基于Hadoop的云教學資源平臺設計與實現

馬曉麗 李未 李曉紅 王文斌

摘要：隨著海量的教學數據資源的不斷增加，高校如何實現基于Hadoop云教學資源平臺的有效管理研究內容設計，目標在于實現提高平臺系統的資源安全、系統穩定、教學方便等特征，從而解決云教育資源存儲方面的實際問題。在高校改革教育資源的基礎上，采用B/S架構，融合MySQL和HBase等數據庫結構，結合云計算Hadoop搭建云教學和自主學習平臺，實現平臺上注冊的用戶充分利用平臺資源進行輔助教學與學習。

關鍵詞：云教育；云教學；Hadoop；教學資源；平臺設計

1信息技術領域利用云計算的優勢

當代信息技術領域的前沿技術產物是云計算，可以管控分布地理位置的集成平臺基礎上實現大型計算機資源全方位的管理和控制獲取能力，實現對所管轄區域的高等院校、研究人員、科研機構都受益于云端計算的服務研究成果技術?；贗nternet技術的云計算是整合網絡服務方式提供多種類型（軟件、服務、基礎架構平臺服務模式進行虛擬化資源共享、提取等的計算學習模式，展示的教學資源共享平臺有效地整合了高校的各種教學資源，從而確保教師和學生可以輕松地從資源平臺獲取教學資源，不斷提高教學質量效果。

2云計算及其特點

首先，隨著集群規模Hadoop的增加，Hadooop用于分布式計算的一個開源平臺實現的核心，計算能力不斷增加云計算整合計算資源對用戶開放，使用Hadoop用戶對系統的底層分布式體系結構有清晰的認識，提高主機的運行的可靠性和使用效率，Hadoop的整合資源能力確保證數據讀取的穩定性、可擴展性強。

其次，Hadoop處理對象的非結構化數據通用的形式提供給用戶，Hadoop可以有利于系統的后續完善，從而拓展到上萬臺服務器節點來完成數據的存儲和計算，構建用戶的分布式云計算平臺Hadoop集群存儲和計算的能力，也使用戶更好地處理海量的數據實現學生和教師的互動。教師與學生的需求功能存在一定的差異，學生需求功能分析其主要作用是進行學習資源的獲取，而教師則是通過Hadoop學習平臺進行學生相關資料信息、學習效果的查看，以及教師信息的修改，進而實現師生之間的有效互動交流。

再次，基于Hadoop的高校教學與自主學習系統在原有網絡的基礎上，針對Hadoop平臺的可行性分析，其主要內容涵蓋了技術可行性、經濟可行性以及需求可行性三種可行性分析。Hadoop為用戶提供更好的服務平臺，以此幫助學生獲取各類型的學習資料，并且通過師生之間的有效互動，促進學生主觀積極性與學習興趣的激發。需求可行性就是促進高校的發展通過借助現代化的手段，老師也能夠做到教學相長，將優勢資源整合系統的成本低缺點，采用云計算技術發展高校教育具有可前瞻性，另外，還可以經濟可行性得給予瀏覽器工作平臺設計，良好的云技術基礎發展已經逐漸成熟建立很好的網絡教育平臺，近幾年來更多發展迅猛的云平臺教育資源集聚大數據正在整合優化完善。

3基于Hadoop云教學資源平臺系統設計框架分析

3.1用戶系統需求

主要是為用戶提供所需要的教學資源平臺，而該平臺必須是資源豐富、功能完整、良好體驗的好評性價比，基于職責劃分的用戶系統，主要包括Web控制系統、數據訪問系統以及文件系統三部分。針對文件系統而言，是指該平臺文件存儲物理層，Hadoop平臺中所涉及到的教育資源都在文件系統中；針對數據訪問系統而言，是Hadoop平臺的重要組成部分，是基于MySQL和HBase數據庫的融合而產生，并充分具備二者的優勢，為Hadoop平臺提供更為優質的前臺服務器訪問功能。其中MySQL的訪問資源、存儲數據量相對較少，而HBase則是存儲數據量相對較大，并且針對教育資源的訪問相對頻繁。進而有效提供了資源快速定位和模糊檢測功能，方便用戶快速尋找自己需要的資源，通過HDFS來實現文件創建和存儲功能，資源的接口程序采用的是HDFS提供的JAVAAPI編寫，探究了基于Hadoop云技術的教學與自主學習平臺的設計，闡述了云計算及其特點，Hadoop分布式云平臺的系統組成。通過基于Hadoop云技術的教學與自主學習平臺需求分析和可行性分析，設計并實現了云教學與自主學習平臺的建設，為現代教學資源平臺的建設起到了一定的參考作用。

3.2資源瀏覽模塊

瀏覽資源模塊分別瀏覽查看所有資源類別的詳細信息，設計并實現了基于Hadoop的云教學資源平臺。以資源信息內容為基礎，進行相關資源的索引、查找、標記和引用其中最熱資源的詳細信息。該平臺具有較強的實時性、良好的交互性的開放式資源管理平臺，使得管理者與相應用戶的交流更為快捷、穩定和方便，并實現對系統維護成本的降低，有利于教學資源平臺統計用戶訪問設備、瀏覽頁面訪問量等信息內容?；谙喾掌?，進行MapReduce計算模型定時任務的有效設置，并分析和統計上傳的HDFS文件系統日志文件，最后實現對開放式界面的可視化展示，進而系統平臺的管理質量與效率，同時也促進了高校存儲、管理資源提升了新思路和新途徑。

3.3教學資源平臺系統總體框架

基于Hadoop的云教學資源組成，是由MapReduce和HDFS負責設計普通用戶在注冊通過之后，獲取擁有的教學資源共享給用戶實現基本功能設計的資源關注和資源評價功能，系統會根據評價的高低來對不同用戶上傳的相似資源進行排序。同時，其他用戶也可以根據資源評價來判斷某一資源是不是自己想要的，資源評價功能的推出能讓用戶更快、更好地找文件信息內容，通過運行檢測執行，確保系統的正常運行，給用戶帶來最佳的體驗。

3.4實現Hadoop平臺搭建系統

推送資源模塊的流程圖進行基于J2EE的WEB應用系統采用分層架構代碼角度出發，相互獨立、利用開放通訊接口減少重疊代碼的依賴，在功能上利于擴展平臺的代碼維護和用戶登錄和新增注冊用戶、設定密碼等模塊，移動學習系統基于云存儲的師生用戶、管理員信息采取手機號、郵箱、驗證碼的驗證方式成功登錄，用戶可以在個人空間里編輯資料、修改信息、添加用戶關注感興趣的教學資源內容。學生登錄系統首先要注冊個人信息，才能在平臺上進行在線檢索、查詢、學習等，而高校教師登錄系統后將課件、試題、在線答疑、習題，管理員登錄后有權限管理教師、學生管理平臺功能，負責教學資源平臺的日常更新、維護、上傳通知公告、監控管理等全部功能權限及實現教學資源平臺輔助學習。

4結論

在資源共享平臺系統中，實現分布式計算模型的具體配置信息以云存儲管理和存儲海量的教學資源為優點進行優質資源學習的移動學習系統的構建和維護成本解決，拓展解決教學資源的海量存儲和處理問題。云計算技術進行海量數據的存儲，從而提升高校教師科研、教學、學生學習的互動交流效率。

參考文獻

[1]張擁華.基于Hadoop的云教學資源平臺設計與實現[J]企業技術開發，2015（16）24-27.

[2]蔣云霞.基于Hadoop的云教學資源平臺的研究[J]當代教育理論與實踐，2016（4）111-113.

作者簡介：第一作者，馬曉麗，女，漢族，1981年11月，河北石家莊人，石家莊信息工程職業學院，講師/信息系統項目管理師，碩士研究生，研究方向：計算機網絡與職業教育。

基金項目：本論文系河北省教育廳2018年度河北省高等教育科學研究計劃項目（課題編號：Z2018019）的研究成果。

（作者單位：石家莊信息工程職業學院）