基于云環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源平臺整合的技術(shù)實現(xiàn)

楊鏡添 趙勇俊 黃文 梁偉鵬 杜治國

摘要：隨著我國社會綜合實力的不斷增強，我國各領(lǐng)域與以往相比得到了顯著提升。我國居民在生活、娛樂、醫(yī)療、教育等環(huán)節(jié)，與以往相比完成了大幅度增強。而其中，在教育環(huán)節(jié)與大數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)的融合，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上全面增強了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。完善的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，在教學(xué)中以“云概念”為指導(dǎo)，完成數(shù)字化教學(xué)模式的滲透，可以保證教師的教學(xué)思路實現(xiàn)全面建設(shè)。同時，更可幫助學(xué)生生成學(xué)習(xí)自覺性，提升教學(xué)資源平臺建設(shè)水準(zhǔn)，為其后續(xù)成長奠定堅實基礎(chǔ)。提供必要的理論以及指導(dǎo)幫助，提升教師的教學(xué)能力以及學(xué)生的實踐能力。

關(guān)鍵詞：云環(huán)境;網(wǎng)絡(luò)教學(xué);資源平臺;技術(shù)實現(xiàn)

在教學(xué)中，云平臺網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源在2008年由Google公司率先提出并實行。Google平臺利用自身的App Engine云共享平臺，向教育機(jī)構(gòu)提供技術(shù)搭建以及必要的資源支持。在2019年，Apple也推出了具有教育版本的云平臺，并額外搭載了支持此平臺的教育版iPad。Windows也推出了教育版的系統(tǒng)，可直接共享Microsoft的平臺資源。因此，就目前教學(xué)環(huán)境而言，其整體已然實現(xiàn)了云計算趨勢。借助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，可以將其技術(shù)運用VR等方式實現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源具備資源結(jié)構(gòu)多、知識體系多樣性、結(jié)構(gòu)組織虛擬化的特征。通常，其采用高性能計算機(jī)完成資源的建設(shè)以及發(fā)布，可以幫助教師以及學(xué)生解決教育問題。就目前發(fā)展情況而言，云環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源平臺其主要更傾向于幫助學(xué)生完成某項基本任務(wù)。教師在教學(xué)中，通常通過服務(wù)器集群完成計算，實現(xiàn)耦合環(huán)境下的海量數(shù)據(jù)處理。

1 云技術(shù)基本概述分析

要想有效了解云環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源平臺整合技術(shù)，必須對云技術(shù)完成有效認(rèn)知。云技術(shù)（cloud explanation for cloud computing）其具有高效、低成本、海量、大規(guī)模、水電式使用、服務(wù)交付等新型應(yīng)用特征。因此，云計算是整體區(qū)域的變革。云計算自身的應(yīng)用特性，使其可以與任何領(lǐng)域達(dá)成有效融合，并就現(xiàn)有基礎(chǔ)上實現(xiàn)全面創(chuàng)新。關(guān)于云技術(shù)概述，早在20世紀(jì)60年代并由麥卡錫提出。在麥卡錫的設(shè)想中，云計算將會組織取代未來的事業(yè)基本環(huán)節(jié)。而如今的云技術(shù)發(fā)展速度證實了麥卡錫的觀點。

云計算分為三大層次，其分為“公共云”“私有云”以及“混合云”。就規(guī)模而言，其云服務(wù)更包含了“超級云服務(wù)”“中等云服務(wù)”以及“微型云服務(wù)”。超級云服務(wù)的數(shù)量級別大于108，可以提供最常見的功能。例如，我國居民通過云超級云服務(wù)可進(jìn)行上網(wǎng)連接，并進(jìn)行 bing搜索、百度搜索、微信交友等，而基于國外用戶而言，其可以使用Facebook、Twitter、Google等公司提供的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，具有極強的社會影響力。因此，必須對其進(jìn)行大量資金投入，以保證超級云服務(wù)的有效增強。而中等云的規(guī)模雖不及超級云，僅提供數(shù)量小于103，例如，我國居民常用的購物網(wǎng)站，淘寶、京東;國外用戶常用的亞馬遜等網(wǎng)站，包含了YouTube等視頻服務(wù)。中等云服務(wù)通常具有一定的社會影響力，其與學(xué)校、機(jī)構(gòu)、教師、學(xué)生等可以完成全面連接，使其感受到云服務(wù)帶來的便利。

云計算服務(wù)功能強大，其中最為重要的便是可以為用戶提供類似于硬件的虛擬數(shù)據(jù)信息資源和虛擬硬件功能，如虛擬主機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)資源等。用戶可以利用云計算服務(wù)，在無需購買其他硬件設(shè)備或服務(wù)器的前提下，憑借著大平臺的搭建便可以在互聯(lián)網(wǎng)上通過租賃的方式得到應(yīng)用功能的使用。例如，常見的包含了Web服務(wù)、PaaS等均是屬于通過此種方式進(jìn)行搭建。而用戶通過該云計算服務(wù)功能支持下的搜索引擎，也可構(gòu)建該相同的應(yīng)用功能體系。主要包含了Google App Engine、IBM PureScale Appinca-tion System、SAE等軟件。其通過標(biāo)準(zhǔn)的Web瀏覽器，使用Internet連接，用戶無需額外購買軟件。

2 云計算技術(shù)的教學(xué)資源平臺整合現(xiàn)狀

2.1 相關(guān)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著我國市場需求的整體變化，我國政策在新技術(shù)以及新方式時通常進(jìn)行相關(guān)引用。例如，在技術(shù)、架構(gòu)、設(shè)計、應(yīng)用等方式，對其不斷進(jìn)行優(yōu)化，完成重構(gòu)。在云環(huán)境下，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源平臺整合中改善以往的平臺環(huán)境，完成全面建設(shè)。雖然具備一定運行速度，但其通常有可能會帶來一定的運行問題。

目前，我國云平臺技術(shù)的教學(xué)資源平臺現(xiàn)狀主要集中在技術(shù)的發(fā)展中。在應(yīng)用系統(tǒng)建筑中，其必須滿足教師、學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。例如，在云平臺下，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺資源整合中需要運行全新的系統(tǒng)，利用Web2.0等應(yīng)用對學(xué)生進(jìn)行教學(xué)資源的設(shè)置。但其負(fù)載量較大，需大量處理數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型復(fù)雜。包含了半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)等，在處理相關(guān)數(shù)據(jù)時，其需要必要的傳輸速度以及訪問權(quán)限。同時，也需要大規(guī)模的儲存方式。學(xué)生在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源平臺整合中，其也必須具備明顯的兼容性，以便學(xué)生通過自身的智能手機(jī)、iPad等設(shè)備對教學(xué)資源進(jìn)行下載。我國云平臺網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源平臺整合其主要應(yīng)在Google Android、 Apple iOS等設(shè)備。且由于設(shè)備自身儲存、設(shè)備等限制，尤其對于Google Android設(shè)備，其差異性極大。對于教學(xué)資源網(wǎng)絡(luò)平臺而言，其業(yè)務(wù)執(zhí)行能力極為復(fù)雜。

2.2 “綠色環(huán)保”現(xiàn)狀

我國在發(fā)展過程中，對環(huán)境保護(hù)投入了極高的關(guān)注度。為了全面響應(yīng)新時期下國家對于生態(tài)環(huán)保、節(jié)能減排的號召，在傳統(tǒng)建設(shè)數(shù)據(jù)中心以及應(yīng)用思路中，必須對資源完成全面優(yōu)化，避免占用更多的儲存空間，以節(jié)約電能。節(jié)約電能不單是簡單的降低其整體的運行成本，更可以為我國減輕能源負(fù)擔(dān)，帶來有效的低排放量。

就相關(guān)數(shù)據(jù)表明，在大多數(shù)用戶數(shù)據(jù)中心，其電能的PUE值普遍在2左右。因此，就虛擬環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源而言，其需要應(yīng)用相關(guān)的硬件技術(shù)，保證PUE值是1.5左右，降低對空間的占用率以及運維成本。目前，我國大力推廣5G技術(shù)。5G技術(shù)的應(yīng)用，在一定程度上將云環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源平臺與桌面互聯(lián)網(wǎng)有效連接，實現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)功能。通過移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段，將應(yīng)用軟件的開發(fā)者與功能使用者、社會資源與個人使用、教學(xué)工作者與學(xué)生主題之間的關(guān)系進(jìn)行了有機(jī)連接，進(jìn)而全面實現(xiàn)現(xiàn)代信息化建設(shè)。