云計算模式下教學信息資源平臺的設計研究

楊從亞

（無錫科技職業學院國際商學院，江蘇 無錫 214028）

云計算模式下教學信息資源平臺的設計研究

楊從亞

（無錫科技職業學院國際商學院，江蘇 無錫 214028）

云計算作為新興的計算模型,是在網格計算的基礎上發展而來的。文章在無錫科技職業學院省實訓基地建設的基礎上，采用云計算模式設計，以校企合作為前提，把教學資源和企業實訓資源融合應用于教學和企業合作中進行擴展。介紹了建設云計算模式下的教學信息資源平臺的背景，設計了云計算模式下的教學信息資源平臺管理模塊，開發了云計算模式下的教學信息資源平臺，以便為企業應用、學校教學和科學研究應用提供資源服務。

云計算；教學；信息資源平臺；設計；研究

近年來，云計算技術得到了迅速的發展，并且在谷歌、亞馬遜和微軟等國際知名IT企業的推廣下得到廣泛的應用。與現有的計算分布式環境不同，云計算的核心理論是服務，換句話說，就是用戶通過簡單的界面就能獲得所需要的計算信息和資源服務。云計算作為新型的一種平臺，能夠支持多行業的新型服務模式，在教育信息化環境下，基于云計算模式下的教學信息資源庫建設也逐漸得到應用，它的建設把教育信息化推向了一個新的高度。

一、建設云計算模式下教學信息資源平臺的背景

隨著校企合作的深入，高職教育中的校企合作越加緊密，“工學交替”“任務導向”和“訂單培養”等多樣化的人才培養模式也不斷浮出，打破了原有的校企合作模式，通過引入企業或行業相關技術標準來開發現有課程，采用任務驅動教學模式，形成了眾多“廠中校”“校中廠”和實習實訓基地服務，打破了傳統的專業教學模式和教學方法，逐漸體現出高職的職業性特色。在這樣的背景下，產業領域和教育領域互相滲透，傳統下的教學資源已經無法滿足教學和服務企業的需求，基于云模式下的教學信息資源庫應運而生。它包括教學資源和企業實訓資源，在建設過程中，利用云計算開放式管理和先進的技術支撐，依托持續更新的網絡運行方式，通過系統設計，構建特色鮮明且內容豐富的共享教學資源庫。在共享教學資源庫建設過程中，它不僅帶動了相關專業群及專業的資源庫建設，還可以大大提升社會服務能力和人才培養的質量，為其畢業生在崗接受繼續教育，滿足個人多樣化學習需要提供眾多服務，也可為相關領域在職人員提高和更新技能提供了便利。

二、云計算模式下教學信息資源平臺管理模塊設計

1.教學信息資源平臺管理模塊設計

按照云計算架構設計和教學資源設計的需要，將教學資源平臺劃分為用戶管理、資源控制、目錄管理和應用調用等多個模塊，如圖1所示。

（1）用戶管理模塊：實現用戶的注冊、登錄和信息的維護等功能。

（2）目錄與文件管理模塊：實現用戶文檔的各類管理功能。

（3）資源應用程序模塊：這是一個API容器，實現資源的開發和調用，它通過封裝成的各個API程序，實現對資源的調用，從而完成資源的教學和服務功能。

（4）資源控制模塊：實現云用戶取得相應的權限后，選擇資源調用服務，或上傳自有資源至共享和專屬模塊。

2.教學信息資源平臺系統的內容設計

教學信息資源平臺內容根據學院實際設計出五個主要子系統，主要包含資源管理系統、基礎資源管理系統、教學應用系統、學生學習系統和企業信息系統。各系統介紹如下：

（1）資源管理子系統包括：資源編輯上傳系統、資源應用下載系統、會員管理系統、系統安全管理子系統等；資源上傳主要是為操作演示、教學課件、實訓內容、學員作業等內容進行上傳到資源庫中；資源下載系統負責資源的管理和應用，根據會員權限不同可以進行資源的訪問和下載；會員管理可以設置不同的用戶進行相應的資源使用權限分配；安全管理子系統根據會員權限進行設置相應的資源應用操作。

（2）基礎資源管理子系統包括：課程庫管理系統、企業資源庫系統、專家庫管理系統、試題庫管理系統和指標庫管理系統，基礎資源庫主要是對上級的應用系統提供支持，課程庫主要針對課程資源進行管理，專家庫主要是對師資資源的管理，包括學校和企業師資，試題庫完成對考核系統的支持，通過基礎資源管理，實現頂層系統的應用功能。

（3）教學應用子系統包括：教學管理和評價系統、虛擬仿真實訓系統、在線考核系統和輔導答疑系統，通過這個系統，教師可以完成教學中的資源調用、實訓的在線安排和調度、在線的考核和在線輔導等具體內容，通過該系統，教師實現了資源的實時應用。

（4）學生學習子系統包括：學生預約系統、學習培訓系統和學生博客子系統，通過該子系統，學生可以進行在線學習和問答，也可以通過在線考核完成作業上交和培訓，通過博客子系統完成單個之間或者多人之間進行討論。

（5）企業信息系統包括：企業門戶網站、崗位培訓系統、崗位實習系統和信息發布子系統，通過該系統企業可以有效的與學校對接，完成實際崗位操作的演示，崗位信息的發布、崗位實習信息的發布等功能。

三、云計算模式下教學信息資源平臺的開發

1.采用AOP完成主界面開發

面向切面編程AOP（也叫面向方面）是目前軟件開發中的一個熱點，也是Spring框架中的一個重要內容。利用AOP可以對業務邏輯的各個部分進行隔離，從而使得業務邏輯各部分之間的耦合度降低，提高程序的可重用性，同時提高了開發的效率，主要的功能是：日志記錄、性能統計、安全控制、事務處理、異常處理等等。基于云計算的教育資源平臺在資源使用過程中需要有統一的接口，通過一個統一的界面實現資源的上傳和調用。對教學科研、上課實訓、實際應用操作等多資源的上傳，以及資源的下載、調用和整合等提供統一的接口，方便使用者進行使用。

在教學資源平臺系統中使用者主要由管理員，教師用戶，學生用戶，企業用戶四個角色組成，管理員針對不同的系統進行相應的管理和操作，在統一平臺上使用統一賬號和密碼，省去了不同系統之間的不同賬號帶來的繁瑣，主要是進行安全設置、權限設置、會員設置、模塊設置等，教師用戶通過統一界面進入，對系統模塊進行使用，主要有授課資源、備課資源、學生資源的使用以及教學輔導、教學考核等，學生用戶也可以根據不同的子系統進行有無用戶名或密碼登陸系統。進行不同功能模塊的學習和應用。企業用戶根據權限進行登錄操作應用，主要包括操作演示、實訓資源、崗位資源、就業培訓信息發布等功能模塊。在系統整合過程中選擇Spring框架進行整合資源子系統，通過Spring的AOP框架實現具體權限整合方案，然后統一進行使用教學資源平臺，如圖2所示。

2.采用J2EE三層應用進行體系架構

在教學資源庫的應用系統中采用三層應用體系架構——J2EE，該標準與其支持的跨平臺Java語言能方便用戶應用集成與開放。另外，因為該應用平臺支持各種各樣流行的開放工具，使得用戶能自由選擇其熟悉的開發工具來應用，大大縮短開發部署與應用移植的時間。

在使用J2EE開發Web程序時，運用JSP+Bean+ Servlet方式有明顯優勢，能實現程序功能和結構的分離。若將JSP用于實現視圖部分，Bean用于實現程序的模型部分，Servlet用于程序的控制部分，即MVC (Model+View+Contr01)模式。該模式的主要特點體現為代碼上實現分離和重用。MVC模式中，三個層各司其職，其中一個層的需求發生變化，就只需更改相應層的代碼而不會影響到其他層的代碼。由于按層把系統分開，則可更好地實現開發中的分工。網頁設計人員開發視圖中的JSP，業務熟悉的開發人員開發業務層，其他人員開發控制層。另外，分層開發后更有利于組件的重用。例如，控制層可做成獨立的組件，視圖層可做成通用的操作界面。

3.通過Hadoop技術實現教學資源庫的數據服務

教學資源庫平臺中心建設的最終目的是滿足各子系統數據存儲、數據挖掘與輔助支持等應用。為了滿足教師、學生、企業等對共享型教學資源庫平臺中心的更高需求，應用Hadoop技術實現教學資源庫的數據服務，Hadoop技術下的整個平臺，采用主從架構，實際應用時從云教學資源庫計算中心的虛化服務器集群中，選擇一個服務器作為主節點，其節點作為從節點。使用這種技術能大大避免網絡帶寬瓶頸，有效地減少傳統分布式計算中數據在網絡中的傳輸，為教學資源庫平臺中心調用資源提供高性能的分布式計算環境。

基于云計算技術下教學信息資源管理與應用平臺，由于云計算的虛擬主機、大數據處理能力，使得教學資源的高訪問和大數據吞吐要求得到滿足，它可以為企業應用、學校教學、科學研究應用提供資源服務，學習者可以按照專業作為分類條件進行專業學習。企業服務者可以依據平臺進行服務應用，教學者可以利用資源進行教學，科研人員可以查找和應用資料，實現優質資源共用、共享，推動專業教學改革，提高人才培養質量，增強社會服務能力。

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編輯 朱榮華

G717

A

2095-8528（2015）05-074-03

2016-05-08

楊從亞（1972-），男，江蘇無錫人，無錫科技職業學院副教授，研究方向為信息管理。

此文為江蘇省教育科學“十二五”規劃立項課題“基于‘云計算’的商務信息資源中心平臺構建與研究”（編號：D/ 2013/03/131）的階段性成果。