基于云計算的moodle醫學視頻資源平臺構建研究

李樹春 王凱玲 王一川 齊齊哈爾醫學院

Moodle作為一個時下最流行的開源學習共享系統，以其簡單的使用方式和靈活的擴展性而被廣泛應用于現代教學實際中。Moodle是基于建構主義理論開發的開源型學習軟件，具有很好的兼容性、擴展性和廣泛的插件支持。在2010年世界學習工具的排序中，Moodle在課程管理類排名第一，顯示出極強的教育教學能力。目前，Moodle官網已有超過二百個國家和地區的教師和學生參與。

云計算是由虛擬化技術、分布式存儲技術、軟件即服務、效用計算、網格計算及負載均衡等技術發展而來的。自從2007年10月份云計算誕生至今，這一技術在短短的十幾年的時間里對整個IT行業產生了非常巨大的影響。

1 Moodle 在具體應用中存在的實際問題

1.1 建設和維護困難

Moodle軟件在服務器上部署，會面臨硬件資源緊張和軟件管理困難等兩個問題。系統持續運行及維護工作需要專門的技術人員操作，而且要保障數據的安全性和系統的穩定性，還需更多的資金來購置入侵檢測系統和防火墻等設備。Moodle系統對帶寬要求較高，網絡環境也影響用戶的體驗。

1.2 并發性能不足

一臺服務器負載能力十分有限，無法實現負載均衡。響應能力無法滿足實際使用需求。一旦訪問用戶過多，Moodle平臺就會宕機，嚴重影響正常的教育教學的開展，給用戶體驗差。

1.3 存儲空間不足

存儲能力受單臺服務器的影響，無法大量存儲醫學視頻資源，滿足不了廣大師生的教學需求。在研究和使用Moodle的過程中，目前無論是設備性能和安全性都存在一定的瓶頸和缺陷。

2 Moodle結合云計算技術的優勢

2.1 部署相對簡單，可以很好的提高設備資源利用率。云計算技術吸收了分布式計算、虛擬化、并行處理和網格計算等技術優點，不花費高昂的成本就可以輕松獲取存儲資源和硬件設施，從而大大的降低了教學信息化投入的成本。

2.2 友好的支撐管理界面。在云計算技術支持下，數字化學習服務和數據可以在最大范圍內共享，應用使用廣泛的 B/S 瀏覽器訪問模式。方便教師和學生快速的使用 Moodle 展開教育教學。

2.3 解決存儲空間問題

分布式存儲技術，把存儲空間池化，根據需要按需擴充存儲空間，而通過冗余存儲技術，也減少了數據意外丟失的可能性。

3 平臺功能結構設計

構建基于云計算的Moodle系統的醫學視頻資源共享平臺，是借助云計算技術的優勢整合Moodle資源共享平臺，推動醫學視頻資源共享共建，方便師生學習的開展，以分享的方式進行互幫互助學習，充分發揮整合視頻資源的優勢，讓優質的視頻資源能惠及更廣大的師生，讓師生之間、生生之間盡情享受云計算技術帶來的學習上的便利。

本文把云計算下的Moodle醫學視頻資源平臺分為三大模塊：管理平臺、教師平臺和學生平臺。基于云計算的Moodle醫學視頻資源系統功能主要從管理功能、教師功能及學生功能三方面進行論述。平臺功能結構圖如圖1所示。

3.1 管理功能

管理平臺即最高權限的管理組織平臺，管理員主要負責系統的管理與維護，擁有最高的編輯、管理權限。系統管理員可以賦予與取消教師的權限，可以任意添加或刪除網絡課程，添加或刪除申請的用戶，系統管理員同時負責數據資源安全和建設運行維護等。管理平臺功能結構主要包括用戶管理、平臺管理、模塊管理三大部分。

3.2 教師功能

基于云計算的Moodle平臺為教師主要提供了資源庫管理、教學設計、教學實施、反饋評價等功能。教師利用平臺實現線上即時課堂互動。教師可以根據教學要求自由設計教學方式，如：添加刪除用戶組及用戶，添加刪除課程資源等各種服務方式。如圖1所示。

3.3 學生功能

基于云計算的Moodle平臺把學習功能主要分為三大功能模塊，既課前準備、課上觀看及討論和課后反饋評價。學習平臺應用于學生參與各種學習活動并記錄學習軌跡，如作業提交、課程測試、獨立探索和小組討論等，實現師生和生生間的交流互動、成果評價、學習進度查看、學習效果總結、成果經驗共享等功能。

4 Moodle平臺及云計算Hadoop的安裝

4.1 在Windows環境下搭建Moodle平臺，在安裝前需要先安裝phpStudy，Moodle及phpStudy的主要安裝步驟如下：

1、解壓 phpStudy，雙擊phpStudy.exe開始安裝

2、默認從D：WWW目錄為網站安裝路徑，根據自己需要可以修改

3、完成phpStudy的安裝，安裝完成的phpStudy面板如下圖2所示：

4、將安裝文件夾“moodle”放置到剛剛選定的“D：/WWW”路徑下，

5、修改網站域名（任意，方便訪問），修改網站目錄為當前moodle所在目錄

6、在瀏覽器中輸入剛剛設置的域名地址，就可以進入moodle的安裝界面了

7、選擇語言為簡體中文，綁定數據庫賬戶，設置管理員賬戶密碼，密碼要求使用強密碼

8、完成Moodle的安裝，安裝成功界面如圖3所示

4.2 云計算Hadoop集群環境安裝配置步驟

1、下載安裝JDK1.8，并配置環境變量

2、下載安裝Cygwin，并配置環境變量

3、在Cygwin啟動ssh服務，輸入ssh-keygen命令生成密鑰對authorized_keys文件，放到主機和從機中，完成主機與從機之間免密訪問

4、下載解壓Hadoop文件到磁盤根目錄下，在所有機器上配置hadoop-env.sh文件

5、配置HADOOP_HOME環境變量，并在系統環境變量Path中添加Hadoop環境變量

6、修改hadoop核心配置文件，在所有機器上修改core-site.xml、mapred-site.xml、hdfs-site.xml和 yarn-site.xml等四個文件的內容并保存

7、在所有機器上修改防火墻配置，打開如下端口8088、9000、50010、50030、50060、50070、50075、50090

8、在master上通過Cygwin啟動Hadoop服務，輸入hdfs namenode -format執行，之后輸入start-dfs.cmd啟動服務，輸入jsp查看啟動的服務有哪些。

9、集群環境是否啟動，通過瀏覽器輸入http：//localhost/8088/來查看，如圖4所示

5 結語

本平臺利用云計算提供的數據存儲方式及負載均衡技術，首先可以減少在IT基礎設施上的重復投資，解決存儲資源不足、并發線程響應慢以及用戶體驗差的問題，實現各地的醫學視頻資源的共享，為高校節約了購置大量服務器及后期運行維護的成本；同時借助基于云計算的moodle醫學視頻平臺，實現免費開放、資源共享的目標，打破時空限制并推動學生進行自主學習，豐富了教育教學實踐內容，提高了教師的教學方式方法，調動了學生學習的興趣，本平臺的應用有效地提高了教育教學質量和教學實施管理水平，促進教育信息化及現代化的發展。