汪海

摘要：作為近年來新提出的一種計(jì)算模型，云計(jì)算在大容量數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)領(lǐng)域有著重要的研究?jī)r(jià)值。該文在介紹云計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)技術(shù)背景的基礎(chǔ)上，分析了云計(jì)算在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中的應(yīng)用現(xiàn)狀及優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)搭建了一套基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)框架，就自主學(xué)習(xí)、教學(xué)互動(dòng)、教學(xué)資源管理和信息管理四個(gè)核心模塊的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)介紹，并對(duì)云計(jì)算技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的實(shí)踐及應(yīng)用前景進(jìn)行了探究。

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)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2018）08-0122-02

1引言

隨著近年來互聯(lián)網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)的迅猛發(fā)展，預(yù)期相關(guān)的產(chǎn)業(yè)技術(shù)得到不斷推動(dòng)，其中，分布式處理、并行處理和網(wǎng)格計(jì)算成為技術(shù)發(fā)展的主要方向。云計(jì)算作為一種新提出的計(jì)算模型，已經(jīng)引起了越來越多的關(guān)注，成為了現(xiàn)代信息化建設(shè)必不可少的重要技術(shù)和方法。

通過云計(jì)算技術(shù)搭建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，能夠使得平臺(tái)使用更加人性化，設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)單，教師、學(xué)生及管理者可自由進(jìn)入云端系統(tǒng)，不再受到傳統(tǒng)教學(xué)平臺(tái)時(shí)間、地點(diǎn)、環(huán)境的限制，隨時(shí)隨地查看相關(guān)的軟硬件教學(xué)資源，并在模擬環(huán)境中開展模擬實(shí)驗(yàn)等教學(xué)活動(dòng)?；谠朴?jì)算的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)式順應(yīng)了時(shí)代發(fā)展，迎合未來的趨勢(shì)，具有設(shè)計(jì)及開發(fā)成本較低、教學(xué)容量巨大、使用方便快捷等優(yōu)點(diǎn)，必將為教學(xué)方法帶來巨大革新。

然而，云計(jì)算技術(shù)在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中的應(yīng)用還處于起步階段，缺乏系統(tǒng)性的論述和設(shè)計(jì)，本文在介紹云計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)技術(shù)背景的基礎(chǔ)上，分析了云計(jì)算在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中的應(yīng)用現(xiàn)狀及優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)搭建了一套基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)框架，就自主學(xué)習(xí)、教學(xué)互動(dòng)、教學(xué)資源管理和信息管理四個(gè)核心模塊的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)介紹，并對(duì)云計(jì)算技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的實(shí)踐及應(yīng)用前景進(jìn)行了探究。

2云計(jì)算與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)

2.1云計(jì)算

云計(jì)算是近年來提出的一種計(jì)算模型，到目前為止，業(yè)界對(duì)云計(jì)算還沒有統(tǒng)一的定義，目前比較認(rèn)可的定義是：云是一個(gè)資源池，包含了大量可用的虛擬資源，如硬件、I/O服務(wù)、開發(fā)平臺(tái)等，這些虛擬資源可根據(jù)不同的負(fù)載進(jìn)行動(dòng)態(tài)重新配置，以達(dá)到更高的資源利用率。

云計(jì)算的核心特點(diǎn)是“云服務(wù)”，云服務(wù)機(jī)制對(duì)用戶是透明的，用戶不需要了解云計(jì)算的具體機(jī)制，只需在另一端接入網(wǎng)絡(luò)，就可以隨時(shí)隨地獲取云計(jì)算所提供的服務(wù)。不僅如此，云計(jì)算系統(tǒng)具有集成的海量存儲(chǔ)和高性能的計(jì)算能力，通過數(shù)據(jù)冗余和分布式存儲(chǔ)方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，確保了所提供服務(wù)的可靠性、高可用性和多樣性。同時(shí)，云計(jì)算提供了高層次的編程模型，用戶僅通過簡(jiǎn)單的學(xué)習(xí)即可編寫云計(jì)算程序，并在“云”系統(tǒng)上運(yùn)行，極大地方便了用戶獲取其所需的服務(wù)。

2.2網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)是遠(yuǎn)程教育平臺(tái)的一種，是指搭建在互聯(lián)網(wǎng)上，利用相關(guān)軟件工具，通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教與學(xué)活動(dòng)的信息系統(tǒng)，其面向用戶主要包括系統(tǒng)管理者、教學(xué)服務(wù)提供者和教學(xué)服務(wù)接收者，平臺(tái)應(yīng)實(shí)現(xiàn)課程開發(fā)與管理、教學(xué)支持及服務(wù)、教學(xué)活動(dòng)管理等主要功能。

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)能夠?yàn)榻逃顒?dòng)打破時(shí)間、空間等限制，有效解決教學(xué)資源分配不均衡的問題。遠(yuǎn)程教育平臺(tái)在很大程度上反映了一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的教育水平，尤其是在我國(guó)東西部發(fā)展不均衡的發(fā)展中國(guó)家，大力建設(shè)推廣網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái)對(duì)于經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)教育水平的提高有著重要的意義。

2.3云計(jì)算在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中的應(yīng)用

目前云計(jì)算技術(shù)已被廣泛應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)過程中，例如，澳洲約有75%的高校實(shí)現(xiàn)了學(xué)生郵件的云端化服務(wù)，美國(guó)一些基金會(huì)已面向多所高校師生提供云服務(wù)，在國(guó)內(nèi)發(fā)展和應(yīng)用較好的主要有內(nèi)地中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)研發(fā)的“瀚海星云”校園云服務(wù)平臺(tái)，以及中國(guó)臺(tái)灣大學(xué)研發(fā)的“筋斗云”系列平臺(tái)。

與傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相比，將云計(jì)算技術(shù)運(yùn)用在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)有如下明顯優(yōu)勢(shì)：

（1）效率高：云計(jì)算技術(shù)通過集成方式實(shí)現(xiàn)不同物理資源的統(tǒng)一管理和調(diào)配，系統(tǒng)升級(jí)、信息發(fā)布、資源管理等操作均可通過批處理實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)管理員可對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集中、高效的日常維護(hù)和管理。

（2）可用資源多：接入云系統(tǒng)的用戶可按照統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，將不同數(shù)據(jù)源放到統(tǒng)一的云數(shù)據(jù)中心，通過資源共享和協(xié)同工作，使得可用資源成倍增加。

（3）靈活性強(qiáng)：云計(jì)算采用集中存儲(chǔ)方式，能夠支持對(duì)不同類型的應(yīng)用終端提供服務(wù)，同時(shí)還支持不同類型終端間的服務(wù)轉(zhuǎn)換，方便了師生通過電腦、手機(jī)、平板等各類移動(dòng)終端隨時(shí)隨地進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)。

（4）可靠性高：云計(jì)算技術(shù)通過分布式存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)冗余確保數(shù)據(jù)的可靠性，但基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的架構(gòu)必然存在的風(fēng)險(xiǎn)隱患，因此在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)考慮數(shù)據(jù)加密機(jī)制等安全策略，確保系統(tǒng)的安全可靠。

（5）成本低廉：通過云計(jì)算技術(shù)搭建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)可利用云端共享資源實(shí)現(xiàn)，無需專門的系統(tǒng)軟硬件成本，同時(shí)，基礎(chǔ)設(shè)施及系統(tǒng)維護(hù)均可托管至云端進(jìn)行，極大地縮減了平臺(tái)建設(shè)和運(yùn)維成本。

3基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)

本文基于云計(jì)算技術(shù)提出了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的框架，如圖1所示，由下至上分為服務(wù)層、管理層和應(yīng)用層㈣。其中，服務(wù)層主要提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，包括教學(xué)資源中心數(shù)據(jù)庫(kù)及其他數(shù)據(jù)庫(kù)，提供教學(xué)過程中所需的軟件資源、硬件資源及網(wǎng)絡(luò)資源。管理層為本平臺(tái)的核心服務(wù)組建，涵蓋了本系統(tǒng)四個(gè)功能模塊：自主學(xué)習(xí)模塊、教學(xué)互動(dòng)模塊、教學(xué)資源管理模塊和信息管理模塊。應(yīng)用層主要實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)用戶的服務(wù)，為教師、學(xué)生、管理層等系統(tǒng)使用人員提供瀏覽器或客戶端作為系統(tǒng)入口，通過統(tǒng)一的用戶認(rèn)證實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的訪問。

3.1自主學(xué)習(xí)模塊

自主學(xué)習(xí)模塊主要是由網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)者和學(xué)習(xí)者共同發(fā)起完成。該模塊一般包含以下子功能模塊：個(gè)人學(xué)習(xí)資源庫(kù)子模塊、個(gè)人學(xué)習(xí)計(jì)劃管理庫(kù)子模塊、個(gè)人模擬實(shí)驗(yàn)庫(kù)子模塊以及資源搜索子模塊等。

個(gè)人學(xué)習(xí)資源庫(kù)子模塊主要用于保存學(xué)習(xí)者個(gè)人學(xué)習(xí)資料，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者隨時(shí)、隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)的需求，便于學(xué)習(xí)者開展學(xué)習(xí)活動(dòng)；個(gè)人學(xué)習(xí)計(jì)劃管理庫(kù)子模塊主要用于幫助學(xué)習(xí)者根據(jù)自身學(xué)習(xí)意愿、學(xué)習(xí)習(xí)慣以及學(xué)習(xí)特點(diǎn)制定個(gè)人學(xué)習(xí)計(jì)劃，提高學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效率；個(gè)人模擬實(shí)驗(yàn)庫(kù)子模塊主要用于設(shè)置學(xué)習(xí)所需的模擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，為學(xué)習(xí)者提供盡可能接近于真實(shí)情況的實(shí)驗(yàn)環(huán)境；資源搜索子模塊主要用于為學(xué)習(xí)者提供查詢所需的學(xué)習(xí)資源的功能，便于學(xué)習(xí)者完成學(xué)習(xí)。

3.2教學(xué)互動(dòng)模塊

自主學(xué)習(xí)模塊主要是由網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)者和學(xué)習(xí)者共同發(fā)起完成。該模塊一般包含以下子功能模塊：個(gè)人學(xué)習(xí)資源庫(kù)子模塊、個(gè)人學(xué)習(xí)計(jì)劃管理庫(kù)子模塊、個(gè)人模擬實(shí)驗(yàn)庫(kù)子模塊以及資源搜索子模塊等。

個(gè)人學(xué)習(xí)資源庫(kù)子模塊主要用于保存學(xué)習(xí)者個(gè)人學(xué)習(xí)資料，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者隨時(shí)、隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)的需求，便于學(xué)習(xí)者開展學(xué)習(xí)活動(dòng)；個(gè)人學(xué)習(xí)計(jì)劃管理庫(kù)子模塊主要用于幫助學(xué)習(xí)者根據(jù)自身學(xué)習(xí)意愿、學(xué)習(xí)習(xí)慣以及學(xué)習(xí)特點(diǎn)制定個(gè)人學(xué)習(xí)計(jì)劃，提高學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效率；個(gè)人模擬實(shí)驗(yàn)庫(kù)子模塊主要用于設(shè)置學(xué)習(xí)所需的模擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，為學(xué)習(xí)者提供盡可能接近于真實(shí)情況的實(shí)驗(yàn)環(huán)境；資源搜索子模塊主要用于為學(xué)習(xí)者提供查詢所需的學(xué)習(xí)資源的功能，便于學(xué)習(xí)者完成學(xué)習(xí)。

3.3教學(xué)資源管理模塊

教學(xué)資源管理模塊主要是由網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)者和學(xué)習(xí)者共同完成設(shè)計(jì)。該模塊一般包含以下子功能模塊：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理子模塊、云服務(wù)存貯設(shè)置子模塊、監(jiān)控管理子模塊以及系統(tǒng)配置子模塊等。

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理子模塊主要用于系統(tǒng)使用者對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理，便于配置系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)功能；云服務(wù)存貯設(shè)置子模塊主要用于系統(tǒng)使用者對(duì)系統(tǒng)“云服務(wù)”存儲(chǔ)進(jìn)行設(shè)置，配置教學(xué)資源的配置具體參數(shù)；監(jiān)控管理子模塊主要用于系統(tǒng)管理者對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控及運(yùn)維，從而能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行、系統(tǒng)安全等，監(jiān)控對(duì)象包括：服務(wù)可用性、服務(wù)使用次數(shù)、當(dāng)前連接數(shù)等；系統(tǒng)配置子模塊主要用于對(duì)接人資源的運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化管理配置。

3.4信息管理模塊

信息管理模塊主要是由網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。該模塊一般包含以下子功能模塊：在線資源管理子模塊、在線信息管理子模塊以及在線環(huán)境管理子模塊。

在線資源管理子模塊主要用于系統(tǒng)管理者管理在線教學(xué)資源；在線信息管理子模塊主要用于系統(tǒng)管理者管理在線信息；在線環(huán)境管理子模塊主要用于系統(tǒng)管理者管理在線模擬環(huán)境。

4總結(jié)

云計(jì)算作為一種全新的計(jì)算機(jī)技術(shù)，能夠?qū)⒌乩矸稚?、?shù)量龐大的資源進(jìn)行合理整合和集中管理，提供海量的共享平臺(tái)和方便的用戶服務(wù)。將云計(jì)算技術(shù)運(yùn)用于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，具有效率高、資源多、靈活性強(qiáng)、可靠性高、成本低廉等顯著優(yōu)勢(shì)。本文對(duì)基于云計(jì)算技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)踐進(jìn)行了深入研究，為網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育教學(xué)活動(dòng)提供了一個(gè)新的思路。未來，云計(jì)算將以其方便、快捷、實(shí)用、安全等優(yōu)勢(shì)，在網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育及其他基于網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程服務(wù)活動(dòng)中發(fā)揮更大的作用。