劉莉莉

（營口職業(yè)技術學院，遼寧 營口 115000）

基于云計算的高校網(wǎng)絡教學平臺的開發(fā)研究

劉莉莉

（營口職業(yè)技術學院，遼寧 營口 115000）

目前云技術的應用日漸廣泛，人們也更多地說“云”，議“云”。如何將這個先進的技術應用到網(wǎng)絡教學平臺中，使平臺功能更強大、應用更便捷，文章提出這一應用的實施設計方案，分析云計算與教育領域有效結合對教育信息化產生積極的影響。

云技術；網(wǎng)絡教學平臺；虛擬化技術

互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展與全面應用的今天，對于終端的硬件需求值正以指數(shù)值快速地增加著，行業(yè)間的競爭與發(fā)展也已涉及到網(wǎng)絡中，開展各類形式的網(wǎng)絡工作及運營平臺。在此局面下，各高校也將目光投射到以網(wǎng)絡為支撐的網(wǎng)絡教學平臺的開發(fā)與使用上，經(jīng)歷著初期的創(chuàng)建、前期的使用、中期的調試與再建設的漸進式發(fā)展歷程，但發(fā)展就會產生矛盾，主要問題表現(xiàn)為資源的重復性、“孤島性”等。多數(shù)院校都是在“關門”獨自開發(fā)屬于自己的網(wǎng)絡教學環(huán)境（網(wǎng)絡教學平臺）及階段性地建設學科性教學資源，這樣就會導致網(wǎng)絡中、高校間教學資源的重復建設、硬件設備的非必要的重復投資、教學軟件平臺的重復開發(fā)，滯后了高校間的網(wǎng)絡教學資源的共享，一定程度地影響高教的信息化發(fā)展，而要更好地發(fā)展，必須解決矛盾。隨著“云”的強勢推廣，其核心技術之一的云計算已架設到各個應用領域中，高校等教育機構也將信息管理托管給“云”。云計算需要構建在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中，借由網(wǎng)絡將信息技術轉化為應用服務。針對教育的專項應用，主要體現(xiàn)在校際間終端設備（以計算機、超大存儲器、高性能服務器集群）和教育教學所需的各類軟件等方面實現(xiàn)資源共享，及點到面地擴展，更好地提供異地、異校、名校、名師間優(yōu)秀資源共享和學習互動，從而在虛擬的空間里建立起一個功能全面、資源完整、安全可靠的基于云計算的“網(wǎng)絡高校”。云計算的應用，可謂是當前教育的革新之作，給我國教育教學領域注入了新鮮的血液。

一、云計算的作用

云計算（cloud computing）定義性的概括說明其是一種以互聯(lián)網(wǎng)為依托及平臺的超級計算模式。就目前的信息化發(fā)展形式來講，它是比較前沿性的基于服務的計算模式。該模式的原理是集中異地多個計算機組成一個大的網(wǎng)絡機組形成一個集群化的硬件資源池，從而使成員中的個體中資源信息也實現(xiàn)共享分布?！岸唷钡健皢巍钡募尚纬闪顺笕萘康拇鎯臻g與超級計算能力，面向應用終端可提供超快計算能力、超大存儲空間和各種軟件及服務。若更精準地描述云計算，它是集并行、分布式和網(wǎng)格計算、網(wǎng)絡存儲、虛擬化、負載均衡等新舊技術發(fā)展融合的新科技產物。其核心理念就是努力減少用戶終端的數(shù)據(jù)信息處理能力，降低用戶終端的處理負擔，化繁為簡，簡化用戶終端成一個保有基本的輸入和輸出功能的設備，同時又能夠享受“云”的若干服務。云計算的作用，簡單的說就是將計算和存儲放權到網(wǎng)絡當中，使得個人計算機的性能最小化功能更大化。因此，云計算對高校網(wǎng)絡教學改革也有很大的啟發(fā)及應用價值。積極推動云計算技術在高校網(wǎng)絡教學平臺中應用，有效地整合教學資源，實現(xiàn)教學資源共享，突破傳統(tǒng)提出新的思路，是十分必要的。

二、“云”模式下的網(wǎng)路教學平臺設計與應用

（一）現(xiàn)有網(wǎng)絡教學平臺功能結構

在現(xiàn)有的網(wǎng)絡教學平臺中，功能模塊比較全面，概括說明包括教師管理、課程管理、學生管理、學習行為管理、師生交流、在線測試等。最大可能地構建完整、方便、實效的教學資源庫，支持教師和學生的一切學習互動行為，促進他們取得更佳的教學效果。

1.教師管理模塊：能夠提供注冊教師身份的功能。具有系統(tǒng)承認的教師可以在平臺上載與課程直連的教學視頻、電子教案（課件）、相關課程資料等，并可以定期維護。

2.課程管理模塊：權限范圍小，一般僅限教學管理者使用。針對專業(yè)計劃及發(fā)展，設定規(guī)范的課程列表，分專業(yè)上載在平臺中，提供給教師和學生使用。

3.學生管理模塊：提供學生學籍注冊管理功能，讓學生有權進行在線學習。

4.學生行為管理模塊：提供給教師及管理員可以查看學生在線學習及平臺使用情況，方便實施對學生的課外學習管理與監(jiān)測。

5.在線測試模塊：提供給學生一個真實的虛擬考試環(huán)境，進行單元、期中及期末的即時在線測試并可以系統(tǒng)評分及教師評分，以便監(jiān)測學習的階段性實效。

（二）“云”模式中平臺架構的增加

加入“云”技術的教學平臺與普通網(wǎng)絡教學平臺相比，體系架構將會有所改變。該模式下的網(wǎng)絡教學平臺的使用情況如下：首先，移植網(wǎng)絡教學平臺架構到統(tǒng)一的“云”平臺中，與其他高校的教學平臺統(tǒng)一集成為一體，學生用戶通過終端（計算機、平板電腦等）連接入因特網(wǎng)中，向“云”端提出訪問或服務請求，“云”端會即時收集虛擬存儲空間里的海量信息，快速計算出所需內容，通過網(wǎng)絡回傳給學生用戶終端?；谝陨戏治?，我們要做的是將現(xiàn)有的網(wǎng)絡平臺架構在云服務技術部門提供的統(tǒng)一信息平臺上，之后只需將重心轉移到管理終端和網(wǎng)絡接入設備中，而云計算模式中對客戶終端的配置并無特定要求終端升級投入可以忽略。體系組建主要考量三個方面的設計層面：數(shù)據(jù)管理與“云”集成、網(wǎng)絡接口管理、終端接入管理。

1.數(shù)據(jù)管理與“云”集成。此層是“云”架構中最為重要的部分，是核心技術所在，設計復雜化及多樣化。將互聯(lián)網(wǎng)比作一個最大的“云”，在該浩瀚的空間中，要先集群各個計算機，通過網(wǎng)絡計算及分布式計算等方式保障高效能的計算能力，同時將各個網(wǎng)絡終端里的教學資源分門別類地封裝成“云”包，統(tǒng)一存儲，其中要加強的是存儲設備的協(xié)同工作。最后，通過虛擬化對外提供統(tǒng)一的訪問方式，從而提高數(shù)據(jù)的訪問性能。

2.網(wǎng)絡接口管理?！霸啤庇嬎惆l(fā)展至今，已經(jīng)不是面向某個行業(yè)的新技術，而是越發(fā)地被各個行業(yè)使用。因此，不同的應用方向有不同的接口及管理標準，這也是是云計算多變的緣由。對于教育教學應用服務而言，“云”教學平臺運營商可以根據(jù)自身經(jīng)營需要，開發(fā)出不同的接口，在網(wǎng)絡接口管理中還要提供相關的用戶身份安全認證等服務，從而保證接口的信息安全性。

3.終端接入管理。這是整體設計的“展示窗口”，就技術與設計而論相對簡單，主要借助計算機與網(wǎng)絡使用因特網(wǎng)上提供的各類“教學資源云”，享受“云”帶給我們的便捷、廣泛的教育服務。

在云技術的支持下，跨地域與時間地將各個高校間的資源分類為“積雨成云”，如各高校網(wǎng)絡平臺上的教學電子課件、課堂教學實錄、課程習題等各種資源封裝成“云服務”。既為本校學生調用，也可以為其他教育信息系統(tǒng)提供服務，使高校的資源在最大范圍內共享，避免重復開發(fā)或造成資源浪費。

（三）“云”模式網(wǎng)絡教學平臺的應用

云計算及云存儲下的網(wǎng)絡教學平臺形成了需求終端——網(wǎng)絡——“云”端的互通。在管理及運行模式中，全國各院校之間可以構筑共同的資源信息共享域，借由云技術，達到大跨度的教學資源的集中與統(tǒng)一，從而實現(xiàn)異地、異時間等虛擬化的教與學。

1.提供教學資源存儲“云”

在網(wǎng)絡中形成的“云”教學平臺中，將多方的教學資源通過分布式的存儲管理方式集成到網(wǎng)絡中形成存儲“云”，并規(guī)范系統(tǒng)管理，將單一變?yōu)閺秃?。以學校為一個節(jié)點，沒有“云”的情況下，教學資源更多是單獨的、封閉形式，來源主要依靠本校教師自行設計及組建。這樣將不可避免地形成資源的獨立性及優(yōu)質資源的貧瘠。在云計算的管理模式下，規(guī)避了不同節(jié)點間的局限，高校間形成教學資源的聚合，如小溪匯集大海一樣，通過技術聚合在“云”端的服務器中，組成最廣泛的教學資源存儲“云”，實現(xiàn)資源共享，為網(wǎng)絡教育的廣泛開展提供了良機，從而使教育可以真正地適應終身學習的需要。

2.提供訪問請求的計算“云”

在“云”教學平臺中，能夠實現(xiàn)將一個任務拆分成多個計算請求分別派發(fā)到多個云節(jié)點中進行計算收集，最后匯總結果；能夠提供大量數(shù)據(jù)的交換，集中共享，同時又保證權限更新（只可以在發(fā)布節(jié)點端維護更新）。“云”教學平臺打破了數(shù)據(jù)孤島，通過資源虛擬化技術，力爭在少的資源中運行更多的數(shù)據(jù)計算及訪問應用。

三、“云”技術在高校網(wǎng)絡平臺建設應用中注意的問題

作為一種新科技，“云”技術已經(jīng)得到了應用級的追捧，與此同時，“云”技術在高校網(wǎng)絡教學平臺的開發(fā)與完善中也出現(xiàn)了一些問題。應用到現(xiàn)在終端極的互操作性和標準化沒有達成統(tǒng)一的標準及實現(xiàn)手段，這樣在一定程度上滯后了信息資源的共享。因此，現(xiàn)下必須要解決的是數(shù)據(jù)接口的API標準化技術。

其次，由于“云”下的所有服務與操作都是基于互聯(lián)網(wǎng)絡的應用。如果網(wǎng)絡中同一時期傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息過大，對于客戶端的網(wǎng)絡設施和應用軟件的性能要求就比較高。因此，提高與適當加強網(wǎng)絡基礎設施是高校應用“云”技術基本點。

“云”作為一種新型網(wǎng)絡服務模式，是網(wǎng)絡高速發(fā)展時代應勢而生的技術高點，必將在教育發(fā)展中廣泛地應用。目前的云技術還如同初陽一般處于上升期，有很多亟待完善與解決的問題。怎樣合理架設，應用到網(wǎng)絡教學平臺中，是對高校教學新模式的一個探索。有效利用該技術將助力教學資源的共享，使小規(guī)模高等學校以及高職院校享受到高級的網(wǎng)絡教學資源服務，進而提升高校的教學信息化水平。

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TP

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1673-0046（2014）4-0174-02