許儉

摘 要： 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，大部分學(xué)校都在使用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的共享，但是傳統(tǒng)的共享模式容易造成信息蔽塞，難以滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。云技術(shù)的不斷發(fā)展完善為解決這一問(wèn)題提供了一條新的途徑。本文提出了一種基于云儲(chǔ)存的經(jīng)典物理學(xué)教學(xué)資源共享模式，這種新型共享模式利用了云計(jì)算技術(shù)，克服了傳統(tǒng)模式的弊端，消除了信息蔽塞，為教學(xué)帶來(lái)了極大的便利。本文對(duì)這種共享模式進(jìn)行了分析和研究，并進(jìn)行了簡(jiǎn)要闡述。

關(guān)鍵詞： 云儲(chǔ)存 物理教學(xué) 教學(xué)資源 共享模式

一、引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日趨完善，計(jì)算機(jī)在現(xiàn)代教育中起到不可替代的作用。很多高校都有自己的教育資源，但由于空間和時(shí)間的限制，并且教學(xué)資源本身具有數(shù)量大、種類(lèi)多等特點(diǎn)，使得這些資源不能被自由地使用，無(wú)法滿(mǎn)足人們對(duì)教學(xué)資源的需求。隨著云技術(shù)的發(fā)展與完善，利用云儲(chǔ)存技術(shù)將教學(xué)資源進(jìn)行整合，從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的共享，這種共享模式不僅簡(jiǎn)化了繁瑣的管理工作，更滿(mǎn)足了人們對(duì)資源的需求。近年來(lái)，國(guó)家大力支持高校優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享建設(shè)，國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展綱要明確指出要“促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教育資源普及共享”，因而基于云儲(chǔ)存的教學(xué)資源共享模式應(yīng)運(yùn)而生。

二、云儲(chǔ)存技術(shù)簡(jiǎn)介

云儲(chǔ)存是在云計(jì)算技術(shù)概念上延伸和發(fā)展產(chǎn)生的一個(gè)新概念，指通過(guò)集群應(yīng)用、網(wǎng)格技術(shù)、分布式文件系統(tǒng)等功能，將網(wǎng)絡(luò)中大量不同種類(lèi)的儲(chǔ)存設(shè)備通過(guò)相關(guān)軟件結(jié)合起來(lái)進(jìn)行協(xié)同工作，共同對(duì)外提供數(shù)據(jù)服務(wù)。當(dāng)用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)云儲(chǔ)存時(shí)，并不是使用其中某一個(gè)儲(chǔ)存設(shè)備，而是在使用云儲(chǔ)存系統(tǒng)的一種數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)，因而準(zhǔn)確地說(shuō)，云儲(chǔ)存是一種服務(wù)，并非實(shí)際意義上的儲(chǔ)存，是一個(gè)由軟件與硬件協(xié)同工作的復(fù)雜系統(tǒng)。作為一種新興的儲(chǔ)存方式，云儲(chǔ)存比起傳統(tǒng)的儲(chǔ)存方式在實(shí)現(xiàn)教育資源共享方面有以下突出的特點(diǎn)：

1.經(jīng)濟(jì)性。高校使用云儲(chǔ)存進(jìn)行教學(xué)資源的共享，只需根據(jù)實(shí)際情況購(gòu)買(mǎi)適合的云儲(chǔ)存服務(wù)即可，不需要投入大量資金進(jìn)行硬件設(shè)備的更換，大大減少了一次性資金的投入，很大程度上降低了成本，提高了該共享模式的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性。

2.高效性?；谠苾?chǔ)存的教學(xué)資源共享模式采用虛擬化技術(shù)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)將不同地點(diǎn)的不同儲(chǔ)存設(shè)備結(jié)合起來(lái)，組成了一個(gè)龐大的資源池，而后通過(guò)專(zhuān)業(yè)的管理軟件對(duì)教學(xué)資源進(jìn)行管理，大大提高了資源共享使用的高效性。

3.安全性。由于云儲(chǔ)存將不同的資源分散在不同的節(jié)點(diǎn)上，并且都有相關(guān)的數(shù)據(jù)備份，數(shù)據(jù)在傳輸儲(chǔ)存的時(shí)候都使用了加密技術(shù)，很好地保護(hù)了教學(xué)資源的數(shù)據(jù)安全。

三、基于云儲(chǔ)存的經(jīng)典物理學(xué)教學(xué)資源的共享模式

在運(yùn)用云儲(chǔ)存技術(shù)進(jìn)行教學(xué)資源的整合之前，必須構(gòu)建一個(gè)云環(huán)境，在這個(gè)云環(huán)境之中，由虛擬化的及動(dòng)態(tài)可擴(kuò)展的儲(chǔ)存資源對(duì)教學(xué)資源進(jìn)行儲(chǔ)存，并對(duì)用戶(hù)的訪(fǎng)問(wèn)提供服務(wù)。通過(guò)云儲(chǔ)存，可以將數(shù)據(jù)龐大繁瑣的教學(xué)資源自動(dòng)分拆成較小的數(shù)據(jù)塊，然后由多個(gè)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的計(jì)算機(jī)集群系統(tǒng)進(jìn)行分散儲(chǔ)存。

1.基于云儲(chǔ)存的教學(xué)資源共享模式的簡(jiǎn)介

利用云儲(chǔ)存技術(shù)對(duì)教學(xué)資源進(jìn)行整合，構(gòu)建教學(xué)資源共享系統(tǒng)，該模式的主要構(gòu)架可以分為五層，由下到上分別為基礎(chǔ)設(shè)備層、數(shù)據(jù)資源層、系統(tǒng)管理層、應(yīng)用平臺(tái)層和用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)層。

（1）基礎(chǔ)設(shè)備層。基礎(chǔ)設(shè)備層位于整個(gè)共享模式系統(tǒng)的最底層，為整個(gè)模式系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供硬件支撐，主要由服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、硬盤(pán)等多種儲(chǔ)存設(shè)備構(gòu)成。而該模式下，通過(guò)云儲(chǔ)存技術(shù)將大量不同種類(lèi)不同類(lèi)型的設(shè)備連接起來(lái)，并通過(guò)管理軟件使其協(xié)同工作，為用戶(hù)提供儲(chǔ)存服務(wù)及訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)。

（2）數(shù)據(jù)資源層。數(shù)據(jù)資源層是共享模式下實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源共享的重要環(huán)節(jié)，負(fù)責(zé)通過(guò)虛擬化技術(shù)把分散的數(shù)據(jù)資源整合為一個(gè)數(shù)據(jù)資源池，并通過(guò)統(tǒng)一的管理系統(tǒng)，對(duì)儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中管理，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分布式儲(chǔ)存，可以參照教育資源庫(kù)管理系統(tǒng)互操作框架來(lái)指導(dǎo)數(shù)據(jù)資源庫(kù)的數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)。

（3）系統(tǒng)管理層。系統(tǒng)管理層主要負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行管理，主要包括用戶(hù)管理、資源管理、任務(wù)管理、安全管理等模塊。

（4）應(yīng)用平臺(tái)層。應(yīng)用平臺(tái)層是提供服務(wù)的一層，根據(jù)用戶(hù)的需求，結(jié)合數(shù)據(jù)資源層中的數(shù)據(jù)資源，開(kāi)發(fā)出相應(yīng)的應(yīng)用服務(wù)，為用戶(hù)提供應(yīng)用服務(wù)目錄，從而滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。

（5）訪(fǎng)問(wèn)層。訪(fǎng)問(wèn)層是整個(gè)共享模式中的最頂層，是為用戶(hù)及系統(tǒng)的管理人員提供資源共享平臺(tái)進(jìn)入的登錄界面，一般是各種瀏覽器，如IE等。

2.基于云儲(chǔ)存的教學(xué)資源共享模式的使用

當(dāng)一個(gè)用戶(hù)想要將新的教學(xué)資源上傳到云儲(chǔ)存時(shí)，用戶(hù)將通過(guò)Web瀏覽器對(duì)教學(xué)資源進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)，并在頁(yè)面進(jìn)行用戶(hù)驗(yàn)證，需要用戶(hù)輸入用戶(hù)名及密碼。而后系統(tǒng)根據(jù)用戶(hù)輸入的用戶(hù)名和密碼進(jìn)行認(rèn)證，提取用戶(hù)的合法代理證書(shū)，判斷用戶(hù)的身份，從而控制用戶(hù)的權(quán)限，然后向用戶(hù)提供權(quán)限內(nèi)的應(yīng)用服務(wù)。然后用戶(hù)需要向系統(tǒng)提供本地需上傳資源的路徑及資源儲(chǔ)存在云中的路徑，服務(wù)器會(huì)臨時(shí)對(duì)這些資源進(jìn)行緩存，當(dāng)臨時(shí)儲(chǔ)存文件夾內(nèi)的數(shù)據(jù)達(dá)到預(yù)先設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)便會(huì)在數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)中選擇一塊合適的空間，并將這些數(shù)據(jù)資源放入其中，同時(shí)將儲(chǔ)存信息及對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)反饋給系統(tǒng)進(jìn)行保存。如果數(shù)據(jù)過(guò)大，則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)分配下一個(gè)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行儲(chǔ)存，直到數(shù)據(jù)被完全存入。同時(shí)云儲(chǔ)存系統(tǒng)還會(huì)自動(dòng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，并將多個(gè)副本放入云中其他節(jié)點(diǎn)上，以防數(shù)據(jù)丟失，改善系統(tǒng)服務(wù)的伸縮性。

當(dāng)一個(gè)用戶(hù)想要訪(fǎng)問(wèn)云系統(tǒng)中的某個(gè)教學(xué)資源時(shí)，用戶(hù)將通過(guò)Web瀏覽器對(duì)教學(xué)資源進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)，并輸入自己的用戶(hù)名和密碼進(jìn)行身份認(rèn)證，系統(tǒng)將自動(dòng)識(shí)別用戶(hù)的身份并進(jìn)行相應(yīng)的權(quán)限控制。之后用戶(hù)輸入想要搜索的內(nèi)容，系統(tǒng)將根據(jù)用戶(hù)的輸入向各個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)發(fā)送請(qǐng)求，發(fā)現(xiàn)符合要求的數(shù)據(jù)后發(fā)出讀取請(qǐng)求，可以是整個(gè)節(jié)點(diǎn)的全部數(shù)據(jù)，也可以只是一個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的一部分?jǐn)?shù)據(jù)，而后將搜索到的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，反饋給用戶(hù)，通過(guò)顯示器顯示。

四、結(jié)語(yǔ)

對(duì)優(yōu)秀教學(xué)資源進(jìn)行整合，構(gòu)建教學(xué)資源共享模式對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量、降低教學(xué)成本有至關(guān)重要的作用?；谠苾?chǔ)存的教學(xué)資源共享模式，不僅成本較低，經(jīng)濟(jì)性高，而且便于推廣。相信隨著相關(guān)技術(shù)的不斷完善，這種共享模式將會(huì)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

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