基于云計算的藥學(xué)實驗室教學(xué)資源共享平臺的設(shè)計與構(gòu)建

劉藝，孫延斌，鞏麗虹，翟鳳國，李雪梅，閆水華

（牡丹江醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，黑龍江 牡丹江 157011）

0 引言

藥學(xué)實驗室教學(xué)資源網(wǎng)絡(luò)化共享平臺是醫(yī)學(xué)院校醫(yī)藥實驗教學(xué)體系建設(shè)的重要支撐。藥學(xué)實驗室教學(xué)資源網(wǎng)絡(luò)化共享平臺的構(gòu)建目的在于優(yōu)化資源整合模式，解決藥學(xué)實驗室的重復(fù)建設(shè)、設(shè)備重復(fù)購置、藥學(xué)教學(xué)資源的浪費等問題[1-4]。目前，在醫(yī)學(xué)院校中，普遍存在著藥學(xué)實驗室教學(xué)資源信息渠道不暢，教師與學(xué)生對教學(xué)資源可用情況缺乏足夠的了解，藥學(xué)實驗室的教學(xué)資源缺乏有效的管理，在實驗教學(xué)中，容易造成教學(xué)管理的失效。當(dāng)前，如何充分利用藥學(xué)實驗室的資源，提高藥學(xué)實驗室的教學(xué)作用，合理構(gòu)建共享實驗室教學(xué)資源平臺，是醫(yī)學(xué)院校實驗教學(xué)建設(shè)的迫切問題。

本文旨在通過對藥學(xué)實驗室教學(xué)資源網(wǎng)絡(luò)化共享平臺的架構(gòu)、功能、關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行探討。

1 藥學(xué)實驗室教學(xué)資源功能體系設(shè)計

1.1 藥學(xué)實驗室教學(xué)資源共享平臺構(gòu)建基礎(chǔ)

藥學(xué)實驗室教學(xué)資源包括基礎(chǔ)硬件、軟件系統(tǒng)和功能體系、管理制度等。藥學(xué)實驗室教學(xué)資源網(wǎng)絡(luò)化共享平臺構(gòu)建的核心思想為利用豐富的教學(xué)資源信息構(gòu)建集約化管理的共享資源系統(tǒng)。因此，藥學(xué)實驗室教學(xué)資源網(wǎng)絡(luò)化共享平臺構(gòu)建須基于學(xué)科體系、軟硬件、功能體系、管理制度綜合一體的基礎(chǔ)上構(gòu)建。

1.2 藥學(xué)實驗室教學(xué)資源共享平臺設(shè)計需求分析

1.2.1 多媒體功能需求

藥學(xué)實驗室資源豐富多樣，既有文本類，也有電子課件、實驗過程錄像、實驗教程演示、學(xué)習(xí)資料、規(guī)章制度、實驗教材、精品課程等內(nèi)容。藥學(xué)實驗室教學(xué)資源共享平臺在設(shè)計上須考慮教學(xué)內(nèi)容的多樣性，以便于不同的用戶使用、選擇。

1.2.2 開放性需求

藥學(xué)實驗室教學(xué)資源的共享同時，還要考慮開放性，便于學(xué)生自主選擇時間、空間來完成教學(xué)安排，使學(xué)生可以利用共享平臺自主進(jìn)行實驗預(yù)習(xí)、測試、預(yù)約、處理實驗報告和互動式學(xué)習(xí)，通過各種方式獲取實驗室教學(xué)資源。

1.2.3 藥學(xué)實驗室教學(xué)資源多元性需求

藥學(xué)實驗室教學(xué)資源依托于實驗室教學(xué)資源數(shù)據(jù)庫，教學(xué)資源數(shù)據(jù)庫建設(shè)是藥學(xué)實驗室教學(xué)資源的來源。藥學(xué)實驗室共享平臺必須要注重根據(jù)藥學(xué)實驗室的特點來構(gòu)建，并能夠與其他教學(xué)平臺系統(tǒng)連接。藥學(xué)實驗室教學(xué)資源包括：學(xué)習(xí)型網(wǎng)絡(luò)課程、教學(xué)資源庫、實驗教學(xué)案例庫、實驗教師備課公共資源庫等。

1.3 藥學(xué)實驗室教學(xué)資源共享平臺的集中化管理需求

藥學(xué)實驗室教學(xué)資源來源于不同的數(shù)據(jù)庫，對不同的教學(xué)資源也存在著不同的管理者、維護(hù)者。因此，藥學(xué)實驗室教學(xué)資源共享平臺需要設(shè)定不同的管理者和分級制管理，以對整個平臺的系統(tǒng)維護(hù)、資源建設(shè)、用戶管理實行不同的權(quán)限和功能。

2 平臺架構(gòu)設(shè)計

傳統(tǒng)的B/S架構(gòu)模式網(wǎng)絡(luò)平臺存在一定的局限性，在這種平臺架構(gòu)上，高校的資源在各自的數(shù)據(jù)庫上存儲，用戶訪問也局限于各自的系統(tǒng)，無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫資源共享[5-9]。其次，高校在服務(wù)器架設(shè)、系統(tǒng)維護(hù)、數(shù)據(jù)管理等方面需要單獨投入資源。當(dāng)前，云計算的架構(gòu)可突破傳統(tǒng)B/S架構(gòu)的瓶頸，實現(xiàn)云端存儲、本地訪問，對數(shù)據(jù)庫的維護(hù)、系統(tǒng)的搭建實現(xiàn)云端化。借助于云平臺的系統(tǒng)平臺，用戶可自有下載。

傳統(tǒng)B/S架構(gòu)圖與云計算平臺架構(gòu)圖如圖1，圖2所示。

3 平臺結(jié)構(gòu)分析

藥學(xué)實驗室教學(xué)資源共享平臺是利用云計算技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、維護(hù)、訪問和系統(tǒng)架設(shè)的，其核心為云計算服務(wù)器，從而實現(xiàn)醫(yī)學(xué)院校藥學(xué)實驗室共享平臺的運轉(zhuǎn)高效而穩(wěn)定。根據(jù)云平臺的穩(wěn)定性、功能性需求，本平臺分為五層，如圖3所示。訪問層用于用戶的訪問，即按照不同用戶層次設(shè)定不同的訪問權(quán)限和服務(wù)內(nèi)容；訪問層包括學(xué)生用戶、教師用戶、管理員用戶、游客用戶等。應(yīng)用層用于教學(xué)資源的使用配置，根據(jù)用戶的訪問需求進(jìn)行個體化的定制服務(wù)；資源整合層用于數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建、索引，實現(xiàn)藥學(xué)實驗室教學(xué)資源的轉(zhuǎn)換、導(dǎo)入等目標(biāo)。藥學(xué)實驗室教學(xué)資源的文件格式為多媒體、多樣化，既有文本格式的課件，也包括視頻形式的內(nèi)容、電子教案、試題等。應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化、結(jié)構(gòu)化的信息數(shù)據(jù)處理[10-13]，最終實現(xiàn)資源內(nèi)容的整合。平臺層用于系統(tǒng)維護(hù)，包括數(shù)據(jù)庫、程序開發(fā)、平臺測試，將平臺上的數(shù)據(jù)存儲、備份，以實現(xiàn)服務(wù)器安全、穩(wěn)定的運行。物理層即系統(tǒng)的硬件基礎(chǔ)，其目的在于支持系統(tǒng)的虛擬化資源庫的構(gòu)建，物理層可實現(xiàn)設(shè)備、資源的差異性整合統(tǒng)一的接口。

4 藥學(xué)實驗室教學(xué)資源共享平臺的業(yè)務(wù)流程

藥學(xué)實驗室教學(xué)資源共享平臺 平臺用戶可實現(xiàn)注冊、登錄、文件上傳與下載，系統(tǒng)在用戶登錄后，對用戶的權(quán)限進(jìn)行校驗，對非法用戶進(jìn)行拒絕訪問，對用戶上傳的文件進(jìn)行合法性檢驗，并進(jìn)行檢索文件目錄。教學(xué)資源共享平臺同時支持資源下載。系統(tǒng)接到資源下載的請求后，對用戶權(quán)限進(jìn)行校驗，對符合權(quán)限的用戶提供資源下載，對不符合的用戶進(jìn)行拒絕。

5 系統(tǒng)維護(hù)

后臺管理員具有系統(tǒng)維護(hù)的權(quán)限。因此，系統(tǒng)平臺需要設(shè)置系統(tǒng)維護(hù)的管理界面，提供系統(tǒng)維護(hù)的入口。系統(tǒng)管理員審核實驗教學(xué)資源，并按照分類對資源進(jìn)行整理、分類進(jìn)入數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)管理員對頁面布局、用戶權(quán)限、數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

6 結(jié)語

藥學(xué)實驗教學(xué)資源共享平臺采用云計算技術(shù)和架構(gòu)，實現(xiàn)了教學(xué)資源的集中化、實時共享、開放性的目標(biāo)，在實驗教學(xué)體系中發(fā)揮重要作用。實驗教學(xué)資源共享平臺的創(chuàng)建極大的提高了教學(xué)資源的利用效率，極大的改進(jìn)了教學(xué)資源的信息量。應(yīng)用此平臺，可對教學(xué)管理、教學(xué)模式創(chuàng)新、教學(xué)方法改進(jìn)和教學(xué)效果評估，并對其他教學(xué)輔助平臺提供接口，尤其是虛擬仿真教學(xué)等實驗教學(xué)資源也可充分利用。