高校数字化教育资源云共享模式设计

2014-04-14刘静

电子测试 2014年2期

刘静

（南京航空航天大学国际教育学院，江苏南京,210016）

0 引言

高校教育资源的数字化共享在近年来受到越来越多的关注，因为资源达到共享后，可以最大程度实现资源的优化处理，使资源在不同高校间均衡分布，从而缩小不同地区不同高校的资源贫富差距，同时也可以提高资源利用率，发挥资源的效用，满足高校用户日益多样化的资源需求。在我国，往往由于管理体制的原因、技术措施等方面的原因，使得高校之间的资源共享流通，尤其是数字化资源共享方面做的并不好，共享的落实与现实需求存在着较大差距。

在数字化的教育资源快速发展的同时，其不足也越来越明显，主要表现为：第一，数字化教育资源的内容缺乏规范，在信息化建设过程汇总，各高校各自进行独立建设，导致资源的重复浪费，且各高校接口参齐不齐。第二，信息孤岛现象严重，由于各个高校在设计开发数字化教育资源时，相互之间并没有按照统一的标准，且各部门的独立性较强，共享意识比较缺乏，这些原因导致信息孤岛现象越来越严重，多媒体资源无法共享己经成为阻碍现代教育信息化快速发展的重要制约因素之一。

近年来，数字化教育资源共享逐渐受到重视，研究角度也涉及到许多方面，但是基于云计算的共享机制研究成果较少。本文将结合理论与实践，对数字化教学资源的共享理论和机制进行分析，最终为高校数字化教学资源实现互相共享提供技术和理论支撑。

1 高校数字化教育资源共享概述

1.1 数字化教育资源

数字化教学资源的概念：通常指经过数字化处理的，能够在多媒体计算机和网络环境下运行成功的多媒体教学材料。从呈现方式上看，数字化教学资源可分为数字化幻灯片、数字化投影内容、数字化音频视频、以及数字化网上教学资源等。数字化教学资源从产生方式来看，它是教学媒体数字化的产物。伴随着人们对教学本质的认识逐渐深入，教学研究的重点逐渐由教学媒体转移到教学资源。

数字化教学资源特点有：一是多样性，它是多媒体、超文本结构、友好交互界面、虚拟仿真技术的结合。二是共享性，即在网络环境下，人们可以在全球共享并随意获取教学资源。三是可扩展性，数字化教学资源可以在原有基础上进行补充、扩展，满足不断增长的知识需求。四是工具性，可以作为认知工具，从而探究知识、构建知识。

1.2 数字化教育资源共享机制

一般意义上的资源共享是指：在自愿、平等、互惠的基础上，通过建立各相关机构之间的合作、协调关系，并且利用各种技术、技巧，协同建设和使用信息资源库，从而最大程度用于客户对信息资源需求的愿望。高校数字化教育资源共享：第一步，需将高校教育资源所有内容进行数字化整合处理；第二步，在校与校之间通过网络进行交换和共享，其目的是整合高校、教育和社会系统的功能，并结合信息化功能和数字化技术原理，从而将各个独立的互不相连的子系统能够相互融合，达到有机地联系、互通，使数字化资源最大限度得到相互利用，做到效率在最大化。它既包含数字化教育资源在高校内部共享，也包括各高校之间实现共享，而且还可以在社会上能实现共享。

2 高校数字化教育资源云共享机制设计

2.1 云计算

由于云计算发展速度较快，目前为止尚未有一个统一的概念，一般来说，云计算是指用作资源共享基础构建的数字方法，它的主要作用是统一管理海量的数字化资源，其在功能上，能够将这些大量的资源虚拟化、整合化，最终形成一个庞大的虚拟化数字资源库。云在概念上，用于表示一类数据系统，它存在方式上是并行和分布式的，云计算系统是由一系列联网在一起的、虚拟的计算机组合形成，所有的虚拟计算机都是从属于服务级别类似的协议，是被动态部署的，并且可作为一个或多个统一的数据资源存在。

2.2 云计算技术在高校教育资源共享中的作用

（1）统一整合教育资源，共建高质量教育共享资源库

首先，云计算的核心是并行计算，其可以按需调度教育资源及任务分配，具计算能力强大，从而保证大规模的接入终端共享数据。第二，云计算往往采用分布式存储系统，保证多副本容错，实现海量的数据存储，安全上有保障，有效解决安全隐患。第三，在云计算模式下，可以对教育资源进行统一规范管理，避免出现资源孤岛问题。

（2）可以减少各高校硬件投入

而在云计算环境下，人们可以根据需要，按需使用数据，即取即用，按需付费，不必购置大量的设备，花钱来搭建和维护计算环境，能够大幅降低高校的软硬件上的投入及日常运营维护成本。云计算还能够按需求建立相应服务，使人们在网络学习平台中的学习更富有效率，解决传统的学习平台资源杂乱无序、缺乏统一管理的问题。

（3）促进教学管理模式变革

云计算提供的各种在线服务功能，可以通过云计算平台，把高校和家庭、社会机构、政府机关等单位有机结合在一起，从而构建一个开放式远程教育资源共享体系。这种新的方法，能够促进高校教育管理模式的变革，并为教学改革的提供理论和技术上的支持。

2.3 云计算的技术架构

对于云计算体系结构研究，学界尚未形成统一的标准和规范，云计算的层次结构就如天空中的云层一般，是由层组成的，基本可以分为客户端、应用层、平台层、基础设施层以及服务器层。云服务严格意义上不是一个单独的服务，它是一个服务集，云计算有三个服务模式：即软件即服务、平台即服务、基础设施即服务。云计算层次结构如下图。

图1 云计算的层次结构

2.4 云共享模式构建

基于云计算构建数字化教育资源共享模型，可以为全国各高校数字化教育资源库共享提供理论方案和参考依据。结合高校实际需要和共享建设现状，本次云共享框架模型由三层组成：基础资源层、平台服务层及共享服务层。

（1）基础资源层

该层位于云共享架构的最底层，主要包含物理资源层和虚拟资源池层，其作用是提供云共享平台的支撑基础。本层的物理资源层，概念上是指计算机类硬件系统，也就是各高校的用于教育资源的各种服务器资源、用于存储的机器设备、以及用于上网功能的设备机器等。资源池层，它是利用虚拟化技术将物理资源进行整合，使得大量的物理资源被虚拟化以后，对现有的虚拟化资源进行统一管理，最终构成一个数据量巨大的资源池，比如计算资源池、存储资源池、软件资源池等等。

（2）平台服务层

该层是教育资源云共享模型的核心，其功能是对众多的应用任务进行分析、部署和调度，实现对数字化教育资源的统一管理。本层由几个模块组成，这些模块包括：资源管理模块、多任务并行管理、自定义用户管理，以及互联网安全管理模块等。其中的资源管理模块负责完成负载均衡及故障检测等工作；任务管理模块主要完成主任务调度及任务执行等工作；用户管理模块主要完成包账号管理、用户环境配置等工作；安全管理模块则完成身份认证、访问授权等工作。这些模块根据实际需要可任意组合，满足不同用户需要。

（3）共享服务层

本层由应用接口层和资源共享应用层组成。接口层主要功能是为资源应用层和中间件层二者提供接口。资源共享应用层主要由一众多的资源共享系统组合形成，这些系统包括：资源共享平台管理层、应用管理程序层、在线学习管理功能应用等。该层表现了教育资源共享的重要业务逻辑，共享平台的使用者可以通过本层快速开发个人所需的共享数据空间。

2.5 云共享机制分析

虽然云计算技术较为先进，并代表未来的发展趋势，但是要使得数字化教育资源能够有效共享，除了构建云共享模型外，必须建立一套保障机制，以确保校际间或校内各部门之间的数字化教育资源的成功共享。数字化教育资源云共享的机制包括以下几个方面：

（1）技术支撑体系

技术支撑体系主要包括高校网络校际互通、共享模型、数据规范标准等三个方面。在高校网络校际互通层面，虽然各高校对校园网建设都非常重视，并且都具备一定规模，但根据最新调查显示，高校对于建立地区间的网络建设不足，而地区级大联网正是高校实现资源共享的基础。在互联网基础上，高校的数字化教育资源共享内容主要是基于校园网的数字化教育资源共享、基于因特网的资源共享模型、以及校际间数字化教育资源共享模型。

（2）共享方式

高校的数字化教育资源共享方式有：1）合作建设，共享资源，为避免高校数字化教育资源重复建设，高校间应加强合作，共同建设数字资源；2）支付费用，有偿共享，对于大众化各高校都有需求的数字资源，高校间可以共建并免费共享，而对于一些自己需要的特色资源，别的高校并不需要，可由一方建设，他方需要时支付一定的费用即可共享。

（3）组织结构

由于校际间的数字化教育资源共享存在诸多难题，因此应该建立相应的共享机构，统一协调、管理数字化共享平台。比如建立平台管理结构、共享决策机构、监督结构等。使得各个机构既能职责明确，又能相互协调。

（3）保障机制和激励机制

建立完善的法律保障制度，以规范各种信息行为。并建立有效地行政干预机制，对信息息服务规范管理，并维护其中涉及到的知识产权和信息安全等问题。另外为了调动各单位的积极性，应构建相应的评测和激励机制。