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        云環(huán)境下高校教學(xué)資源建設(shè)與管理研究

        2014-06-27 05:48:23王莉利東北石油大學(xué)計算機與信息技術(shù)學(xué)院黑龍江大慶163318
        關(guān)鍵詞:資源共享虛擬化教學(xué)資源

        王莉利 (東北石油大學(xué)計算機與信息技術(shù)學(xué)院,黑龍江大慶 163318)

        高新成 (東北石油大學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)中心,黑龍江大慶 163318)

        周凱 (東北石油大學(xué)計算機與信息技術(shù)學(xué)院,黑龍江大慶 163318)

        云環(huán)境下高校教學(xué)資源建設(shè)與管理研究

        王莉利 (東北石油大學(xué)計算機與信息技術(shù)學(xué)院,黑龍江大慶 163318)

        高新成 (東北石油大學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)中心,黑龍江大慶 163318)

        周凱 (東北石油大學(xué)計算機與信息技術(shù)學(xué)院,黑龍江大慶 163318)

        研究了高校教學(xué)資源建設(shè)和管理中存在的問題。將云計算先進的思想和成熟的技術(shù)引入到教學(xué)資源建設(shè)中,提出了基于云計算的高校教學(xué)資源建設(shè)的模式,構(gòu)建了云服務(wù)下數(shù)字化教學(xué)資源共享管理模型。集成整合了教學(xué)資源,提高了教學(xué)資源的使用效率。

        云計算;云服務(wù);數(shù)字化資源;教學(xué)資源建設(shè)

        云計算(cloudcomputing)是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式,通常涉及通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動態(tài)易擴展且經(jīng)常是虛擬化的資源。數(shù)字化教學(xué)資源借助計算機或計算機網(wǎng)絡(luò)進行傳播和呈現(xiàn),打破了學(xué)習在時間和空間上的局限性,改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式和教學(xué)手段,學(xué)習方式向開放式、交互式、自主式和探究式轉(zhuǎn)變,起到了提高學(xué)習效率的作用[1]。云環(huán)境下的教學(xué)資源建設(shè)和管理模式從根本層面上解決了目前高校教學(xué)資源建設(shè)的眾多問題。使得教學(xué)平臺操作簡便易用,教學(xué)資源更易管理;同時學(xué)習者可以通過云服務(wù)自由地選擇網(wǎng)絡(luò)中各種形式的應(yīng)用,更好地利用信息資源和服務(wù)。如何在云環(huán)境下更好地建設(shè)一個優(yōu)質(zhì)、高效的數(shù)字化教學(xué)資源系統(tǒng),是一個值得探討的課題。

        1 高校數(shù)字化教學(xué)資源的建設(shè)與管理

        1.1 高校數(shù)字化教學(xué)資源的建設(shè)與管理模式

        目前高校教學(xué)資源的建設(shè)與管理模式主要包括集中式、開放式和混合式3種模式。

        1)集中式模式。是匯總所有的教學(xué)資源,加入到數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一管理,保證教學(xué)資源能夠規(guī)范、有序、安全的使用,并注重教學(xué)資源信息庫的保密性和知識版權(quán)。

        2)開放式模式。是一種開放式資源信息理念,實現(xiàn)用戶與用戶間、以及用戶與管理者之間的互動。該模式下,只有一部分人擁有特定的管理權(quán)限。用戶與管理者都可以參與教學(xué)資源的建設(shè),形成一種網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)的“教學(xué)資源中心”,使得教學(xué)資源資源庫的信息量快速增長。

        3)混合式模式。是結(jié)合以上2種模式的不足提出的,使用“民主集中,開放有序”的教學(xué)資源管理方法。強調(diào)的是調(diào)動管理人員與使用者的互動性和積極性,能夠把資源的優(yōu)質(zhì)服務(wù)及時的提供給師生,大大提高了教學(xué)資源利用率和使用價值??梢?混合式模式是今后教學(xué)資源建設(shè)與管理的發(fā)展趨勢[2]。

        1.2 高校數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)和管理存在的問題

        當前,高校教學(xué)資源的建設(shè)和管理工作已經(jīng)取得了一定的成就,但也有一些問題表現(xiàn)出來,主要存在問題歸納如下:

        1)教學(xué)資源與平臺建設(shè)缺少總體、全面和系統(tǒng)的規(guī)劃。教學(xué)資源建設(shè)沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準和開發(fā)標準;缺少統(tǒng)一規(guī)劃,只注重建設(shè),不注重應(yīng)用;教學(xué)資源缺少有效的整合和管理,運行效率不高[3]。

        2)教學(xué)資源共享程度低。各種教資源之間缺乏有效的互聯(lián)互通機制,共享性差,協(xié)作困難,“信息孤島”現(xiàn)象嚴重。各學(xué)校教學(xué)資源重復(fù)建設(shè),致使信息垃圾增長過快,造成存儲空間的浪費。

        3)資源庫建設(shè)技術(shù)、資金支撐不夠,長效機制不健全。資源的建設(shè)和管理層面制度不健全;建設(shè)資金投入缺少長效性,導(dǎo)致資源庫建設(shè)的短期行為較多;對資源研發(fā)隊伍建設(shè)的重視程度不夠,技術(shù)力量缺乏。

        4)教學(xué)資源分布不均。師資力量大的學(xué)校有得天獨厚的優(yōu)勢,往往能夠獲得更好的資源,而有些學(xué)校受資金來源、教育水平等因素限制,往往面臨著教學(xué)資源不足等狀況,造成了教學(xué)資源分布的不平衡。

        2 云計算理論與技術(shù)

        2.1 云計算概念和特點

        云計算技術(shù)是依托網(wǎng)絡(luò)以按需和易擴展的形式為用戶提供服務(wù)。核心思想是通過網(wǎng)絡(luò)連接把大量的資源進行統(tǒng)一管理和調(diào)度,構(gòu)建一個共享資源池提供服務(wù)給用戶。云計算的特點是,任何人在任何時間和任何地點,都可以利用任何終端設(shè)備來完成信息瀏覽、計算和存儲等操作[4]。近年來,云計算技術(shù)以先進的理念和成熟的技術(shù)特點,為高等院校數(shù)字化教學(xué)資源的建設(shè)和管理提供了技術(shù)支持和發(fā)展方向。云計算環(huán)境下的教學(xué)資源的管理與應(yīng)用不僅僅是簡單的教學(xué)手段的轉(zhuǎn)變,而是一種教育理念上的重大變革。

        2.2 云計算主要技術(shù)

        1)虛擬化資源整合技術(shù)。虛擬化技術(shù)將底層物理設(shè)備與上層操作系統(tǒng)和軟件分離開,把網(wǎng)絡(luò)、存儲和服務(wù)器等基礎(chǔ)設(shè)施資源整合到一起,形成一個大的共享虛擬資源池,按實際需求提供給各個應(yīng)用。虛擬化技術(shù)主要包含網(wǎng)絡(luò)虛擬化、服務(wù)器虛擬化和存儲虛擬化[5]。

        2)云存儲技術(shù)。云存儲主要是通過存儲虛擬化技術(shù)實現(xiàn)的,云計算的數(shù)據(jù)存儲具有分布式、高傳輸率和大吞吐率的特點。云存儲可以通過互聯(lián)網(wǎng)把分布在不同地域的存儲設(shè)備連接到一起,采用統(tǒng)一的存儲設(shè)備管理系統(tǒng),實現(xiàn)存儲設(shè)備的邏輯虛擬化管理。

        3)數(shù)據(jù)管理和動態(tài)調(diào)度技術(shù)。實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源和虛擬機的統(tǒng)一監(jiān)控、調(diào)度和管理,根據(jù)實際運行狀態(tài)動態(tài)分配虛擬機和數(shù)據(jù)資源,實現(xiàn)集群之間負載均衡。數(shù)據(jù)管理主要采用任務(wù)調(diào)度算法、副本管理技術(shù)和任務(wù)容錯機制等技術(shù)。動態(tài)調(diào)度主要采用虛擬化資源調(diào)配、動態(tài)資源調(diào)度、調(diào)度自動部署和調(diào)度策略配置等技術(shù)[6]。

        3 云計算下高校數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)與應(yīng)用

        3.1 基于云計算的高校教學(xué)資源建設(shè)模式

        基于云計算的面向數(shù)字化教學(xué)資源的建設(shè)模式,是以統(tǒng)一的規(guī)范制度和安全體系為公共保障,以數(shù)據(jù)中心支撐環(huán)境為基礎(chǔ),以優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源庫建設(shè)為核心,以網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源系統(tǒng)整合為目標,以提供云環(huán)境下個性化教學(xué)服務(wù)平臺為宗旨。體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

        1)數(shù)據(jù)中心支撐環(huán)境。包括服務(wù)器集群、資源存儲體系、網(wǎng)絡(luò)實驗室和數(shù)據(jù)備份體系等。提供了一種具有標準化、數(shù)字化、集群化、高效共享的計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)等支撐服務(wù),為數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)提供基礎(chǔ)保障。

        2)數(shù)字化、優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫建設(shè)。集成現(xiàn)有的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源,分類形成數(shù)字化優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源庫,包括教學(xué)視頻、數(shù)字圖書、教學(xué)課件等,形成可復(fù)用的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源組件,教師和學(xué)生根據(jù)自己需求進行自由選擇,獲取自己想要的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源。

        3)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源系統(tǒng)整合。利用優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源件進行應(yīng)用系統(tǒng)的優(yōu)化整合,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源系統(tǒng)重組、平臺整合和數(shù)據(jù)共享。

        4)云環(huán)境下個性化教學(xué)服務(wù)平臺應(yīng)用。根據(jù)師生教學(xué)與學(xué)習需求,搭建各種自主學(xué)習服務(wù)平臺,支持用戶定制個性化的資源,滿足現(xiàn)代化的教學(xué)方法和人才創(chuàng)新培養(yǎng)的需要。

        5)規(guī)范制度和安全體系。包括配套的標準、安全和運維等多個基礎(chǔ)體系,包括統(tǒng)一標準與規(guī)范、統(tǒng)一身份認證、工作流和數(shù)據(jù)交換服務(wù)等。

        3.2 云服務(wù)下數(shù)字化教學(xué)資源共享管理模型

        根據(jù)云計算層次架構(gòu)和服務(wù)模式,構(gòu)建了一個云服務(wù)下數(shù)字化教學(xué)資源共享管理模型,模型由資源層、管理中間件層和和共享服務(wù)層構(gòu)成。模型結(jié)構(gòu)如圖2所示。

        1)資源層。位于最底層,它由物理資源層和資源池層構(gòu)成,對資源云共享系統(tǒng)平臺起支撐作用。物理資源層由各類教育資源服務(wù)器、存儲設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等構(gòu)成;資源池層是將異構(gòu)的數(shù)字化資源整合成相同類型的資源池,對外提供統(tǒng)一的計算服務(wù)。

        2)管理中間件層。是數(shù)字化教學(xué)資源共享實現(xiàn)的核心層,主要負責對云計算的資源進行管理,并對眾多應(yīng)用任務(wù)進行調(diào)度,使資源能夠高效、安全的運用。包括資源管理、任務(wù)管理、用戶管理和安全管理,可以根據(jù)需要自由組合取舍,可以靈活部署。

        3)服務(wù)層。位于最頂層,包括應(yīng)用接口層和資源共享應(yīng)用層。應(yīng)用接口層為資源共享應(yīng)用層和管理中間層提供接口和鏈接;資源共享應(yīng)用層包含資源共享平臺、管理程序、在線應(yīng)用程序和中間件程序等。云用戶可快捷利用個人空間與他人共享資源。

        圖1 基于云計算的高校教學(xué)資源建設(shè)模式體系結(jié)構(gòu)

        3.3 云環(huán)境下數(shù)字化教學(xué)資源應(yīng)用效果

        圖2 云服務(wù)下數(shù)字化教學(xué)資源共享管理模型

        1)云環(huán)境下數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)與管理模式,促進了教學(xué)資源的共建、共管和共享,實現(xiàn)了以“教師、課堂和教材”為中心向“師生互動、資源共享”的場所多維、方式多樣的教學(xué)方法進行轉(zhuǎn)變,充分利用優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源,提升教師的教學(xué)水平和學(xué)生的學(xué)習效能。

        2)集成整合現(xiàn)有教學(xué)資源,建立統(tǒng)一規(guī)范的數(shù)字化優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源庫,教師和學(xué)生按照需求自由組合,獲取想要的教學(xué)資源,提供一種靈活、高效的教學(xué)方式,更好的服務(wù)于教學(xué)。

        3)利用云計算技術(shù)優(yōu)勢,實現(xiàn)了教學(xué)資源的集中管理、資源整合和數(shù)據(jù)共享,以松散耦合的方式解決異構(gòu)系統(tǒng)間的集成,云服務(wù)下教學(xué)平臺隨時在每個師生身邊提供服務(wù),即需即拿、即拿即用、操作簡便易用。

        4)云環(huán)境下教學(xué)資源建設(shè)與管理有助于規(guī)范與整合高校內(nèi)部數(shù)字化教學(xué)資源,形成教學(xué)資源的“自我完善”機制,為校內(nèi)以及高校之間教師和學(xué)生資源的共享提供良好的服務(wù)。

        4 結(jié)語

        利用云計算技術(shù)的優(yōu)勢,提出了云環(huán)境下數(shù)字化教學(xué)資源的建設(shè)與管理思路,能夠有效的對優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源進行重組、整合和共享。按需使用教學(xué)資源,滿足云環(huán)境下學(xué)校師生個性化教學(xué)服務(wù)的需要。同時為高校之間教學(xué)資源的共建、共享和共用,以及為數(shù)字化校園建設(shè)打下良好的基礎(chǔ)。

        [1]譚志超.淺談高職院校數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)[J].湖南大眾傳媒職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2011,11(4):71-73.

        [2]王麗穎.淺析云計算對高校教學(xué)資源的影響[J].內(nèi)蒙古石油化工,2011(8):151-153.

        [3]萬利平,陳燕.云計算在教育信息化中的應(yīng)用探究[J].中國教育信息化,2009(9):74-77.

        [4]陳全,鄧倩妮.云計算及其關(guān)鍵技術(shù)[J].計算機應(yīng)用,2009(9):2563-2566.

        [5]張家貴,羅龍濤.基于云計算理念構(gòu)建數(shù)字化教學(xué)資源平臺[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2011(3):100-102.

        [6]張慧.基于云計算的開放性教學(xué)資源平臺建設(shè)研究[J].計算機技術(shù)與發(fā)展,2012(1):203-204.

        [編輯]辛長靜

        TP315

        A

        1673-1409(2014)19-0040-03

        2013-11-20_

        王莉莉(1979),女,講師,現(xiàn)主要從事云計算方面的教學(xué)與研究工作。

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