摘 要：云計(jì)算指的是在模型的建立及計(jì)算過程中利用互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器或者瀏覽器的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，通過云計(jì)算瀏覽器實(shí)現(xiàn)程序應(yīng)用邏輯以及數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)過程。通過對(duì)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)需要及學(xué)習(xí)過程中的問題解決都能得到有效的滿足的教學(xué)服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)就叫云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)。云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)能夠利用現(xiàn)有的資源優(yōu)勢(shì)，充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，融合網(wǎng)絡(luò)中的知識(shí)全面以及云計(jì)算的并發(fā)定制服務(wù)優(yōu)勢(shì)，為學(xué)生提供網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的在線學(xué)習(xí)模式。通過以互聯(lián)網(wǎng)為核心，把服務(wù)及標(biāo)準(zhǔn)公開，提供為學(xué)生計(jì)算服務(wù)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。本文通過介紹云計(jì)算的基本概念，探討云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的利弊，分析云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；網(wǎng)絡(luò)教學(xué)；平臺(tái)；設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TP311.52

云計(jì)算（Cloud Computing）是在計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的產(chǎn)物，是計(jì)算機(jī)行業(yè)及計(jì)算機(jī)應(yīng)用的革新，對(duì)于計(jì)算機(jī)的發(fā)展有重要的推動(dòng)作用。云計(jì)算在用戶使用的過程中，能夠有效的保護(hù)用戶計(jì)算資源，通過對(duì)與計(jì)算的程度及計(jì)算深度來收取費(fèi)用。云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式對(duì)于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)是一個(gè)極大的創(chuàng)新及發(fā)展，在云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中最為關(guān)鍵的是交付模式的設(shè)置與云計(jì)算的IT部署。學(xué)生的學(xué)習(xí)不斷的擴(kuò)展及深化，由淡出的課堂學(xué)習(xí)擴(kuò)展延伸到課外的自主學(xué)習(xí)，而網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)就是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的最佳平臺(tái)，也是滿足學(xué)生對(duì)于多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的需求。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的應(yīng)用，是在現(xiàn)代教學(xué)、人本主義教學(xué)的基礎(chǔ)思想上發(fā)展而來的，其突出學(xué)生的主觀能動(dòng)性，能夠發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的個(gè)性，不斷的由學(xué)生自己掌控學(xué)習(xí)的方式。因此，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)要充分利用學(xué)生自主學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)，集合豐富的教學(xué)資源，對(duì)優(yōu)秀教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)共享，讓教學(xué)平臺(tái)能自主、靈活以及隨時(shí)的提供學(xué)習(xí)的形式，讓學(xué)生通過自我的學(xué)習(xí)計(jì)劃制定，學(xué)習(xí)內(nèi)容的把握以及學(xué)習(xí)成果的檢驗(yàn)等階段，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)的個(gè)性化[1]。

對(duì)于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的局面是存在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的不斷重復(fù)利用，創(chuàng)新知識(shí)內(nèi)容較少，教學(xué)平臺(tái)資源浪費(fèi)，教學(xué)的個(gè)性化不能完全體現(xiàn)等問題，比較難以滿足學(xué)生對(duì)于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的個(gè)性化、實(shí)用、高效的需求。

1 基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)分析

對(duì)于云計(jì)算實(shí)際是基礎(chǔ)架構(gòu)及服務(wù)器虛擬化技術(shù)的結(jié)合，通過對(duì)數(shù)據(jù)中心的資源進(jìn)行虛擬化，為用戶提供計(jì)算資源服務(wù)。云計(jì)算存在的特點(diǎn)有：一是對(duì)于計(jì)算服務(wù)較為強(qiáng)調(diào)，通過對(duì)需要進(jìn)行服務(wù)及使用量收費(fèi)；二是云計(jì)算的數(shù)據(jù)在云端存儲(chǔ)，計(jì)算的應(yīng)用也在云端實(shí)現(xiàn)，能夠通過第三方提供實(shí)現(xiàn)用戶的透明化；三是云計(jì)算是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，是通過瀏覽器來實(shí)現(xiàn)的。通過分析網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的需求及改革方向，云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)遵循高效、實(shí)用以及經(jīng)濟(jì)性等原則，平臺(tái)的設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)為云計(jì)算Windows Azure，數(shù)據(jù)庫(kù)使用SQL SERVER，服務(wù)器使用IIS6.0Web，開發(fā)工具使用ASP.NET軟件[2]。

基于云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)分析得出系統(tǒng)的模型設(shè)置為三個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)及三個(gè)功能模塊構(gòu)成。三個(gè)功能模塊為教師指導(dǎo)模塊、用戶評(píng)價(jià)模塊以及教學(xué)交互控制模塊。在系統(tǒng)平臺(tái)中設(shè)計(jì)為學(xué)生用戶、教師以及管理人員都可以通過統(tǒng)一的登陸界面進(jìn)行登陸，系統(tǒng)自動(dòng)記錄并作出分析，同時(shí)根據(jù)登陸信息計(jì)費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行登記記錄。學(xué)生以及教師在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中的交互控制模塊中進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)課件以及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的交換，通過信息交流、數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)教學(xué)的整個(gè)過程的互動(dòng)。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中數(shù)據(jù)庫(kù)及課件系統(tǒng)的維修及管理是由管理人員通過云計(jì)算平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)的。用戶的評(píng)價(jià)模塊能夠讓用戶使用平臺(tái)后提出改進(jìn)意見，進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，便于系統(tǒng)不斷改進(jìn)完善。

2 基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)

基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中利用較少，對(duì)于云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中的各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)是一個(gè)不斷探索研究的過程。本文通過對(duì)系統(tǒng)模型及網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的設(shè)計(jì)過程進(jìn)行設(shè)計(jì)分析。

2.1 系統(tǒng)模型的設(shè)計(jì)

基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)是在云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中，通過利用開發(fā)工具及軟件進(jìn)行云計(jì)算系統(tǒng)的程序開發(fā)，開發(fā)軟件主要有PHP、NET等，本文所采用的是ASP.NET軟件。與計(jì)算的應(yīng)用是通過在操作系統(tǒng)中云平臺(tái)提供的云計(jì)算，而云計(jì)算的服務(wù)平臺(tái)是云計(jì)算系統(tǒng)架構(gòu)而成。對(duì)于在云計(jì)算平臺(tái)中服務(wù)需求可以看成是學(xué)生對(duì)于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的一個(gè)需求，學(xué)生對(duì)于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的需求可以通過云計(jì)算提供平臺(tái)上的各種服務(wù)，同時(shí)提供的服務(wù)可以根據(jù)用戶的要求來發(fā)生彈性的擴(kuò)展。通常使用的云計(jì)算服務(wù)主要有以下三種形式：一是軟件即服務(wù)，SaaS（Software-as-a-service）；二是平臺(tái)即服務(wù)，PaaS（Platform-as-a-Service）；三是基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)，IaaS（Infrastructure-as-a-Service）。這三種形式從上到下統(tǒng)一構(gòu)成一個(gè)云計(jì)算的金字塔，處于最頂層的是軟件即服務(wù)SaaS，其中最有代表性的是供應(yīng)商Sales Force.com，在服務(wù)中最具代表性的是在線的CRM；上層往下一層是平臺(tái)即服務(wù)PaaS，其中一類的典型代表有操作系統(tǒng)Azure，是微軟的云操作系統(tǒng)；最底層是基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)IaaS，在其中包含有服務(wù)器以及硬件等物理資源[3]。

2.2 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

在基于云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)中，主要的關(guān)鍵技術(shù)是與計(jì)算的計(jì)費(fèi)、云計(jì)算數(shù)據(jù)的保密與安全、云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)媒體視頻播放、云計(jì)算系統(tǒng)高可靠性以及數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及管理等方面。只有把關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)后整個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)才能順利的實(shí)現(xiàn)

（1）云計(jì)算的數(shù)據(jù)管理

云計(jì)算數(shù)據(jù)系統(tǒng)是比較龐大的，在分析及處理過程中要想得到高效的服務(wù)，必須實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理技術(shù)的高效運(yùn)行，同時(shí)能快速查找所有數(shù)據(jù)中的定點(diǎn)數(shù)據(jù)。云計(jì)算有的優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)?shù)據(jù)快速讀取并分析，數(shù)據(jù)更新的頻率要小于數(shù)據(jù)的讀取操作頻率，在數(shù)據(jù)管理中最為典型的是Goolge公司的Big Table數(shù)據(jù)管理。

（2）云計(jì)算的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

云計(jì)算對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)利用的是分布式的儲(chǔ)存方式，數(shù)據(jù)可靠性通過冗余存儲(chǔ)方式來有效的保證，能夠提供高效、可靠及經(jīng)濟(jì)安全的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)運(yùn)行。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，云計(jì)算需要滿足的客戶量是非常大的，因此要求與計(jì)算系統(tǒng)能夠同時(shí)服務(wù)大量用戶，讓云計(jì)算在存儲(chǔ)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)過程中有較大吞吐量以及有較高的傳輸率。存儲(chǔ)數(shù)據(jù)較為典型的是Google公司HADOOP開發(fā)的GFS（Google File System）開源實(shí)現(xiàn)HDFS以及非開源GFS。對(duì)于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)在未來發(fā)展過程中會(huì)逐漸提高和更加的集中，來保證云計(jì)算的運(yùn)行要求[4]。

（3）云計(jì)算高可靠性

在云計(jì)算系統(tǒng)中，當(dāng)規(guī)模不斷擴(kuò)大及用戶不斷增多過程中，集群計(jì)算系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可靠性就是系統(tǒng)的關(guān)鍵之一?？梢酝ㄟ^對(duì)系統(tǒng)的虛擬化、系統(tǒng)調(diào)度、系統(tǒng)監(jiān)控、管理以及系統(tǒng)配置等技術(shù)，把計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的信息資源變的更強(qiáng)大、動(dòng)態(tài)以及自治，能夠把云計(jì)算的大容量的計(jì)算能力提供給用戶，其中可靠性最為關(guān)鍵的就是要解決系統(tǒng)的容錯(cuò)技術(shù)。

（4）云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)流媒體視頻播放技術(shù)

對(duì)于基于與計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)最為關(guān)鍵功能之一的是為用戶提供網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的視頻實(shí)時(shí)或非實(shí)時(shí)服務(wù)。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)多媒體功能中的視頻播放技術(shù)，流媒體能夠提供有效技術(shù)支持，可以利用格式傳輸把多媒體文件轉(zhuǎn)換成多個(gè)縮小數(shù)據(jù)包，實(shí)時(shí)向用戶傳輸，用戶在下載過程中可以邊觀看邊下載。其有延時(shí)小、壓縮高以及自適應(yīng)用戶網(wǎng)絡(luò)等優(yōu)點(diǎn)。

（5）云計(jì)算數(shù)據(jù)保密與安全

對(duì)于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，安全性及保密性是需要重點(diǎn)關(guān)注的方向之一，用戶在平臺(tái)中利用本地?cái)?shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)連通，實(shí)時(shí)與外部數(shù)據(jù)進(jìn)行交換，安全性是最為重要的問題，對(duì)于問題的解決主要是通過把一些非技術(shù)因素克服，如觀念、制度以及誠(chéng)信等因素，而技術(shù)不是主要因素。對(duì)于云計(jì)算還應(yīng)考慮云安全，其作為技術(shù)中的一種應(yīng)用，在安全廠商數(shù)據(jù)中心的互相結(jié)合及交換數(shù)據(jù)下，共同對(duì)所訪問的數(shù)據(jù)信息或Web內(nèi)容進(jìn)行防護(hù)，保證云端的安全。

（6）云計(jì)算的費(fèi)用計(jì)算

對(duì)于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)所面向?qū)W生或用戶的形式是以服務(wù)提供的租用資源來計(jì)費(fèi)的，通過服務(wù)消費(fèi)的基礎(chǔ)來計(jì)算費(fèi)用，用戶只需對(duì)其使用過的云端資源進(jìn)行付費(fèi)，只有有消費(fèi)使用資源才會(huì)產(chǎn)生費(fèi)用，對(duì)于消費(fèi)資源的使用情況需要通過特定的技術(shù)進(jìn)行計(jì)算，對(duì)于采用不同的服務(wù)形式軟件即服務(wù)、平臺(tái)即服務(wù)或者基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)中的任何一個(gè)采取的計(jì)費(fèi)方式也不同。

2.3 云服務(wù)的建設(shè)

通過開發(fā)人員對(duì)云服務(wù)使用特定的結(jié)構(gòu)及語言，讓學(xué)生能夠利用松散耦合模式進(jìn)行系統(tǒng)模塊的學(xué)習(xí)，讓模塊之間能夠更好的擴(kuò)展及交互，同時(shí)對(duì)云計(jì)算開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一封裝成云服務(wù)，發(fā)布到所運(yùn)行的云計(jì)算中，用戶可以在Web瀏覽器較為方便的進(jìn)行學(xué)習(xí)，讓優(yōu)秀教學(xué)資源能在云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)共享。當(dāng)前的云計(jì)算主要是少數(shù)幾個(gè)企業(yè)實(shí)施，利用于商業(yè)的目的，在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中還沒有建立成熟或廣泛的云計(jì)算環(huán)境，同時(shí)云計(jì)算應(yīng)對(duì)于公共的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編制開放。

3 結(jié)束語

基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)是一個(gè)探索及新興的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式，要通過充分利用其教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)特性，整合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的資源，讓學(xué)生在新型的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式中通過租用形式來實(shí)現(xiàn)功能服務(wù)，需要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)不斷的研究及開發(fā)。本文通過對(duì)基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行分析，了解系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)、開發(fā)形式及功能結(jié)構(gòu)模塊，探析基于云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的設(shè)計(jì)，從整個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)的模型設(shè)計(jì)、系統(tǒng)功能模塊的實(shí)現(xiàn)以及云服務(wù)的建設(shè)三方面出發(fā)，研究了設(shè)計(jì)中需要把握的關(guān)鍵技術(shù)以及重點(diǎn)功能模塊。

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作者簡(jiǎn)介：王智（1984-），男，天津人，科員，助理實(shí)驗(yàn)師，工學(xué)學(xué)位，研究方向：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

作者單位：天津渤海職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津 300402