毛宏云

摘要：該文主要研究基于云架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái)的設(shè)計(jì)。首先對(duì)目前網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)普遍出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析，根據(jù)這些問(wèn)題提出了整改意見(jiàn)。并在此基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了一套能適用于各種環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，該平臺(tái)由內(nèi)容平臺(tái)、實(shí)時(shí)服務(wù)平臺(tái)以及終端服務(wù)三大模塊構(gòu)成。最后對(duì)有關(guān)教學(xué)的若干問(wèn)題進(jìn)行了闡述，討論了該平臺(tái)適用的環(huán)境和應(yīng)用情景。

關(guān)鍵詞：云服務(wù)；網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái)；設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP18 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）36-8626-02

在最近幾年，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷升級(jí)和發(fā)展，越來(lái)越多的新技術(shù)開(kāi)始嶄露頭角，目前比較常用的就是云平臺(tái)。簡(jiǎn)單的說(shuō)，云平臺(tái)是將多個(gè)網(wǎng)絡(luò)終端的資源進(jìn)行有效整合，最后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)再發(fā)布到各個(gè)終端，這種整合過(guò)程就需要運(yùn)用到實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)和用戶(hù)端工具，云平臺(tái)的這種屬性比較符合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的需要。該文就是針對(duì)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)存在的弊端而開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的基于云架構(gòu)的有效改善學(xué)習(xí)環(huán)境并能夠適應(yīng)各種學(xué)習(xí)情景的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。

1 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)歷史

伴隨著ADSL在我國(guó)的普及，2003年，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)開(kāi)始出現(xiàn)。10多年來(lái)，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)經(jīng)歷了從誕生到發(fā)展，再到巔峰的時(shí)期。越來(lái)越多的人通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接受知識(shí)的再培訓(xùn)和學(xué)習(xí)。可以說(shuō)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的運(yùn)用對(duì)于提高我國(guó)網(wǎng)民的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)起到了巨大的作用。

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)從最早的基于ASP技術(shù)實(shí)現(xiàn)過(guò)渡到基于WEB2.0技術(shù)、再發(fā)展到WEB3.0技術(shù)。而在2012年，美國(guó)率先開(kāi)始應(yīng)用云計(jì)算進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。從此拉開(kāi)了基于云技術(shù)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的大幕。此后，國(guó)際網(wǎng)絡(luò)巨頭谷歌也在我國(guó)開(kāi)始成立基于云計(jì)算學(xué)術(shù)研討的項(xiàng)目，中國(guó)的教育界從此正式開(kāi)始接觸云技術(shù)環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)教育。

2 傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)存在的問(wèn)題

雖然很多地方都將云技術(shù)應(yīng)用在各種網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中，但是目前高校采用云技術(shù)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)還相當(dāng)有限。在很多地方的調(diào)研中可以看到：云服務(wù)教學(xué)平臺(tái)需要進(jìn)行客戶(hù)身份識(shí)別的手段還不完善；傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中的客戶(hù)注意力不夠集中以及課堂評(píng)價(jià)不高的問(wèn)題在云平臺(tái)環(huán)境下依然存在。不過(guò)相比這些，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)存在的問(wèn)題更加突出。

2.1 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)缺乏互動(dòng)性

目前傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中普遍存在教和學(xué)的互動(dòng)性較差的問(wèn)題。這一問(wèn)題無(wú)論是在MIT、OCW這種國(guó)內(nèi)教學(xué)質(zhì)量很好的精品課程中，還是在大眾教學(xué)平臺(tái)中都存在。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)普遍的教學(xué)模式是采用文稿演講以及課堂視頻的方式向?qū)W習(xí)者進(jìn)行知識(shí)性的灌輸，這種教學(xué)模式基本上都是信息的單向輸出，學(xué)習(xí)者無(wú)法將問(wèn)題與教師進(jìn)行同步。另外眾多學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)方式也不統(tǒng)一，而傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)無(wú)法滿(mǎn)足學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)方式多樣性的要求。

2.2 對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)缺乏客觀性

目前的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的設(shè)置和實(shí)施過(guò)程還不能科學(xué)地對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)測(cè)。通常來(lái)說(shuō)，對(duì)學(xué)習(xí)者的測(cè)試包括正式測(cè)試、非正式測(cè)試、選擇性測(cè)試。但在實(shí)際情況中，由于網(wǎng)速和硬件的關(guān)系，大部分教學(xué)者很難觀察到學(xué)習(xí)者真實(shí)的學(xué)習(xí)狀況，也無(wú)法觀察到學(xué)習(xí)者是否獨(dú)立完成了課后測(cè)試。

2.3 學(xué)習(xí)方式缺乏靈活性

隨著我國(guó)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的大力發(fā)展，各地的3G網(wǎng)絡(luò)已日漸普及，這給學(xué)習(xí)者帶來(lái)了隨時(shí)登陸上網(wǎng)進(jìn)行在線學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。學(xué)習(xí)者可以利用移動(dòng)上網(wǎng)終端進(jìn)行學(xué)習(xí)，例如在上班、上學(xué)的路上。但傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)無(wú)法支持移動(dòng)終端的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。

3 基于云架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)

云架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)是利用現(xiàn)成的高校開(kāi)放課程平臺(tái)，創(chuàng)建一套以學(xué)習(xí)者為核心的互動(dòng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，并利用云技術(shù)實(shí)現(xiàn)在任何時(shí)候、任何地點(diǎn)都可以通過(guò)移動(dòng)上網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行課程學(xué)習(xí)。在平臺(tái)開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，該文以最終實(shí)踐為目的，以實(shí)際應(yīng)用為導(dǎo)向，該平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)高校的專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)、公共課教學(xué)以及就業(yè)輔導(dǎo)教學(xué)等。該系統(tǒng)是一個(gè)基于云服務(wù)的開(kāi)放性的教學(xué)資源平臺(tái)，使用者不論是在校內(nèi)還是在校外都可以登錄平臺(tái)進(jìn)行完全開(kāi)放式教學(xué)。該平臺(tái)能夠同時(shí)超過(guò)2萬(wàn)名用戶(hù)瀏覽，超過(guò)1000人同時(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)的大型綜合教學(xué)平臺(tái)。

3.1 基于云服務(wù)的系統(tǒng)架構(gòu)

由于在設(shè)計(jì)中考慮到了云計(jì)算的安全性，因此該平臺(tái)以私有形式的云服務(wù)平臺(tái)來(lái)搭建。該平臺(tái)分成三大層面。首先是實(shí)時(shí)服務(wù)的平臺(tái)，在實(shí)施服務(wù)的平臺(tái)上，用戶(hù)可以完成教學(xué)內(nèi)容的讀取、存儲(chǔ)、傳輸?shù)牟僮鳎以谠撈脚_(tái)上可以訪問(wèn)其他互聯(lián)網(wǎng)站。其次是內(nèi)容管理平臺(tái)，該平臺(tái)的主要功能是為實(shí)施服務(wù)的平臺(tái)進(jìn)行資源管理、課件設(shè)置等服務(wù)，主要為內(nèi)容管理平臺(tái)提供服務(wù)。最后是終端用戶(hù)層，功能是連接不同種類(lèi)的客戶(hù)端，即通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接終端用戶(hù)層，再將客戶(hù)信息遞交到內(nèi)容管理平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)互動(dòng)教學(xué)。

實(shí)施服務(wù)功能模塊主要包括：

1） 云點(diǎn)播服務(wù)。由于云平臺(tái)的存儲(chǔ)容量非常龐大，理論上可以存儲(chǔ)超過(guò)1000T容量的教學(xué)內(nèi)容。學(xué)習(xí)者可以按照自身的學(xué)習(xí)層次點(diǎn)擊由教學(xué)老師制作的學(xué)習(xí)課件，這些學(xué)習(xí)課件分類(lèi)成若干，學(xué)習(xí)者只需找到自身的學(xué)習(xí)進(jìn)度課件即可。

2） 云直播服務(wù)。教學(xué)者可以事先在云平臺(tái)發(fā)布直播信息，公開(kāi)教學(xué)課程直播時(shí)間表，學(xué)習(xí)者在指定時(shí)間內(nèi)即可登錄平臺(tái)進(jìn)行在線直播教學(xué)。

3.2 實(shí)時(shí)服務(wù)平臺(tái)

1） 互動(dòng)協(xié)作平臺(tái)。該平臺(tái)的操作流程是客戶(hù)使用終端打開(kāi)瀏覽器（最好是IE）即可進(jìn)行登錄。登錄后通過(guò)網(wǎng)站的各欄目就可以看到教師準(zhǔn)備的多種不同格式的教學(xué)視頻、音頻和作業(yè)布置。此外，客戶(hù)在指定時(shí)間內(nèi)還可以在線和教師進(jìn)行學(xué)習(xí)互動(dòng)，可以在線和教師討論學(xué)習(xí)上的問(wèn)題。該平臺(tái)通過(guò)互動(dòng)協(xié)作模塊利用多層安全模型用于該平臺(tái)的數(shù)據(jù)保護(hù)，安全模型通過(guò)128位的傳輸層安全性和256位的高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)加密，此外，還有多種方式的安全策略可供選擇。

互動(dòng)平臺(tái)不僅可以實(shí)現(xiàn)多媒體的共享、高品質(zhì)視頻電話會(huì)議、以及在線分組討論，還具有獨(dú)特的在線上機(jī)功能，該功能相當(dāng)于QQ模塊的遠(yuǎn)程協(xié)助，通過(guò)在線上機(jī)功能實(shí)現(xiàn)用戶(hù)異地操作遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的要求。不僅如此，互動(dòng)協(xié)作平臺(tái)還支持在線聊天、多種形式的在線學(xué)習(xí)測(cè)試以及24小時(shí)在線小秘書(shū)以及新穎的注意力指示器等功能，這些功能讓使用者可以進(jìn)行多種形式的學(xué)習(xí)。endprint

2） 插播互動(dòng)。這種基于云架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái)還可以實(shí)現(xiàn)插播互動(dòng)。即在教學(xué)中實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生測(cè)試成績(jī)以及評(píng)價(jià)的瀏覽、共享以及點(diǎn)評(píng)，就跟真實(shí)的課堂教學(xué)一樣，學(xué)生做完測(cè)試可以馬上跟教師溝通討論，這種功能極大的提高了用戶(hù)學(xué)習(xí)的積極性和熱情，因此在線學(xué)習(xí)質(zhì)量有了很大的提升。對(duì)于插播互動(dòng)的模塊設(shè)計(jì)，主要由評(píng)價(jià)系統(tǒng)、互動(dòng)公告審核模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、播出控制等模塊組成。

4 平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)

4.1 教學(xué)節(jié)目單管理

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中教學(xué)節(jié)目單的設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵一個(gè)模塊，它和常規(guī)的教學(xué)平臺(tái)的音頻表、音頻表同樣都是整個(gè)教學(xué)平臺(tái)中的基本要素。教學(xué)節(jié)目單不僅可以清晰的告知用戶(hù)整個(gè)平臺(tái)的節(jié)目預(yù)告，方便用戶(hù)掌握教學(xué)時(shí)間，而且還可以利用整個(gè)平臺(tái)的教學(xué)搜索引擎方便查詢(xún)歷史教學(xué)節(jié)目。

4.2 協(xié)作平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)

在整個(gè)基于云技術(shù)架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)設(shè)計(jì)中，協(xié)作平臺(tái)是整個(gè)設(shè)計(jì)中的核心部分，它是一整套跨平臺(tái)的即時(shí)通信方案，是一種基于H.264視頻標(biāo)準(zhǔn)以及網(wǎng)絡(luò)P2P技術(shù)的解決方案，該方案由客戶(hù)端以及服務(wù)器兩部分組成?？蛻?hù)端用來(lái)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、視頻的交互使用；服務(wù)器端用于平臺(tái)的業(yè)務(wù)層和第三方平臺(tái)協(xié)作控制。該協(xié)作平臺(tái)具有廣泛的可擴(kuò)展性，支持C++、ASP、.Net以及Delpli等語(yǔ)言開(kāi)發(fā)。

4.3 版權(quán)保護(hù)措施

由于國(guó)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)具有很強(qiáng)的同質(zhì)化現(xiàn)象，因此為了保證本平臺(tái)的獨(dú)一性，因此進(jìn)行了平臺(tái)視頻內(nèi)容版權(quán)的保護(hù)措施，即進(jìn)行了實(shí)時(shí)干擾以及防盜鏈設(shè)計(jì)來(lái)保護(hù)教學(xué)內(nèi)容的版權(quán)，這樣就可以避免非注冊(cè)用戶(hù)瀏覽教學(xué)視頻和相關(guān)資料。此外，對(duì)于注冊(cè)用戶(hù)也進(jìn)行了一定限制，例如僅可在線觀看，不能進(jìn)行下載，這樣就避免了用戶(hù)下載后用作其他用途。

5 系統(tǒng)適用情景

基于云技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)主要適用于高校的選修課、講座、職業(yè)培訓(xùn)、考研教學(xué)等，同時(shí)還可以進(jìn)行MBA、MPA課程的學(xué)習(xí)輔導(dǎo)以及高校外語(yǔ)、政治等公共課的學(xué)習(xí)。通過(guò)本網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的開(kāi)放式教學(xué)，這樣用戶(hù)就可以不再需要通過(guò)校內(nèi)網(wǎng)進(jìn)行登錄操作，而是可以在任何一個(gè)有互聯(lián)網(wǎng)的地方，利用電腦或者移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)終端都可以進(jìn)行在線學(xué)習(xí)。這樣對(duì)于學(xué)生而言，學(xué)習(xí)途徑就變的非常廣泛，可以在任何時(shí)間、任何地方通過(guò)多種形式的設(shè)備進(jìn)行學(xué)習(xí)；對(duì)于教師而言，可以通過(guò)該平臺(tái)隨時(shí)對(duì)學(xué)生的問(wèn)題以及作業(yè)進(jìn)行批閱，在上班路上、時(shí)間閑余、家里都可以登錄該平臺(tái)和學(xué)生實(shí)現(xiàn)互動(dòng)，同時(shí)有效監(jiān)督學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

這種基于云技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)還具有很好的模塊擴(kuò)展性，不僅可以適用于高校的教學(xué)應(yīng)用，對(duì)于社會(huì)教學(xué)機(jī)構(gòu)以及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)培訓(xùn)同樣具有很強(qiáng)的適用性。通過(guò)該平臺(tái)即可實(shí)現(xiàn)各種行業(yè)的行業(yè)培訓(xùn)、考試，還可以作為一種免費(fèi)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)學(xué)習(xí)平臺(tái)資源內(nèi)建大家較為感興趣的計(jì)算機(jī)培訓(xùn)資料、教學(xué)等。

同時(shí)，還可以成為網(wǎng)站嵌入的一部分，成為網(wǎng)站的教學(xué)欄目，可以對(duì)廣大網(wǎng)友在線進(jìn)行各種類(lèi)型的直播活動(dòng)，這樣不僅可以吸引網(wǎng)站流量，而且對(duì)于網(wǎng)站的社會(huì)效應(yīng)以及社會(huì)責(zé)任感都有很大的幫助。

6 云技架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺(tái)的意義

6.1 成本降低、資源共享

云計(jì)算是用一種成本相對(duì)低廉的硬件配置進(jìn)行運(yùn)行，這對(duì)于傳統(tǒng)的大型服務(wù)器而言，成本降低了4/5，并且作用不僅沒(méi)有降低，而且資源共享的范圍和共享速度都有了明顯的提升。

6.2 提升了高校整體教學(xué)質(zhì)量和效率

云計(jì)算利用儲(chǔ)藏在網(wǎng)絡(luò)空間的龐大的數(shù)據(jù)資源，為眾多的師生可以在同一時(shí)間進(jìn)行各種快速訪問(wèn)和使用，這對(duì)于提高高校整體教學(xué)質(zhì)量和效率有著很大的促進(jìn)作用。

7 結(jié)束語(yǔ)

基于云架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)平臺(tái)的應(yīng)用和推廣，從根本上改變了傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方式。云技術(shù)提供了一種全新的高效、便捷的維護(hù)方式，為節(jié)省校園網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的人力物力提供了非常好的幫助，有效提高了資源的利用率和效用，也為高校師生的教學(xué)互動(dòng)提供了便捷。

不過(guò)，云計(jì)算作為新興的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在目前的使用過(guò)程中，還有著很多局限和不足，這就需要使用者在云計(jì)算不斷的運(yùn)用中繼續(xù)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，以便讓開(kāi)發(fā)者有針對(duì)性的進(jìn)行升級(jí)和完善，以提升性能，從而讓云技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中發(fā)揮更大的作用。

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