葉福蘭，施忠興

(福州外語外貿(mào)學(xué)院，福建 福州 350202)

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基于云計(jì)算的高校教學(xué)資源優(yōu)化整合研究*

葉福蘭，施忠興

(福州外語外貿(mào)學(xué)院，福建 福州 350202)

教學(xué)資源建設(shè)能夠推進(jìn)教學(xué)改革的正向進(jìn)行。本文首先分析了高校教學(xué)資源建設(shè)現(xiàn)狀，介紹了云計(jì)算相關(guān)定義、云計(jì)算特點(diǎn)以及云計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)，最后提出云計(jì)算在優(yōu)化整合高校教學(xué)資源中的應(yīng)用。

教學(xué)資源；優(yōu)化整合；云計(jì)算

0 前言

隨著信息技術(shù)的發(fā)展及各高校學(xué)生自我學(xué)習(xí)的不斷強(qiáng)化， 教學(xué)資源建設(shè)顯得尤為重要，資源建設(shè)情況勢(shì)必影響教學(xué)效果，影響學(xué)生課后自我學(xué)習(xí)的成效，從而影響學(xué)生自我解決問題的能力，然而，現(xiàn)有教學(xué)資源建設(shè)情況亟待改進(jìn)。

1 高校教學(xué)資源建設(shè)現(xiàn)狀

1.1 保量不保質(zhì)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，各高校數(shù)字資源建設(shè)得到高度重視，各門課程的教學(xué)資源，如教學(xué)視頻、課件、教案、習(xí)題集等得到大量建設(shè)，然而對(duì)于教學(xué)資源目前缺乏評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，各教學(xué)資源建設(shè)水平參差不齊，在質(zhì)量上無法達(dá)到預(yù)期效果。

1.2 重視建設(shè)，忽略應(yīng)用

目前，各高校依托重點(diǎn)課程等項(xiàng)目建設(shè)了大量的課程教學(xué)資源，在建設(shè)過程中花費(fèi)了大量的人力、物力、財(cái)力，但往往隨著項(xiàng)目的結(jié)題，所建設(shè)的資源被丟之一旁 ，缺乏對(duì)教學(xué)資源的更新與應(yīng)用，在教學(xué)過程中不能很好地發(fā)揮其應(yīng)用價(jià)值，造成資源浪費(fèi)的現(xiàn)象嚴(yán)重。

1.3 資源共享性差，成為信息孤島

各高校甚至同一所學(xué)校各專業(yè)之間教學(xué)資源建設(shè)彼此獨(dú)立，其課程本身存在眾多共性，如果能夠采取共同開發(fā)、建設(shè)，共同使用，這將有利于節(jié)省經(jīng)費(fèi)開銷，同時(shí)也有利于促進(jìn)教學(xué)水平的共同提高。特別是在實(shí)驗(yàn)室硬件資源方面，將避免重復(fù)購置及利用率低的問題。

2 云計(jì)算概述

2.1 云計(jì)算定義

云計(jì)算從2007年提出至今，短短的幾年時(shí)間得到飛速發(fā)展。云計(jì)算是一種資源的管理和使用模式，是一種虛擬化的管理方法，將分布在各計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)軟、硬件資源組合構(gòu)成共享資源池，用戶只需使用筆記本電腦，IPAD，智能手機(jī)等普通終端設(shè)備就能隨時(shí)、隨地按個(gè)人需求獲取相關(guān)資源，云計(jì)算實(shí)現(xiàn)了對(duì)資源的動(dòng)態(tài)管理。

2.2 云計(jì)算特點(diǎn)

1)靈活性強(qiáng)：用戶可以不受時(shí)間或空間的限制，隨時(shí)、隨地使用云，不需關(guān)心資源部署方式，資源配置等問題；

2)擴(kuò)展性能強(qiáng)：云所提供的軟、硬件資源可以根據(jù)用戶的需求量靈活、動(dòng)態(tài)分配，就像生活中的水和電，我們需要多少就用多少，根據(jù)使用量的多少進(jìn)行付費(fèi)；

3)規(guī)模大：我們所熟悉的google，其云平臺(tái)的服務(wù)器達(dá)到百萬量級(jí)，具有較大規(guī)模，為用戶提供無限的服務(wù)。[1]

3 云計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 虛擬技術(shù)

虛擬技術(shù)是云計(jì)算的重要技術(shù)，最突出的優(yōu)點(diǎn)是能夠快速整合并最大限度利用已整合的資源，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種資源的資源池化，這種資源可以是服務(wù)器資源、網(wǎng)絡(luò)資源，也可以是存儲(chǔ)資源。服務(wù)器虛擬化主要實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的調(diào)度、分配和管理，使各自獨(dú)立的虛擬機(jī)能夠得到很好的協(xié)作運(yùn)行；網(wǎng)絡(luò)虛擬化主要指對(duì)路由器和交換機(jī)的虛擬，從而實(shí)現(xiàn)為某個(gè)進(jìn)程單獨(dú)提供路由和簡化對(duì)交換機(jī)的維護(hù)與配置。存儲(chǔ)虛擬化將存儲(chǔ)邏輯與存儲(chǔ)實(shí)體分離，使用戶能夠不用關(guān)心存儲(chǔ)實(shí)體但能夠?qū)崿F(xiàn)大容量的存儲(chǔ)。虛擬化技術(shù)的實(shí)現(xiàn)在很大程度上降低了成本，提高了資源的擴(kuò)展能力，使用戶以最低的成本獲得所需的信息化服務(wù)。[2]

3.2 分布式存儲(chǔ)技術(shù)

云計(jì)算的存儲(chǔ)方式為分布式存儲(chǔ),分布式存儲(chǔ)技術(shù)打破對(duì)硬件的要求，將數(shù)據(jù)分布存儲(chǔ)在不同的設(shè)備中，通過低成本就可以滿足大量用戶同時(shí)存儲(chǔ)海量數(shù)據(jù)的需要，保證了經(jīng)濟(jì)性及可擴(kuò)展性；通過冗余存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的方式保證數(shù)據(jù)的可靠性。分布式存儲(chǔ)技術(shù)包括以HDFS為代表的分布式文件系統(tǒng)存儲(chǔ)、以O(shè)penStack為代表的分布式對(duì)象存儲(chǔ)和以BigTable為代表的分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)。[2]

3.3 分布式并行處理技術(shù)

云計(jì)算模式將某一任務(wù)分解到多個(gè)處理器上并行執(zhí)行，既提高了處理計(jì)算效率也降低了成本，該模式特別是在大型任務(wù)的處理優(yōu)勢(shì)顯得尤為突出。Google采用MapReduce編程模型解決分布式計(jì)算問題，MapReduce主要包含Map(映射)和Reduce(化簡)兩個(gè)階段，其運(yùn)行過程如下：首先將任務(wù)通過Map函數(shù)分解成多個(gè)子任務(wù)并在不同的處理器上并行執(zhí)行，同時(shí)得到中間結(jié)果，最后通過Reduce函數(shù)按指定的規(guī)約規(guī)則規(guī)整輸出結(jié)果。[3]

4 云計(jì)算在教學(xué)資源優(yōu)化整合中的應(yīng)用

4.1 搭建云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字教學(xué)資源共享

數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)水平是評(píng)價(jià)高校教學(xué)水平和科研水平的重要指標(biāo)，同時(shí)也起著較大的促進(jìn)作用。數(shù)字化資源包括數(shù)字化常規(guī)教學(xué)資源(如教案、課件、教學(xué)大綱、參考資料等)、教學(xué)多媒體資源(如授課視頻、習(xí)題解答視頻、相關(guān)音頻資料等)、教師教改資源(如教改論文、數(shù)字圖書等)。數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)可采取以學(xué)科為單位甚至以課程為單位進(jìn)行建設(shè)，通過云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)跨校建設(shè)，實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域限制進(jìn)行課程共同建設(shè)，共同分享、應(yīng)用已建資源。通過云平臺(tái)可以避免資源重復(fù)建設(shè)、建設(shè)情況參差不齊等問題，通過云平臺(tái)的易擴(kuò)展性特點(diǎn)可以對(duì)數(shù)字資源進(jìn)行不斷更新、添加等，教師可以充分利用現(xiàn)有優(yōu)秀資源，結(jié)合自身教學(xué)實(shí)際包括教學(xué)對(duì)象、教學(xué)環(huán)境等，添加相關(guān)因素，從而制作出真正屬于自己的教學(xué)資源，也有利于促進(jìn)相互學(xué)習(xí)，從而提高總體教學(xué)水平。同時(shí)，教師只需通過普通的電子設(shè)備，如ipad,智能手機(jī)等，只要有網(wǎng)絡(luò)便可輕松獲取數(shù)字資源，隨時(shí)隨地進(jìn)行辦公，在一定程度上提高了效率。[4]

4.2 通過云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)高校實(shí)驗(yàn)室資源優(yōu)化整合

實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)、維護(hù)以及更新是高校教學(xué)環(huán)節(jié)的重要組成部分，同時(shí)高額投入也給高校帶來了巨大壓力，部分高校雖在建設(shè)初期能夠較好地達(dá)到教師教研、學(xué)生學(xué)習(xí)等各方面的要求，但隨著學(xué)科內(nèi)容的不斷更新，并未能及時(shí)得到維護(hù)或升級(jí)，勢(shì)必影響整體科研及教學(xué)成果。通過云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)軟件、硬件的優(yōu)化整合，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室資源的相互共享，不僅提高設(shè)備的利用率，同時(shí)更有利于降低高校辦學(xué)成本、提高教學(xué)效果。學(xué)生通過終端設(shè)備利用互聯(lián)網(wǎng)便可使用云平臺(tái)上的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，輕松享有各項(xiàng)軟、硬件資源，完成模擬實(shí)驗(yàn)。通過云提供服務(wù)，學(xué)生可以結(jié)合自身實(shí)際完成相應(yīng)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，促進(jìn)個(gè)性化發(fā)展，也有助于學(xué)生自主學(xué)習(xí)，而硬件的建設(shè)、維護(hù)等交由云運(yùn)營商完成。

4.3 基于會(huì)云計(jì)算的高校教學(xué)資源整合模型

教學(xué)資源的特點(diǎn)是種類多、數(shù)量大，必須指定統(tǒng)一規(guī)范、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行篩選才能創(chuàng)建出優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源。基于云計(jì)算的高校教學(xué)資源共享平臺(tái)的創(chuàng)建要求各高校必須使用統(tǒng)一接口，然而其可靠性和安全性是不容忽視的。通過云服務(wù)商提供的公共云實(shí)現(xiàn)公有資源的共享，降低投入成本；通過高校自身創(chuàng)建的私有云避免保密信息泄露，確保數(shù)據(jù)的安全性。該云計(jì)算平臺(tái)總體架構(gòu)主要包括基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)層、數(shù)據(jù)資源層、管理中間件層、應(yīng)用層等?；谠朴?jì)算的高校教學(xué)資源優(yōu)化整合模型如圖1所示。[5]

圖1 基于云計(jì)算的高校教學(xué)資源優(yōu)化整合模型Fig.1 The college teaching resource optimi zation integration model based on cloud computing

5 結(jié)語與展望

云計(jì)算在高校教學(xué)資源優(yōu)化整合中發(fā)揮著越來越重要的促進(jìn)作用，對(duì)教學(xué)、科研水平的提高或教學(xué)改革的進(jìn)行起著重要作用。然而云計(jì)算在教學(xué)中的應(yīng)用還處于起步階段，對(duì)于統(tǒng)一接口標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)安全性問題亟待解決，但我們有理由相信云計(jì)算將會(huì)給高校教學(xué)資源優(yōu)化整合帶來巨大變革。

[1]李志強(qiáng).云計(jì)算教育服務(wù)平臺(tái)模型分析和應(yīng)用研究[D].廣東：廣東技術(shù)師范學(xué)院,2013.

[2]高林，等.云計(jì)算技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化[M].北京：電子工業(yè)出版社,2013:48-58.

[3]田敬華.云計(jì)算環(huán)境下高校教學(xué)資源管理模型的研究[D]. 四川：重慶師范大學(xué),2012.

[4]楊智明，余樹娟，夏春梅.基于云計(jì)算的高校數(shù)字化教學(xué)資源管理研究[J].保山學(xué)院學(xué)報(bào)，2013(2)：36-38.

[5]王福成.基于云計(jì)算的高校教學(xué)資源整合研究[J].福建電腦，2011(2)：32-34.

Research on the optimization and integration of teaching resources in Colleges and Universities Based on Cloud Computing

YE Fu-lan，SHI Zhong-xing

(Fuzhou College of Foreign Studies and Trade，F(xiàn)ujian Fuzhou 350202，China)

The construction of teaching resources can promote the positive development of the teaching reform. This paper analyzes the current situation of the construction of teaching resources in Colleges and universities, introduces the definition of cloud computing, cloud computing features and key technologies of cloud computing, and finally puts forward the application of cloud computing in the optimization and integration of teaching resources in Colleges and universities.

Teaching resources；Optimization and integration；Cloud computing

2015-11-11

福建省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃2014年度常規(guī)課(項(xiàng)目編號(hào)：FJJKCG14-144)。

葉福蘭(1981-)，女，福建漳州人，副教授、碩士。主要研究方向：數(shù)據(jù)挖掘。

TP399

A

1673-6125(2016)01-0040-02