基于云計算平臺的MOOC課程研究

崔 利，楊穎輝

（河南牧業經濟學院，河南 鄭州 450044）

基于云計算平臺的MOOC課程研究

崔 利，楊穎輝

（河南牧業經濟學院，河南 鄭州 450044）

互聯網的發展促進了網絡教育的發展，網絡教學也由傳統的講授向交互型轉變，在線課程進入人們的新視野。MOOC不僅是一種在線資源更是一個注重教學互動結構完整的在線課程。由于其還停留在起步階段，存在傳統平臺不夠靈活、缺乏強有力的技術軟件的支撐等缺點。因此，文章提出了云平臺以解決這個問題。

云計算；在線課程；SQL SERVER

1 MOOC產生的背景

科技的進步推動了教育資源的發展，教育由傳統的課堂面授發展為遠程教育、在線教育、數字化教育等多種形式。大規模開放在線課程（Massively Open Online Courses，MOOC）主要特點有：大規模性、開放性、在線。MOOC課程實現了用戶通過無線網絡參與和開放式接入，人們可以通過網絡選擇自己喜歡的課程資源進行學習。它是教育領域的一個新發展。2013年前后，在線課程在國內進入迅猛發展時期，在這之前相關的研究較少。斯坦福大學、浙大、復旦等名校紛紛加入到MOOC的研究和實踐中。

MOOC有別于傳統的在線資源，它不僅僅是一種資源，更是一種注重學習者參與的具有完整結構的在線課程，MOOC注重全世界資源的建設和分享，打破了傳統遠程教育在自己平臺創建課程的封閉形式，它具有開放、共享、大規模性等特點。MOOC課程表現形式靈活多樣，其中時長10分鐘左右的微視頻是課程的經典部分，同時將很多的小問題穿插于微視頻中，它不同于傳統在線課程學習的獨立自主性，當然網絡課程的發展離不開教學平臺的支持，云計算平臺是本文的一個創新嘗試。

2 云計算及其關鍵技術

本文是以云計算環境下的MOOC應用為主要研究對象，云計算是其核心技術，隨著互聯網的發展，云計算技術越來越成熟，本文主要探討云計算技術及搭建課程平臺的環境。

2.1 云計算技術

云是一種新型的計算模式，它綜合網格計算、并行計算、分布式計算等多種技術，并能讓用戶在沒有相關技術的情況下，便捷地獲取資源池提供的相應資源服務。一方面，云計算不是一種新技術，它建立在分布式處理、網絡計算、并行處理等已有的技術之上，利用互聯網的高效性把數據處理過程傳送給虛擬的共享資源池的一種計算方式。由于它是建立在已有技術的基礎上，使用已經成熟的方法技術因而降低了互聯網的服務交付成本，實現了軟件的開源和按需部署。而另一方面，云計算又是一種新技術，它改變了部署更新應用軟件及運行基礎設施所需要的付費方法。它具有高可靠性和動態可擴展性、高存儲性、虛擬等特征。

云計算以數據為中心，具有超級計算的能力，以低成本提供高密度的服務。云計算的關鍵技術包括數據海量存儲技術、數據中心虛擬技術、服務模式等關鍵技術。

2.1.1 數據海量存儲技術

云的數據存儲技術大部分采用的是Hadoop開發團隊開發的開源的HDFS數據存儲技術。它的主要特點是經濟性和高可靠性。因而，它在存儲方式上采用分布式，同時又要考慮系統的I/O，為了避免瓶頸問題，客戶端不直接讀取數據，而是定位目標數據塊的位置，然后直接讀取服務器。

2.1.2 虛擬技術

虛擬技術是云計算的一種重要技術，它打破實體間的異構性，對資源進行統一調度，節約了開銷的成本，實現多用戶分享資源池的彈性需求，虛擬技術在CPU，OS，網絡、存儲容量方面都有應用。

2.1.3 服務模式

云計算的另一個重要技術是服務模式的創新，云計算把所有的資源都變成了一種服務。IaaS/PaaS/SaaS服務模式實現了服務的變革 。

2.2 云計算環境

云計算環境是指借助網格計算將分布在互聯網上的計算機等終端設備相互整合，從而實現資源共享和協同調度的一種虛擬計算系統。系統以云計算技術為核心，主要是從以下幾個技術層面衍生而來。

2.2.1 網格計算

網格計算是云計算的雛形，能夠把大規模的復雜問題分解成一個個的小問題，然后交給地理位置分散的“虛擬超級計算機”并行解決，支持跨管理域計算能力，參與運算的一臺計算機類似其中一個“節點”，數以萬計的“節點”組成圖所示的一張網格。

2.2.2 面向服務架構

面向服務架構（Service Oriented Architecture，SOA）實現了將不同服務通過事先定義好的接口和協議聯系起來。SOA架構的靈活性將應用與數據分離，來更好地滿足不斷變化的業務需求，提供給用戶更好的實際效果，推動了云計算的成熟應用。

2.2.3 Web 2.0

該模式提供一個供人們進行互動的合作空間，改變了Web 1.0被動地進行信息瀏覽的狀況。它提供了一個真正互相連通的互聯網，不管是從接入方式還是接入終端，使云計算有了展示自己的舞臺。

3 云計算框架下MOOC的體系

在線課程的發展離不開網絡教學平臺的支持，Internet、大數據、云計算給MOOC課程提供了技術支持，推動和促進了在線課程的發展。越來越多的企業和個人對MOOC研究和實踐，其中，比較著名的是Coursera，Udacity和edX三大企業。

3.1 平臺體系

開放學習平臺是在同一個共享學習環境下課程以不同形式存在，一個完整交互訪問并具有動態性和可追溯性的學習方式。本文提出的基于云計算環境下MOOC課程應用，能夠跟蹤評價學習效果，并基于SECTIONS的設計原則，在現有在線課程的基礎之上，增加自制開放課程從而實現課程資源的大規模化，以云計算為技術支持，在原有資源上增加其他資源，用戶通過多種終端進行訪問。

3.2 層次模型

云計算環境根據不同架構層次提供不同的服務，從底層的基礎設施、平臺以及具體的業務流程都可以隨時、隨地按需提供服務，從技術層面將云存儲結構進行了層次的劃分，從下往上基本組成包括 :基礎設施層、云平臺服務層、應用層。系統中層次劃分清晰，模塊設計合理，為用戶日后的擴充功能預留了空間。

3.2.1 基礎設施層

該層利用虛擬技術將現有的機房環境包括服務器、路由器、網絡等設施進行改造，以滿足變化的負載。嚴格意義上講，不屬于本平臺建設范疇。

3.2.2 云平臺服務層

該層是核心層主要實現教學體系基礎平臺服務，為上層應用提供基礎支撐。平臺服務層提供存儲服務、身份驗證服務及相關接口導入服務。該系統平臺的設計以MySQL server 2005作為數據庫，整體的構建采用了 MVC 模式，并進行了封裝設計。

3.2.3 應用層

該層可根據不同用戶的不同需求提供不同的服務。用戶在得到授權后可通過Web網站或接口服務進行學習、測試、教學等用戶服務；為改善用戶使用體驗，考慮平臺大流量用戶訪問的情況，在該層服務中可使用緩存技術。

3.3 功能設計

開放課程的應用主要是基于互聯網，而云計算環境則建立了一個跨平臺、跨終端和側重云端架構的開放平臺，能夠為用戶隨時隨地地提供跨平臺、共享云端的服務。開放課程的功能模式主要由云計算平臺、學習者服務管理模塊、開放課程管理模塊、學習效果跟蹤模塊、學習進度模塊、學習社區模塊等組成。每個模塊具體包含的內容如下。

3.3.1 云計算平臺

構建云計算平臺是實現開放課程的基礎條件。跨設備、跨平臺的云計算互聯網環境，可以使用戶隨時隨地進行在線學習和交流，大大提高了學習的靈活性，保持了學習的積極性和延展性。

3.3.2 學習者服務管理模塊

該模塊中對系統用戶角色進行了定義，共分為：訪客、學生、教師、管理者等。系統對不同的用戶分配不同的使用權限。

3.3.3 開放課程管理模塊

該模塊將對發布在學習平臺上的開放課程進行審核和管理，以滿足用戶對學習課程和資料的需求。

3.3.4 學習效果評價管理模塊

該模塊將對用戶即學生學習課程完成的情況、課后習題正確率以及學習的時間等進行評價管理。要達到這樣的管理，該模塊又分為學生在線學習跟蹤、互動反饋評價、學分評價等子模塊。學習平臺將記錄學生的學習課程及學習時間，并對學生提交的課程試題進行測評并給出相應的評價。

3.3.5 學習進度管理模塊

該模塊主要對學習大綱、學習結構進行設計安排，使學生能夠根據自己的個體差異進行差別化學習。

3.3.6 學習社區管理模塊

該模式是一個教師與學生交流的平臺。在該模塊中設立課程的興趣討論區，學生在各個討論區可針對自己在學生中產生的問題對教師提出問題。教師則可針對學生提出的問題進行解惑，學生之間也可以進行交流。

4 結語

本文嘗試在MOOC中引入云計算技術，充分利用高校現有的網絡基礎設施及優質資源，實現用戶隨時隨地通過PC、上網本、ipad等移動終端訪問互動平臺實現人人學習、終身學習的學習模式。這對建設一個基于云計算環境，以學習者為中心的實時互動幵放課程教學平臺，致力于社會化教育具有一定的實用價值。

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Research on MOOC curriculum based on cloud computing platform

Cui Li,Yang Yinghui
（Henan College of Animal Husbandry and Economics, Zhengzhou 450044, China）

The development of the Internet has promoted the development of network education, and the network teaching has changed from traditional teaching to interactive, online courses have entered people’s new horizons. MOOC is not only a kind of online resource, but also an online program focusing on teaching interaction and structurally-complete. But it is still at the initial stage, there exists shortages like traditional platforms is not fl exible enough and a lack of strong technical software support. Therefore, cloud platform is proposed in this paper to solve the problem。

cloud computing; online courses; SQL server

崔利（1982— ），女，河南駐馬店。