移植性，使其標準統一，避免重復資源的反復疊加，從而減少信息垃圾的產生。（3）以人為本。真正構建以學生為主體，教師為主導的新型生態化教學環境。避免傳統網絡教學平臺功能模塊的集成化，加強師生彼此之間的互動和反饋評價功能，更好的體現和完善網絡教學平臺作為教學工具的輔助作用。

1.2 云計算的內涵和特點

云計算是一種通過Internet以服務的方式提供動態可伸縮的虛擬化的資源的計算模式。云計算對網絡教學平臺信息生態系統的貢獻主要包含的幾個方面：（1）云計算提供有QoS保證的基礎架構，如時間、成本、可靠性和像CPU帶寬和內存大小的硬件性能，以及維持服務水平協議為導向的資源配置；（2）云計算提供的各種應用程序的支持，使得它能方便并且快速地獲得所需的計算和存儲資源；（3）云計算提供了實時的配置信息和資源利用信息，提高資源的使用率。

2 基于云計算的網絡教學平臺信息生態系統的體系結構

基于云計算的網絡教學平臺信息生態系統的體系結構由三層組成：基礎設施層、服務層和應用層。同時它還具有四個信息生態管理模塊：監測模塊、策略模塊、仲裁模塊和準備模塊。

基礎設施層是網絡生態系統的資源庫，它由云計算平臺進行管理。應用基礎設施、硬件和軟件的虛擬化技術用來保障基礎設施的穩定和可靠性。為高層提供計算和存儲容量，它是網絡教學平臺信息生態系統的能量來源。服務層主要由電子學習內容組成，如網絡文件系統、數據庫系統、其他網絡服務等等。本層也為上層提供內容的標準接口和應用程序編程接口。應用層由網絡學習系統、學習內容庫和工具庫等組成。它還提供了交互界面和相關功能函數。

監控模塊用于記錄用戶的資源應用請求、執行次數、實時配置信息和各類資源利用程度，I/O狀況等等，主要用來調整網絡教學平臺信息生態系統的平衡性。策略模塊建立和維護教學策略和資源調度策略。根據監控模塊的相關數據，決定哪些用戶可以在資源調度時獲得較高的優先級，以保障關鍵業務的運行，命令準備模塊將其優先送入應用層提供給學習者。策略模塊是系統的核心模塊。在仲裁模塊中，專家手動建立一些策略、完成用戶請求、解決各組件的爭端。修訂、調整資源的分配與管理。它還為具有不同學習風格、學習偏好和認知水平的不同類型的使用者建立多種使用模式。仲裁模塊是對策略模塊的有效補充。準備模塊根據策略模塊和仲裁模塊所定的資源配置方案，從基礎設施層自動調配適合各類用戶的資源，通過應用層提供給學習者。

3 基于云計算的網絡教學平臺信息生態系統的生態化運行機制

（1）預調度機制：網絡教學平臺生態系統中的某些學習資源屬于關鍵的核心資源，訪問量較高，其訪問率在某些特殊時段比如考試前，也會突發性增高。根據這些規則，策略模塊能夠預測接入負載，并為熱門內容和應用自動提前調度資源使其達到峰值時能保障當前訪問的性能。預調度機制，保證了網絡教學平臺信息生態系統中信息的有效流轉和共享。

（2）自我恢復機制：當監控模塊檢測到系統運行的監測數據達到或超過其閾值時，策略模塊會自動預警，并將系統閑置資源分配給目標模塊，以緩解危機。整個過程并不影響用戶對系統的正常使用。通過云計算網絡教學平臺的自我恢復機制，系統可以應對突發的資源需求和優化資源配置，從而促進整個網絡教學平臺信息生態系統的信息生態平衡。

（3）進化機制：網絡教學平臺信息生態系統通過進化機制促進了各種學習資源物種的演化或滅絕。用戶對某種學習資源物種的訪問是判斷其進化路線的一個關鍵條件。如果對某些物種的訪問較少，則對其分配的資源將減少，當對其配置的資源消耗接近最低閾值時，策略模塊要求撤銷對物種的支持并將其標記為已滅絕。通過進化機制，確保網絡教學平臺信息生態系統中學習資源的整體質量和有效利用。

4 結語

本文結合生態學的理論以及云計算技術來重構網絡教學平臺，提出了基于云計算基礎架構的網絡教學平臺信息生態系統。并對所構建系統的生態化運行機制進行了闡述，使其具有生態系統的自我調節和靈活性，從而更好的適應新時代網絡教學平臺。

參考文獻

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