云环境下高校教学资源建设与管理研究

王莉利 (东北石油大学计算机与信息技术学院,黑龙江大庆 163318)

高新成 (东北石油大学现代教育技术中心,黑龙江大庆 163318)

周凯 (东北石油大学计算机与信息技术学院,黑龙江大庆 163318)

云环境下高校教学资源建设与管理研究

王莉利 (东北石油大学计算机与信息技术学院,黑龙江大庆 163318)

高新成 (东北石油大学现代教育技术中心,黑龙江大庆 163318)

周凯 (东北石油大学计算机与信息技术学院,黑龙江大庆 163318)

研究了高校教学资源建设和管理中存在的问题。将云计算先进的思想和成熟的技术引入到教学资源建设中,提出了基于云计算的高校教学资源建设的模式,构建了云服务下数字化教学资源共享管理模型。集成整合了教学资源,提高了教学资源的使用效率。

云计算;云服务;数字化资源;教学资源建设

云计算(cloudcomputing)是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式,通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。数字化教学资源借助计算机或计算机网络进行传播和呈现,打破了学习在时间和空间上的局限性,改变了传统的教学模式和教学手段,学习方式向开放式、交互式、自主式和探究式转变,起到了提高学习效率的作用[1]。云环境下的教学资源建设和管理模式从根本层面上解决了目前高校教学资源建设的众多问题。使得教学平台操作简便易用,教学资源更易管理;同时学习者可以通过云服务自由地选择网络中各种形式的应用,更好地利用信息资源和服务。如何在云环境下更好地建设一个优质、高效的数字化教学资源系统,是一个值得探讨的课题。

1 高校数字化教学资源的建设与管理

1.1 高校数字化教学资源的建设与管理模式

目前高校教学资源的建设与管理模式主要包括集中式、开放式和混合式3种模式。

1)集中式模式。是汇总所有的教学资源,加入到数据中心统一管理,保证教学资源能够规范、有序、安全的使用,并注重教学资源信息库的保密性和知识版权。

2)开放式模式。是一种开放式资源信息理念,实现用户与用户间、以及用户与管理者之间的互动。该模式下,只有一部分人拥有特定的管理权限。用户与管理者都可以参与教学资源的建设,形成一种网络效应的“教学资源中心”,使得教学资源资源库的信息量快速增长。

3)混合式模式。是结合以上2种模式的不足提出的,使用“民主集中,开放有序”的教学资源管理方法。强调的是调动管理人员与使用者的互动性和积极性,能够把资源的优质服务及时的提供给师生,大大提高了教学资源利用率和使用价值。可见,混合式模式是今后教学资源建设与管理的发展趋势[2]。

1.2 高校数字化教学资源建设和管理存在的问题

当前,高校教学资源的建设和管理工作已经取得了一定的成就,但也有一些问题表现出来,主要存在问题归纳如下:

1)教学资源与平台建设缺少总体、全面和系统的规划。教学资源建设没有统一的数据标准和开发标准;缺少统一规划,只注重建设,不注重应用;教学资源缺少有效的整合和管理,运行效率不高[3]。

2)教学资源共享程度低。各种教资源之间缺乏有效的互联互通机制,共享性差,协作困难,“信息孤岛”现象严重。各学校教学资源重复建设,致使信息垃圾增长过快,造成存储空间的浪费。

3)资源库建设技术、资金支撑不够,长效机制不健全。资源的建设和管理层面制度不健全;建设资金投入缺少长效性,导致资源库建设的短期行为较多;对资源研发队伍建设的重视程度不够,技术力量缺乏。

4)教学资源分布不均。师资力量大的学校有得天独厚的优势,往往能够获得更好的资源,而有些学校受资金来源、教育水平等因素限制,往往面临着教学资源不足等状况,造成了教学资源分布的不平衡。

2 云计算理论与技术

2.1 云计算概念和特点

云计算技术是依托网络以按需和易扩展的形式为用户提供服务。核心思想是通过网络连接把大量的资源进行统一管理和调度,构建一个共享资源池提供服务给用户。云计算的特点是,任何人在任何时间和任何地点,都可以利用任何终端设备来完成信息浏览、计算和存储等操作[4]。近年来,云计算技术以先进的理念和成熟的技术特点,为高等院校数字化教学资源的建设和管理提供了技术支持和发展方向。云计算环境下的教学资源的管理与应用不仅仅是简单的教学手段的转变,而是一种教育理念上的重大变革。

2.2 云计算主要技术

1)虚拟化资源整合技术。虚拟化技术将底层物理设备与上层操作系统和软件分离开,把网络、存储和服务器等基础设施资源整合到一起,形成一个大的共享虚拟资源池,按实际需求提供给各个应用。虚拟化技术主要包含网络虚拟化、服务器虚拟化和存储虚拟化[5]。

2)云存储技术。云存储主要是通过存储虚拟化技术实现的,云计算的数据存储具有分布式、高传输率和大吞吐率的特点。云存储可以通过互联网把分布在不同地域的存储设备连接到一起,采用统一的存储设备管理系统,实现存储设备的逻辑虚拟化管理。

3)数据管理和动态调度技术。实现数据资源和虚拟机的统一监控、调度和管理,根据实际运行状态动态分配虚拟机和数据资源,实现集群之间负载均衡。数据管理主要采用任务调度算法、副本管理技术和任务容错机制等技术。动态调度主要采用虚拟化资源调配、动态资源调度、调度自动部署和调度策略配置等技术[6]。

3 云计算下高校数字化教学资源建设与应用

3.1 基于云计算的高校教学资源建设模式

基于云计算的面向数字化教学资源的建设模式,是以统一的规范制度和安全体系为公共保障,以数据中心支撑环境为基础,以优质教学资源库建设为核心,以网络教学资源系统整合为目标,以提供云环境下个性化教学服务平台为宗旨。体系结构如图1所示。

1)数据中心支撑环境。包括服务器集群、资源存储体系、网络实验室和数据备份体系等。提供了一种具有标准化、数字化、集群化、高效共享的计算、存储和网络等支撑服务,为数字化教学资源建设提供基础保障。

2)数字化、优质网络教学资源库建设。集成现有的优质教学资源,分类形成数字化优质教学资源库,包括教学视频、数字图书、教学课件等,形成可复用的优质教学资源组件,教师和学生根据自己需求进行自由选择,获取自己想要的优质教学资源。

3)网络教学资源系统整合。利用优质教学资源件进行应用系统的优化整合,实现网络教学资源系统重组、平台整合和数据共享。

4)云环境下个性化教学服务平台应用。根据师生教学与学习需求,搭建各种自主学习服务平台,支持用户定制个性化的资源,满足现代化的教学方法和人才创新培养的需要。

5)规范制度和安全体系。包括配套的标准、安全和运维等多个基础体系,包括统一标准与规范、统一身份认证、工作流和数据交换服务等。

3.2 云服务下数字化教学资源共享管理模型

根据云计算层次架构和服务模式,构建了一个云服务下数字化教学资源共享管理模型,模型由资源层、管理中间件层和和共享服务层构成。模型结构如图2所示。

1)资源层。位于最底层,它由物理资源层和资源池层构成,对资源云共享系统平台起支撑作用。物理资源层由各类教育资源服务器、存储设备和网络设备等构成;资源池层是将异构的数字化资源整合成相同类型的资源池,对外提供统一的计算服务。

2)管理中间件层。是数字化教学资源共享实现的核心层,主要负责对云计算的资源进行管理,并对众多应用任务进行调度,使资源能够高效、安全的运用。包括资源管理、任务管理、用户管理和安全管理,可以根据需要自由组合取舍,可以灵活部署。

3)服务层。位于最顶层,包括应用接口层和资源共享应用层。应用接口层为资源共享应用层和管理中间层提供接口和链接;资源共享应用层包含资源共享平台、管理程序、在线应用程序和中间件程序等。云用户可快捷利用个人空间与他人共享资源。

图1 基于云计算的高校教学资源建设模式体系结构

3.3 云环境下数字化教学资源应用效果

图2 云服务下数字化教学资源共享管理模型

1)云环境下数字化教学资源建设与管理模式,促进了教学资源的共建、共管和共享,实现了以“教师、课堂和教材”为中心向“师生互动、资源共享”的场所多维、方式多样的教学方法进行转变,充分利用优质教学资源,提升教师的教学水平和学生的学习效能。

2)集成整合现有教学资源,建立统一规范的数字化优质教学资源库,教师和学生按照需求自由组合,获取想要的教学资源,提供一种灵活、高效的教学方式,更好的服务于教学。

3)利用云计算技术优势,实现了教学资源的集中管理、资源整合和数据共享,以松散耦合的方式解决异构系统间的集成,云服务下教学平台随时在每个师生身边提供服务,即需即拿、即拿即用、操作简便易用。

4)云环境下教学资源建设与管理有助于规范与整合高校内部数字化教学资源,形成教学资源的“自我完善”机制,为校内以及高校之间教师和学生资源的共享提供良好的服务。

4 结语

利用云计算技术的优势,提出了云环境下数字化教学资源的建设与管理思路,能够有效的对优质教学资源进行重组、整合和共享。按需使用教学资源,满足云环境下学校师生个性化教学服务的需要。同时为高校之间教学资源的共建、共享和共用,以及为数字化校园建设打下良好的基础。

[1]谭志超.浅谈高职院校数字化教学资源建设[J].湖南大众传媒职业技术学院学报,2011,11(4):71-73.

[2]王丽颖.浅析云计算对高校教学资源的影响[J].内蒙古石油化工,2011(8):151-153.

[3]万利平,陈燕.云计算在教育信息化中的应用探究[J].中国教育信息化,2009(9):74-77.

[4]陈全,邓倩妮.云计算及其关键技术[J].计算机应用,2009(9):2563-2566.

[5]张家贵,罗龙涛.基于云计算理念构建数字化教学资源平台[J].现代教育技术,2011(3):100-102.

[6]张慧.基于云计算的开放性教学资源平台建设研究[J].计算机技术与发展,2012(1):203-204.

[编辑]辛长静

TP315

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1673-1409(2014)19-0040-03

2013-11-20_

王莉莉(1979),女,讲师,现主要从事云计算方面的教学与研究工作。